Meter Permanens Magnetis Movens Coilon
Quid est Permanent Magnet Moving Coil (PMMC)?
Instrumentum Permanent Magnet Moving Coil (PMMC) – etiam cognitum ut D’Arsonval meter vel galvanometer – est instrumentum quod permittit tibi mensurare currentem per coilam observando deflectionem angularis coile in campo magneticum uniformi.
PMMC meter collocat coilam fili (i.e. conductor) inter duos magnete permanentes ad creandum campum magneticum stationarium. Secundum leges Faraday de inductione electromagneta, conductor portans currentem positus in campo magnetico experiens vim in directione determinata per regulam manuum sinistrorum Fleming.
Magnitudo (robur) huius vis erit proportionalis quantitati currentis per filum. Pointer adnectitur ad finem fili et ponitur secundum scalam.
Cum torque sunt aequilibri, movens coil cessabit, et eius deflexio angularis potest mensurari per scalam. Si permanens campum magnete est uniformis et spring linear, tunc deflexio pointer erit etiam linear. Hinc possumus hanc relationem linearem uti ad determinandum quantitatem currentis electrici per filum.
Instrumenta PMMC (i.e. D’Arsonval meters) tantum ad mensurandum Direct Current (DC) currentem. Si uteremur Alternating Current (AC) currente, directio currentis converteretur durante negativo semicyclo, et ideo directio torque quoque converteretur. Hoc resultat in valore medio nullo torque – ideo nulla motus contra scalam.
Tamen, PMMC meters accurate mensurare possunt DC currentem.
PMMC Constructio
PMMC meter (vel D’Arsonval meters) constructus est ex 5 componentibus principibus:
Pars Stationaria vel Systema Magnete
Coila Movens
Systema Controlis
Systema Damping
Meter
Pars Stationaria vel Systema Magnete
In praesenti tempore utimur magnete alta intensitate campi, alta vi coercitiva vice usus U-shaped magnete permanente habentis ferrum molle pole pieces. Magnete quae nunc utimur factae sunt ex materialibus sicut alcomax et alnico quae praebent altum robur campi.
Coila Movens
Coila movens libere movetur inter duos magnete permanentes ut ostenditur in figura subiecta. Coila circumdata est multis spiriis fili cuprei et collocata est super rectangulo aluminium quod est pivotum in gemmis.
Systema Controlis
Spring generaliter agit ut systema controlis pro instrumentis PMMC. Spring etiam servit alia functione importanti praebendo viam ad ducendum currentem in et ex coila.
Systema Damping
Vis damping igitur torque praebitur per motum formeris aluminium in campo magneticum creato ab magnete permanentibus.
Meter
Meter horum instrumentorum constat levis pointer ad habendam liberi motus et scala quae est linearis vel uniformis et variat cum angulo.
Aequatio Torque PMMC
Derivemus expressionem generalem pro torque in instrumentis permanentis magnete movens coilam vel instrumentis PMMC. Scimus quod in instrumentis movens coil torque deflectens datur per expressionem:
Td = NBldI ubi N est numerus circuituum,
B est densitas fluxus magnetici in gap aeris,
l est longitudo coile movens,
d est latitudo coile movens,
I est electricus currentis.
Nunc pro instrumento movens coil torque deflectens debet esse proportionalis currenti, mathematica possumus scribere Td = GI. Igitur comparantes dicimus G = NBIdl. In statu stabili habemus ambo torques controlis et deflectentes aequales. Tc est torque controlis, aequando torque controlis cum torque deflectente habemus
GI = K.x ubi x est deflexio igitur currentis datur
Cum deflexio sit directe proportionalis currenti igitur opus est scalae uniformi in metro ad mensurandam currentem.
Nunc discutemus de diagrammate circuiti basicis ammeter. Consideremus circuitum ut ostenditur infra:
Currentus I ostenditur qui dividitur in duos componentes in puncto A. Duos componentes sunt Is et Im. Antequam commentor de magnitudinibus valorum horum currentium, sciamus magis de constructione shunt resistance. Proprietates basicae shunt resistance scriptae sunt infra,
Electrica resistentia horum shunts non debet differre ad altiore temperatura, si debent possidere valorem parvum coefficientis temperature. Item resistentia debet esse independens temporis. Ultima et maxima proprietate quae debent possidere est quod debent potuisse portare altum valorem currentis sine multo incremento temperature. Usualiter manganin utitur pro faciendo DC resistance. Igitur possumus dicere quod valor Is multo maior quam valor Im propter resistentiam shunt parvam. Ex hoc habemus,
Ubi, Rs est resistentia shunt et Rm est electrice resistentia coile.
Ex duobus his aequationibus possumus scribere,
