Kalıcı Manyetolu Hareketli Bobin (PMMC) Ölçer

Kalıcı Manyetik Hareketli Bobin (PMMC) Nedir?

Bir Kalıcı Manyetik Hareketli Bobin (PMMC) metre – aynı zamanda D’Arsonval metre veya galvanometre olarak da bilinir – bir bobinin açısal sapmasını gözlemleyerek bir manyetik alandaki akımı ölçmenize olanak tanıyan bir alettir.

Bir PMMC metresi, sabit bir manyetik alan oluşturmak için iki kalıcı mıknatıs arasında bir tel bobini yerleştirir. Faraday’nın elektromanyetik endüksiyon yasalarına göre, bir manyetik alanda bulunan akım taşıyan bir iletken, Fleming’in sol el kuralı ile belirlenen bir yönde bir kuvvet deneyimler.

Bu kuvvetin büyüklüğü (gücü), telden geçen akım miktarına orantılı olacaktır. Bir gösterge, telin ucuna bağlanır ve bir ölçeğin üzerinde yerleştirilir.

Torklar dengelendiğinde hareketli bobin durur ve açısal sapması ölçekle ölçülür. Eğer kalıcı mıknatıs alanı düzgün ve yay doğrusal ise, gösterge sapması da doğrusaldır. Bu doğrusal ilişkiyi, telden geçen elektrik akımının miktarını belirlemek için kullanabiliriz.

PMMC aletleri (yani D’Arsonval metrekleri) sadece Doğrudan Akım (DC) akımını ölçmek için kullanılır. Alternatif Akım (AC) akımı kullanırsak, negatif yarı periyot sırasında akım yönü tersine döner ve bu nedenle torkun yönü de tersine döner. Bu, sıfır ortalama tork sonucunu verir – yani ölçeğe karşı net bir hareket olmaz.

Buna rağmen, PMMC metrekleri DC akımını doğru bir şekilde ölçebilir.

PMMC Yapısı

Bir PMMC metre (veya D’Arsonval metrekleri) 5 ana bileşenden oluşur:

• Sabit Kısım veya Manyetik Sistem
  

• Hareketli Bobin
  

• Kontrol Sistemi
  

• Amortisman Sistemi
  

• Ölçer
  

Sabit Kısım veya Manyetik Sistem

Günümüzde, yumuşak demir pol parçalarına sahip U şeklindeki kalıcı manyet ile yerine yüksek alan yoğunluğu ve yüksek zorlayıcı kuvveti olan manyetleri kullanıyoruz. Şu an kullandığımız manyetler, alcomax ve alnico gibi yüksek alan gücünü sağlayan malzemelerden yapılmıştır.

Hareketli Bobin

Hareketli bobin, aşağıda gösterilen şekilde iki kalıcı manyet arasında serbestçe hareket edebilir. Bobin, birçok tur bakır tel ile sarılmış olup, dikdörtgen alüminyum üzerine yerleştirilmiş ve mücevherli rulmanlar üzerinde durmuştur.

Kontrol Sistemi

Genellikle yay, PMMC aletleri için kontrol sistemi olarak işlev görür. Yay ayrıca, bobine giren ve çıkan akımı yönlendirmek için önemli bir işlev de görür.

Amortisman Sistemi

Amortisman kuvveti, yani tork, alüminyum formunun kalıcı manyetler tarafından oluşturulan manyetik alanda hareket etmesiyle sağlanır.

Ölçer

Bu cihazların ölçeri, serbest hareket etmek için hafif bir göstergeden ve açıya göre doğrusal veya düzgün değişen bir ölçekten oluşur.

Kalıcı Manyet Hareketli Bobin Aletleri Tork Denklemi (PMMC)

Kalıcı manyet hareketli bobin aletleri veya PMMC aletleri için tork için genel bir ifade türetelim. Hareketli bobin aletlerinde defleme torkunun ifadesinin verildiğini biliyoruz:

• Td = NBldI burada N bobin sayısıdır,

• B, havada manyetik akı yoğunluğudur,

• l, hareket eden bobinin uzunluğudur,

• d, hareket eden bobinin genişliğidir,

• I, elektrik akımıdır.

