Meter Koil Bergerak Magnet Tetap (PMMC)

Apa itu Permanent Magnet Moving Coil (PMMC)?

Meter Permanent Magnet Moving Coil (PMMC) – juga dikenal sebagai D’Arsonval meter atau galvanometer – adalah alat yang memungkinkan Anda mengukur arus melalui sebuah kumparan dengan mengamati defleksi sudut kumparan tersebut dalam medan magnet yang seragam.

Meter PMMC menempatkan kumparan kawat (yaitu konduktor) di antara dua magnet permanen untuk menciptakan medan magnet stasioner. Menurut Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday, konduktor yang membawa arus dan ditempatkan dalam medan magnet akan mengalami gaya dalam arah yang ditentukan oleh aturan tangan kiri Fleming.

Besarnya (kekuatan) gaya ini akan berbanding lurus dengan jumlah arus melalui kawat. Sebuah penunjuk dilekatkan pada ujung kawat dan diletakkan sepanjang skala.

Ketika torsi seimbang, kumparan bergerak akan berhenti, dan defleksinya dapat diukur menggunakan skala. Jika medan magnet permanen seragam dan pegas linier, maka defleksi penunjuk juga linier. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan hubungan linier ini untuk menentukan jumlah arus listrik yang melewati kawat.

Instrumen PMMC (yaitu D’Arsonval meter) hanya digunakan untuk mengukur Arus Searah (DC) arus. Jika kita menggunakan Arus Bolak-Balik (AC), arah arus akan dibalik selama setengah siklus negatif, dan akibatnya arah torsi juga akan dibalik. Ini menghasilkan nilai rata-rata torsi nol – sehingga tidak ada gerakan bersih terhadap skala.

Meskipun demikian, meter PMMC dapat mengukur arus DC dengan akurat.

Konstruksi PMMC

Meter PMMC (atau D’Arsonval meter) dibangun dari 5 komponen utama:

• Bagian Stasioner atau Sistem Magnet
  

• Kumparan Bergerak
  

• Sistem Kontrol
  

• Sistem Pemadam
  

• Meter
  

Bagian Stasioner atau Sistem Magnet

Pada masa kini, kita menggunakan magnet dengan intensitas medan yang tinggi, dan gaya koersif tinggi, bukan menggunakan magnet permanen berbentuk U dengan bagian kutub besi lunak. Magnet yang kita gunakan saat ini terbuat dari bahan seperti alcomax dan alnico yang memberikan kekuatan medan yang tinggi.

Kumparan Bergerak

Kumparan bergerak dapat bergerak bebas di antara dua magnet permanen seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah. Kumparan tersebut diputar dengan banyak putaran kawat tembaga dan diletakkan pada aluminium persegi panjang yang dipivot pada bearing permata.

Sistem Kontrol

Pegas umumnya berfungsi sebagai sistem kontrol untuk instrumen PMMC. Pegas juga memiliki fungsi penting lainnya yaitu menyediakan jalur untuk mengalirkan arus masuk dan keluar dari kumparan.

Sistem Pemadam

Gaya pemadam dan torsi disediakan oleh pergerakan bekas aluminium dalam medan magnet yang dibuat oleh magnet permanen.

Meter

Meter dari instrumen ini terdiri dari penunjuk berbobot ringan untuk gerakan bebas dan skala yang linier atau seragam dan bervariasi dengan sudut.

Persamaan Torsi PMMC

Mari kita turunkan ekspresi umum untuk torsi dalam instrumen moving coil magnet permanen atau instrumen PMMC. Kita tahu bahwa dalam instrumen moving coil, torsi penyimpangan diberikan oleh ekspresi:

• Td = NBldI dimana N adalah jumlah putaran,

• B adalah densitas fluks magnet di celah udara,

• l adalah panjang kumparan bergerak,

• d adalah lebar kumparan bergerak,

• I adalah arus listrik.

Untuk instrumen moving coil, torsi penyimpangan harus berbanding lurus dengan arus, secara matematis kita dapat menulis Td = GI. Dengan membandingkan, kita katakan G = NBIdl. Pada keadaan stabil, kita memiliki torsi pengendali dan torsi penyimpangan yang sama. Tc adalah torsi pengendali, dengan menyamakan torsi pengendali dengan torsi penyimpangan, kita memiliki

GI = K.x dimana x adalah defleksi, sehingga arus diberikan oleh

Karena defleksi berbanding lurus dengan arus, maka kita membutuhkan skala yang seragam pada meter untuk pengukuran arus.

Sekarang kita akan membahas tentang diagram sirkuit dasar dari ammeter. Mari kita pertimbangkan rangkaian seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Arus I ditunjukkan yang terbagi menjadi dua komponen di titik A. Dua komponen tersebut adalah Is dan Im. Sebelum saya berkomentar tentang nilai magnitudo dari arus-arus ini, mari kita ketahui lebih lanjut tentang konstruksi resistansi shunt. Sifat-sifat dasar resistansi shunt ditulis di bawah ini,

Resistansi dari shunt ini seharusnya tidak berbeda pada suhu yang lebih tinggi, mereka harus memiliki koefisien suhu yang sangat rendah. Selain itu, resistansi harus independen terhadap waktu. Properti terakhir dan yang paling penting yang harus dimiliki adalah kemampuan untuk mengalirkan arus yang besar tanpa kenaikan suhu yang signifikan. Biasanya manganin digunakan untuk membuat resistansi DC. Dengan demikian, kita dapat mengatakan bahwa nilai Is jauh lebih besar daripada nilai Im karena resistansi shunt rendah. Dari ini, kita memiliki,

Dimana, Rs adalah resistansi shunt dan Rm adalah resistansi elektrik dari kumparan.