Kā darbojas ampēru mērītāji?

Ampērmetri vai, vienkāršāk sakot, "ampērmetri", ir instrumenti, kas mēra elektrisko strāvu. Pastāv divu veidu ampērmetri, kas izmanto tradicionālo analogo adatu dizainu, un jaunāki cietvielu skaitītāji ar ciparu rādījumiem. Katra veida skaitītāji pēc būtības reaģē uz tiešo strāvu vai līdzstrāvu, bet ar papildu shēmām var izmērīt arī maiņstrāvu vai maiņstrāvu.

Analogie skaitītāji

Analogā skaitītāja centrā ir galvanometrs - jutīgs instruments, kurā ir pārvietojama stieples spole, kas savienota ar ieejas spailēm. Spole rada magnētisko lauku no elektriskās strāvas, kas iet caur to, un šis magnētiskais lauks reaģē ar otro lauku, parasti no skaitītāja pastāvīgā magnēta. Pavasaris neitralizē griezes momentu, ko rada divu magnētisko lauku mijiedarbība. Palielinoties strāvai, atsperes stiepjas proporcionāli ieejas strāvai, un adata, kas piestiprināta pie spoles, norāda elektriskās strāvas lielumu.

Diapazons

Galvanometrs ir ļoti jutīgs, ar izmantojamo mikroamperu diapazonu līdz pat dažām miliamperām. Lai nolasītu lielākas strāvas vērtības, analogais ampermetrs izmanto virknes un paralēlu rezistoru kombināciju, lai paplašinātu galvanometra diapazonu.

Digitālie skaitītāji

Digitālajos skaitītājos strāvas plūsmas mērīšanai tiek izmantota cietvielu elektronika. Viņu konstrukcijas sastāv no digitālā voltmetra, kas savienots pāri kalibrētam strāvas šuntam. Šuntam ir ļoti maza pretestība, un tas iziet lielāko daļu strāvas, kamēr skaitītājs nolasa mazo spriegumu. Spriegums ir proporcionāls strāvai, kas iet caur šuntu, un voltmetrs izmanto analogo-ciparu pārveidotāju un citas digitālās shēmas, lai pārveidotu spriegumu ciparu kodā, kuru skaitītājs var parādīt kā pašreizējo vērtību.

Maiņstrāvas strāvas

Spoles novirzes virziens galvanometrā ir atkarīgs no pielietotās strāvas polaritātes, tāpēc maiņstrāvas strāvas, kas pastāvīgi mainās virzienā, netiks reģistrētas. Lai strāvas mērītājs varētu nolasīt maiņstrāvu, tam ir jābūt taisngrieža tilta ķēdei, lai pārveidotu ieejas strāvu līdzstrāvai. Ar šo papildinājumu novirze vienmēr notiek tajā pašā virzienā, neatkarīgi no pielietotās strāvas polaritātes. Digitālo skaitītāju rādījumi ir atkarīgi arī no pašreizējā virziena, tāpēc arī viņi izmanto taisngriežus, lai nolasītu maiņstrāvu.

Piestiprināmie skaitītāji

Ammetri parasti pieslēdzas tieši pašreizējiem ceļiem, kurus tie mēra, taču dažiem skaitītājiem ir piestiprināmās zondes, kas ļauj veikt mērījumus, neielaužoties mērāmajā ķēdē. Piestiprināmais skaitītājs nav tik precīzs kā tas ir savienots ar ķēdi, bet tas var būt noderīgs vienreizējiem mērījumiem vai vietās, kur strāvas vai sprieguma līmenis ir ārkārtējs. Dažos iespīlētajos zondēs mērīšanas ķēdē tiek izmantota magnētiskā sakabe, tāpēc tie darbojas tikai maiņstrāvas strāvām, bet citi izmanto Hall efekta sensorus, kas reaģē uz līdzstrāvas strāvām.