Hallo freunde, in diesem artikel, ICH werde diskutieren über moving coil instrument arbeits prinzip und andere verwandte informationen. Sie werden meine Bemühungen zu schätzen wissen, ich hoffe es.
Die einfache Ansicht des Aufbaus des beweglichen Spuleninstruments wird in der Abbildung gezeigt. Es besteht aus einem leistungsstarken Permanentmagneten Schuh. Eine leichte rechteckige Spule aus vielen Windungen feinen Drahtes ist auf einen leichten Aluminiumformer gewickelt. Ein Eisenkern wird in die Spule eingesetzt, um die Reluktanz für die magnetischen Kraftlinien zu reduzieren. Die Spule ist auf der Spindel montiert und fungiert als bewegliches Element.
An der Spindel sind zwei spiralförmige Haarfedern aus Phosphorbronze befestigt. Die Federn liefern das steuernde Drehmoment und fungieren als An- und Ableitungen für den Strom. Die Wirbelstromdämpfung wird durch den Aluminiumformer bereitgestellt.
Die grundlegende moving coil instrument arbeits prinzip ist, dass, wenn ein strom durchführung leiter ist platziert in einem magnetfeld, eine mechanische kraft ist ausgeübt auf die leiter.
Es kann auch das Grundprinzip angegeben werden, dass, wenn ein Feldergebnis-Magnetfeld (erzeugt durch die bewegliche stromführende Spule) versucht, mit dem Hauptfeld (erzeugt durch den Permanentmagneten) in Einklang zu kommen, somit ein Umlenkmoment entwickelt wird. Durch die Erzeugung eines Auslenkdrehmoments wird der Zeiger über die Skala ausgelenkt.
Moving Coil Instrument Working
Wenn das Moving Coil Instrument im Stromkreis angeschlossen ist, fließt der Betriebsstrom durch die Spule, die auf der Spindel montiert ist. Da die Spule im starken Feld von Permanentmagneten angeordnet ist, wird auf die stromführenden Leiter der Spule eine Kraft ausgeübt, die ein Umlenkmoment erzeugt. Dadurch wird der an der Spindel befestigte Zeiger über die geeichte Skala abgelenkt.
Wenn der Strom in der Spule umgekehrt wird, wird die Richtung des Umlenkdrehmoments umgekehrt, da das von den Permanentmagneten erzeugte Feld gleich bleibt. Dieses gibt eine falsche Drehrichtung, also kann das Instrument nicht auf Wechselstrom verwendet werden, bewegliche Spuleninstrumente des Dauermagneten können für das Maß von DC nur benutzt werden.
Vorteile und Nachteile Moving Coil Instrumente
Vorteile:
- Die skala von permanent magnet moving coil instrument ist uniform.
- Sehr effektiv und zuverlässig.
- wirbelstrom dämpfung ist verwendet, keine hysterese verlust als die ehemalige ist von aluminium.
- Geringer Stromverbrauch, da die Antriebsleistung gering ist.
- Keine Auswirkung des magnetischen Streufeldes, da das von den Permanentmagneten bereitgestellte Arbeitsfeld sehr stark ist.
- Hohe drehmoment/gewicht verhältnis, daher, solche instrumente erfordern kleine betriebs strom.
- Sehr genau und zuverlässig.
Nachteile:
- Diese Instrumente können nicht für Wechselstrommessungen verwendet werden.
- Diese sind im Vergleich zu beweglichen Eiseninstrumenten teurer.
- Reibung und Temperatur können zu Fehlern führen.
- Einige Fehler werden auch durch die Alterung der Steuerfedern und der Permanentmagnete verursacht.
Fehler bei Moving-Coil-Instrumenten
Die Hauptfehlerquellen bei Moving-Coil-Instrumenten sind:
- schwächung von Permanentmagneten durch Alterung bei Temperatureffekten.
- Schwächung der Federn durch Alterungs- und Temperatureffekte.
- Widerstandsänderung der beweglichen Spule mit der Temperatur.
Magnete: Um Dauerhaftigkeit im Magnetismus zu haben, werden Magneten durch Hitze- und Erschütterungsbehandlung gealtert. Dieser Prozess führt zum Verlust des anfänglichen Magnetismus, der jedoch stark gehalten wird.
Federn: Die Schwächung von Federn mit der Zeit kann durch sorgfältigen Materialeinsatz und Voralterung bei der Herstellung reduziert werden. Der Effekt der Schwächung von Federn auf die Leistung des Instruments ist jedoch dem von Magneten entgegengesetzt.
Die Schwächung von Magneten neigt dazu, die Auslenkung für einen bestimmten Stromwert zu verringern, während die Schwächung von Federn dazu neigt, die Auslenkung zu erhöhen.
Bei PMMC-Instrumenten verringert ein Temperaturanstieg von 1oC die Festigkeit der Federn um etwa 0,04 Prozent und die Flussdichte im Luftspalt des Magneten um etwa 0,02 Prozent pro oC. Somit ist der Nettoeffekt im Durchschnitt, die Ablenkung um etwa 0,02 Prozent pro oC zu erhöhen.
Moving Coil: Die moving coil von messgerät ist in der regel wunde mit einem kupfer draht mit einem temperatur koeffizienten von 0,004/oC. Wenn das Instrument als Mikro-Amperemeter oder Milli-Amperemeter verwendet wird und die Spule direkt an die Ausgangsklemmen der Instrumente angeschlossen ist, würde die Anzeige des Instruments für einen konstanten Strom pro oC-Temperaturanstieg um 0,04 Prozent abnehmen.
In fall von moving coil instrument, ist verwendet als voltmeter eine große serie widerstand von vernachlässigbar temperatur koeffizienten (aus material wie manganin) ist verwendet. Dies beseitigt den Fehler aufgrund der Temperatur. Dies liegt daran, dass die Kupferspule einen sehr kleinen Bruchteil des Gesamtwiderstands der Instrumentenschaltung bildet und somit jede Änderung ihres Widerstands einen vernachlässigbaren Einfluss auf den Gesamtwiderstand hat.
In einer Situation, in der der Instrumentenstrombereich durch Verwendung eines Shunts erweitert wird, ist dies jedoch anders. Die Hauptfehlerquelle liegt in diesem Fall in der relativ größeren Änderung des Widerstands der Kupferbewegungsspule im Vergleich zu dem des Manganin-Shunts.
Dies geschieht, weil Kupfer im Vergleich zu Manganin einen viel höheren Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweist.
Um den Fehler in dieser Situation zu reduzieren, ist es üblich, in Reihe mit der Spule einen ‚Swamping-Widerstand‘ von Manganin einzuschließen, so dass die Kupferspule nur einen kleinen Bruchteil des Gesamtwiderstands bildet, der die Spule und den zusätzlichen Swamping-Widerstand umfasst. Dieser Swamping-Widerstand wird auch für die endgültige Kalibrierung des Amperemeters verwendet.
PMMC-Amperemeterbereiche
- Ohne Shunt (d. h. nur Gerät) 0 – 5 µA bis 0 – 50 mA.
- Mit internen Shunts, bis 0 – 200 A.
- Mit externen Shunts, bis 0 – 5000 A.
PMMC Voltmeter Bereiche
- Ohne serie widerstand oder multiplier (dh instrument allein) 0-50 mV.
- Mit serie widerstand, 0-30,000 V.
Dank für das lesen über moving coil instrument arbeits prinzip. Wenn Sie Fragen zu diesem Thema haben, können Sie mich im Kommentarbereich unten fragen.
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