Ciao amici, in questo articolo, ho intenzione di discutere su moving coil strumento principio di funzionamento e altre informazioni correlate. Apprezzerete il mio sforzo, lo spero.
La semplice vista di costruzione di bobina mobile strumento è mostrato in figura. Consiste in un potente magnete permanente per scarpe. Una leggera bobina rettangolare di molti giri di filo sottile è avvolta su un precedente di alluminio leggero. Un nucleo di ferro è inserito all’interno della bobina per ridurre la riluttanza per le linee magnetiche di forza. La bobina è montata sul mandrino e funge da elemento mobile.
Due spirali a spirale in bronzo fosforoso sono attaccate al mandrino. Le molle forniscono la coppia di controllo e fungono da conduttori in entrata e in uscita per la corrente. Lo smorzamento delle correnti parassite è fornito dal precedente in alluminio.
Il principio di funzionamento dello strumento a bobina mobile di base è che quando un conduttore che trasporta corrente viene posto in un campo magnetico, viene esercitata una forza meccanica sul conduttore.
Il principio di base può anche essere affermato che quando un campo magnetico risultante (prodotto dalla bobina di trasporto di corrente mobile) cerca di venire in linea con il campo principale (prodotto dal magnete permanente), si sviluppa così una coppia di deflessione. Con la produzione di deflessione coppia, il puntatore devia sopra la scala.
Bobina mobile Strumento di lavoro
Quando lo strumento bobina mobile è collegato nel circuito, la corrente di funzionamento scorre attraverso la bobina che è montato sul mandrino. Poiché la bobina è posizionata nel forte campo dei magneti permanenti, viene esercitata una forza sui conduttori che trasportano corrente della bobina che produce una coppia di deflessione. Così il puntatore attaccato al mandrino in deviato sopra la scala calibrata.
Se la corrente nella bobina è invertita, la direzione di deflessione della coppia sarà invertita a causa del campo prodotto dai magneti permanenti rimane lo stesso. Questo darà una direzione sbagliata di rotazione così lo strumento non può essere utilizzato su AC, magnete permanente bobina mobile strumenti possono essere utilizzati per la misura di DC solo.
Vantaggi e svantaggi Strumenti a bobina mobile
Vantaggi:
- La scala dello strumento a bobina mobile a magnete permanente è uniforme.
- Molto efficace e affidabile.
- Eddy corrente di smorzamento è utilizzato, nessuna perdita di isteresi come il primo è di alluminio.
- Basso consumo energetico perché la potenza di guida è piccola.
- Nessun effetto del campo magnetico randagio come campo di lavoro fornito dai magneti permanenti è molto forte.
- Elevato rapporto coppia / peso, pertanto, tali strumenti richiedono una piccola corrente di funzionamento.
- Molto preciso e affidabile.
Svantaggi:
- Questi strumenti non possono essere utilizzati per le misurazioni AC.
- Questi sono più costosi rispetto agli strumenti in ferro mobile.
- L’attrito e la temperatura potrebbero introdurre alcuni errori.
- Alcuni errori sono causati anche dall’invecchiamento delle molle di controllo e dei magneti permanenti.
Errori negli strumenti a bobina mobile
Le principali fonti di errori negli strumenti a bobina mobile sono dovute a:
- indebolimento dei magneti permanenti a causa dell’invecchiamento agli effetti della temperatura.
- indebolimento delle molle a causa dell’invecchiamento e degli effetti della temperatura.
- variazione della resistenza della bobina mobile con temperatura.
Magneti: Per avere permanenza nel magnetismo, i magneti sono invecchiati dal trattamento di vibrazione e del calore. Questo processo si traduce in perdita di magnetismo iniziale, ma che rimane è fortemente tenuto.
Molle: L’indebolimento delle molle con il tempo può essere ridotto dall’uso attento del materiale e dal pre-invecchiamento durante la fabbricazione. Tuttavia, l’effetto dell’indebolimento delle molle sulle prestazioni dello strumento è opposto a quello dei magneti.
L’indebolimento dei magneti tende a diminuire la deflessione per un particolare valore di corrente mentre l’indebolimento delle molle tende ad aumentare la deflessione.
Negli strumenti PMMC, un aumento di temperatura di 1oC riduce la resistenza delle molle di circa lo 0,04% e riduce la densità di flusso nel traferro del magnete di circa lo 0,02% per oC. Così l’effetto netto sulla media è quello di aumentare la deflessione di circa 0,02 per cento per oC.
Bobina mobile: la bobina mobile dello strumento di misura è solitamente avvolta con un filo di rame con un coefficiente di temperatura di 0,004/oC. Quando lo strumento viene utilizzato come un micro-amperometro o un milli-amperometro e bobina mobile è collegato direttamente ai terminali di uscita degli strumenti, l’indicazione dello strumento per una corrente costante diminuirebbe di 0,04 per cento per oC aumento di temperatura.
In caso di strumento a bobina mobile, viene utilizzato come voltmetro una grande resistenza di serie di coefficiente di temperatura trascurabile (realizzato in materiale come manganina). Questo elimina l’errore dovuto alla temperatura. Ciò è dovuto al fatto che la bobina di rame forma una frazione molto piccola della resistenza totale del circuito dello strumento e quindi qualsiasi cambiamento nella sua resistenza ha un effetto trascurabile sulla resistenza totale.
In una situazione in cui l’intervallo di corrente dello strumento viene esteso utilizzando uno shunt è, tuttavia, diverso. La principale fonte di errore, in questo caso, è dovuta al cambiamento relativamente maggiore nella resistenza della bobina mobile in rame rispetto a quella dello shunt di manganina.
Ciò accade perché il rame ha un coefficiente di temperatura di resistenza molto più elevato rispetto alla manganina.
Per ridurre l’errore in questa situazione, è usuale includere in serie con bobina mobile una “resistenza di swamping” di manganina in modo che la bobina di rame formi solo una piccola frazione della resistenza totale che comprende la bobina e la resistenza di swamping aggiuntiva. Questa resistenza di swamping viene utilizzata anche per la calibrazione finale dell’amperometro.
PMMC Amperometro Gamme
- Senza shunt (cioè strumento da solo) 0 – 5 µA a 0-50 mA.
- Con shunt interni, fino a 0-200 A.
- Con shunt esterni, fino a 0-5000 A.
PMMC Voltmetro Gamme
- Senza resistenza di serie o moltiplicatore (cioè strumento da solo) 0 – 50 mV.
- Con resistenza di serie, 0-30.000 V.
Grazie per aver letto sul principio di funzionamento dello strumento a bobina mobile. Se hai qualche domanda su questo argomento, puoi chiedermi nella sezione commenti riportata di seguito.
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