Perbedaan antara meter gulungan gerak dan meter gulungan gerak magnet permanen

Perbedaan Antara Meter Koil Bergerak dan Meter Koil Bergerak Magnet Tetap (PMMC)

Meter koil bergerak dan meter koil bergerak magnet tetap (PMMC) adalah jenis alat mekanik-elektrik yang digunakan untuk mengukur kuantitas listrik, namun mereka memiliki perbedaan yang jelas dalam konstruksi, operasi, dan aplikasinya. Berikut ini adalah perbandingan rinci dari kedua jenis meter tersebut:

1. Konstruksi

Meter Koil Bergerak

• Sumber Medan Magnet: Pada meter koil bergerak tradisional, medan magnet dihasilkan oleh sepasang koil penghantar arus (koil medan) yang mengelilingi koil bergerak. Koil medan ini diberi energi oleh arus yang sama yang melewati koil bergerak.

• Koil Bergerak: Koil bergerak tergantung di antara koil medan dan membawa arus yang akan diukur. Koil ini bebas berputar pada poros atau bantalan permata.

• Redaman: Redaman biasanya disediakan oleh gesekan udara atau arus eddy, yang membantu menstabilkan penunjuk dengan cepat setelah defleksi.

Meter Koil Bergerak Magnet Tetap (PMMC)

• Sumber Medan Magnet: Pada meter PMMC, medan magnet disediakan oleh magnet permanen, yang menciptakan medan magnet kuat dan stabil. Ini menghilangkan kebutuhan untuk koil medan eksternal.

• Koil Bergerak: Koil bergerak ditempatkan dalam celah magnet permanen. Ketika arus mengalir melalui koil bergerak, ia berinteraksi dengan medan magnet, menyebabkan koil bergerak berputar.

• Redaman: Meter PMMC sering menggunakan redaman arus eddy, di mana disk atau sirip aluminium kecil yang terpasang pada koil bergerak berputar dalam medan magnet, menghasilkan arus eddy yang memberikan redaman.

2. Prinsip Operasi

Meter Koil Bergerak

Operasi: Meter koil bergerak beroperasi berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Ketika arus mengalir melalui koil bergerak, ia menciptakan medan magnet yang berinteraksi dengan medan yang dihasilkan oleh koil medan. Interaksi ini menghasilkan torsi yang menyebabkan koil bergerak berputar. Defleksi penunjuk sebanding dengan arus yang melewati koil bergerak.

Persamaan Torsi: Torsi (T) yang dihasilkan dalam meter koil bergerak diberikan oleh:

di mana B adalah densitas fluks magnet, I adalah arus, L adalah panjang koil, dan d adalah lebar koil.

Meter Koil Bergerak Magnet Tetap (PMMC)

Operasi: Meter PMMC beroperasi berdasarkan efek motor. Ketika arus mengalir melalui koil bergerak, ia berinteraksi dengan medan magnet kuat dan seragam yang disediakan oleh magnet permanen. Interaksi ini menghasilkan torsi yang menyebabkan koil bergerak berputar. Defleksi penunjuk sebanding langsung dengan arus yang melewati koil bergerak.

Persamaan Torsi: Torsi (T) yang dihasilkan dalam meter PMMC diberikan oleh:

di mana B adalah densitas fluks magnet, I adalah arus, N adalah jumlah putaran koil, dan A adalah area koil.

3. Kelebihan dan Kekurangan

Meter Koil Bergerak

Kelebihan:

Dapat mengukur arus AC dan DC, karena medan magnet dihasilkan oleh arus itu sendiri. Tidak memerlukan magnet permanen, yang dapat mengurangi biaya dan kompleksitas.

Kekurangan:

• Kurang akurat dibandingkan meter PMMC karena variasi dalam kekuatan medan magnet.

• Koil medan mengkonsumsi daya, yang dapat memperkenalkan kesalahan pada sirkuit daya rendah.

• Medan magnet tidak se-seragam meter PMMC, sehingga menghasilkan defleksi yang kurang linear.

Meter Koil Bergerak Magnet Tetap (PMMC)

Kelebihan:

• Sangat akurat dan sensitif, terutama untuk mengukur arus DC.

• Medan magnet seragam yang disediakan oleh magnet permanen memastikan defleksi linear dan presisi tinggi.

• Konsumsi daya rendah, karena tidak memerlukan koil medan eksternal.

• Umur panjang dan keandalan karena tidak adanya koil medan.

Kekurangan:

• Hanya dapat mengukur arus DC, karena arah medan magnet ditetapkan oleh magnet permanen.

• Lebih mahal dibandingkan meter koil bergerak karena penggunaan magnet permanen.

• Sensitif terhadap perubahan suhu, yang dapat mempengaruhi sifat magnetik magnet permanen.

4. Aplikasi

Meter Koil Bergerak

Aplikasi:

• Digunakan dalam ammeter dan voltmeter umum yang perlu mengukur arus AC dan DC.

• Cocok untuk aplikasi di mana biaya dan kesederhanaan penting, dan akurasi moderat sudah cukup.

• Sering digunakan dalam instrumen lama atau sederhana.

Meter Koil Bergerak Magnet Tetap (PMMC)

Aplikasi:

• Luas digunakan dalam pengukuran DC presisi, seperti dalam instrumen laboratorium, multimeter, dan meter panel.

• Umum ditemukan dalam multimeter digital (DMM) untuk mengukur tegangan dan arus DC.

• Digunakan dalam sistem kontrol industri, instrumen otomotif, dan aplikasi lainnya yang membutuhkan akurasi dan keandalan tinggi.

5. Skala dan Defleksi

Meter Koil Bergerak

• Skala: Skala meter koil bergerak biasanya non-linear, terutama pada defleksi yang lebih tinggi, karena medan magnet yang tidak seragam yang dihasilkan oleh koil medan.

• Defleksi: Defleksi sebanding dengan arus, tetapi hubungan mungkin tidak sepenuhnya linear, terutama pada level arus yang lebih tinggi.

Meter Koil Bergerak Magnet Tetap (PMMC)

• Skala: Skala meter PMMC linier, karena medan magnet seragam dan tidak berubah dengan posisi koil bergerak.

• Defleksi: Defleksi sebanding langsung dengan arus, membuatnya lebih mudah dibaca dan ditafsirkan.

6. Sensitivitas Suhu

Meter Koil Bergerak

Sensitivitas Suhu: Meter koil bergerak kurang sensitif terhadap perubahan suhu karena medan magnet dihasilkan oleh arus itu sendiri, bukan oleh magnet permanen.

Meter Koil Bergerak Magnet Tetap (PMMC)

Sensitivitas Suhu: Meter PMMC lebih sensitif terhadap perubahan suhu, karena sifat magnetik magnet permanen dapat bervariasi dengan suhu. Namun, meter PMMC modern sering termasuk kompensasi suhu untuk mengurangi efek ini.

Ringkasan

• Meter Koil Bergerak: Menggunakan koil medan penghantar arus untuk menghasilkan medan magnet, dapat mengukur arus AC dan DC, tetapi kurang akurat dan memiliki skala non-linear. Cocok untuk aplikasi umum di mana akurasi moderat dapat diterima.

• Meter Koil Bergerak Magnet Tetap (PMMC): Menggunakan magnet permanen untuk menyediakan medan magnet kuat dan seragam, hanya dapat mengukur arus DC, tetapi menawarkan akurasi, linearitas, dan sensitivitas tinggi. Luas digunakan dalam aplikasi pengukuran presisi.