Ablenkmessgerät

Definition

Instrumente, bei denen die gemessene Größe physikalische Effekte erzeugt, die das bewegliche System ablenken oder verschieben, werden als Ablenkinstrumente bezeichnet. Mit anderen Worten, diese Instrumente verwenden die Ablenkung eines beweglichen Bauteils als Grundlage für die Messung elektrischer Größen, was sie für dynamische Bedingungen geeignet macht.

Ablenkinstrumente integrieren gegensätzliche Effekte, die der Verschiebung des beweglichen Systems entgegenwirken. Diese gegensätzlichen Effekte sind so gestaltet, dass ihre Stärke mit der durch die gemessene Größe verursachten Ablenkung oder Verschiebung zunimmt. Das Gleichgewicht wird erreicht, wenn die gegensätzlichen Effekte der Kraft entsprechen, die die Ablenkung oder Bewegung des beweglichen Bauteils verursacht.

Beispiel

Bei einem Dauermagnet-Ruhelager-Strommesser (PMMC) ist die Ablenkung des beweglichen Elements direkt proportional zum Strom (der gemessenen Größe), der durch es fließt. Der Ablenkmoment \(T_d\), der auf die Spule wirkt, ist direkt proportional zum Strom, wie in der Gleichung ausgedrückt:

Td=GI  Equ(1)

wobei G eine Konstante ist, die unabhängig von der Flussdichte, dem Querschnitt der beweglichen Spule und der Anzahl der Wicklungen ist.

Der Gegenmoment Tc wird durch eine Feder erzeugt, die proportional zum Ablenkwinkel θ ist:

Tc=Kθ  Equ(2)

wobei K die Federkonstante ist, die von dem Material und den Abmessungen der Feder abhängt.

Unter Gleichgewichtsbedingungen:

Td=Tc  Equ(3)

Durch Einsetzen von Td und Tc in Gleichung (3):

GI = KθI = (K/G)θ

Der gemessene Strom hängt also vom Ablenkwinkel θ und den Meterkonstanten G und K ab. Die Stromwerte werden direkt aus dem Ablenkwinkel θ abgelesen, der mithilfe von G und K kalibriert wird.

Nachteile von Ablenkinstrumenten

• Niedrige Genauigkeit: Diese Instrumente weisen eine relativ geringe Messgenauigkeit auf.

• Geringere Empfindlichkeit: Die Empfindlichkeit ist im Vergleich zu Nullinstrumenten niedriger.

• Kalibrierungsabhängigkeit: Die Messgenauigkeit hängt von der Kalibrierung des Instruments ab.