Permanent Magnet Moving Coil or PMMC ಯಂತ್ರ

ಪರಿಭಾಷೆ

ನಿದ್ರಿಯ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನಿರಂತರ ಚುಮ್ಬಕ ಬಳಸುವ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ಪರ್ಮನೆಂಟ್ ಮೇಗ್ನೆಟ್ ಮೂವಿಂಗ್ ಕೋಯಿಲ್ (PMMC) ಯಂತ್ರಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಯಂತ್ರಗಳು ನಿರಂತರ ಚುಮ್ಬಕದ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿನ ಚಲಿಸುವ ಕೋಯಿಲ್ ಮೇಲೆ ಟಾರ್ಕ್ ವಿಂದುವನ್ನು ನೀಡುವ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. PMMC ಯಂತ್ರಗಳು ನೇರ ವಿದ್ಯುತ್ (DC) ಮಾಪನಗಳಿಗೆ ಶುದ್ಧ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ.

PMMC ಯಂತ್ರದ ರಚನೆ

ಚಲಿಸುವ ಕೋಯಿಲ್ ಮತ್ತು ನಿರಂತರ ಚುಮ್ಬಕ ಹಾಗೂ PMMC ಯಂತ್ರದ ಮುಖ್ಯ ಘಟಕಗಳಾಗಿವೆ. ಕೆಳಗಿನ ವಿವರವು PMMC ಯಂತ್ರದ ಭಾಗಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿಷಯದ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಚಲಿಸುವ ಕೋಯಿಲ್

ಕೋಯಿಲ್ ಯಂತ್ರದ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಂಪು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಘಟಕವಾಗಿದ್ದು, ನಿರಂತರ ಚುಮ್ಬಕದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸ್ವೀಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕೋಯಿಲ್ ಮೇಲೆ ಪ್ರವಹಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಕೋಯಿಲ್ ನ್ನು ವಿಚಲಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಥವಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಮಾಣದ ನಿರ್ಧಾರಣೆಯನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಕೋಯಿಲ್ ನಾಲ್ಕೋನದ ಮೂಲಕ ಐಲುಮಿನಿಯಂದ ಮಾಡಲಾದ ಫ್ರಾಮ್ ಮೇಲೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ಫ್ರಾಮ್ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಪೋಲುಗಳ ನಡುವಿನ ವಾಯು ತರಳದಲ್ಲಿ ದ್ವಿಭುಜ ಮತ್ತು ಸಮ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಕೋಯಿಲ್ ಚುಮ್ಬಕದ ಪೋಲುಗಳ ನಡುವೆ ಸಿಲ್ಕ್ - ಕವರ್ ಮಾಡಲಾದ ಕಪ್ಪು ತಂತ್ರದಿಂದ ಮುಂದುವರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಚುಮ್ಬಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆ

PMMC ಯಂತ್ರದಲ್ಲಿ, ನಿರಂತರ ಚುಮ್ಬಕ ನಿರಂತರ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಕೋಮಾಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ನಿಕೋ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳನ್ನು ನಿರಂತರ ಚುಮ್ಬಕ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇವು ಉತ್ತಮ ಕೋರ್ಸೀವ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು (ಕೋರ್ಸೀವ್ ಶಕ್ತಿಯು ಚುಮ್ಬಕದ ಚುಮ್ಬಕೀಕರಣ ಗುಣenschaften beeinflusst) besitzen. Darüber hinaus haben diese Magnete hohe Feldstärken.

Steuerung

In einem PMMC-Instrument wird das Steuermoment durch Federn bereitgestellt. Diese Federn bestehen aus Phosphorbronze und sind zwischen zwei Edelsteinlager positioniert. Die Federn dienen auch als Leitungsweg für den Strom, der in die bewegliche Spule ein- und ausfließt. Das Steuermoment ergibt sich hauptsächlich aus dem Bandfeder-Aufhängungssystem.

Dämpfung

Das Dämpfmoment wird verwendet, um die Bewegung der Spule in einen Ruhezustand zu bringen. Dieses Dämpfmoment wird durch die Bewegung des Aluminiumkerns verursacht, der sich zwischen den Polen des Permanentmagneten bewegt.

