Instrumen Besi Putar
Alat di mana besi putar digunakan untuk mengukur aliran arus atau tegangan dikenal sebagai instrumen besi putar. Ia bekerja berdasarkan prinsip bahwa tempat besi di dekat magnet menarik ke arahnya.
Gaya tarik menarik tergantung pada kekuatan medan magnet. Medan magnet diinduksi oleh elektromagnet yang kekuatannya tergantung pada besarnya arus yang melewatinya.
Konstruksi Instrumen Besi Putar
Pelat atau baling-baling dari besi lunak digunakan sebagai elemen penggerak instrumen. Baling-baling ditempatkan sedemikian rupa sehingga dapat dengan bebas bergerak dalam medan magnet kumparan stasioner. Konduktor membuat kumparan stasioner, dan dirangsang oleh tegangan atau arus yang besarnya digunakan untuk diukur.
Alat besi putar menggunakan kumparan stasioner sebagai elektromagnet. Elektromagnet adalah magnet sementara yang kuat medan magnetnya bertambah atau berkurang dengan besarnya arus yang melewatinya.
Cara Kerja Instrumen Besi Putar
Alat besi yang berputar menggunakan kumparan stasioner dari kawat tembaga atau aluminium yang bertindak sebagai elektromagnet ketika arus listrik melewatinya. Kekuatan medan magnet yang diinduksi oleh elektromagnet berbanding lurus dengan arus yang melewatinya.
Pelat atau baling-baling besi melewati kumparan meningkatkan induktansi kumparan stasioner (induktansi adalah milik konduktor yang meningkatkan gaya gerak listrik mereka ketika arus yang bervariasi melewatinya).
Elektromagnet menarik baling-baling besi. Baling-baling yang melewati kumparan mencoba menempati jalur reluktansi minimum (reluktansi adalah sifat magnet yang melawan aliran arus listrik).
Baling-baling yang melewati kumparan mengalami gaya tolak menolak yang disebabkan oleh elektromagnet. Gaya tolak meningkatkan kekuatan induktansi kumparan.
Hal ini terjadi karena induktansi dan reluktansi berbanding terbalik satu sama lain.
Klasifikasi Instrumen Besi Putar
Tarik-menarik dan tolak-menolak adalah jenis-jenis instrumen besi putar. Penjelasan detail mereka ditunjukkan di bawah ini.
1. Jenis Tarikan
Alat di mana pelat besi menarik dari medan yang lebih lemah menuju medan yang lebih kuat. Jenis alat musik tersebut dikenal sebagai alat jenis tarikan.
Konstruksi Instrumen Tipe Tarikan
Kumparan stasioner dari instrumen tipe tarikan datar dan memiliki bukaan yang sempit. Elemen yang bergerak adalah piringan datar dari inti besi. Arus yang mengalir melalui kumparan stasioner menghasilkan medan magnet yang menarik kumparan besi.
Baling-baling besi membelok dari medan magnet rendah ke medan magnet tinggi, dan kekuatan defleksi berbanding lurus dengan besarnya arus yang mengalir melaluinya. Singkatnya, kita dapat mengatakan bahwa kumparan besi menarik ke dalam.
Instrumen jenis tarikan menggunakan pegas, yang menyediakan torsi pengontrol. Lendutan kumparan dikurangi oleh piston aluminium yang melekat pada kumparan putar.
2. Instrumen Jenis Tolakan
Instrumen jenis tolakan memiliki dua baling-baling atau pelat besi. Yang satu tetap, dan yang lainnya bisa bergerak. Baling-baling menjadi magnet ketika arus melewati kumparan stasioner dan gaya tolakan terjadi di antara mereka. Karena gaya tolak-menolak, kumparan yang berputar mulai bergerak menjauhi baling-baling tetap.
Pegas menyediakan torsi pengontrol. Gesekan udara menginduksi torsi redaman, yang menentang gerakan koil. Instrumen jenis tolakan adalah instrumen non-terpolarisasi, yaitu bebas dari arah arus yang melewatinya. Jadi, ini digunakan untuk AC dan DC.
Kelebihan dari Instrumen Besi Putar
Berikut ini adalah kelebihan dari instrumen besi putar.
- Penggunaan universal - Instrumen besi putar tidak tergantung pada arah arus dan karenanya digunakan untuk AC dan DC.
- Lebih Sedikit Kesalahan Gesekan – Kesalahan gesekan sangat kecil pada instrumen besi yang bergerak karena rasio berat torsinya tinggi. Rasio berat torsi tinggi karena bagian pembawa arusnya tidak bergerak dan bagian yang bergerak lebih ringan.
- Murahnya – Instrumen besi putar membutuhkan jumlah putaran yang lebih sedikit dibandingkan dengan instrumen PMMC. Dengan demikian, lebih murah.
- Kekokohan – Instrumen ini kokoh karena konstruksinya yang sederhana. Dan juga karena bagian pembawa mereka saat ini tidak bergerak.
Kekurangan Instumen Besi Putar
Berikut ini adalah kekurangan dari Instrumen Besi Putar.
- Akurasi - Skala instrumen besi yang bergerak tidak seragam, dan karenanya hasil yang akurat tidak mungkin.
- Kesalahan – Beberapa kesalahan serius terjadi pada instrumen karena histeresis, frekuensi, dan medan magnet yang menyimpang.
- Kesalahan Bentuk Gelombang - Dalam instrumen besi putar torsi defleksi tidak berbanding lurus dengan kuadrat arus. Karena itu kesalahan bentuk gelombang terjadi pada instrumen.
- Perbedaan antara kalibrasi AC dan DC – Kalibrasi AC dan DC berbeda karena pengaruh induktansi meter dan arus eddy yang digunakan pada AC. AC dikalibrasi pada frekuensi yang mereka gunakan.
Dua jenis kesalahan terjadi pada instrumen besi putar yaitu kesalahan yang terjadi pada AC dan DC dan kesalahan yang hanya terjadi pada AC.
