Afwijkingstype instrument

Definitie

Instrumenten waarin de gemeten grootheid fysieke effecten genereert die het bewegende systeem afbuigen of verplaatsen, worden deflectietype-instrumenten genoemd. Met andere woorden, deze instrumenten gebruiken de afwijking van een bewegend onderdeel als basis voor het meten van elektrische grootheden, waardoor ze geschikt zijn voor metingen onder dynamische omstandigheden.

Deflectietype-instrumenten bevatten tegenwerkende effecten die de verplaatsing van het bewegende systeem tegengaan. Deze tegenwerkende effecten zijn ontworpen zodanig dat hun grootte toeneemt met de afwijking of verplaatsing veroorzaakt door de gemeten grootheid. Er wordt evenwicht bereikt wanneer de tegenwerkende effecten gelijk zijn aan de kracht die de afwijking of beweging van het bewegende onderdeel veroorzaakt.

Voorbeeld

In een permanente magneet bewegende spoel (PMMC) ammeter is de afwijking van het bewegende element recht evenredig met de stroom (de gemeten grootheid) die erdoorheen loopt. Het afwijkingstorque \(T_d\) dat op de spoel werkt, is recht evenredig met de stroom, uitgedrukt door de vergelijking:

Td=GI  Equ(1)

waarbij G een constante is, onafhankelijk van de fluxdichtheid, het oppervlak van de bewegende spoel en het aantal windingen.

Het tegenwerkende torque Tc wordt gegenereerd door een veer, die evenredig is met de afwijkingshoek θ:

Tc=Kθ  Equ(2)

waarbij K de veerconstante is, afhankelijk van het materiaal en de afmetingen van de veer.

Onder evenwichtscondities:

Td=Tc  Equ(3)

Door Td en Tc in Vergelijking (3) te substitueren:

GI = KθI = (K/G)θ

De gemeten stroom hangt dus af van de afwijkingshoek θ en de meterconstanten G en K. Stromingswaarden worden direct gelezen van de afwijkingshoek θ, die gekalibreerd wordt met G en K.

Nadelen van Deflectietype-Instrumenten

• Lage Nauwkeurigheid: Deze instrumenten hebben een relatief lage meetnauwkeurigheid.

• Verlaagde Gevoeligheid: De gevoeligheid is lager vergeleken met nultype-instrumenten.

• Afhankelijkheid van Kalibratie: De meetnauwkeurigheid is afhankelijk van de kalibratie van het instrument.