أجهزة القياس من النوع المرن

التعريف

تُعرف الأجهزة التي تولد الكمية المقاسة آثارًا فيزيائية تؤدي إلى انحراف أو تحويل النظام المتحرك بأنها أجهزة من نوع الانحراف. وبعبارة أخرى، تستعمل هذه الأجهزة انحراف المكون المتحرك كأساس لقياس الكميات الكهربائية، مما يجعلها مناسبة لقياسات الظروف الديناميكية.

تقوم أجهزة النوع الانحراف بدمج تأثيرات متعاكسة تعمل على مواجهة تحويل النظام المتحرك. يتم تصميم هذه التأثيرات المتعاكسة بحيث يزداد حجمها مع زيادة الانحراف أو التحويل الناجم عن الكمية المقاسة. ويتحقق التوازن عندما تساوي التأثيرات المتعاكسة القوة الدافعة للانحراف أو الحركة للمكون المتحرك.

مثال

في جهاز قياس التيار الكهربائي ذو الملف الدائم المتحرك (PMMC)، يكون انحراف العنصر المتحرك متناسبًا بشكل مباشر مع التيار (الكمية المقاسة) المرور عبره. حيث تكون عزم الانحراف \(T_d\) المؤثر على الملف متناسبًا بشكل مباشر مع التيار، ويعبر عنه بالمعادلة:

Td=GI  Equ(1)

حيث G ثابت مستقل عن كثافة الفيض، مساحة الملف المتحرك، وعدد دورات الملف.

يتم إنتاج عزم المقاومة المعاكس \(T_c\) بواسطة ربيع، وهو متناسب مع زاوية الانحراف θ:

Tc=Kθ  Equ(2)

حيث K هو ثابت الربيع، والذي يعتمد على المادة والأبعاد الخاصة بالربيع.

تحت الظروف المتوازنة:

Td=Tc  Equ(3)

عن طريق التعويض بـ \(T_d\) و \(T_c\) في المعادلة (3):

GI = KθI = (K/G)θ

وبالتالي يعتمد التيار المقاس على زاوية الانحراف θ والثوابت الخاصة بالمقياس G و K. يمكن قراءة قيم التيار مباشرة من زاوية الانحراف θ، والتي يتم ضبطها باستخدام G و K.

عيوب أجهزة النوع الانحراف

• دقة منخفضة: تظهر هذه الأجهزة دقة قياس نسبية منخفضة.

• حساسية أقل: تكون الحساسية أقل مقارنة بأجهزة النوع الصفر.

• اعتماد على الضبط: تعتمد دقة القياس على ضبط الجهاز.