Permanent Magnet Moving Coil o PMMC Instrument

Paglalarawan

Ang mga instrumentong gumagamit ng permanenteng magnet upang bumuo ng istasyonaryong magnetic field kung saan makakagalaw ang isang coil ay kilala bilang Permanent Magnet Moving Coil (PMMC) instruments. Ang prinsipyong ito ay batay sa pagsasalakay ng torque sa galaw ng coil na nasa magnetic field ng permanenteng magnet. Ang mga PMMC instrument ay nagbibigay ng tumpak na resulta para sa direct current (DC) measurements.

Pagtatayo ng PMMC Instrument

Ang galaw ng coil at ang permanenteng magnet ang pangunahing bahagi ng isang PMMC instrument. Ang sumusunod ay detalyadong paliwanag ng mga bahagi ng isang PMMC instrument.

Galaw ng Coil

Ang coil ay ang bahaging nagdadala ng kasalukuyan ng instrumento na galaw-galaw sa loob ng istasyonaryong magnetic field ng permanenteng magnet. Kapag dumaloy ang kasalukuyan sa coil, ito ay nagdudulot ng pag-deflect ng coil, na nagbibigay-daan sa pagtukoy ng laki ng kasalukuyan o voltage. Ang coil ay nakaposisyon sa isang rectangular na former na gawa sa aluminum. Ang former na ito ay nagpapataas ng radial at pantay na magnetic field sa air-gap sa pagitan ng mga magnetic poles. Ang coil ay inihuhulma gamit ang silk-covered copper wire sa pagitan ng mga poles ng magnet.

Sistema ng Magnet

Sa isang PMMC instrument, ginagamit ang permanenteng magnet upang lumikha ng istasyonaryong magnetic field. Ginagamit ang Alcomax at Alnico materials para sa paggawa ng permanenteng magnet dahil sa kanilang mataas na coercive force (ang coercive force ay nakakaapekto sa property ng magnetization ng magnet). Bukod dito, ang mga magnet na ito ay may mataas na field intensities.

Control

Sa isang PMMC instrument, ang controlling torque ay ibinibigay ng mga spring. Ang mga spring na ito ay gawa sa phosphorous bronze at nakaposisyon sa pagitan ng dalawang jewel bearings. Ang mga spring din ay nagsisilbing daanan para sa lead current na magdaloy pumasok at lumabas sa moving coil. Ang controlling torque ay pangunahing resulta ng ribbon suspension.

Damping

Ang damping torque ay ginagamit upang panatilihin ang galaw ng coil sa estado ng kapayapaan. Ang damping torque na ito ay dulot ng galaw ng aluminum core habang ito ay galaw-galaw sa pagitan ng mga poles ng permanenteng magnet.

Pointer & Scale

Ang pointer ay konektado sa moving coil. Ito ay nagpapakita ng deflection ng coil, at ang laki ng deflection na ito ay ipinapakita sa scale. Ang pointer ay gawa sa lightweight na materyales, na nagpapahintulot nito na madaling mabago ang direksyon kasabay ng galaw ng coil. Sa ilang pagkakataon, nagkakaroon ng parallax error sa instrumento, na maaaring bawasan ng maayos sa pamamagitan ng tamang pag-align ng pointer blade.

Torque Equation para sa PMMC Instrument

Ang deflecting torque ay dulot ng galaw ng coil. Ito ay ipinapakita ng sumusunod na equation.

• N – Bilang ng turns ng coil

• B – flux density sa air gap

• L, d – ang vertical at horizontal na haba ng gilid

• I – kasalukuyan sa loob ng coil

Ang spring ay nagbibigay ng restoring torque sa moving coil na ipinapakita bilang

Kung saan K = Spring constant.

Para sa final deflection,

Sa pamamagitan ng pag-substitute ng value ng equation (1) at (3) nakuha natin,

Ang equation na ito ay nagpapakita na ang deflecting torque ay direktang proportional sa kasalukuyan na nagdadaloy sa loob ng coil.

Mga Error sa PMMC Instruments

Sa PMMC instruments, ang mga error ay nagmumula sa epekto ng pagtanda at temperatura. Ang pangunahing bahagi ng instrumento na nag-ambag sa mga error na ito ay ang magnet, spring, at moving coil. Ang sumusunod ay detalye ng iba't ibang uri ng error:

1. Magnet

Ang init at vibration ay nagpapakurti ng buhay ng permanenteng magnet at nagbabawas rin ng kanyang magnetism, na ang katangian ay paghila o pagbantog. Ang mahina na magnet ay nagdudulot ng pagbaba ng deflection ng coil.

2. Springs

Ang mahina na spring ay nagpapataas ng deflection ng moving coil sa loob ng permanenteng magnet. Dahil dito, kahit na maliit ang halaga ng kasalukuyan, ang coil ay nagpapakita ng malaking deflection. Ang spring ay namumuti dahil sa epekto ng temperatura; ang isang degree na pagtaas ng temperatura ay nagbabawas ng lifespan ng spring ng 0.004 percent.

3. Moving Coil

Kapag ang range ng coil ay inextend pa labas ng tinukoy na limit gamit ang shunt, nagkakaroon ng error. Ito ay dahil sa pagbabago ng resistance ng coil kaugnay ng shunt resistance. Dahil ang coil ay gawa ng copper wire na may mataas na shunt resistance at ang shunt wire ay gawa ng Manganin na may mababang resistance, ang mismatch na ito ay nagdudulot ng error.

Upang mabawasan ang error na ito, isinasama ang swamping resistance sa series sa moving coil. Ang swamping resistance ay isang resistor na may mababang temperature coefficient, na nagbabawas ng epekto ng temperatura sa moving coil.

Mga Advantages ng PMMC Instruments

Ang sumusunod ay ang mga advantages ng PMMC instruments:

• Ang scale ng PMMC instruments ay wastong calibrated.

• Ang power consumption ng mga device na ito ay napakababa.

• Ang PMMC instruments ay may mataas na accuracy dahil sa kanilang mataas na torque-to-weight ratio.

• Ang iisang device ay maaaring sukatin ng iba't ibang range ng voltage at kasalukuyan gamit ang multipliers at shunts.

• Ang PMMC instruments ay gumagamit ng shelf-shielding magnets, na benepisyoso para sa aerospace applications.

Mga Disadvantages ng PMMC Instruments

Ang sumusunod ay ang mga disadvantages ng PMMC instruments:

• Ang PMMC instruments ay lamang angkop para sa direct current. Ang alternating current ay nagbabago sa oras, at ang mabilis na pagbabago ng kasalukuyan ay nagbabago ng torque ng coil. Gayunpaman, ang pointer ay hindi maaaring sundin ang mabilis na reversals at deflections ng torque, kaya ito ay hindi maaaring gamitin para sa AC.

• Ang cost ng PMMC instruments ay mas mataas kumpara sa iba pang moving-coil instruments.

• Ang moving coil mismo ang nagbibigay ng electromagnetic damping. Ang electromagnetic damping na ito ay kontra sa galaw ng coil bilang resulta ng interaksiyon ng eddy currents at magnetic field.