Vruća žica instrument

Definicija

Vrelični instrument se definiše kao tip merila koji koristi zagrevajući efekat električne struje kako bi odredio njenu intenzitet. Njegovo funkcionisanje zasnovano je na principu da kada električna struja prođe kroz žicu, toplina koja se generiše dovodi do rastezanja žice, povećavajući njenu dužinu. Ovaj savršeno prilagodljiv instrument može mjeriti i izmjeničnu (AC) i jednosmjerne struju (DC), čime postaje vredan alat u raznim elektrotehničkim primenama.

Konstrukcija vreličnog instrumenta

Konstrukcija vreličnog instrumenta prikazana je na slici ispod. U srži njegovog funkcionisanja, struja čiji intenzitet treba meriti prođe kroz platino-iridijumu žicu. Ova žica je ključni element zbog visoke tačke taloženja i dobre električne provodnosti, što osigurava pouzdanu performansu pod uticajem zagrevanja strujom. Vrelični instrument tipično koristi konfiguraciju sa dve žice.

Konstrukcija vreličnog instrumenta

Jedna žica je čvrsto fiksirana između dva terminala, dok je druga žica spojena između prve žice i trećeg terminala, kako je prikazano na gornjoj slici. Nit je veden preko bloka, a zatim vezana za oprugu. Ova opruga deluje silom koja drži platino-iridijumu žicu pod napetost, održavajući njen početni stanje.

Način rada vreličnih instrumenata

Kada električna struja prođe kroz platino-iridijumu žicu, žica se zagrijava zbog Jouleovog zagrevanja i zatim se širi. Dok se žica zagrijava, njen spust se povećava. Međutim, žica se vraća u svoju prvobitnu poziciju uz pomoć opruge. Alternativno širenje i skraćivanje žice dovode do rotacije bloka, što na svom redu povlači odboj pokazatelja na displeju instrumenta. Važno je napomenuti da je stepen širenja žice direktno proporcionalan kvadratu srednje kvadratne (RMS) vrednosti struje koja kroz nju prođe, omogućavajući tačno merenje struje.

Prednosti vreličnog instrumenta

Vrelični instrument nudi nekoliko značajnih prednosti:

• Spremnost za merenje: Može se koristiti za merenje i izmjenične (AC) i jednosmjerne struje (DC), čime postaje pogodan za širok spektar elektrotehničkih primena.

• Konzistentnost kalibracije: Kao prenosni tip instrumenta, njegova kalibracija ostaje ista za merenja AC i DC struje. To pojednostavljuje proces kalibracije i osigurava pouzdane i konzistentne rezultate na različitim tipovima struje.

• Imunost na magnetno polje: Vrelični instrument je imunan na strane magnetna polja. Ova karakteristika mu omogućava da pruža tačna merenja čak i u okruženjima sa značajnom elektromagnetskom interferencijom.

• Jednostavna i ekonomična konstrukcija: Njegova konstrukcija je relativno jednostavna i jeftina, čime postaje dostupna opcija za različite korisnike, od hobista do profesionalaca sa ograničenim budžetom.

Nedostaci vreličnog instrumenta

Unatoč svojim prednostima, vrelični instrument ima nekoliko ograničenja:

• Sporo reagovanje: Jedan od glavnih nedostataka je sporo reagovanje. Vreme potrebno za zagrijavanje žice, širenje i odboj pokazatelja znači da može biti nepraktičan za primene koje zahtevaju brzo merenje promenljivih vrednosti struje.

• Nestabilnost zbog rastezanja žice: Tokom vremena, ponovljeno zagrevanje i hladjenje mogu dovesti do rastezanja žice, što dovodi do nestabilnosti u čitanjima instrumenta. Ovo rastezanje može postepeno uticati na tačnost merenja i zahtevati česte kalibracije ili zamenu žice.

• Visoko potrošnja energije: Vrelični instrument potroši relativno veliku količinu snage u poređenju sa nekim drugim tipovima merila. Ova veća potrošnja može biti problem, posebno u primenama gde je energetska efikasnost ključna.

• Osjetljivost na preopterećenje i mehaničke udarce: Ne poseduje sposobnost da dobro otpostoji uslove preopterećenja i mehaničkih udaraca. Čak i kratkotrajna izloženost prekomerno struji ili nagli udarac može oštetiti tanku žicu i druge komponente, čime instrument postaje neiskoristan ili netočan.

Zbog ovih prethodno navedenih nedostataka, vrelični instrumenti su u mnogim modernim primenama većinom zamenjeni naprednijim termoelektričnim instrumentima.