نوع سازه انحرافی

تعریف

وسایل اندازه‌گیری که در آن‌ها کمیت اندازه‌گیری شده اثرات فیزیکی ایجاد می‌کند که سیستم متحرک را منحرف یا جابجا می‌کند، به عنوان دستگاه‌های نوع انحرافی شناخته می‌شوند. به عبارت دیگر، این وسایل از انحراف مؤلفه متحرک به عنوان پایه برای اندازه‌گیری کمیت‌های الکتریکی استفاده می‌کنند و آن‌ها را برای اندازه‌گیری در شرایط دینامیکی مناسب می‌سازند.

دستگاه‌های نوع انحرافی اثرات متضادی را ترکیب می‌کنند که حرکت سیستم متحرک را مقاومت می‌کنند. این اثرات متضاد طراحی شده‌اند به گونه‌ای که مقدار آن‌ها با انحراف یا جابجایی ناشی از کمیت اندازه‌گیری شده افزایش می‌یابد. تعادل زمانی حاصل می‌شود که اثرات متضاد برابر با نیروی محرک انحراف یا حرکت مؤلفه متحرک شود.

مثال

در آمپرمتر مدار مغناطیس دائمی (PMMC)، انحراف مؤلفه متحرک مستقیماً متناسب با جریان (کمیت اندازه‌گیری شده) است که از آن می‌گذرد. گشتاور انحرافی \(T_d\) که بر روی مدار عمل می‌کند مستقیماً متناسب با جریان است و توسط معادله زیر بیان می‌شود:

Td=GI  Equ(1)

که در آن G ثابتی است که مستقل از چگالی مغناطیسی، مساحت مدار متحرک و تعداد دورهاست.

گشتاور متضاد \(T_c\) توسط یک فنر تولید می‌شود که متناسب با زاویه انحراف \(\theta\) است:

Tc=Kθ  Equ(2)

که در آن K ثابت فنر است که به ماده و ابعاد فنر بستگی دارد.

در شرایط تعادل:

Td=Tc  Equ(3)

با قرار دادن \(T_d\) و \(T_c\) در معادله (3):

GI = KθI = (K/G)θ

جریان اندازه‌گیری شده بنابراین به زاویه انحراف \(\theta\) و ثوابت دستگاه \(G\) و \(K\) بستگی دارد. مقادیر جریان مستقیماً از زاویه انحراف \(\theta\) خوانده می‌شود که با استفاده از \(G\) و \(K\) کالیبره شده است.

نقاط ضعف دستگاه‌های نوع انحرافی

• دقت کم: این دستگاه‌ها دقت اندازه‌گیری نسبتاً کمی دارند.

• حساسیت کم: حساسیت آن‌ها نسبت به دستگاه‌های نوع صفر کمتر است.

• وابستگی به کالیبراسیون: دقت اندازه‌گیری به کالیبراسیون دستگاه بستگی دارد.