Permanentmagnēta kustīgā spīdola (PMMC) mērs

Kas ir pastāvīga magnīta kustīgā spūles instruments (PMMC)?

Pastāvīga magnīta kustīgā spūles (PMMC) instruments – arī zināms kā D’Arsonvala mērītājs vai galvanometrs – ir instruments, kas ļauj mērīt strāvu caur spūli, novērojot spūles leņķisko novietojumu vienmērīgā magnētiskā laukā.

PMMC mērītājā spūle no vada (t.i., vednis) tiek novietota starp diviem pastāvīgajiem magnītiem, lai izveidotu nemainīgu magnētisko lauku. Pēc Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likumiem, vednis, kurā plūst strāva un kas atrodas magnētiskā laukā, pieredz spēku virzienā, kas noteikts pēc Fleminga kreisās roku likuma.

Šī spēka lielums (spēka stipruma) būs proporcionāls strāvas daudzumam caur vadi. Spūlei pievienots rādītājs, kas tiek novietots uz skala.

Kad momenti ir līdzsvarā, kustīgā spūle apturēsies, un tās leņķiskā novietojuma var mērīt ar skalu. Ja pastāvīgais magnētiskais lauks ir vienmērīgs un sprindze lineāra, tad rādītāja novietojums arī būs lineārs. Tādēļ mēs varam izmantot šo lineāro attiecību, lai noteiktu elektriskās strāvas daudzumu caur vadi.

PMMC instrumenti (t.i., D’Arsonvala mērītāji) tiek izmantoti tikai tālrunīšanas strāvas (DC) strāvas mērīšanai. Ja mēs izmantotu maiņstrāvu (AC), strāvas virziena mainītos negatīvajā pusē, un tādējādi mainītos arī momenta virziena. Tas rezultētu vidējā vērtībā nulles momentam – tādēļ nav neto mērījumu pret skalu.

Neskatoties uz to, PMMC mērītāji var precīzi mērīt DC strāvu.

PMMC Konstrukcija

PMMC mērītājs (vai D’Arsonvala mērītājs) sastāv no 5 galvenajiem komponentiem:

• Stacionārā daļa vai magnītu sistēma
  

• Kustīgā spūle
  

• Kontroles sistēma
  

• Dempingu sistēma
  

• Mērītājs
  

Stacionārā daļa vai magnītu sistēma

Pašlaik mēs izmantojam magnītus ar augstu lauka intensitāti un augstu koercitivitāti, nevis U formāta pastāvīgos magnītus ar mīksto dzelzs polu gabaliem. Magnīti, ko mēs izmantojam tagad, ir izgatavoti no materiāliem, piemēram, alcomax un alnico, kas nodrošina augstu lauka stiprumu.

Kustīgā spūle

Kustīgā spūle var brīvi kustēties starp diviem pastāvīgajiem magnītiem, kā parādīts attēlā zemāk. Spūle ir apvijusi ar daudzām vada gājieniem un ir novietota uz taisnstūra alumīnija, kas balstīts uz dārgakmens ballītēm.

Kontroles sistēma

Sprindze parasti darbojas kā kontroles sistēma PMMC instrumentiem. Sprindze veic arī citu svarīgu funkciju, nodrošinot ceļu, lai strāva iet un iet caur spūli.

Dempingu sistēma

Dempingu spēku un tādējādi momentu nodrošina alumīnija formera kustība magnētiskā laukā, kas izveidots pastāvīgajiem magnītiem.

Mērītājs

Šo instrumentu mērītājs sastāv no vieglas rādītāja, lai nodrošinātu brīvu kustību, un skala, kas ir lineāra vai vienmērīga un mainās ar leņķi.

PMMC Momenta Vienādojums

Izveidosim vispārīgu izteiksmi momentam pastāvīga magnīta kustīgās spūles instrumentos vai PMMC instrumentos. Mēs zinām, ka kustīgās spūles instrumentos deflecējošais moments ir dots ar izteiksmi:

• Td = NBldI, kur N ir gājienus skaits,

• B ir magnētiskā plūsmas blīvums gaismas gabalā,

• l ir kustīgās spūles garums,

• d ir kustīgās spūles platums,

• I ir elektriskā strāva.

Tagad, lai kustīgās spūles instrumentā deflecējošais moments būtu proporcionāls strāvai, matemātiski mēs varam rakstīt Td = GI. Tādējādi salīdzinot, mēs sakām G = NBIdl. Stabilā stāvoklī abi kontrolējošais un deflecējošais momenti ir vienādi. Tc ir kontrolējošais moments, salīdzinot kontrolējošo un deflecējošo momentus, mēs iegūstam

GI = K.x, kur x ir deflecējums, tādējādi strāva ir dota ar

Jo deflecējums ir tieši proporcionāls strāvai, tādēļ mums nepieciešama vienmērīga skala mērītājā, lai mērītu strāvu.

Tagad mēs apspriedīsim pamata shēmu ammeteram. Apsveriet šādu shēmu:

Strāva I sadalās divās komponentēs punktā A. Abas komponentes ir Is un Im. Pirms es komentēju šo strāvas vērtību, aplūkosim šķērsnesības režģa konstrukciju. Šķērsnesības režģa pamatīpašības ir rakstītas zemāk,

Šķērsnesības režģa elektriskā pretestība nevajadzētu mainīties augstākās temperatūras, tādējādi tai jābūt ļoti zemam temperatūras koeficientam. Arī pretestībai jābūt neatkarīgai no laika. Visbeidzot, svarīgākā īpašība, kuru tai jāierobežo, ir tā, ka tā spēj nodrošināt lielu strāvas vērtību bez liela temperatūras pieauguma. Parasti manganīns tiek izmantots DC pretestības izgatavošanai. Tādējādi mēs varam teikt, ka Is vērtība ir daudz lielāka nekā Im, jo šķērsnesības režģa pretestība ir zema. No tā mēs iegūstam,