Ammeter Darbības Principi un Ampermetru Veidi
Ammetra ievads
Kā zināms, vārds "mērs" ir saistīts ar mērīšanas sistēmu. Mērs ir instruments, kas var mērīt konkrētu daudzumu. Kā zināms, strāvas vienība ir amperis. Ammetrs nozīmē amperi-mērs, kas mēra ampera vērtību. Amperis ir strāvas vienība, tāpēc ammetrs ir mērs vai instruments, kas mēra strāvu.
Ammetra darbības princips
Galvenais ammetra princips ir, ka tam jābūt ļoti zemai trūkstošajai pretestībai un arī induktīvai reakcijai. Kāpēc mums tas ir nepieciešams? Vai nevarētu savienot ammetru paralēli? Atbilde uz šo jautājumu ir, ka tam ir ļoti zema impedancija, jo tai jābūt ļoti zemam sprieguma kritumam caur to un tai jābūt savienotai sērijā, jo strāva sērijas shēmā ir vienāda.
Arī dēļ ļoti zemas impedancijas enerģijas zaudējumi būs zemi, un ja tas ir savienots paralēli, tas kļūst gandrīz par īsu slēgumu, un visi strāvas plūsmas caur ammetru, kā rezultātā augstā strāva var iznīcināt instrumentu. Tāpēc tādēļ tai jābūt savienotai sērijā. Ideālam ammetram tai jābūt nulles impedancijai, lai tā sprieguma kritums būtu nulle, tāpēc instrumentā enerģijas zaudējumi būtu nulle. Tomēr ideāls nav praktiski sasniedzams.
Ammetru klasifikācija vai veidi
Atkarībā no konstruēšanas principiem, ir daudzi ammetru veidi, galvenokārt –
Pastāvīgas magnētspēks pārvietojamā spindula (PMMC) ammetrs.
Pārvietojamā dzelzs (MI) ammetrs.
Elektrodinamometrs tipa ammetrs.
Rectifiera tips ammetrs.
Atkarībā no mērījuma veida, mums ir –
DC ammetrs.
AC ammetrs.
DC ammetri ir galvenokārt PMMC instrumenti, MI var mērīt gan AC, gan DC strāvas, arī elektrodinamometra tips termiskais instruments var mērīt DC un AC, indukcijas mēreži parasti nav izmantotas ammetru konstrukcijās, tāpēc ka tās ir dārgākas un neprecīzas mērījumos.
Dažādu ammetru veidu apraksts
PMMC ammetrs
PMMC ammetra princips:
Kad strāvas pārnesējs tiek novietots magnētā, uz pārnesēju iedarbojas mehāniska spēka, ja tas ir pievienots kustības sistēmai, ar spindula kustību, norādītājs kustās pār skalu.
Izskaidrojums: Kā nosaukums liecina, tajā ir pastāvīgie magnēti, kas tiek izmantoti šāda veida mērīšanas instrumentos. Tas ir īpaši piemērots DC mērījumiem, jo šeit novirze ir proporcionāla strāvai, un ja strāvas virziena tiek mainīts, norādītāja novirze arī tiks mainīta, tāpēc tas tiek izmantots tikai DC mērījumiem. Šis instruments tiek saukts par D Arnsonvala tipa instrumentu. Tam ir liels priekšrocības, piemēram, lineārā skala, zema enerģijas patēriņa, augsta precizitāte. Galvenā trūkums ir, ka tā var mērīt tikai DC daudzumus, augstāka cena utt.
Novirzes moments,
Kur,
B = Flux blīvums Wb/m².
i = Strāva, kas plūst caur spinduli A.
l = Spindula garums m.
b = Spindula platums m.
N = Spindula apgriezumu skaits.
PMMC ammetra mērījuma diapazona paplašināšana:
Tagad tas izskatās diezgan neparasts, ka mēs varam paplašināt mērījuma diapazonu šāda instrumenta veidā. Daudzi no mums domās, ka mums jānopērk jauns ammetrs, lai mērītu lielāku strāvas daudzumu, un arī daudzi no mums varētu domāt, ka mums jāmaina konstrukcijas īpašības, lai mērītu lielākas strāvas, bet tā nav, mums vienkārši jāsavieno šūna pretestība paralēli, un instrumenta mērījuma diapazons var tikt paplašināts, tā ir vienkārša risinājuma, ko piedāvā instruments.
Skenē I = kopējā strāva, kas plūst šķērsošanā Amp.
Ish ir strāva caur šūnu pretestību Amp.
Rm ir ammetra pretestība Ohm.
MI ammetrs
Tas ir pārvietojamā dzelza instruments, kas tiek izmantots gan AC, gan DC, tā var tikt izmantota abiem, jo novirze θ ir proporcionāla strāvas kvadrātam, tāpēc, neatkarīgi no strāvas virziena, tā rāda virziena novirzi, tālāk tie tiek klasificēti divos vēlākās veidos –
Attiecības tips.
Atstumtības tips.
Tā momenta vienādojums ir:
Kur,
I ir kopējā strāva, kas plūst šķērsošanā Amp.
L ir spindula savainojuma Henrijā.
θ ir novirze Radiānos.
Attiecības tips MI instruments princips:
Kad nemagnētizēta mīksta dzelzs tiek novietots magnētā, tā tiek pievilkta uz spinduli, ja kustības sistēma ir pievienota un strāva tiek plūstēta caur spinduli, tā rada magnētisko lauku, kas pievilc dzelzs gabalu un rada novirzes momentu, kā rezultātā norādītājs kustās pār skalu.Atstumtības tips MI instruments princips:
Kad divi dzelzs gabali tiek magnētizēti ar vienu polaritāti, plūstot caur strāvu, starp tiem notiek atstumtība, un šī atstumtība rada novirzes momentu, kā rezultātā norādītājs kustās.
PIELECIENS MI instrumentiem ir, ka tie var mērīt gan AC, gan DC, ir lēti, zemas frikcionālie kļūdas, robustums utt. Tā tiek galvenokārt izmantots AC mērījumos, jo DC mērījumos kļūdas būs lielākas dēļ histerezes.
Elektrodinamometra tips ammetrs
To var izmantot gan AC, gan DC strāvu mērīšanai. Tagad mēs redzam, ka mums ir PMMC un MI instrumenti AC un DC strāvu mērīšanai, var rasties jautājums – “kāpēc mums vajadzētu elektrodinamometra ammetrs? Ja mēs arī citiem instrumentiem varētu precīzi mērīt strāvu?”. Atbilde ir, ka elektrodinamometra instrumenti ir tādi paši kalibrēšanas dati gan AC, gan DC, t.i., ja tā ir kalibrēta ar DC, tad arī bez kalibrēšanas mēs varam mērīt AC.
Elektrodinamometra tips ammetra princips:
Tā ir divas spindules, fiksēta un kustīga spindule. Ja strāva tiek plūstēta caur abām spindulēm, tā paliks nulles pozīcijā, jo attīstīs vienādus un pretējos momentus. Ja kādreiz viena momenta virziena tiek mainīta, tāpat kā strāvas virziena mainīšanās spindulē, tiek radīts viendirekcijas moments.
Ammetram savienojums ir sērijā un φ = 0
Kur, φ ir fāzes leņķis.
Kur,
I ir strāvas daudzums šķērsošanā Amp.
M = Spindulu savainojums.
Tiem nav histerezes kļūdu, tiek izmantots gan AC, gan DC mērījumos, galvenie trūkumi ir, ka tiem ir zems moments/svars attiecība, augstas frikcionālās zaudējumi, drīzāk dārgāki nekā citi mērīšanas instrumenti utt.
