Razlika između pokretno-cevičnog merila i stalno magnetno pokretno-cevičnog merila

Razlike između merilaca sa pokretnim zavojnicama i merilaca sa stalnim magnetom i pokretnom zavojnicom (PMMC)

Merilači sa pokretnim zavojnicama i merilači sa stalnim magnetom i pokretnom zavojnicom (PMMC) su oba tipa elektromehaničkih instrumenata koji se koriste za merenje električnih veličina, ali imaju određene razlike u konstrukciji, radu i primeni. Ispod je detaljno poređenje ova dva tipa:

1. Konstrukcija

Merilo sa pokretnom zavojnicom

• Izvor magnetskog polja: U tradicionalnom merilu sa pokretnom zavojnicom, magnetsko polje generiše par zavojnica (poljske zavojnice) koje okružuju pokretnu zavojnicu. Ove poljske zavojnice su energizirane istim tokom koji prođe kroz pokretnu zavojnicu.

• Pokretna zavojnica: Pokretna zavojnica je suspendovana između poljskih zavojnica i nosi tok koji treba meriti. Slobodna je da se rotira oko pivota ili biserne opore.

• Prigušenje: Prigušenje je obično obezbeđeno vazdušnim trenjem ili vrtinama, što pomaže da kazaljka brzo stane nakon defleksije.

Merilo sa stalnim magnetom i pokretnom zavojnicom (PMMC)

• Izvor magnetskog polja: U merilu PMMC, magnetsko polje pruža stalni magnet, koji stvara jako i stabilno magnetsko polje. To eliminira potrebu za spoljnimi poljskim zavojnicama.

• Pokretna zavojnica: Pokretna zavojnica se nalazi unutar raskršca stalnog magneta. Kada tok prođe kroz pokretnu zavojnicu, ona interaguje sa magnetskim poljem, što dovodi do rotacije zavojnice.

• Prigušenje: Merila PMMC često koriste prigušenje vrtinama, gde mala aluminijumska ploča ili lopatica pričvršćena na pokretnu zavojnicu rotira unutar magnetskog polja, generišući vrtine koje pružaju prigušenje.

2. Radni princip

Merilo sa pokretnom zavojnicom

Rad: Merilo sa pokretnom zavojnicom radi na principu elektromagnetske indukcije. Kada tok prođe kroz pokretnu zavojnicu, stvara magnetsko polje koje interaguje sa poljem generisanim poljskim zavojnicama. Ova interakcija proizvodi moment koji dovodi do rotacije pokretne zavojnice. Defleksija kazaljke je proporcionalna toku koji prođe kroz pokretnu zavojnicu.

Jednačina momenta: Moment (T) proizveden u merilu sa pokretnom zavojnicom dat je sa:

gde je B gustoća magnetskog toka, I tok, L dužina zavojnice, a d širina zavojnice.

Merilo sa stalnim magnetom i pokretnom zavojnicom (PMMC)

Rad: Merilo PMMC radi na principu motor efekta. Kada tok prođe kroz pokretnu zavojnicu, ona interaguje sa jakim i uniformnim magnetskim poljem pruženim stalnim magnetom. Ova interakcija proizvodi moment koji dovodi do rotacije pokretne zavojnice. Defleksija kazaljke je direktno proporcionalna toku koji prođe kroz pokretnu zavojnicu.

Jednačina momenta: Moment (T) proizveden u merilu PMMC dat je sa:

gde je B gustoća magnetskog toka, I tok, N broj zavojnica u zavojnici, a A površina zavojnice.

3. Prednosti i nedostaci

Merilo sa pokretnom zavojnicom

Prednosti:

Može meriti i AC i DC tokove, jer magnetsko polje generiše sam tok.Nema potrebe za stalnim magnetom, što može smanjiti troškove i složenost.

Nedostaci:

• Manje precizno nego merila PMMC zbog varijacija u jačini magnetskog polja.

• Poljske zavojnice potrošavaju snagu, što može dovoditi do grešaka u krugovima sa niskom snagom.

• Magnetsko polje nije toliko uniformno kao kod merila PMMC, što dovodi do manje linearne defleksije.

Merilo sa stalnim magnetom i pokretnom zavojnicom (PMMC)

Prednosti:

• Visoka preciznost i osetljivost, posebno za merenje DC tokova.

• Uniformno magnetsko polje pruženo stalnim magnetom osigurava linearnu defleksiju i visoku preciznost.

• Niska potrošnja snage, jer nisu potrebne spoljne poljske zavojnice.

• Dugačak životni vek i pouzdanost zbog odsustva poljskih zavojnica.

Nedostaci:

• Moguće je samo merenje DC tokova, jer je smjer magnetskog polja fiksiran stalnim magnetom.

• Skuplje nego merila sa pokretnim zavojnicama zbog upotrebe stalnih magneta.

• Osetljivo na promene temperature, što može uticati na magnetske osobine stalnog magneta.

4. Primene

Merilo sa pokretnom zavojnicom

Primene:

• Koristi se u ampermetrima i voltmetrima opštih namena koji trebaju meriti i AC i DC tokove.

• Pogodno za primene gde su važni troškovi i jednostavnost, a umjerena preciznost je dovoljna.

• Često se koristi u starijim ili jednostavnijim instrumentima.

Merilo sa stalnim magnetom i pokretnom zavojnicom (PMMC)

Primene:

• Široko se koristi u preciznim DC merenjima, kao što su laboratorijski instrumenti, multimetri i panelni metri.

• Često se nalazi u digitalnim multimetrima (DMM) za merenje DC napona i toka.

• Koristi se u industrijskim kontrolnim sistemima, automobilskim instrumentima i drugim primenama koje zahtevaju visoku preciznost i pouzdanost.

5. Skala i defleksija

Merilo sa pokretnom zavojnicom

• Skala: Skala merila sa pokretnom zavojnicom je obično nelinearna, posebno na većim defleksijama, zbog neuniformnog magnetskog polja generisanog poljskim zavojnicama.

• Defleksija: Defleksija je proporcionalna toku, ali odnos može biti potpuno linearan, posebno na većim nivoima toka.

Merilo sa stalnim magnetom i pokretnom zavojnicom (PMMC)

• Skala: Skala merila PMMC je linearna, jer je magnetsko polje uniformno i ne menja se sa pozicijom pokretne zavojnice.

• Defleksija: Defleksija je direktno proporcionalna toku, što olakšava čitanje i tumačenje.

6. Osjetljivost na temperaturu

Merilo sa pokretnom zavojnicom

Osjetljivost na temperaturu: Merilo sa pokretnom zavojnicom je manje osjetljivo na promene temperature jer magnetsko polje generiše sam tok, a ne stalni magnet.

Merilo sa stalnim magnetom i pokretnom zavojnicom (PMMC)

Osjetljivost na temperaturu: Merila PMMC su više osjetljiva na promene temperature, jer se magnetske osobine stalnog magneta mogu menjati sa temperaturom. Međutim, moderna merila PMMC često uključuju kompenzaciju temperature kako bi se smanjio ovaj efekat.

Sažetak

• Merilo sa pokretnom zavojnicom: Koristi zavojnice koje nose tok za generisanje magnetskog polja, može meriti i AC i DC tokove, ali je manje precizno i ima nelinearnu skalu. Pogodno je za opšte namene primene gde je umjerena preciznost prihvatljiva.

• Merilo sa stalnim magnetom i pokretnom zavojnicom (PMMC): Koristi stalni magnet za pružanje jake i uniformne magnetske polje, može samo meriti DC tokove, ali nudi visoku preciznost, linearnost i osjetljivost. Široko se koristi u preciznim merenjima.