Sisältö
Mitta, jota yleisimmin käytetään virran mittaamiseen, on ampeerimittari. Koska SI-yksikön mittausyksikkö on ampeeri, virran mittaamiseen käytetty laite on nimeltään ampermetri.
Sähkövirta on kahta tyyppiä: tasavirta (DC) ja vaihtovirta (AC). DC: n virta on yksi suuntaan, kun taas AC vuorottelee virran suunnan säännöllisin väliajoin.
Ampermittari
Ampermittarit pyrkivät mittaamaan sähkövirran mittaamalla virta sarjasta keloja, joilla on erittäin pieni vastus ja induktiivinen reaktanssi. Tämä sallii erittäin pienen impedanssin, sähkövirtaa vastustavan voiman, joka antaa ampeerimittarin mitata tarkasti virtapiirissä ilman häiriöitä tai muutoksia itse ampeerin takia.
Liikkuvakelaampereissa liike johtuu kiinteistä magneeteista, jotka on asetettu vastaamaan virtaa. Sitten liike kääntää keskellä sijaitsevan ankkurin, joka on kiinnitetty osoitinvalitsimeen. Tämä valitsin on asetettu asteikon yläpuolelle, joka antaa kuljettajalle tietää kuinka paljon virtaa kulkee suljetun piirin läpi.
Sinun on kytkettävä ampeerimittari sarjaan mittaamalla piirin virtaa. Amperimittarien pieni impedanssi tarkoittaa, että se ei menetä paljon virtaa. Jos ampeerimittari olisi kytketty rinnakkain, polku voi oikosulkea siten, että koko virta virtaa ampeerimittarin läpi piirin sijaan.
Minkä tahansa mittauslaitteen perusvaatimus on, että sen ei tulisi muuttaa mitattavaa fysikaalista määrää. Esimerkiksi ampeerimittarin ei tulisi muuttaa alkuperäistä virtaa. Mutta tämä ei ole käytännössä mahdollista. Sähköpiirissä lähtövirta on minä1 = E / R ennen ampeerimittarin kytkemistä. Oletetaan, että solun sisäinen vastus on nolla.
Ampermetri vs. galvanometrit
Galvanometrit havaitsevat piirien pienvirtavirtojen voimakkuuden ja suunnan. Kelaan kiinnitetty osoitin siirtyy asteikon yli. Asteikko kalibroidaan sitten virran lukemiseksi ampeerina.
Galvanometrit vaativat magneettikentän, kun taas ampeerimittarit voivat toimia ilman. Galvanometrillä on paljon tarkkuutta enemmän kuin ampeerimittarilla, mutta se ei ole yhtä tarkka. Tämä tarkoittaa, että galvanometrit voivat olla erittäin herkkiä pienille virran muutoksille, mutta tämä virta saattaa silti olla kaukana todellisesta arvosta.
Galvanometrit voivat mitata tasavirtaa, koska ne vaativat sähkövirran voimaa magneettikentässä, kun taas ampeerimittarit voivat mitata sekä tasavirtaa että vaihtovirtaa. DC-ampeerimittarit käyttävät liikkuvan kelan periaatetta, kun taas vaihtovirtaamittarit mittaa muutoksia, kuinka rautaosa liikkuu kiinteän kelalangan sähkömagneettisen voiman ollessa läsnä.
Suuntausvastus
Yhdistämällä galvanometri yhdensuuntaisesti hyvin pieneen shunttivastioon, virta voidaan ohjata shuntin läpi ja vain hyvin pieni virta kulkee galvanometrin läpi. Tällä tavalla galvanometri voidaan sovittaa mittaamaan suurempia virtauksia kuin se muuten pystyisi. Shunta suojaa galvanometriä vaurioilta tarjoamalla vaihtoehtoinen polku virran virtaukseen.
Olkoon G galvanometrin ja minäg olla suurin virta, joka voidaan kulkea sen läpi täyden asteikon taipumalle. Jos olen mitattava virta, niin vain osa minäg tulisi kulkea G: n läpi täyden mittapoikkeaman saavuttamiseksi ja jäljellä oleva osa (Minä - minäg) tulisi kulkea šuntin läpi.
Shunttiresistanssin oikea arvo S lasketaan ottamalla huomioon G ja S rinnakkain.
Siksi, S = (IgG) / (I - Ig)
Tämä yhtälö antaa suuntavastuksen arvon.
Ampeerimittarin tehokas vastus annetaan seuraavasti: Reff = -1= (GS) / (G + S)