Ampermeeter

Allikas: Vikipeedia
Ampermeetri tingmärk elektriskeemidel

Ampermeeter on mõõteriist voolutugevuse mõõtmiseks [1]. Ampermeeter ühendatakse vooluahelasse jadamisi. Ampermeeter võib näidata voolu ka nt milli- ja mikroamprites või kiloamprites.

Ampermeeter

Ampermeetrid arendati välja galvanomeetrite baasil 19. sajandi lõpukümmendeil.

Vanaaegne ampermeeter

Liigid[muuda | muuda lähteteksti]

Osutiga mõõteriistades muudab voolutugevuse osuti pöördenurgaks mõõtemehhanism. Neid on kasutusel olnud mitut tüüpi.

Magnetelektrised mõõtemehhanismid[muuda | muuda lähteteksti]

Skaala keskel asuva nulliga mikroampermeeter

Magnetelektrilsed mehhanismid võiva olla kas pöörduva pooliga või pöörduva magnetiga.

Pöördpooliga mehhanismis (ingl k moving coil meter) pöördub magnetpooluste vahel asuv raamikujuline pool vastavalt sellele, kui tugev vool pooli läbib. Pöördpooliga ampermeetri kaasaegse kuju lõi Edward Weston. Selles on kasutusel kaks pöördpooli, kusjuures teine tekitas vastujõu. Raam pöördub raudsüdamiku ja püsimagneti pooluskingade vahelises õhupilus võrdeliselt voolutugevusega. Sellistel ampermeetritel on lineaarne skaala. Niisuguste ampermeetrite mõõtepiirid olid 25 mikroamprist kuni 10 milliamprini[2] [3].

Seda tüüpi ampermeeter on kasutatav alalisvoolu mõõtmiseks, kusjuures osuti hälve sõltub voolu suunast. Seepärast on ampermeetril ära märgitud positiivne klemm. Mõningatel ampermeetritel on null skaala keskel, nii et saadakse loetav hälve voolu mõlema suuna korral. Vahelduvvoolu korral näitaks pöördpoolampermeeter voolu keskmist väärtust, mis aga on null.

Pöördpooliga mõõtemehhanism on olnud laialdaselt kasutusel ka muudes mõõteriistades, nagu näiteks voltmeeter ja oommeeter. Pöörpoolmehhanismiga ampermeetri heaks näiteks on D'Arsonvali galvanomeeter.

Pöördmagnetiga mehhanism (ingl kmoving magnet meter) töötab samal põhimõttel nagu pöördpooliga mõõtemehhanism. Ainuke erinevus on selles, et pool seisab paigal ja nõela liigutab püsimagnet. Niisugune ampermeeter talub tugevamat voolu (isegi kuni mitukümmend amprit), sest pooli võib valmistada jämedast traadist. Magneti pöördumisele vastujõudu tekitava vedru asemel võib olla püsimagnet.[4]

Elektrodünaamiline mehhanism[muuda | muuda lähteteksti]

Elektrodünaamiline ampermeeter kasutab elektromagnetit püsimagneti asemel. Osutiga ühendatud liikuv pool pöördub liikumatu pooli suhtes, millel on magnetsüdamik. Kuna pöördenurk kujuneb mõlemat pooli läbivate voolu magntväljade koostoimel, suudab mehhanism reageerida nii alalis- kui ka vahelduvvoolule ning ampermeeter näitab vahelduvvoolu ruutkeskmist väärtust ehk efektiivväärtust. [5].

Elektromagnetiline mehhanism[muuda | muuda lähteteksti]

Elektromagnetiline ampermeeter (talle iseloomuliku mittelineaarse skaalaga)

Elektromagnetilises mõõtemehhanismis (ingl k moving iron meter) läbib mõõdetav vool elektromagneti mähist ja muutuv magnetväli liigutab labakujulist terasplaati, pöörates ühtlasi osutit. Seda tüüpi ampermeeter reageerib nii alalis- kui ka vahelduvvoolule. [6]. Osuti hälve on võrdeline voolutugevuse ruuduga, kuid tavaliselt on teraslaba kuju muudetud nii, et skaala oleks enam-vähem lineaarne.

Niisuguse elektromagnetilise mehhanismi lõi 1884. aastal Austria insener Friedrich Drexler.

Digitaalne ampermeeter[muuda | muuda lähteteksti]

Digitaalne ampermeeter mõõdab tegelikult sisendklemmide vahel oleval väikese takistusega šunttakistil tekkivat pingelangu, mis on võrdeline voolutugevusega. Seejärel see analoogpinge digiteeritakse analoog-digitaalkonverteri abil ja kuvatakse numbernäidikul.[7]

Rakendamine[muuda | muuda lähteteksti]

Peegelskaalaga ampermeeter (peegelskaala võimaldab ära hoida lugemivea)

Ampermeeter ühendatakse mõõdetava voolu ahelasse jadamisi. Et ampermeetri sisendtakistus on väga väike, siis kindlasti ei tohi teda ühendada pingeallikaga rööbiti – tagajärjeks oleks kaitsme (halvemal juhul mõõtemehhanismi) läbipõlemine. [8].

Tavalised pöördpoolampermeetrid suudavad mõõta maksimaalselt milliampreid, sest vooluviigud ja pooli mähised suudavad taluda ainult piiratud tugevusega voolu. Suuremate voolude mõõtmiseks lülitatatakse šunttakisti paralleelselt ampermeetri sisendiga. Takisti takistus on nii väike, et voolu põhiosa läbib takisti ning ainult väike osa voolab läbi ampermeetri.

Kahepoolse skaalaga (null keskel) ampermeetreid kasutatakse rakendustes, mis nõuavad voolu mõõtmist mõlemas polaarsuses. Näiteks aku laadimisel kaldub osuti ühele poole (tavaliselt paremale) ning aku tühjenemisel teisele poole.

Tugeva vahelduvvoolu mõõtmisel vähendatakse mõõteväärtust voolutrafo abil 1–5 amprini. Energeetikaseadmetes kasutatakse ka voolutange, millega saab juhet läbivat voolu mõõta ilma seda katkestamata.

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Ammeter www.britannica.com 05.10.2014
  2. [ http://www.explainthatstuff.com/movingcoilmeters.html Moving-coil meters] www.explainthatstuff.com 05.10.2014
  3. The moving coil meter www.schoolphysics.co.uk 05.10.2014
  4. Permanent Magnet Moving Coil Instrument www.marineinsight.com 05.10.2014
  5. Electrodynamic instruments uqu.edu.sa 05.10.2014
  6. Moving Iron Instruments electrical-engineering-portal.com 05.10.2014
  7. Digital Ammeters Information www.globalspec.com 05.10.2014
  8. Uses of Ammeters www.thegreenbook.com 05.10.2014