Heetdraad Instrument

Definisie

'n Heetdraadinstrument word gedefinieer as 'n tipe meetapparaat wat die verhitteffek van 'n elektriese stroom gebruik om die grootte van daardie stroom te bepaal. Sy werkverrigting is gebaseer op die beginsel dat wanneer 'n elektriese stroom deur 'n draad vloei, die hitte wat gegenereer word, die draad laat uitbrei en sy lengte vermeerder. Hierdie verskeidkundige instrument is in staat om beide wisselstroom (AC) en regstroom (DC) te meet, wat dit 'n waardevol instrument maak vir verskeie elektriese toepassings.

Konstruksie van die Heetdraadinstrument

Die konstruksie van 'n heetdraadinstrument word in die onderstaande figuur geïllustreer. By die kern van sy werkverrigting word die stroom, waarvan die grootte gemeet moet word, deur 'n platina-iridiumdraad geleë. Hierdie draad is 'n kritiese komponent weens sy hoë smelttemp en goeie elektriese geleidbaarheid, wat betroubare prestasie onder die verhitteffek van die stroom verseker. Die heetdraadinstrument maak tipies gebruik van 'n twee-draadkonfigurasie

Konstruksie van die Heetdraadinstrument

Een draad word stevig tussen twee terminals aangeheg, terwyl die tweede draad tussen die eerste draad en 'n derde terminal verbonden word, soos in die bo-afgebeelde figuur gewys. 'n Draad word oor 'n katrol gerouteer en dan aan 'n veer bevestig. Hierdie veer oefen 'n krag uit wat die platina-iridiumdraad onder spanning hou, wat sy oorspronklike toestand handhaaf.

Werkprinsip van Heetdraadinstrumente

Wanneer 'n elektriese stroom deur die platina-iridiumdraad vloei, verhit die draad as gevolg van die Joule-verhitteffek en brei daarop uit. Soos die draad verhit, neem sy hanghoogte toe. Die draad keer egter terug na sy oorspronklike posisie met die hulp van die veer. Die wisselende uitspanning en inspanning van die draad veroorsaak dat die katrol roteer, wat op sy beurt die wyser op die instrument se vertoonvlak afbuig. Dit is belangrik om te merk dat die mate van die draad se uitspanning direk eweredig is aan die vierkant van die wortel-gemiddelde-kwadraat (RMS) waarde van die stroom wat deur dit vloei, wat akkurate stroommeting moontlik maak.

Voordelige van die Heetdraadinstrument

Die heetdraadinstrument bied verskeie noemenswaardige voordele:

• Verskeidenheid Meetvermoë: Dit kan gebruik word vir die meting van beide wisselstroom (AC) en regstroom (DC), wat dit geskik maak vir 'n wye verskeidenheid elektriese toepassings.

• Kalibrasiestoetharding: As 'n oordragtipe instrument, bly sy kalibrasie dieselfde vir beide AC- en DC-metinge. Dit vereenvoudig die kalibrasieproses en verseker betroubare en konsekwente resultate oor verskillende stroomtipes.

• Ongevoeligheid teen Magnetiese Velde: Die heetdraadinstrument is ongevoelig vir verdwaalde magnetiese velde. Hierdie eienskap stel dit in staat om akkurate metings te gee, selfs in omgewings met beduidende elektromagnetiese interferensie.

• Eenvoudige en Kosteeffektiewe Konstruksie: Sy konstruksie is relatief eenvoudig en goedkoop, wat dit 'n toeganklike opsie maak vir verskeie gebruikers, van hobbeliste tot professionele met 'n begroting.

Nadele van die Heetdraadinstrument

Ten spyte van sy voordele het die heetdraadinstrument verskeie beperkings:

• Langsame Reaksietyd: Een van sy primêre nadele is sy trage reaksie. Die tyd wat benodig word vir die draad om te verhit, uit te bry, en vir die wyser om af te buig, beteken dat dit nie geskik mag wees vir toepassings wat snelle meting van veranderende stroomwaardes vereis nie.

• Ongesteldheid as Gevolg van Draaduitspanning: Oor tyd kan die herhaalde verhitting en afkoeling van die draad lei tot uitspanning, wat ongesteldheid in die instrument se lesings veroorsaak. Hierdie uitspanning kan geleidelik die akkuraatheid van die metings beïnvloed en vereis gereelde kalibrasie of vervanging van die draad.

• Hoë Kragverbruik: Die heetdraadinstrument verbruik relatief 'n groot hoeveelheid krag in vergelyking met sommige ander tipes meetinstrumente. Hierdie hoër kragverbruik kan 'n besorgdheid wees, veral in toepassings waar kragdoeltreffendheid krities is.

• Verganklikheid teen Overlast en Mekaniese Skok: Dit het nie die vermoë om oorlaaste toestande en mekaniese skokke goed te weerstaan nie. Sogar 'n kort blootstelling aan te veel stroom of 'n plotselinge skok kan die delikate draad en ander komponente skade, wat die instrument onwerkbaar of onakkuraat kan maak.

As gevolg van hierdie voornoemde nadele, is heetdraadinstrumente in baie moderne toepassings grotendeels vervang deur meer gevorderde termoelektriese instrumente.