Şimdi, hareket eden bobinli bir cihaz için sapma torku akıma orantılı olmalıdır, matematiksel olarak Td = GI şeklinde yazabiliriz. Bu şekilde karşılaştırarak G = NBIdl deriz. Durağan durumda kontrol ve sapma torkları eşittir. Tc kontrol torkudur, kontrol torkunu sapma torku ile eşitlersek

GI = K.x elde ederiz, burada x sapmadır, bu nedenle akım

Sapma akıma orantılı olduğundan, akımı ölçmek için metrenin üzerinde düzgün bir ölçek gereklidir.

Şimdi ampermetre temel devre şemasını tartışacağız. Aşağıdaki devreyi düşünelim:

Nokta A'da I akımı iki bileşene ayrılır. Bu bileşenler Is ve Im dir. Bu akımların büyüklük değerleri hakkında yorum yapmadan önce, shunt direncin yapısı hakkında daha fazla bilgi edinelim. Shunt direncin temel özellikleri aşağıda verilmiştir,

Bu shuntların elektriksel direnci yüksek sıcaklıklarda değişmemeli, çok düşük sıcaklık katsayısına sahip olmalı. Ayrıca direnç zamanla bağımsız olmalı. En önemlisi, yüksek akım değeri taşıyabilmeleri gerektiği gibi, sıcaklıkta çok az bir artış göstermelidir. Genellikle manganin DC dirençlerinde kullanılır. Bu nedenle, shunt direnci düşük olduğundan, Is değeri Im değerinden çok daha büyük olacaktır. Buna göre,

Burada, Rs shunt direnci ve Rm bobinin elektriksel direncidir.

Yukarıdaki iki denklemi kullanarak yazabiliriz,

Burada, m şunun büyütme gücüdür.

Kalıcı Manyetik Hareketli Bobinli Aletlerdeki Hatalar

Üç ana tür hata vardır:

1. Kalıcı manyetlere bağlı hatalar: Sıcaklık etkileri ve manyetlerin yaşlanması nedeniyle manyetler bir miktar kuvvetini kaybedebilir. Manyetler genellikle ısı ve titreşim işlemeleriyle yaşlandırılır.

2. PMMC Aletinde yayın yaşlanması nedeniyle hata ortaya çıkabilir. Ancak, yayın yaşlanması nedeniyle oluşan hata ve kalıcı manyete nedeniyle oluşan hata birbirinin tersine olduğundan, her iki hata da birbirini telafi eder.

3. Hareketli bobinin direncindeki sıcaklık değişimi: Genellikle hareketli bobindeki bakır telin sıcaklık katsayısı, sıcaklığın her santigrad derece artmasıyla 0.04'tür. Düşük sıcaklık katsayısı nedeniyle sıcaklık daha hızlı artar ve bu nedenle direnç artar. Bu nedenle, önemli bir hata oluşur.

Kalıcı Manyetik Hareketli Bobinli Aletlerin Avantajları

PMMC aletlerinin avantajları şunlardır:

1. Ölçeğin düzgün olarak bölünmüş olması, akımın işaretçinin sapması ile orantılı olduğundan dolayı, bu aletlerden ölçümler yapmak oldukça kolaydır.

2. Bu tür aletlerde enerji tüketimi de çok düşüktür.

3. Yüksek tork-ağırlık oranı.

4. Çok sayıda avantaja sahip olup, farklı şunt ve çarpan değerleri kullanılarak tek bir aletle çeşitli nicelikler ölçülabilir.

Kalıcı Manyetik Hareketli Bobinli Aletlerin Dezavantajları

PMMC aletlerinin dezavantajları şunlardır:

1. Bu aletler AC niceliklerini ölçemez.

2. Bu aletlerin maliyeti, hareketli demir aletlerine kıyasla yüksektir.

Açıklama: Orijinali saygılı olun, paylaşmaya değer iyi makaleler, telif hakkı ihlali varsa lütfen silme talebinde bulunun.