Kuumvõrkeline mõõtur

Määratlus

Kuumvõrreinstrument defineeritakse kui mõõtevahend, mis kasutab elektrivoolu soojendusefekti selle voolu suuruse määramiseks. Selle toimimine põhineb sel principeel, et kui elektrivool läbib võrku, tekib soojus, mis põhjustab võru laienemise ja pikendamise. See mitmekülgne instrument on võimeline mõõtma nii vaikevoolu (AC) kui ka pöördvoolu (DC), mis muudab selle väärtuslikuks erinevates elektrilistes rakendustes.

Kuumvõrreinstrumenti ehitus

Kuumvõrreinstrumenti ehitust illustreeritakse järgmisel joonisel. Selle toimimise tuumikus läbib mõõtmiseks vajalik vool platina-iridiumi võru. See võru on kriitiline komponent tõenäosena oma kõrgele sulamispunktile ja heale elektrijuhtivusele, mis tagavad usaldusväärse toimimise voolu soojendusefekti all. Kuumvõrreinstrument kasutab tavaliselt kahevõru konfiguratsiooni.

Kuumvõrreinstrumenti ehitus

Üks võru on kindlalt vastetud kahe terminaali vahel, samas kui teine võru on ühendatud esimese võru ja kolmanda terminaali vahel, nagu näha järgmisel joonisel. Nõel on viidud üle ratastiku ja seejärel vastetud veerandile. See veerand avaldab jõudu, mis hoiab platina-iridiumi võrul pinget, säilitades selle algse olekuna.

Kuumvõrreinstrumentide toimimise printsiip

Kui elektrivool läbib platina-iridiumi võrku, soojeneb võru Joule' soojendusefekti tõttu ja laieneb. Kuna võru soojeneb, suureneb selle lõhn. Kuid võru naaseb oma algsele asendisse veerandi abiga. Võru vahelduv laienemine ja kokkupõrskenemine põhjustab ratastiku pöördumist, mis omakorda paneb mõõturit instrumendi ekraanil liikuma. Märgatavasti on võru laienemise ulatus otseproportsionaalne selle voolu ruutjuure keskväärtusega, mis võimaldab täpset voolu mõõtmist.

Kuumvõrreinstrumentide eelised

Kuumvõrreinstrument pakub mitmeid märgatavaid eeliseid:

• Mitmekülgne mõõtmisvõime: Seda saab kasutada nii vaikevoolu (AC) kui ka pöördvoolu (DC) mõõtmiseks, mis muudab selle sobivaks laia valikut elektrilisi rakendusi.

• Kalibreerimise konsistentsus: Kuna see on ülekandetüübi instrument, on selle kalibreerimine sama nii AC kui ka DC mõõtmiste jaoks. See lihtsustab kalibreerimisprotsessi ja tagab usaldusväärseid ja konsistentseid tulemusi erinevate voolutüüpide korral.

• Immüünsus magneetväldade suhtes: Kuumvõrreinstrument on immüünne satunäidlike magneetvägede suhtes. See omadus võimaldab seda andma täpseid mõõteid isegi olukordades, kus on oluline elektromagnetiline segadus.

• Lihtsustatud ja odav disain: Selle ehitus on suhteliselt lihtne ja odav, mis muudab selle ligipääsetavaks erinevatele kasutajatele, alates hobustegevatest kuni eelarvega professionaalideni.

Kuumvõrreinstrumentide puudused

Hoolimata sellest, et see on eelistusi, on kuumvõrreinstrument mitmeid piiranguid:

• Aeglane reageering: Üks selle peamistest puudustest on aeglane reageering. Aega, mida kulub võru soojenemiseks, laienemiseks ja mõõturiliigutuseks, tähendab, et see ei pruugi olla sobiv rakendustele, mis nõuavad kiiresti muutuva voolu mõõtmist.

• Ebasoodsus võru venimise tõttu: Ajalooliselt põhjustab võru pidev soojenemine ja jahedamine instabilitset instrumendi lugedes. See venimine võib aja jooksul mõjutada mõõtmiste täpsust ja nõuda sagedast kalibreerimist või võru vahetamist.

• Suur energiatarbimine: Kuumvõrreinstrument tarbib suhteliselt palju energiat, võrreldes mõnelite muude mõõtevahenditega. See suurem energiatarbimine võib olla probleem, eriti rakendustes, kus on oluline energiatõhusus.

• Tundlikkus ületaastuse ja mehaanilise jõupingete suhtes: See ei suuda hästi vastu seista ületaastustele ja mehaanilistele jõupingetele. Isegi lühike aeg üleliigse voolu või ootamatute jõupingete tõttu võib kahjustada tundlikku võrku ja teisi komponente, muutes instrumenti töövõimetuks või ebatäpseks.

Nende eelnimetatud puudustega on kuumvõrreinstrumente paljudes modernsetes rakendustes suurel osal asendatud rohkem arenetatud termoelektrilised instrumentid.