أوميتر: كيف يعمل؟ (أوميترات سلسلة ومتعددة المدى وأنواع الشونت)
ما هو أوميتر؟
يعتبر الأوميتر (المعروف أيضًا باسم مقياس الأوم) جهازًا يقيس المقاومة الكهربائية لمادة (حيث تعتبر المقاومة قياسًا للمعارضة التي تواجه تدفق التيار الكهربائي). تقوم معايير الأوم الصغيرة (أوميتر الصغيرة أو ميكروهوميتر) وعوامات الأوم بقياس مقاومة منخفضة، بينما تقوم ميجاوميتر (جهاز مملوك لـ ميجر) بقياس قيم عالية للمقاومة.
كل جهاز لديه مقاومة كهربائية. قد تكون كبيرة أو صغيرة، وتزداد مع درجة الحرارة بالنسبة للموصلات وتقل مع درجة الحرارة بالنسبة للموصلات شبه الموصلة.
هناك أنواع عديدة من الأوميتر. ثلاثة من أشهر مقاييس الأوم هي:
أوميتر سلسلة.
أوميتر شونت.
أوميتر متعدد النطاقات.
مبادئ عمل الأوميتر
يتم توصيل الجهاز بمصدر بطارية، وممانع متغير في السلسلة، وجهاز يعطي القراءة. يتم توصيل المقاومة المراد قياسها عند الطرف ob. عندما يتم إكمال الدائرة بتوصيل المقاومة الخرج، يتدفق التيار في الدائرة ويتم قياس الانحراف.
عندما تكون المقاومة المراد قياسها مرتفعة جدًا، يكون التيار في الدائرة صغيرًا جدًا ويُفترض أن تكون قراءة الجهاز هي أعلى قيمة مقاومة يمكن قياسها.
عندما تكون المقاومة المراد قياسها صفرًا، يتم ضبط قراءة الجهاز على وضع الصفر الذي يعطي مقاومة صفرية.
حركة دارسونفال
يتم استخدام هذا النوع من الحركة في أجهزة القياس التي تعمل بالتيار المستمر. المبدأ الرئيسي في هذه الأنواع من الأجهزة هو أنه عندما يتم وضع ملف يحمل تيارًا في حقل مغناطيسي، فإنه يشعر بقوة وتلك القوة يمكن أن تنحرف مؤشر الجهاز ونحصل على القراءة في الجهاز.
يتكون هذا النوع من الأجهزة من مغناطيس دائم وملف يحمل التيار ويوضع بينهما. قد يكون الملف مستطيلًا أو دائريًا الشكل. يستخدم النواة الحديدية لتوفير منخفض التردد وبالتالي تنتج حقلًا مغناطيسيًا عالي الشدة.
بسبب الحقول المغناطيسية عالية الشدة، تكون العزم المنحرف ذو قيمة كبيرة مما يزيد من حساسية الجهاز. يدخل التيار ويخرج من ربيعين تحكم، واحد في الجانب العلوي والآخر في الجانب السفلي.
إذا تم عكس اتجاه التيار في هذه الأنواع من الأجهزة، فإن اتجاه العزم سوف يعكس أيضًا، لذلك هذه الأنواع من الأجهزة تنطبق فقط على القياسات ذات التيار المستمر. العزم المنحرف متناسب بشكل مباشر مع زاوية الانحراف، لذا فإن هذه الأنواع من الأجهزة لها مقياس خطي.
لتحديد انحراف المؤشر يجب استخدام التخميد الذي يوفر قوة مساوية ومعاكسة للعزم المنحرف وبالتالي يقف المؤشر عند قيمة معينة.
تعطى الإشارة بواسطة مرآة حيث يتم عكس شعاع الضوء على المقياس وبالتالي يمكن قياس الانحراف.
هناك العديد من المزايا التي تجعلنا نستخدم نوع دارسونفال من الأجهزة. وهي-
لديهم مقياس منتظم.
تخميد فعال لتيارات الفيض.
استهلاك طاقة منخفض.
لا يوجد فقدان هستيريز.
لا تتأثر بالمجالات الخارجية.
بفضل امتلاك هذه المزايا الرئيسية، يمكننا استخدام هذا النوع من الأجهزة. ومع ذلك، فإنها تعاني من عيوب مثل:
لا يمكن استخدامه في أنظمة التيار المتردد (التيار المستمر فقط)
أغلى من الأجهزة MI.
قد يكون هناك خطأ بسبب تقادم الربيع مما قد لا نحصل على نتائج دقيقة.
ومع ذلك، في حالة قياس المقاومة، نذهب للقياس المباشر بسبب المزايا التي تقدمها أجهزة PMMC ونضرب تلك المقاومة بـ 1.6 لإيجاد المقاومة المتناوبة، لذا يتم استخدام هذه الأجهزة بشكل واسع بسبب مزاياها. المزايا التي تقدمها تهيمن على العيوب بحيث يتم استخدامها.
أوميتر سلسلة
يتكون أوميتر السلسلة من ممانع تقييد التيار R1، ممانع ضبط الصفر R2، مصدر الجهد الكهربائي E، المقاومة الداخلية لحركة دارسونفال Rm والمقاومة المراد قياسها R.
عندما لا تكون هناك مقاومة للقياس، سيكون التيار المستهلك في الدائرة في أعلى مستوى وسيظهر الجهاز انحرافًا.
عن طريق ضبط R2 يتم ضبط الجهاز على قيمة التيار الكاملة لأن المقاومة ستكون صفرًا في ذلك الوقت. يتم وضع العلامة على مؤشر القراءة كصفر. مرة أخرى عندما يتم فتح الطرف AB فإنه يوفر مقاومة عالية جدًا وبالتالي سيتدفق تيار صغير جدًا عبر الدائرة. في هذه الحالة، سيكون انحراف المؤشر صفرًا والذي يتم وضع علامة عليه بقيمة مقاومة عالية جدًا للقياس.
لذا يتم وضع علامة على مقاومة بين الصفر وقيمة عالية جدًا وبالتالي يمكن قياسها. لذا، عندما يتم قياس المقاومة، ستكون قيمة التيار أقل قليلاً من القصوى ويتم تسجيل الانحراف ويتم قياس المقاومة وفقًا لذلك.
هذه الطريقة جيدة ولكنها تمتلك بعض القيود مثل انخفاض الجهد الكهربائي للمصدر البطارية مع الاستخدام لذا يجب القيام بتعديل لكل استخدام. قد لا يقرأ الجهاز صفرًا عندما يتم قصر الأطراف، وقد تنشأ هذه المشاكل والتي يتم التعامل معها بواسطة الممانع القابل للضبط المتصل بالسلسلة مع البطارية.
أوميتر شونت
