Как работят усилвателните уреди?

Амперметрите или по-просто "амперметри" са инструменти, които измерват електрическия ток. Има два вида амперметри, тези, които използват традиционна аналогова конструкция на иглата, и по-нови полупроводникови измервателни уреди с цифрови отчитания. Измервателните уреди от всеки тип по същество реагират на директни ток или само постоянен ток, но с допълнителна схема може да измерва и променлив ток или променлив ток.

Аналогови измервателни уреди

В основата на аналоговия измервателен уред е галванометър, чувствителен инструмент, съдържащ подвижна жична намотка, свързана към входните клеми. Намотката произвежда магнитно поле от протичащия през нея електрически ток и това магнитно поле реагира с второ поле, обикновено от постоянен магнит в измервателния уред. Пружина противодейства на въртящия момент, създаден от взаимодействието на двете магнитни полета. Тъй като токът се увеличава, пружината се разтяга пропорционално на входящия ток и игла, прикрепена към намотката, показва големината на електрическия ток.

Обхват

Галванометърът е много чувствителен, с полезен диапазон от микроампера до няколко милиампера. За да отчете по-големи токови стойности, аналоговият амперметър използва комбинация от последователни и успоредни резистори, за да разшири обхвата на галванометъра.

Цифрови измервателни уреди

Цифровите измервателни уреди използват полупроводникова електроника за измерване на текущия поток. Техните проекти се състоят от цифров волтметър, свързан през калибриран токов шунт. Шунтът има много малко съпротивление и предава по-голямата част от тока, докато измервателният уред отчита малкото напрежение през него. Напрежението е пропорционално на тока, преминаващ през шунта, а волтметърът използва аналогово-цифров преобразувател и други цифрови схеми, за да преобразува напрежението в цифров код, който измервателният уред може да покаже като текущата стойност.

AC токове

Посоката на отклонението на бобината в галванометър зависи от полярността на приложения ток, така че променливите токове, които непрекъснато обръщат посоката, няма да се регистрират. За да може токомер да отчита променлив ток, той трябва да има мостова верига на токоизправител, за да преобразува входния ток в постоянен. С това добавяне деформацията винаги се случва в една и съща посока, независимо от приложената полярност на тока. Цифровите показания на измервателния уред също зависят от посоката на тока, така че и те използват токоизправители за отчитане на променлив ток.

Измервателни уреди

Амперметрите обикновено се свързват директно към текущите пътища, които измерват, но някои измервателни уреди имат закрепващи сонди, които ви позволяват да правите измервания, без да навлизате във веригата, която измервате. Измервателният захват не е толкова точен, колкото този, свързан във верига, но може да бъде полезен за еднократни измервания или когато нивата на ток или напрежение са екстремни. Някои закрепващи сонди използват магнитна връзка в измервателната верига, така че те работят само за променлив ток, докато други използват сензори на Hall Effect, които реагират на постояннотокови токове.