دیواره موثر اینسترومنت

این دستگاه یکی از قدیمی‌ترین شکل‌های اندازه‌گیری و دستگاه رله است. ابزارهای نوع آهن متحرک به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند. نوع جذبی و نوع دفعی.
هرگاه یک قطعه آهن نزدیک یک مغناطیس قرار داده شود، توسط آن جذب می‌شود. نیروی این جذب بستگی به قدرت میدان مغناطیسی دارد. اگر مغناطیس الکترومغناطیس باشد، قدرت میدان مغناطیسی می‌تواند با افزایش یا کاهش جریان در سیم پیچ آن به راحتی افزایش یا کاهش یابد.
بنابراین نیروی جذب عمل کرده بر قطعه آهن نیز خواهد افزود یا کاست. بر اساس این پدیده ساده، ابزار نوع جذبی آهن متحرک توسعه یافت.

هرگاه دو قطعه آهن کنار هم قرار داده شوند و یک مغناطیس نزدیک آنها آورده شود، قطعات آهن یکدیگر را دفع می‌کنند. این نیروی دفع به دلیل القای قطب‌های مغناطیسی مشابه در طرفین قطعات آهن از طریق میدان مغناطیسی خارجی است.
این نیروی دفع اگر قدرت میدان مغناطیسی افزایش یابد، افزایش می‌یابد. مانند حالت قبلی، اگر مغناطیس الکترومغناطیس باشد، قدرت میدان مغناطیسی می‌تواند با کنترل جریان ورودی به مغناطیس به راحتی کنترل شود. بنابراین اگر جریان افزایش یابد، نیروی دفع بین قطعات آهن افزایش می‌یابد و اگر جریان کاهش یابد، نیروی دفع بین آنها کاهش می‌یابد. بر اساس این پدیده، ابزار نوع دفعی آهن متحرک ساخته شد.

ساختار ابزار آهن متحرک

ساختار پایه‌ای ابزار نوع جذبی آهن متحرک در زیر نشان داده شده است
یک دیسک نازک از آهن نرم به صورت غیرمرکزی در مقابل یک سیم پیچ می‌چرخد. این آهن تمایل دارد به سمت داخل حرکت کند، یعنی از میدان مغناطیسی ضعیف‌تر به میدان مغناطیسی قوی‌تر وقتی که جریان از سیم پیچ می‌گذرد. در ابزار جذبی آهن متحرک، قبلاً از کنترل گرانشی استفاده می‌شد اما حالا در ابزارهای نسبتاً مدرن، روش کنترل گرانشی با روش کنترل فنری جایگزین شده است. با تنظیم وزن تعادل، ناهمواری نشانگر حاصل می‌شود. نیروی دمپر مورد نیاز در این ابزار توسط اصطکاک هوا فراهم می‌شود. شکل نشان‌دهنده یک سیستم دمپر معمولی در ابزار است که در آن دمپر با یک پیستون متحرک در یک سرنژ هوایی حاصل می‌شود.

نظریه ابزار نوع جذبی آهن متحرک

فرض کنید وقتی که جریانی از سیم پیچ نمی‌گذرد، نشانگر در صفر است، زاویه‌ای که محور دیسک آهن با خط عمود بر میدان می‌سازد φ است. حالا با وجود جریان I و میدان مغناطیسی متناظر، قطعه آهن به زاویه θ دچار انحراف می‌شود. حالا مؤلفه H در جهت محور دیسک آهن انحراف یافته Hcos{90 – (θ + φ) یا Hsin (θ + φ) است. حالا نیروی F که روی دیسک به سمت داخل سیم پیچ عمل می‌کند، متناسب با H2sin(θ + φ) است و بنابراین نیرو متناسب با I2sin(θ + φ) برای نفوذ ثابت است. اگر این نیرو در فاصله l از نقطه چرخش بر دیسک عمل کند، گشتاور انحراف،


از آنجا که l ثابت است.

که k ثابت است.
حالا، از آنجا که ابزار با گرانش کنترل می‌شود، گشتاور کنترلی خواهد بود

که k' ثابت است.
در حالت پایدار،

که K ثابت است.

نمایش ویدئویی ابزار آهن متحرک

بیانیه: احترام به اصلی، مقالات خوبی که ارزش به اشتراک گذاشتن دارند، اگر نقض حق نشر باشد لطفاً با ما تماس بگیرید تا حذف شود.