متر ملف المغناطيس الدائم المتحرك

ما هو الملف الدوار ذو المغناطيس الثابت (PMMC)

المتر ذو الملف الدوار ذو المغناطيس الثابت (PMMC) – المعروف أيضًا باسم متر دارسونفال أو جالفانوميتر – هو أداة تسمح لك بقياس التيار عبر ملف عن طريق ملاحظة انحراف الملف الزاوي في مجال مغناطيسي موحد.

يضع متر PMMC ملف من الأسلاك (أي موصل) بين مغناطيسين ثابتين لإنشاء مجال مغناطيسي ثابت. وفقًا لقوانين فاراداي للإثارة الكهرومغناطيسية، سيكون للموصل الذي يمر فيه تيار ويوضع في مجال مغناطيسي قوة في الاتجاه المحدد بواسطة قاعدة يد فليمينغ اليسرى.

ستكون شدة هذه القوة متناسبة مع كمية التيار عبر السلك. يتم ربط مؤشر بطرف السلك ويتم وضعه على مقياس.

عند توازن العزوم، سيتوقف الملف الدوار ويمكن قياس انحرافه الزاوي بواسطة المقياس. إذا كان المجال المغناطيسي الثابت موحدًا وكان الربيع خطيًا، فإن انحراف المؤشر سيكون خطيًا أيضًا. يمكننا استخدام هذه العلاقة الخطية لتحديد كمية التيار الكهربائي التي تمر عبر السلك.

أجهزة PMMC (أي متري دارسونفال) تستخدم فقط لقياس التيار المستمر (DC). إذا استخدمنا التيار المتردد (AC)، سيتم عكس اتجاه التيار خلال النصف السلبي من الدورة وبالتالي سيتم عكس اتجاه العزم أيضًا. هذا يؤدي إلى قيمة متوسطة صفرية للعزم – وبالتالي لا يوجد حركة صافية ضد المقياس.

رغم ذلك، يمكن لمتري PMMC قياس التيار المستمر بدقة.

بناء PMMC

يتكون متر PMMC (أو متري دارسونفال) من 5 مكونات رئيسية:

• الجزء الثابت أو نظام المغناطيس
  

• الملف المتحرك
  

• نظام التحكم
  

• نظام التخميد
  

• المتر
  

الجزء الثابت أو نظام المغناطيس

في الوقت الحاضر نستخدم مغناطيس ذات كثافة مجال عالية وقوة ضغط عالية بدلاً من استخدام مغناطيس دائم U الشكل ذي القطبين من الحديد اللين. المغناطيس التي نستخدمها الآن مصنوعة من مواد مثل الألكوماكس والألنيكو والتي توفر قوة مجال عالية.

الملف المتحرك

يمكن للملف المتحرك أن يتحرك بحرية بين المغناطيسين الثابتين كما هو موضح في الشكل أدناه. يتم لف الملف بعدد كبير من لفات السلك النحاسي ويتم وضعه على ألمنيوم مستطيل محور على محامل مجوهرية.

نظام التحكم

يعمل الربيع بشكل عام كنظام تحكم لأجهزة PMMC. يقوم الربيع أيضًا بوظيفة مهمة أخرى بتوفير المسار لتمرير التيار داخل وخارج الملف.

نظام التخميد

يتم توفير القوة والعزوم بواسطة حركة الجزء الألمنيومي في المجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه بواسطة المغناطيس الثابتة.

المتر

يتكون متر هذه الأجهزة من مؤشر خفيف الوزن ليكون له حركة حرة ومقياس خطي أو موحد يتغير مع الزاوية.

معادلة عزم PMMC

لنستخرج التعبير العام لعزم أجهزة PMMC. نعلم أنه في أجهزة الملف المتحرك يكون العزم المائل مُعطى بالتعبير التالي:

• Td = NBldI حيث N هو عدد اللفات،

• B هو كثافة التدفق المغناطيسي في الفجوة الهوائية،

• l هو طول الملف المتحرك،

• d هو عرض الملف المتحرك،

• I هو التيار الكهربائي.

للأجهزة المتحركة يجب أن يكون العزم المائل متناسبًا مع التيار، رياضيًا يمكننا كتابة Td = GI. وبالتالي عند المقارنة نقول G = NBIdl. في حالة الاستقرار يكون العزم المائل والعزم المسيطر متساويين. Tc هو العزم المسيطر، عند تساوي العزم المسيطر والعزم المائل لدينا

GI = K.x حيث x هو الانحراف وبالتالي التيار مُعطى بواسطة

بما أن الانحراف متناسب مباشرة مع التيار، فإننا我们需要继续翻译剩余的部分。以下是剩余部分的阿拉伯语翻译：

وبالتالي نحتاج إلى مقياس موحد على المتر لقياس التيار.

الآن سنتحدث عن مخطط الدائرة الأساسي للأمبيرمتر. لنفترض دائرة كما هو موضح أدناه:

يتم تقسيم التيار I إلى مكونين عند النقطة A. هذان المكونان هما Is و Im. قبل أن أعلق على قيم هذين التيارين، دعونا نتعرف أكثر على بناء مقاومة الشنت. الخصائص الأساسية لمقاومة الشنت مكتوبة أدناه،

يجب ألا تختلف مقاومة هذه الشنتات عند درجات الحرارة العالية، يجب أن تكون لديها قيمة ضئيلة جداً من معامل الحرارة. كما يجب أن تكون مقاومة هذه الشنتات مستقلة عن الزمن. وأخيراً وأهم خاصية يجب أن تتمتع بها هي أنها يجب أن تكون قادرة على حمل قيم عالية من التيار دون زيادة كبيرة في درجة الحرارة. عادة ما يتم استخدام المانجانين لصنع مقاومة التيار المباشر. وبذلك يمكننا القول أن قيمة Is أكبر بكثير من قيمة Im لأن مقاومة الشنت منخفضة. من ذلك لدينا،

حيث، Rs هي مقاومة الشنت و Rm هي المقاومة الكهربائية للملف.

من المعادلتين السابقتين يمكننا كتابة،

حيث، m هي قوة تكبير الشنت.

الأخطاء في أجهزة الملف الدوار ذو المغناطيس الثابت