이동철심계측기

이 기기는 측정 및 중계 기기의 가장 원시적인 형태 중 하나입니다. 무브링 아이언 타입 기기는 주로 두 가지 유형으로 나뉩니다. 인력형과 반발형 기기입니다.
철조각을 자석에 가까이 놓으면 자석에 의해 끌어당겨집니다. 이 끌림의 힘은 자석의 자기장 강도에 따라 달라집니다. 만약 자석이 전자석이라면, 그 코일을 통과하는 전류를 증가시키거나 감소시킴으로써 자기장의 강도를 쉽게 조절할 수 있습니다.
따라서 철조각에 작용하는 끌림의 힘도 증가하거나 감소하게 됩니다. 이 간단한 현상을 바탕으로 인력형 무브링 아이언 기기가 개발되었습니다.

두 개의 철조각을 나란히 놓고 자석을 가까이 가져오면, 철조각들은 서로 멀어집니다. 이러한 반발력은 외부 자기장에 의해 철조각의 같은 면에 같은 극이 유도되기 때문입니다.
자석의 자기장 강도가 증가하면 이 반발력도 증가합니다. 마찬가지로, 자석이 전자석이라면, 자기장 강도를 입력 전류를 조절함으로써 쉽게 제어할 수 있습니다. 따라서 전류가 증가하면 철조각 사이의 반발력이 증가하고, 전류가 감소하면 반발력이 감소합니다. 이 현상을 바탕으로 반발형 무브링 아이언 기기가 제작되었습니다.

무브링 아이언 기기의 구조

인력형 무브링 아이언 기기의 기본 구조는 아래에 도시되어 있습니다.
연철 판을 코일 앞에 중심에서 벗어나게 축을 두었습니다. 이 철판은 코일을 통해 전류가 흐를 때, 약한 자기장에서 강한 자기장으로 이동하려고 합니다. 인력형 무브링 아이언 기기에서는 과거에는 중력 제어를 사용했지만, 이제는 비교적 현대적인 기기에서는 스프링 제어로 대체되었습니다. 평형 무게를 조정하여 포인터의 영점 변위를 얻습니다. 이 기기에서는 공기 마찰력으로 필요한 감쇠력을 제공합니다. 그림은 기기에 제공된 일반적인 감쇠 시스템을 보여줍니다. 여기서는 공기 실린더 내의 움직이는 피스톤을 통해 감쇠가 이루어집니다.

인력형 무브링 아이언 기기의 이론

코일을 통과하는 전류가 없을 때, 포인터가 영점에 위치하고, 철판의 축이 자기장에 수직인 선과 이루는 각이 φ라고 가정합니다. 이제 전류 I와 해당하는 자기장 강도로 인해, 철조각은 θ 각도로 편향됩니다. 이제 편향된 철판 축 방향의 H의 성분은 Hcos{90 – (θ + φ) 또는 Hsin (θ + φ)입니다. 이제 코일 내부로 철판에 작용하는 힘 F는 H²sin(θ + φ)에 비례하므로, 상수 투과율에 대해 I²sin(θ + φ)에도 비례합니다. 이 힘이 축에서 거리 l만큼 작용한다면, 편향 토크는 다음과 같습니다.


l은 상수입니다.

여기서, k는 상수입니다.
이제, 이 기기가 중력 제어임을 고려하면, 제어 토크는 다음과 같습니다.

여기서, k’는 상수입니다.
안정 상태에서,

여기서, K는 상수입니다.

무브링 아이언 기기의 동영상 소개

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