Ammeteri tööprintsiip ja ammeterite tüübid

Ampermetri tutvustus

Kui me teame, sõna "meetrite" seostatakse mõõtmisüsteemiga. Meetrit on instrument, mis saab mõõta konkreetset suurust. Kui me teame, siis voolu ühik on Ampere. Ampermetri tähendus on Ampere-meetrit, mis mõõdab ampere väärtust. Ampere on voolu ühik, nii et ampermetr on meetrit või instrument, mis mõõdab voolu.

Ampermetri tööpõhimõte

Põhiline ampermetri põhimõte on, et see peab olema väga madal vastus ja ka induktiivne reaktants. Miks me seda vajame? Kas me ei saa ampermetrit paralleelselt ühendada? Selle küsimuse vastus on, et see on väga madal impedants, sest sellel peab olema väga vähe pingevahet sellel ja see peab olema sariveeühenduses, kuna vool on sama sarivees.

Väga madala impedantsi tõttu on ka energiahulk väike ja kui see on paralleelselt ühendatud, muutub see peaaegu lühikutud teeks ja kogu vool virtub ampermetri kaudu, mis võib tulemusena tuua kaasa instrumenti läbipõletumise. Seetõttu tuleb see ühendada sarives. Ideaalse ampermetri puhul peaks see olema null impedants, et sellel oleks null pingevahet, nii et instrumentis on null energia kahju. Aga ideaalne pole praktikas saavutatav.

Ampermetrite klassifitseerimine või tüübid

Konstrueerimispõhimõtte sõltuvalt on palju erinevat tüüpi ampermetreid, need on peamiselt –

1. Püsivmagneetilise liikuv spooli (PMMC) ampermetr.

2. Liikuv raua (MI) Ampermetr.

3. Elektrodünaamometrilise tüübi Ampermetr.

4. Rectifikaatoritüübi Ampermetr.

Sõltuvalt mõõtmistüübist, meil on-

1. DC Ampermetr.

2. AC Ampermetr.

DC Ampermetrid on peamiselt PMMC instrumentid, MI saab mõõta nii AC kui ka DC voolu, samuti elektrodünaamometrilised soojuslikud instrumentid saavad mõõta nii DC kui ka AC, induktsioonilised meetrid ei kasutata tavaliselt ampermetrite konstruktsioonis nende kõrgema hinnaga, mõõtmise ebatäpsuse tõttu.

Erinevate tüübite ampermetrite kirjeldus

PMMC Ampermetr

PMMC Ampermetri põhimõte:
Kui vooluvedav joht on paigutatud magnettväekonda, mõjutab mehaaniline jõud joonele, kui see on liidetud liiguvale süsteemile, siis spooli liigutusega liigub näpunäide skaalal.
Selgitus: Nime järgi on selles tüübis kasutatud püsivmagneete. See on eriti sobilik DC mõõtmiseks, sest siin deflektioneeritav moment on proportsionaalne vooluga ja kui voolu suund on pöördunud, siis näpunäite deflektioneeritav moment pöördub ka, seega kasutatakse seda ainult DC mõõtmiseks. Sellist tüüpi instrumenti nimetatakse D'Arsonval'i tüübi instrumentiks. Sellel on oluline eelis lineaarne skaala, madal energiakasutus, kõrge täpsus. Oluline puudus on, et see mõõdab ainult DC suurusi, kõrgem hind jms.
Deflektioneeritav moment,

Kus,
B = Fluxitihedus Wb/m².
i = Spooli läbiv vool Amp.
l = Spooli pikkus m.
b = Spooli laius m.
N = Spooli keerete arv.
PMMC Ampermetri mõõtmisvahemiku laiendamine:
Nüüd näeb välja, et me saame laiendada selle tüübi instrumenti mõõtmisvahemiku. Paljud meist mõtlevad, et me peame ostma uue ampermetri, et mõõta suuremaid voolu suurusi, ja paljud meist mõtlevad, et me peame muutma konstruktsiooni, et mõõta suuremaid voolu suurusi, kuid seda ei pea tegema, me peame lihtsalt ühendama shunt vastus paralleelselt ja instrumenti mõõtmisvahemiku saab laiendada, see on lihtne lahendus, mida instrument pakub.

Joonisel I = koguvool kontuuris Amp.
Ish on vool shunt vastuse kaudu Amp.
Rm on ampermetri vastus Ohm.

MI Ampermetr

See on liikuv raua instrument, mida kasutatakse nii AC kui ka DC mõõtmiseks, sest deflektioneeritav nurk θ on proportsionaalne voolu ruuduga, nii et olenemata voolu suunast, näpunäide liigub. Lisaks jagatakse nad veel kaheks viisiks-

1. Tõmbuvustüüp.

2. Tagasilöövustüüp.

Selle momentvorrand on:
Kus,
I on koguvool kontuuris Amp.
L on spooli omavastus Henry.
θ on deflektioneeritav nurk radiaanides.

1. Tõmbuvustüübi MI instrumenti põhimõte:
   Kui magnetiseerimata peene raua asetatakse magnettväekonda, tõmbub see spooli poole, kui liiguvale süsteemile on liidetud ja spooli läbi virtub vool, tekib magnettvägi, mis tõmbab rautnuppu ja tekitab deflektioneeritava momenti, mis põhjustab näpunäideliikumist skaalal.

2. Tagasilöövustüübi MI instrumenti põhimõte:
   Kui kaks rautnuppu on magnetiseeritud sama poolusega, siis nende vahel tekib tagasilöök, mis tekitab deflektioneeritava momenti, mis põhjustab näpunäideliikumist.
   MI instrumentide eelised on, et neid saab kasutada nii AC kui ka DC mõõtmiseks, need on odavad, madalad sõrmevead, stabiilsed jms. Neid kasutatakse peamiselt AC mõõtmises, kuna DC mõõtmisel on vea tõenäosus suurem histerese tõttu.

Elektrodünaamometrilise tüübi ampermetr

Seda saab kasutada nii AC kui ka DC voolu mõõtmiseks. Kui meil on PMMC ja MI instrumentid AC ja DC voolu mõõtmiseks, võidakse küsida – “Miks me vajame Elektrodünaamometrilist Ampermetrit? Kui me saame mõõta voolu täpselt ka muude instrumentidega?”. Vastus on, et elektrodünaamometrilised instrumentid on kalibreeritud nii AC kui ka DC suuruste korral, st kui see on kalibreeritud DC-ga, siis saame ka AC mõõta kalibreerimiseta.

Elektrodünaamometrilise tüübi ampermetri põhimõte:
Siin on kaks spooli, nimelt fikseeritud ja liikuv spool. Kui spoolide läbi virtub vool, jääb see nullpositsioonile võrdsete ja vastandlike momentide tõttu. Kui mingi põhjusel ühe momenti suund muutub, kui spooli läbi virtuv vool pöördub, tekib ühesuunaline moment.
Ampermetri puhul on ühendus sariveeühendus ja φ = 0
Kus, φ on faasinurk.

Kus,
I on vool kontuuris Amp.
M = spoolide vastastikune induktsioon.
Neil ei ole histeresevigu, neid kasutatakse nii AC kui ka DC mõõtmiseks, peamised puudused on madal moment/kogusuhet, kõrge sõrmeline kahju, need on kallimad kui muud mõõtmisinstrumentid jms.

Rectifikaatoritüübi ampermetr