Magnet permanente koil mugitza edo PMMC instrumentua

Definizioa

Ezkar magnetiko bat erabiliz sortutako magnetismo estatu finko baten barruan mugitzen diren koiluak dituzten instrumentuak Permanent Magnet Moving Coil (PMMC) instrumentuak deitzen dira. Hauek ezkar magnetikoko magnetismoan kokatutako koilu mugigarrira aplikatzen zaion momentu magnetikoaren araberakoa da. PMMC instrumentuak zuzeneko korronte (DC) neurrizketetarako emaitza zehatzak eskaintzen dituzte.

PMMC Instrumentuaren Eraikuntza

Koilu mugigarria eta ezkar magnetikoa dira PMMC instrumentuen osagai nagusiak. Hurrengo testua PMMC instrumentuaren osagaien azalpen osoa da.

Koilu Mugigarria

Koilua instrumentuko osagaia da, zeinak ezkar magnetikoaren magnetismo estatu finkoan aske mugitzen du. Korrontea koiluan pasatzen denean, koiluak desplazatzen da, hau ahalbidetzen duen korronte edo tentsioaren neurria zehaztea. Koilua aluminioarekin egin den formari lotuta dago. Forma horrek eraldatzen du magnetismo erradiala eta uniformea ezkarren poloen arteko espazioan. Koilua silken gainean mantenduna dauden kableko kolaren bitartez poloen artean birabiltzen da.

Ezkarraren Sistema

PMMC instrumentutan, ezkar magnetiko bat erabiliz sortzen da magnetismo estatu finkoa. Ezkar magnetikoak Alcomax eta Alnico materialak dira, haien indar koersiboa handiagatik (indar koersibok ezkarren magnetizazio propietatean eragina du). Gainera, ezkar hauek dituzte indar magnetiko altuak.

Kontrola

PMMC instrumentutan, kontrol-momentua landareek ematen dute. Landare hauek fosforo bronzeetatik egiten dira eta bi jaderen artean kokatuta daude. Landare hauek ere funtzioko bide gisa dute, koilu mugigarriko korrontea sartzen eta kanpo hartzen duten. Kontrol-momentua nagusiki landareen suspensioaren ondorioa da.

Dampifikazioa

Dampifikazio-momentua erabili daiteke koiluaren mugimendua egoeran utzi arte. Dampifikazio-momentu hau ezkar magnetikoaren poloen artean mugitzen den aluminioaren nuklearen mugimenduak sortzen du.

Ariketa & Eskala

Ariketa koilu mugigarriarekin konektatuta dago. Ariketa honek koiluaren desplazamendua adierazten du, eta desplazamenduaren neurria eskalan erakusten da. Ariketa honen materiala erraza da, horrek ariketa kolpe batean koiluarekin mugitzeko ahalmena ematen diola. Aldiz, instrumentuaren errore paralaktikoa gertatzen da, ariketa kolpea zuzenean kokatzeaz minimoa egin daiteke.

PMMC Instrumenturako Momentu-Ekuazioa

Desplazamendu-momentua koiluaren mugimenduak sortzen du. Hona hemen ekuazioa:

• N – Koiluaren espiralen kopurua

• B – Espazio libreako fluxu dentsitatea

• L, d – aldearen luzera bertikala eta horizontala

• I – Koiluan doazen korrontea

Landareak ematen du koilu mugigarriko momentu berreskuratzailea, hau da:

Non K = Landare-konstantea.

Desplazamendu finalerako,

(1) eta (3) ekuazioen balioak ordezkatuz lortzen da,

Ekuazio hau adierazten du desplazamendu-momentua zuzenki proportzionala da koiluan doazen korrontearekin.

Erroreak PMMC Instrumentuetan

PMMC instrumentuetan, erroreak adina eta tenperatura efektuen ondorioz sortzen dira. Instrumentuko osagai nagusiak ezkarra, landarea eta koilu mugigarria dira. Hurrengo testua errore desberdinen xehetasunak azaltzen ditu:

1. Ezkarra

Tenperatura eta vibrazioak ezkar magnetikoaren adina murriztu eta bere magnetismoa gutxitzen dituzte, hau da, atrakzio edo repulsioaren propietatea. Ezkar ahultua koiluaren desplazamendua murriztu egiten du.

2. Landarea

Landare ahultua koilu mugigarriaren desplazamendua gehitzen du. Horrela, korronte txiki baten neurrian ere, koiluak desplazamendu handia erakusten du. Landarea tenperatura efektuen ondorioz ahuldu egiten da; tenperaturaren graduko gorakada bakoitzak landarearen adina 0,004 ehuneko murrizten du.

3. Koilu Mugigarria

Koiluaren eremua zehaztutako muga gainditzen denean shunt baten bitartez erroreak gertatzen dira. Honek koiluaren resistentzia shuntaren resistentziarekiko aldaketara eraman dezake. Koilua kobrezko kable batekin egin da, resistentzia altua du, eta shunt-k Manganinarekin, resistentzia baxua du, hau erroreak eragiten ditu.

Errore hau murrizteko, koilu mugigarriarekin seriean konexioa duten resistentziak erabiliz. Resistentziak tenperatura-konstante baxua du, hau tenperatura efektuak murrizten ditu.

PMMC Instrumentuen Alabenak

Hurrengoak dira PMMC instrumentuen alabenak:

• PMMC instrumentuen eskala zehazki kalibratuta dago.

• Dispositiboen kontsumo energiak oso txikia da.

• PMMC instrumentuak zehaztasun handia dituzte, momentu-gaineko pisuaren arrazoian.

• Multiplicator eta shunt-en bitartez, gailu bakar batek neurri desberdinak egin ditzake tensio eta korrontearen eremuan.

• PMMC instrumentuak erloju-hedapeneko ezkar magnetikoak erabiltzen dituzte, hau espazioaurreko aplikazioetan oso baliagarria da.

PMMC Instrumentuen Arrazoien Aurkakoak

Hurrengoak dira PMMC instrumentuen arrazoien aurkakoak:

• PMMC instrumentuak zuzeneko korrontearako bakarrik zuzenduak dira. Alternatiboko korrontea denbora-rekiko aldatzen da, eta korrontearen aldaketa azkarra koiluaren momentua aldatzen du. Baina, ariketa ezin du momentuaren alderantzikapen eta desplazamendu azkarren jarraitu, horregatik ezin da erabili AC-ra.

• PMMC instrumentuen kostua beste moving-coil instrumentuetako bakoitzarekin alderatuta oso handia da.

• Koilu mugigarriak bera electromagnetic damping-a ematen du. Hau koiluaren mugimenduari kontrari dago, eddy current eta magnetismoaren arteko interakzioaren ondorioz.