Principio de funcionamento do amperímetro e tipos de amperímetro
Introdución ao amperímetro
Como sabemos, a palabra "medidor" está asociada co sistema de medida. O medidor é un instrumento que pode medir unha cantidade particular. Como sabemos, a unidade da corrente é o ampere. Amperímetro significa amperímetro, que mide o valor do ampere. O ampere é a unidade de corrente, polo que un amperímetro é un medidor ou instrumento que mide a corrente.
Principio de funcionamento do amperímetro
O principio principal do amperímetro é que debe ter unha resistencia moi baixa e tamén reactancia inductiva baixa. Agora, por que precisamos disto? Non podemos conectar un amperímetro en paralelo? A resposta a esta pregunta é que ten unha impedancia moi baixa porque debe ter unha cantidade moi pequena de voltage caída a través del e debe estar conectado en conexión en serie porque a corrente é a mesma no circuito en serie.
Ademais, debido á súa impedancia moi baixa, a perda de potencia será baixa e, se está conectado en paralelo, converteuse nunha ruta case curto-circuitada e toda a corrente fluirá a través do amperímetro, como resultado dunha corrente alta, o instrumento pode queimar. Polo tanto, debido a esta razón, debe estar conectado en serie. Para un amperímetro ideal, debe ter impedancia cero para que teña unha caída de voltaxe cero, polo que a perda de potencia no instrumento é cero. Pero o ideal non é alcanzable na práctica.
Clasificación ou tipos de amperímetros
Dependendo do principio de construción, hai moitos tipos de amperímetros, que son principalmente –
Amperímetro de bobina móbil con imán permanente (PMMC).
Amperímetro de ferro móbil (MI).
Amperímetro de tipo electrodinamómetro.
Amperímetro de tipo rectificador.
Dependendo destes tipos de medidas que realizamos, temos-
Amperímetro DC.
Amperímetro AC.
Os amperímetros DC son principalmente instrumentos PMMC, MI pode medir tanto AC como DC correntes, tamén os instrumentos térmicos de tipo electrodinamómetro poden medir DC e AC, os contadores de indución non se utilizan xeralmente para a construción de amperímetros debido ao seu custo máis alto, inexactitud na medida.
Descrición dos diferentes tipos de amperímetros
Amperímetro PMMC
Principio do amperímetro PMMC:
Cando un conductor que transporta corrente está colocado nun campo magnético, actúa unha forza mecánica sobre o conductor, se está adxunto a un sistema móbil, co movemento da bobina, o puntero moveuse sobre a escala.
Explicación: Como o nome indica, ten ímáns permanentes que se empregan neste tipo de instrumentos de medida. É particularmente adecuado para a medida de DC porque aquí a deflexión é proporcional á corrente e, polo tanto, se a dirección da corrente se invierte, a deflexión do puntero tamén se invertirá, polo que só se utiliza para a medida de DC. Este tipo de instrumento chámase instrumento de tipo D Arnsonval. Ten a gran vantaxe de ter unha escala linear, baixo consumo de potencia, alta precisión. A desvantaxe principal é que só se pode medir cantidades de DC, maior custo, etc.
Torque de deflexión,
Onde,
B = Densidade de fluxo en Wb/m².
i = Corrente que circula pola bobina en Amp.
l = Lonxitude da bobina en m.
b = Anchura da bobina en m.
N = Número de voltas na bobina.
Extensión do rango nun amperímetro PMMC:
Agora pareces bastante extraordinario que poidamos estender o rango de medida neste tipo de instrumento. Muitos de nós pensarán que debemos comprar un novo amperímetro para medir unha cantidade maior de corrente e tamén moitos de nós poden pensar que temos que cambiar as características de construción para poder medir correntes maiores, pero non hai nada así, simplemente temos que conectar unha resistencia de derivación en paralelo e o rango desse instrumento pode estenderse, esta é unha solución simple proporcionada polo instrumento.
Na figura I = corrente total que circula no circuito en Amp.
Ish é a corrente a través da resistencia de derivación en Amp.
Rm é a resistencia do amperímetro en Ohm.
Amperímetro MI
É un instrumento de ferro móbil, utilizado tanto para AC como para DC, Pode utilizarse para ambos porque a deflexión θ é proporcional ao cadrado da corrente, polo que, calquera que sexa a dirección da corrente, mostra unha deflexión direccional, ademais, clasifícanse de dúas maneiras máis-
Tipo de atracción.
Tipo de repulsión.
A súa ecuación de torque é:
Onde,
I é a corrente total que circula no circuito en Amp.
L é a autoinductancia da bobina en Henry.
θ é a deflexión en Radian.
Principio do instrumento MI de atracción:
Cando un ferro suave non magnetizado está situado nun campo magnético, atráese cara á bobina, se está adxunto un sistema móbil e pasa corrente a través dunha bobina, crea un campo magnético que atrai a peza de ferro e crea un torque de deflexión como resultado do cal o puntero moveuse sobre a escala.Principio do instrumento MI de repulsión:
Cando dúas pezas de ferro están magnetizadas coa mesma polaridade pasando unha corrente, ocorre repulsión entre elas e esa repulsión produce un torque de deflexión debido ao cal o puntero move.
As vantaxes dos instrumentos MI son que poden medir tanto AC como DC, son baratos, baixos erros de froito, robustez, etc. Utilízanse principalmente na medida de AC porque na medida de DC o erro será maior debido á histerese.
Amperímetro de tipo electrodinamómetro
Isto pode utilizarse para medir tanto AC como DC. Agora vemos que temos instrumentos PMMC e MI para a medida de correntes AC e DC, pode xurdir unha pregunta - “por que necesitamos un amperímetro de electrodinamómetro? Se tamén podemos medir a corrente con precisión con outros instrumentos?”. A resposta é que os instrumentos de electrodinamómetro teñen a mesma calibración para AC e DC, é dicir, se está calibrado con DC, tamén sen calibrar podemos medir AC.
Principio do amperímetro de tipo electrodinamómetro:
Aquí temos dúas bobinas, chamadas fija e móbil. Se pasa corrente a través das dúas bobinas, permanecerá na posición cero debido ao desenvolvemento de torques iguais e opostos. Se de algún xeito, a dirección dun torque se invierte xa que a corrente na bobina se invierte, producise un torque unidireccional.
Para o amperímetro, a conexión é en serie e φ = 0
Onde, φ é o ángulo de fase.
Onde,
I é a cantidade de corrente que circula no circuito en Amp.
M = Indutancia mutua da bobina.
Non teñen erro de histerese, úsanse para a medida de AC e DC, as principais desvantaxes son que teñen unha relación torque/peso baixa, alta perda de froito, son máis caros que outros instrumentos de medida, etc.
Amperímetro rectificador
Principio do amperímetro rectificador:
Úsanse para a medida de AC que está conectada ao secundario dun transformador de corrente, a corrente secundaria é moito menor que a primaria e está conectada con un rectificador de puente a un amperímetro de bobina móbil.
