Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ενός γαλβανόμετρου κινούμενου πηνίου

Πρέπει να μετρήσουμε το ρεύμα/τάση σε μικροαμπέρ/βολτ ή νανοαμπέρ/βολτ σε πολλά ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά κυκλώματα. Παρόλο που τα περισσότερα γαλβανόμετρα προορίζονται να μελετούν και να ανιχνεύουν τη μικροσκοπική ροή ηλεκτρικών φορτίων ή τις διαφορές δυναμικού μεταξύ των ακροδεκτών, δεν μπορούν να αναγνωρίσουν μικρορεύμα και τάσεις. Εδώ μπαίνουν στο παιχνίδι τα κινούμενα γαλβανόμετρα πηνίου.

Υπάρχουν δύο τύποι—ένα αναρτημένο γαλβανόμετρο και ένα περιστρεφόμενο γαλβανόμετρο.

Αρχή λειτουργίας ενός γαλβανόμετρου κινούμενου πηνίου

Σύμφωνα με τη θεωρία της μαγνητικής επαγωγής, εάν ένα κλειστό πηνίο συνδεθεί σε ένα γαλβανόμετρο και ένας μαγνήτης φερθεί πιο κοντά σε αυτό, ο δείκτης του γαλβανόμετρου εκτρέπεται από την προεπιλεγμένη θέση του.

Η εκτροπή θα συμβεί λόγω της επαγωγής ηλεκτρικού ρεύματος μέσα στο πηνίο. Η κατεύθυνση προς την οποία θα κινηθεί ο δείκτης εξαρτάται από τον μαγνητικό πόλο.

Εάν οι πόλοι αντιστραφούν, θα προκληθεί αντίθετη απόκλιση. Μόλις ο μαγνήτης ηρεμήσει, ο δείκτης θα επιστρέψει στην αρχική του προεπιλεγμένη τιμή καθώς το ρεύμα θα σταματήσει να ρέει. Όλη αυτή η διάταξη είναι ένα κινούμενο γαλβανόμετρο. Μας επιτρέπει να ανιχνεύουμε και να μετράμε τα ρεύματα μικροαμπέρ μέσα σε ένα κύκλωμα. Η ίδια συμπεριφορά μπορεί να παρατηρηθεί όταν ο μαγνήτης είναι στατικός και το πηνίο κινείται.

Πλεονεκτήματα της χρήσης γαλβανόμετρου κινούμενου πηνίου 

Το κύριο πλεονέκτημα ενός γαλβανόμετρου κινούμενου πηνίου είναι ότι αυτό το όργανο μπορεί να ανιχνεύσει τις διαφορές ρεύματος και δυναμικού για διάφορους τύπους ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Υπάρχουν πολλά άλλα πλεονεκτήματα που αναφέρονται παρακάτω:

• Είναι ευαίσθητο

Καθώς το όργανο ανιχνεύει την παρουσία ρεύματος ή τάσης μέσω μαγνητικής επαγωγής, μια μικρή αλλαγή στην πυκνότητα του πεδίου, τον αριθμό των πηνίων ή την περιοχή προσπίπτουσας ροής θα αλλάξει τις ενδείξεις. Ως εκ τούτου, είναι ευαίσθητο και πρέπει να αντιμετωπίζεται προσεκτικά.

Αντιπροσωπεύεται ως S =dθ/dl

Η ευαισθησία ενός γαλβανόμετρου κινούμενου πηνίου ελέγχεται από: 

• Αριθμός στροφών του πηνίου
• Ισχύς μαγνητικού πεδίου
• Περιοχή πηνίου
• Στρίψιμο ζευγαριού ανά μονάδα 

Συνήθως, ένα ευαίσθητο γαλβανόμετρο κινούμενου πηνίου θα παράγει μια πιο σημαντική απόκλιση του βέλους από την προεπιλεγμένη τιμή του ακόμα και όταν μια μικρή ποσότητα ρεύματος ρέει μέσα από το κύκλωμα. Βοηθά στην κατανόηση του τρόπου συμπεριφοράς των κυκλωμάτων και των τάσεων εξόδου σε απόκριση στα επαγόμενα ρεύματα.

• Ακριβείς αναγνώσεις

Λόγω της υψηλής ευαισθησίας του, οι μετρήσεις που λαμβάνονται είναι πιο ακριβείς και αξιόπιστες. Δεν έχει σημασία αν τα εξαρτήματα του κυκλώματος είναι ηλεκτρονικά ή ηλεκτρικά. Οι τιμές για το ρεύμα και την τάση που λαμβάνονται θα είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στις αρχικές τιμές.

Έτσι, αυτό το όργανο χρησιμοποιείται για τη μελέτη των εξόδων ευαίσθητων κυκλωμάτων όπως αυτό ενός βαρόμετρου, μιας συσκευής μέτρησης βάρους κ.λπ. 

• Ομοιόμορφη κλιμάκωση 

Εάν ένα όργανο κλιμακώνεται λανθασμένα, θα οδηγήσει σε αύξηση των αποκλίσεων. Ως αποτέλεσμα, λανθασμένες τιμές θα προκαλέσουν πρόβλημα στο σχεδιασμό του κυκλώματος, στη βελτίωση της απόδοσης του υπάρχοντος κυκλώματος κ.λπ.

Επιπλέον, θα λάβετε επίσης τα γαλβανόμετρα κινούμενου πηνίου σε διαφορετικές κλίμακες ανάλογα με τις απαιτήσεις, όπως 100mA έως 1000 mA ή 250 mA έως 1000 mA.

• Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αμπερόμετρο ή βολτόμετρο

Όταν συνδέεται σε χαμηλή αντίσταση σε παράλληλο κύκλωμα, ολόκληρη η διάταξη συμπεριφέρεται σαν ένα δυναμικό αμπερόμετρο. Αντίθετα, θα λειτουργεί σαν βολτόμετρο όταν συνδέεται σε σειρά σε υψηλή αντίσταση.

Προκλήσεις χρήσης του γαλβανόμετρου κινούμενου πηνίου

• Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση εναλλασσόμενων μορφών ρευμάτων.
• Εάν το μαγνητικό πεδίο αλλάξει λόγω της γήρανσης των μαγνητών, οι τιμές που διαβάζονται θα είναι λανθασμένες.
• Λόγω της υψηλής ευαισθησίας, τα σφάλματα είναι βέβαιο ότι θα εισχωρήσουν στις ενδείξεις.
• Η θερμοκρασία θα επηρεάσει την απόδοση ενός γαλβανόμετρου καθώς προκαλεί διαστολή ή συστολή του πηνίου.

Συμπέρασμα

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα ενός γαλβανόμετρου κινούμενου πηνίου κατά τη χρήση του οργάνου και το σχεδιασμό ή την τροποποίηση κυκλωμάτων. Διατίθεται σε δύο μορφές και έχει μεγάλη περιοχή εφαρμογής. Ανάλογα με την τιμή αντίστασης και τον τύπο σύνδεσης, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε ως αμπερόμετρο ή βολτόμετρο. Θα γίνει ευκολότερο να μετρηθούν τόσο τα ρεύματα όσο και οι τάσεις στους τερματισμούς. Ωστόσο, το ρεύμα που μετράται θα είναι μόνο τύπου DC, καθώς δεν θα μπορείτε να ανιχνεύσετε τα εναλλασσόμενα ρεύματα.