Alat Kawat Panas

Definisi

Alat pengukur dawai panas didefinisikan sebagai jenis peranti pengukuran yang menggunakan kesan pemanasan arus elektrik untuk menentukan magnitud arus tersebut. Operasinya berdasarkan prinsip bahawa apabila arus elektrik melalui seutas dawai, haba yang dihasilkan menyebabkan dawai tersebut memuai, meningkatkan panjangnya. Alat serbaguna ini mampu mengukur baik arus bolak-balik (AC) dan arus terus (DC), menjadikannya alat yang bernilai dalam pelbagai aplikasi elektrik.

Pembinaan Alat Dawai Panas

Pembinaan alat dawai panas ditunjukkan dalam gambarajah di bawah. Pada inti operasinya, arus yang magnitudnya perlu diukur dialirkan melalui seutas dawai platinum-iridium. Dawai ini merupakan komponen penting kerana titik lebur tinggi dan kekonduksian elektrik yang baik, yang memastikan prestasi yang boleh dipercayai di bawah kesan pemanasan arus. Alat dawai panas biasanya menggunakan konfigurasi dua dawai

Pembinaan Alat Dawai Panas

Satu dawai dipasang dengan kukuh antara dua terminal, manakala dawai kedua disambungkan antara dawai pertama dan terminal ketiga, seperti yang ditunjukkan dalam gambarajah di atas. Seutas benang dilewatkan melalui puli dan kemudian disambungkan ke spring. Spring ini memberikan daya yang mengekalkan dawai platinum-iridium dalam keadaan tegangan, mengekalkan keadaan asalnya.

Prinsip Kerja Alat Dawai Panas

Apabila arus elektrik mengalir melalui dawai platinum-iridium, dawai itu memanas akibat kesan pemanasan Joule dan seterusnya memuai. Semasa dawai memanas, kedarasan penurunannya meningkat. Walau bagaimanapun, dawai kembali ke kedudukan asalnya dengan bantuan spring. Penambahan dan pengecutan bergantian dawai menyebabkan puli berputar, yang seterusnya menghala jarum pada paparan alat. Perlu dicatat, tahap pemuaian dawai adalah secara langsung berkadar dengan kuasa dua nilai rata-rata kuasa dua (RMS) arus yang mengalir melaluinya, membolehkan pengukuran arus yang tepat.

Kelebihan Alat Dawai Panas

Alat dawai panas menawarkan beberapa manfaat yang mencolok:

• Kemampuan Pengukuran Versatile: Ia boleh digunakan untuk mengukur kedua-dua arus bolak-balik (AC) dan arus terus (DC), menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi elektrik.

• Konsistensi Kalibrasi: Sebagai alat tipe transfer, kalibrasinya tetap sama untuk pengukuran AC dan DC. Ini memudahkan proses kalibrasi dan memastikan hasil yang dapat dipercayai dan konsisten bagi jenis arus yang berbeza.

• Imuniti Medan Magnet: Alat dawai panas tidak terpengaruh oleh medan magnet terselit. Ciri ini membolehkannya memberikan pengukuran yang tepat walaupun dalam persekitaran dengan gangguan elektromagnetik yang signifikan.

• Reka Bentuk Mudah dan Berharga Terjangkau: Pembinaannya relatif mudah dan murah, menjadikannya pilihan yang mudah diakses bagi pelbagai pengguna, dari hobi hingga profesional dengan bajet terbatas.

Kekurangan Alat Dawai Panas

Walaupun memiliki kelebihan, alat dawai panas mempunyai beberapa kekurangan:

• Masa Tindak Balas Lambat: Salah satu kelemahan utamanya adalah masa tindak balas yang lambat. Masa yang diperlukan untuk dawai memanas, memuai, dan jarum menghala bermaksud ia mungkin tidak sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pengukuran cepat nilai arus yang berubah-ubah.

• Kestabilan Karena Rentangan Dawai: Sepanjang masa, siklus pemanasan dan penyejukan yang berulang-ulang boleh menyebabkan dawai rentang, menyebabkan ketidakstabilan dalam pembacaan alat. Rentangan ini boleh secara perlahan-lahan mempengaruhi ketepatan pengukuran dan memerlukan kalibrasi atau penggantian dawai yang kerap.

• Penggunaan Kuasa Tinggi: Alat dawai panas menghabiskan jumlah kuasa yang agak besar berbanding dengan beberapa jenis alat pengukuran lain. Penggunaan kuasa yang lebih tinggi ini boleh menjadi isu, terutamanya dalam aplikasi di mana kecekapan kuasa adalah penting.

• Rentan terhadap Overload dan Gempuran Mekanikal: Ia kurang mampu bertahan terhadap keadaan overload dan gempuran mekanikal. Walaupun hanya exposur singkat kepada arus berlebihan atau goncangan tiba-tiba boleh merosakkan dawai yang halus dan komponen lain, menjadikan alat tidak berfungsi atau tidak tepat.

Oleh kerana kekurangan-kekurangan yang disebutkan, alat dawai panas telah banyak digantikan oleh alat termoelektrik yang lebih canggih dalam banyak aplikasi moden.