La diferencia entre un medidor de bobina móvil y un medidor de bobina móvil de imán permanente

Diferencias entre los Medidores de Bobina Móvil y los Medidores de Bobina Móvil con Imán Permanente (PMMC)

Los medidores de bobina móvil y los medidores de bobina móvil con imán permanente (PMMC) son ambos tipos de instrumentos electromecánicos utilizados para medir cantidades eléctricas, pero tienen diferencias distintas en su construcción, operación y aplicaciones. A continuación se presenta una comparación detallada de los dos:

1. Construcción

Medidor de Bobina Móvil

• Fuente del Campo Magnético: En un medidor de bobina móvil tradicional, el campo magnético se genera mediante un par de bobinas portadoras de corriente (bobinas de campo) que rodean la bobina móvil. Estas bobinas de campo se alimentan con la misma corriente que pasa por la bobina móvil.

• Bobina Móvil: La bobina móvil está suspendida entre las bobinas de campo y lleva la corriente a medir. Es libre de rotar sobre un pivote o cojinete de joya.

• Amortiguamiento: El amortiguamiento generalmente se proporciona mediante fricción del aire o corrientes de Foucault, lo que ayuda a que el puntero se detenga rápidamente después de la desviación.

Medidor de Bobina Móvil con Imán Permanente (PMMC)

• Fuente del Campo Magnético: En un medidor PMMC, el campo magnético se proporciona mediante un imán permanente, que crea un campo magnético fuerte y estable. Esto elimina la necesidad de bobinas de campo externas.

• Bobina Móvil: La bobina móvil se coloca dentro del espacio del imán permanente. Cuando la corriente fluye a través de la bobina móvil, interactúa con el campo magnético, causando la rotación de la bobina.

• Amortiguamiento: Los medidores PMMC a menudo usan amortiguamiento por corrientes de Foucault, donde un pequeño disco o aleta de aluminio adjunto a la bobina móvil rota dentro de un campo magnético, generando corrientes de Foucault que proporcionan amortiguamiento.

2. Principio de Operación

Medidor de Bobina Móvil

Operación: El medidor de bobina móvil opera según el principio de la inducción electromagnética. Cuando la corriente fluye a través de la bobina móvil, crea un campo magnético que interactúa con el campo producido por las bobinas de campo. Esta interacción produce un par que causa la rotación de la bobina móvil. La desviación del puntero es proporcional a la corriente que pasa a través de la bobina móvil.

Ecuación del Par: El par (T) producido en un medidor de bobina móvil se da por:

donde B es la densidad de flujo magnético, I es la corriente, L es la longitud de la bobina y d es el ancho de la bobina.

Medidor de Bobina Móvil con Imán Permanente (PMMC)

Operación: El medidor PMMC opera según el principio del efecto motor. Cuando la corriente fluye a través de la bobina móvil, interactúa con el fuerte y uniforme campo magnético proporcionado por el imán permanente. Esta interacción produce un par que causa la rotación de la bobina móvil. La desviación del puntero es directamente proporcional a la corriente que pasa a través de la bobina móvil.

Ecuación del Par: El par (T) producido en un medidor PMMC se da por:

donde B es la densidad de flujo magnético, I es la corriente, N es el número de vueltas en la bobina y A es el área de la bobina.

3. Ventajas y Desventajas

Medidor de Bobina Móvil

Ventajas:

Puede medir tanto corrientes AC como DC, ya que el campo magnético se genera por la corriente en sí. No necesita un imán permanente, lo que puede reducir el costo y la complejidad.

Desventajas:

• Menos preciso que los medidores PMMC debido a las variaciones en la fuerza del campo magnético.

• Las bobinas de campo consumen energía, lo que puede introducir errores en circuitos de baja potencia.

• El campo magnético no es tan uniforme como en los medidores PMMC, lo que lleva a una desviación menos lineal.

Medidor de Bobina Móvil con Imán Permanente (PMMC)

Ventajas:

• Altamente preciso y sensible, especialmente para medir corrientes DC.

• El campo magnético uniforme proporcionado por el imán permanente asegura una desviación lineal y alta precisión.

• Bajo consumo de energía, ya que no se requieren bobinas de campo externas.

• Larga vida y confiabilidad debido a la ausencia de bobinas de campo.

Desventajas:

• Solo puede medir corrientes DC, ya que la dirección del campo magnético está fija por el imán permanente.

• Más caro que los medidores de bobina móvil debido al uso de imanes permanentes.

• Sensible a los cambios de temperatura, que pueden afectar las propiedades magnéticas del imán permanente.

4. Aplicaciones

Medidor de Bobina Móvil

Aplicaciones:

• Se utiliza en amperímetros y voltímetros de propósito general que necesitan medir tanto corrientes AC como DC.

• Adecuado para aplicaciones donde el costo y la simplicidad son importantes, y la precisión moderada es suficiente.

• A menudo se usa en instrumentos más antiguos o más simples.

Medidor de Bobina Móvil con Imán Permanente (PMMC)

Aplicaciones:

• Ampliamente utilizado en mediciones de precisión de DC, como en instrumentos de laboratorio, multímetros y medidores de panel.

• Comúnmente encontrado en multímetros digitales (DMM) para medir voltaje y corriente DC.

• Usado en sistemas de control industrial, instrumentos automotrices y otras aplicaciones que requieren alta precisión y confiabilidad.

5. Escala y Desviación

Medidor de Bobina Móvil

• Escala: La escala de un medidor de bobina móvil suele ser no lineal, especialmente en desviaciones mayores, debido al campo magnético no uniforme producido por las bobinas de campo.

• Desviación: La desviación es proporcional a la corriente, pero la relación puede no ser perfectamente lineal, especialmente en niveles de corriente más altos.

Medidor de Bobina Móvil con Imán Permanente (PMMC)

• Escala: La escala de un medidor PMMC es lineal, ya que el campo magnético es uniforme y no cambia con la posición de la bobina móvil.

• Desviación: La desviación es directamente proporcional a la corriente, lo que facilita su lectura e interpretación.

6. Sensibilidad a la Temperatura

Medidor de Bobina Móvil

Sensibilidad a la Temperatura: El medidor de bobina móvil es menos sensible a los cambios de temperatura porque el campo magnético se genera por la corriente en sí, en lugar de un imán permanente.

Medidor de Bobina Móvil con Imán Permanente (PMMC)

Sensibilidad a la Temperatura: Los medidores PMMC son más sensibles a los cambios de temperatura, ya que las propiedades magnéticas del imán permanente pueden variar con la temperatura. Sin embargo, los medidores PMMC modernos a menudo incluyen compensación de temperatura para mitigar este efecto.

Resumen

• Medidor de Bobina Móvil: Utiliza bobinas de campo portadoras de corriente para generar el campo magnético, puede medir tanto corrientes AC como DC, pero es menos preciso y tiene una escala no lineal. Es adecuado para aplicaciones de propósito general donde la precisión moderada es aceptable.

• Medidor de Bobina Móvil con Imán Permanente (PMMC): Utiliza un imán permanente para proporcionar un campo magnético fuerte y uniforme, solo puede medir corrientes DC, pero ofrece alta precisión, linealidad y sensibilidad. Se utiliza ampliamente en aplicaciones de medición de precisión.