Stalni magnet i pokretni zavojnik ili PMMC instrument
Definicija
Instrumenti koji koriste stalni magnet za generisanje stacionarne magnetske polje u kome se kreće cew, poznati su kao Permanentni Magnet i Pokretna Cew (PMMC) instrumenti. Funkcioniraju na principu da se moment sile izvodi na pokretnoj cevi koja se nalazi u magnetskom polju stalnog magneta. PMMC instrumenti pružaju tačne rezultate za mjerenja jednosmjerne struje (DC).
Konstrukcija PMMC Instrumenta
Pokretna cew i stalni magnet su ključni komponenti PMMC instrumenta. Evo detaljnog objašnjenja dijelova PMMC instrumenta.
Pokretna Cew
Cew je komponenta instrumenta koja prenosi struju i slobodno se kreće unutar stacionarnog magnetskog polja stalnog magneta. Kada struja prođe kroz cew, uzrokuje njeno odbojenje, omogućavajući određivanje veličine struje ili napona. Cew je postavljena na pravougaonu bazu od aluminijuma. Ova baza jača radialno i uniformno magnetsko polje u zračnom razmaku između magnetskih polova. Cew je namotana svilenom poklovljenom bakarnom žicom između polova magneta.
Magnetni Sistem
U PMMC instrumentu, stalni magnet se koristi za stvaranje stacionarnog magnetskog polja. Materijali Alcomax i Alnico se koriste za izradu stalnog magneta zbog njihove visoke koercitivne sile (koercitivna sila utiče na magnetizacijska svojstva magneta). Pored toga, ovi magneti imaju visoku intenzitet polja.
Kontrola
U PMMC instrumentu, kontrolni moment sile pružaju vijci. Ovi vijci su izrađeni od fosfor-bronca i smješteni su između dva draguljasta ležaja. Vijci takođe služe kao putanja za protok struje u i iz pokretne cevi. Kontrolni moment sile uglavnom je rezultat trakastog ovisenja.
Tlumenje
Moment sile za tlumenje se koristi kako bi se održao pokret cevi u stanju mirovanja. Ovaj moment sile za tlumenje indukuje se pomicanjem aluminijumskog jezgra dok se kreće između polova stalnog magneta.
Pokazivač i Ljestvica
Pokazivač je povezan s pokretnom cevijom. On označava odbojenje cevi, a veličina ovog odbojenja prikazuje se na ljestvici. Pokazivač je izrađen od lagane materije, što mu omogućava lako odbojenje s pokretom cevi. Ponekad se javlja greška paralakse u instrumentu, koja se može lako smanjiti pravilnim poravnavanjem liska pokazivača.
Jednačina Momenta Sile za PMMC Instrument
Odbojna sila indukuje se pomicanjem cevi. Izražava se sledećom jednačinom.
N – Broj zavojaka cevi
B – gustoća fluksa u zračnom razmaku
L, d – vertikalna i horizontalna dužina stranice
I – struja kroz cev
Vijak pruža povratni moment sile pokretnoj cevi, što se izražava sa
Gdje je K = konstanta vijka.
Za konačno odbojenje,
Uvrštavanjem vrijednosti jednačine (1) i (3) dobijamo,
Gornja jednačina ukazuje da je odbojna sila direktno proporcionalna strujnom toku kroz cev.
Greške u PMMC Instrumentima
U PMMC instrumentima, greške nastaju zbog efekata starenja i temperature. Glavne komponente instrumenta koje doprinose ovim greškama su magnet, vijak i pokretna cew. Evo detaljnog opisa različitih vrsta grešaka:
1. Magnet
Toplina i vibracija skraćuju vreme trajanja stalnog magneta i smanjuju njegovu magnetnost, što je svojstvo privlačenja ili odbijanja. Osjetljiviji magnet dovodi do smanjenog odbojenja cevi.
2. Vijci
Osjetljiviji vijak povećava odbojenje pokretne cevi unutar stalnog magneta. Kao rezultat, čak i za malu vrijednost struje, cew pokazuje veliko odbojenje. Vijak oslabljuje zbog efekata temperature; porast temperature za jedan stepen smanjuje vijak za 0,004 posto.
3. Pokretna Cew
Kada se raspon cevi proširi izvan određene granice korištenjem šunta, nastaju greške. To je posljedica promjene otpora cevi u odnosu na otpor šunta. Budući da je cew izrađena od bakrene žice s visokim otporom šunta, a šuntov žica je izrađena od Manganina s niskim otporom, ova neusklađenost dovodi do grešaka.
Da bi se smanjila ova greška, upotrebljava se otpor za potapanje spojen u seriju s pokretnom cevijom. Otpor za potapanje je otpornik s niskim temperaturnim koeficijentom, koji smanjuje uticaj temperature na pokretnu cev.
Prednosti PMMC Instrumenta
Evo prednosti PMMC instrumenta:
