מהו מד זרם מתקין?

מדידים בדרך כלל מיועדים למדוד כמויות ספציפיות. לדוגמה, יחידת הזרם היא האמפר, והמכשיר המשמש למדידת זרם נקרא אמפרומטר. אמפרומטר מתקן מכיל קואיל נע בשילוב עם מתקן כדי למדוד זרם. התפקיד העיקרי של המתקן הוא להמיר זרם חילופין לזרם ישר. ההמרה הזו היא חיונית מכיוון שהמנגנון של הקואיל הנע באמפרומטר מתקן מתוכנן באופן טיפוסי לפעול על בסיס זרם ישר. על ידי המרת הזרם החילופין לזרם ישר, האמפרומטר המתקן יכול למדוד בדיוק את גודל הזרם, ומספק קריאה מהימנה של הזרם החשמלי הזורם דרך מעגל. אמפרומטר מתקן מורכב מארבעה אלמנטים של מתקן המכוונים בצורה של גשר, יחד עם אמפרומטר קואיל נע. תרשים המעגל של אלמנטי הגשר המכוונים המתקנים מציג בתמונה שלהלן.

במכשיר קואיל נע בזרם ישר, משתמשים בפונט כדי להגן על המנגנון של הקואיל הנע מזרמים חזקים. עם זאת, במקרה של אמפרומטר מתקן, שימוש בפונט אינו אפשרי. זה כי הזרם העובר דרך המכשיר של הקואיל הנע משתנה באופן מתמיד עקב ההתנגדות של המתקן.

יתרונות האמפרומטר המתקן

יתרונות האמפרומטר המתקן מפורטים בהרחבה כדלקמן:

• טווח תדר רחב: טווח התדר של המכשיר ניתן להרחיב בקלות מ-20Hz עד לתדרי שמע גבוהים.

• דרישה נמוכה לזרם פעולה: האמפרומטר המתקן דורש זרם פעולה מאוד נמוך.

• סקאלה אחידה: הוא כולל סקאלה אחידה, המפשטת את קריאת והבנת הנתונים.

• דיוק מקובל: בתנאי פעולה נורמליים, הדיוק של המכשיר הוא בין ±5%.

גורמים המשפיעים על ביצועי האמפרומטר המתקן

הגורמים הבאים משפיעים על ביצועי האמפרומטר המתקן:

• השפעת צורת הגל: צורת הגל של הזרם והמתח משפיעה משמעותית על פעולת המכשיר המתקן. צורות גל שונות יכולים להוביל לריקויים לא עקביים ולא מדידות מדויקות של הזרם.

• התנגדות המתקן: אלמנטי המתקן הם בעלי התנגדות פנימית מסוימת. התנגדות זו יכולה לעוות את זרימת הזרם דרך המכשיר ולפיכך להשפיע על ביצועיו.

• רגישות לטמפרטורה: שינויים בטמפרטורה יכולים גם כן להשפיע על פעולת המכשיר. שינויים בטמפרטורה עשויים לשנות את ההתנגדות של אלמנטי המתקן ומרכיבים אחרים, וכתוצאה מכך לגרום לשגיאות מדידה.

• קיבול המתקן: למתקן יש קיבול מסוים הקשור אליו, וקיבול זה יכול להשפיע על פעולת המכשיר. קיבול יכול לגרום לשינויי פאזה ואפקטים ארעיים, שיכולות להשפיע על דיוק מדידת הזרם.

• רגישות לזרם חילופין לעומת זרם ישר: המכשיר הוא בעל רגישות נמוכה יחסית לזרם חילופין לעומת זרם ישר. זה נובע מהתהליך של מתקנות, שיכול להוסיף אבדות ולהפחית את הרמה הכוללת של התגובה לסימנים של זרם חילופין.

• שימוש בטרנספורמר קטן: משתמשים בטרנספורמר קטן במכשיר בשל עומס נמוך. מאפיין העומס הנמוך של הטרנספורמר מסייע לשמור על דיוק המכשיר תוך שמירה על צריכת אנרגיה מינימלית.