Zeiger & Skala

Der Zeiger ist mit der beweglichen Spule verbunden. Er zeigt die Abweichung der Spule an, und die Größe dieser Abweichung wird auf der Skala angezeigt. Der Zeiger besteht aus leichtem Material, was es ihm ermöglicht, leicht mit der Bewegung der Spule abgelenkt zu werden. Manchmal tritt ein Parallaxenfehler im Instrument auf, der durch eine korrekte Ausrichtung der Zeigerspitze leicht minimiert werden kann.

Drehmomentgleichung für PMMC-Instrumente

Das Ablenkmoment wird durch die Bewegung der Spule erzeugt. Es wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt.

• N – Anzahl der Wicklungen der Spule

• B – Flussdichte in der Luftspalte

• L, d – die vertikale und horizontale Länge der Seite

• I – Strom durch die Spule

Die Feder liefert das Rückstellmoment für die bewegliche Spule, das durch die folgende Formel ausgedrückt wird:

Wobei K = Federkonstante.

Für die endgültige Ablenkung gilt:

Durch Einsetzen der Werte der Gleichungen (1) und (3) erhalten wir:

Die obige Gleichung zeigt, dass das Ablenkmoment direkt proportional zum Strom, der durch die Spule fließt, ist.

Fehler in PMMC-Instrumenten

Bei PMMC-Instrumenten entstehen Fehler aufgrund von Alterungs- und Temperaturwirkungen. Die Hauptkomponenten des Instruments, die zu diesen Fehlern beitragen, sind der Magnet, die Feder und die bewegliche Spule. Im Folgenden werden die verschiedenen Arten von Fehlern detailliert beschrieben:

1. Magnet

Hitze und Vibration verkürzen die Lebensdauer des Permanentmagneten und reduzieren auch seine Magnetisierung, welche die Eigenschaft der Anziehung oder Abstoßung ist. Ein geschwächter Magnet führt zu einer verringerten Ablenkung der Spule.

2. Federn

Eine geschwächte Feder erhöht die Ablenkung der beweglichen Spule innerhalb des Permanentmagneten. Daher zeigt die Spule selbst bei geringen Stromwerten eine große Ablenkung. Die Feder schwächt sich durch Temperaturwirkungen ab; eine Temperaturerhöhung um einen Grad reduziert die Lebensdauer der Feder um 0,004 Prozent.

3. Bewegliche Spule

Wenn der Bereich der Spule über den festgelegten Grenzwert hinaus mithilfe eines Schunts erweitert wird, treten Fehler auf. Dies liegt an der Veränderung des Spulenwiderstands im Verhältnis zum Schuntwiderstand. Da die Spule aus Kupferdraht mit hohem Schuntwiderstand und der Schuntdraht aus Manganin mit niedrigem Widerstand besteht, führt diese Ungleichheit zu Fehlern.

Um diesen Fehler zu mindern, wird eine Schwemmungswiderstand in Serie mit der beweglichen Spule verbunden. Ein Schwemmungswiderstand ist ein Widerstand mit einem geringen Temperaturkoeffizienten, der den Einfluss der Temperatur auf die bewegliche Spule reduziert.

Vorteile von PMMC-Instrumenten

Im Folgenden sind die Vorteile von PMMC-Instrumenten aufgeführt:

• Die Skala von PMMC-Instrumenten ist genau kalibriert.

• Diese Geräte haben einen sehr geringen Energieverbrauch.

• PMMC-Instrumente weisen aufgrund ihres hohen Drehmoment-zu-Gewicht-Verhältnisses eine hohe Genauigkeit auf.

• Ein einzelnes Gerät kann verschiedene Spannungs- und Strombereiche messen, indem Multiplikatoren und Schunts verwendet werden.

• PMMC-Instrumente verwenden Regalabschirmmagnete, die für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt nützlich sind.

Nachteile von PMMC-Instrumenten

Im Folgenden sind die Nachteile von PMMC-Instrumenten aufgeführt:

• PMMC-Instrumente eignen sich nur für Gleichstrom. Wechselstrom variiert mit der Zeit, und die schnelle Variation des Stroms ändert das Drehmoment der Spule. Allerdings kann der Zeiger den schnellen Richtungswechseln und Ablenkungen des Drehmoments nicht folgen, daher kann er nicht für Wechselstrom verwendet werden.

• Die Kosten von PMMC-Instrumenten sind im Vergleich zu anderen beweglichen Spuleninstrumenten erheblich höher.

• Die bewegliche Spule selbst bietet elektromagnetische Dämpfung. Diese elektromagnetische Dämpfung steht der Bewegung der Spule entgegen, da sie das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen Wirbelströmen und dem magnetischen Feld ist.