永久磁石可動コイル (PMMC) メーター

永久磁铁动圈（PMMC）是什么？

永久磁铁动圈（PMMC）仪表——也称为达松瓦尔仪表或检流计——是一种通过观察线圈在均匀磁场中的角度偏转来测量通过线圈的电流的仪器。

PMMC仪表将导电线圈置于两个永久磁铁之间，以创建静止磁场。根据法拉第电磁感应定律，放置在磁场中的载流导体将受到由弗莱明左手定则确定方向的力。

这种力的大小与通过导线的电流成正比。指针连接在线圈的一端，并沿着刻度移动。

当力矩平衡时，移动线圈停止，其角度偏移可以通过刻度测量。如果永久磁铁场是均匀的且弹簧是线性的，则指针偏移也是线性的。因此我们可以利用这种线性关系来确定通过导线的电流量。

PMMC仪表（即达松瓦尔仪表）仅用于测量直流（DC）电流。如果我们使用交流（AC）电流，在负半周期中电流的方向会反转，因此力矩的方向也会反转。这导致平均力矩值为零——因此没有净运动对准刻度。

尽管如此，PMMC仪表可以准确地测量直流电流。

PMMC构造

PMMC仪表（或达松瓦尔仪表）由5个主要部件构成：

• 静止部分或磁系统
  

• 移动线圈
  

• 控制系统
  

• 阻尼系统
  

• 仪表
  

静止部分或磁系统

现在我们使用高磁场强度和高矫顽力的磁铁，而不是使用带有软铁极片的U形永久磁铁。我们现在使用的磁铁是由如铝镍钴合金这样的材料制成，这些材料提供了高强度的磁场。

移动线圈

移动线圈可以在两个永久磁铁之间自由移动，如图所示。线圈用多匝铜线绕制，并放置在矩形铝板上，该铝板通过宝石轴承枢轴支撑。

控制系统

弹簧通常作为PMMC仪表的控制系统。弹簧还具有另一个重要功能，即提供电流进出线圈的路径。

阻尼系统

阻尼力和力矩由铝前部在永久磁铁产生的磁场中的运动提供。

仪表

这些仪表的仪表由轻质指针组成，以便自由移动，并且刻度是线性或均匀的，并随角度变化。

PMMC扭矩方程

让我们推导出永久磁铁动圈仪表或PMMC仪表的扭矩通用表达式。我们知道在动圈仪表中，偏转扭矩由以下表达式给出：

• Td = NBldI 其中N是线圈匝数，

• B是气隙中的磁通密度，

• l是移动线圈的长度，

• d是移动线圈的宽度，

• I是电流。

对于动圈仪表，偏转扭矩应与电流成正比，数学上我们可以写成Td = GI。因此通过比较我们可以说G = NBIdl。在稳态下，控制扭矩和偏转扭矩相等。Tc是控制扭矩，将控制扭矩与偏转扭矩等同时我们有

GI = K.x 其中x是偏转，因此电流由

由于偏转与电流成正比，因此我们需要一个均匀的刻度来测量电流。

现在我们将讨论安培表的基本电路图。考虑如下电路：

电流I在点A处分解为两个分量。这两个分量是Is和Im。在评论这些电流的大小之前，让我们先了解一下分流电阻的构造。分流电阻的基本特性如下：

这些分流电阻的电气电阻不应在高温下发生变化，它们应该具有非常低的温度系数。此外，电阻应该是时间独立的。最后也是最重要的是，它们应该能够在不显著升温的情况下承载高电流。通常使用锰铜制造直流电阻。因此我们可以得出结论，Is的值远大于Im的值，因为分流电阻较低。由此我们有，

其中，Rs是分流电阻，Rm是线圈的电气电阻。

从上述两个方程中我们可以写出，

其中，m是分流器的放大倍率。

永久磁铁动圈仪表的误差

主要有三种类型的误差：

1. 由于永久磁铁引起的误差：由于温度效应和磁铁的老化，磁铁可能会失去部分磁性。磁铁通常通过热处理和振动处理进行老化。

2. 由于弹簧老化，PMMC仪表可能出现误差。然而，由于弹簧老化引起的误差和由于永久磁铁引起的误差是相反的，因此这两种误差相互抵消。

3. 移动线圈的电阻随温度变化：通常铜线的温度系数为每摄氏度上升0.04。由于温度系数较低，温度上升速度较快，从而电阻增加。由于此显著的误差会产生。

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