Bevegelig jerninstrument

Dette instrumentet er en av de mest primitive formene for måle- og reléinstrument. Bevegelige jerninstrumenter er hovedsakelig to typer. Tiltraksjonstype og avvisningstype instrument.
Når et stykke jern plasseres nær en magnet, vil det bli tiltrukket av magneten. Styrken på denne tiltraksjonskraften avhenger av styrken i den nevnte magnetiske feltet. Hvis magneten er en elektromagnet, kan styrken i det magnetiske feltet lett økes eller reduseres ved å øke eller redusere strømmen gjennom spolen.
Tilsvarende vil tiltraksjonskraften som virker på jernstykket også økes og reduseres. Basert på dette enkle fenomenet ble tiltraksjonstype bevegelig jerninstrument utviklet.

Når to stykker jern holdes side om side og en magnet bringes nærmere dem, vil jernstykkene avvises hverandre. Denne avvisningskraften skyldes at samme magnetpoler induceres på samme sider av jernstykkene på grunn av det eksterne magnetiske feltet.
Denne avvisningskraften øker hvis feltstyrken til magneten økes. Som i tilfelle med elektromagnet, kan styrken i magnetisk felt lett kontrolleres ved å kontrollere inngangstrømmen til magneten. Dermed øker avvisningskraften mellom jernstykkene hvis strømmen øker, og hvis strømmen minker, minker avvisningskraften mellom dem. Basert på dette fenomenet ble avvisningstype bevegelig jerninstrument konstruert.

Konstruksjon av bevegelig jerninstrument

Den grunnleggende konstruksjonen av tiltraksjonstype bevegelig jerninstrument er illustrert nedenfor
En tynn plate av mykt jern er eksentriske svingende plassert foran en spole. Dette jernet tendere å bevege seg innover, altså fra et svakt magnetisk felt til et sterkere magnetisk felt når strøm flyter gjennom spolen. I tiltraksjonstype bevegelig jerninstrument ble gravitetskontroll brukt tidligere, men nå er gravitetskontrollmetoden erstattet av fjærkontroll i relativt moderne instrument. Ved å justere balansevekt oppnås nullavvik for pekeren. Det nødvendige dempingsmomentet i dette instrumentet er gitt av luft friksjon. Figuren viser en typisk type dempingssystem som er installert i instrumentet, der demping oppnås ved en bevegelig kolb i en luftsiring.

Teori for tiltraksjonstype bevegelig jerninstrument

Anta at det ikke er noen strøm gjennom spolen, pekeren er på null, vinkelen mellom aksen til jernplaten og linjen vinkelrett på feltet er φ. Nå, på grunn av strømmen I og den tilsvarende magnetiske felt styrken, deflekteres jernstykket til en vinkel θ. Nå komponenten av H i retningen av den deflekterte jernplateraksen er Hcos{90 – (θ + φ) eller Hsin (θ + φ). Kraften F som virker på platen innover mot spolen er derfor proporsjonal med H2sin(θ + φ), derfor er kraften også proporsjonal med I2sin(θ + φ) for konstant permeabilitet. Hvis denne kraften virker på platen på en avstand l fra svingepunktet, så er defleksjonstorket,


Siden l er konstant.

Der k er konstant.
Nå, siden instrumentet er gravitetskontrollert, vil kontrollmomentet være

Der k’ er konstant.
Ved stabilt tilstand,

Der K er konstant.

Video presentasjon av bevegelig jerninstrument

Erklæring: Respekt for originaliteten, god artikkel verdt å deles, hvis det finnes infringing kontakt slett.