Przewodnik amperomierza
Definicja: Przepustnik amperomierza to urządzenie zapewniające niską oporność dla przepływu prądu. Jest on podłączany równolegle do amperomierza. W niektórych amperomierzach przepustnik jest wbudowany w przyrząd, natomiast w innych jest zewnętrznie podłączony do obwodu. Powód podłączenia przepustnika równolegle do amperomierza: Amperomierze są zaprojektowane do pomiaru małych prądów. Gdy chodzi o pomiar dużych prądów, przepustnik jest podłączany równolegle do amperomierza.
Dzięki niskiej oporności, znaczna część mierzonego prądu (prąd do zmierzenia, oznaczony jako I) przepływa przez przepustnik, a tylko niewielka ilość prądu przechodzi przez amperomierz. Przepustnik jest podłączany równolegle do amperomierza, aby spadek napięcia na amperomierzu i przepustniku był taki sam. W rezultacie ruch wskazówki amperomierza nie jest wpływowany przez obecność przepustnika. Obliczenie oporu przepustnika Rozważmy obwód służący do pomiaru prądu I.
W tym obwodzie amperomierz i przepustnik są podłączone równolegle. Amperomierz jest zaprojektowany do pomiaru małego prądu, powiedzmy (Im). Jeśli wielkość prądu I, który należy zmierzyć, jest znacznie większa niż (Im), przepuszczanie tego dużego prądu przez amperomierz spowodowałoby jego uszkodzenie. Aby zmierzyć prąd I, w obwodzie niezbędny jest przepustnik. Wartość oporu przepustnika (Rs) można obliczyć za pomocą poniższego wyrażenia.
Ponieważ przepustnik jest podłączony równolegle do amperomierza, następuje ten sam spadek napięcia między nimi.
Dlatego równanie oporu przepustnika przedstawia się następująco,
Stosunek całkowitego prądu do prądu wymaganego do poruszenia cewki amperomierza nazywany jest mnożącą siłą przepustnika.
Mnożąca siła jest dana jako,
Budowa przepustnika
Poniżej przedstawiono kluczowe wymagania dotyczące przepustnika:
Stabilność oporu: Opor przepustnika powinien pozostawać stały w czasie. Zapewnia to konsekwentne działanie w celu dokładnego odprowadzania odpowiedniej ilości prądu.
Stabilność termiczna: Nawet gdy przez obwód przepływa duży prąd, temperatura materiału przepustnika nie powinna ulegać znacznym wahaniom. Utrzymanie stabilnej temperatury jest kluczowe, ponieważ zmiany temperatury mogą wpływać na opór i tym samym na funkcjonowanie przepustnika.
Zgodność współczynnika temperaturowego: Zarówno przyrząd, jak i przepustnik powinny mieć niski i identyczny współczynnik temperaturowy. Współczynnik temperaturowy opisuje relację między zmianami właściwości fizycznych aparatury, takich jak opór, a zmianami temperatury. Dzięki dobrze dopasowanemu niskiemu współczynnikowi temperaturowemu, ogólna dokładność pomiaru pozostaje stabilna w różnych warunkach temperaturowych.
W budowie przepustników często używa się mangaliny dla przyrządów DC, a konstantanu dla przyrządów AC. Te materiały są wybierane ze względu na korzystne właściwości elektryczne i termiczne, które umożliwiają im spełnienie surowych wymagań dotyczących działania przepustnika w ich odpowiednich zastosowaniach prądowych.
