Přeskočit na obsah

Ampérmetr

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Schematická značka ampérmetru

Ampérmetr je zařízení k měření velikosti protékajícího elektrického proudu, který je na ukazateli přístroje vyjádřen v ampérech nebo odvozených jednotkách.

Měření proudu

[editovat | editovat zdroj]
Ampérmetr připojený sériově k zátěži

Ampérmetr se zapojuje vždy do série s měřenou části obvodu - měří se proud protékající daným místem. Měřicí ústrojí každého reálného ampérmetru má nenulový elektrický odpor. Samotné zapojení ampérmetru způsobí snížení proudu protékajícího obvodem a vytvoření napěťového úbytku na vnitřním odporu ampérmetru. Při měření se tak dopouštíme chyb. U ampérmetru se udává Umax [mV], což je úbytek na proudové cívce při maximální výchylce. Ideální ampérmetr tak má nulový vnitřní odpor . Reálně mají ampérmetry vnitřní odpor řádově v desetinách až setinách ohmů.[1]

Změna rozsahu ampérmetru

[editovat | editovat zdroj]

Při měření větších proudů se může k ampérmetru zapojit paralelně tzv. boční odpor neboli bočník . Jeho odpor musí být takový, aby proud ampérmetrem nepřekročil povolenou velikost. Pro měřený proud platí, že . Velikost bočního odporu je tak dána vzorcem:

,[2]

kde vyjadřuje kolikrát byl rozsah zvýšen (jde o poměr měřeného proud a proud ampérmetrem; )

Ampérmetr v závislosti na své konstrukci měří buď proud jím procházející, nebo se může jednat o voltmetr měřící úbytek napětí na bočníku se známým odporem (odtud je možné z Ohmova zákona vypočítat proud). Jiný způsob změny rozsahu u střídavých ampérmetrů je použití tzv. měřicího transformátoru proudu (MTP), což má široké uplatnění v silnoproudé elektrotechnice (měření a snímání velkých proudů). Tento způsob umožňuje oddělit od sebe galvanicky měřené obvody a např. vlastní měřicí přístroje umístit ve velkých vzdálenostech od MTP.

Rozdělení ampérmetrů podle měřicího ústrojí

[editovat | editovat zdroj]
Nákres magnetoelektrického přístroje. Pružina se stará o návrat ručky do původní polohy.

Magnetoelelektrické ampérmetry

[editovat | editovat zdroj]

Základním prvkem je permanentní magnet a otočná cívka. Funkce je založena na využití sil působících v magnetickém poli na cívku, kterou protéká proud. Nachází-li se vodič protékaný elektrickým proudem v magnetickém poli, působí na něj síla, která způsobí natočení cívky. Natočení cívky způsobí natočení ručky přístroje, která je s cívkou spojena.

  • vlastnosti:
    • používají se pro měření stejnosměrných proudů ve velmi širokých rozsazích (μA až kA)
    • rozlišují polaritu proudu
    • při měření je nejvýznamnějším rušivým vlivem teplota
    • permanentní magnet v měřicí soustavě má velmi silné vlastní magnetické pole, proto je vliv cizích elektromagnetických polí zanedbatelný

Elektrodynamické ampérmetry

[editovat | editovat zdroj]

Princip podobný jako u magnetoelektrických ampérmetrů, místo permanentního magnetu je použita pevná cívka. U miliampérmetrů do proudu přibližně 400 mA se cívky zapojují do série, takže jimi protéká stejný proud. U ampérmetrů pro větší proudy nemůže tento proud protékat otočnou cívkou(je vinuta ze slabého drátu), proto se používá paralelně zapojení cívek, kdy se do série s otočnou cívkou zařadí předřadný odpor R, který omezí proud touto cívkou.

  • vlastnosti:
    • lze s nimi měřit stejnosměrné i střídavé proudy

Feromagnetické ampérmetry

[editovat | editovat zdroj]

Princip je založený na silovém působení dvou feromagnetických plíšků, které jsou v magnetickém poli cívky. Přístroj se skládá z pevné válcové cívky, na vnitřní straně je umístěn pevný plíšek. Druhý plíšek je umístěný na hřídelce otočného ústrojí. Protéká-li cívkou proud, plíšky se vlivem magnetického pole souhlasně zmagnetizují. Začnou se odpuzovat, pohyblivý se začne pevnému vzdalovat a tím natáčí ručku.

  • vlastnosti:
    • jsou jednoduché, levné
    • pracují se slabým vlastním polem, proto jsou náchylné na vliv cizích elektromagnetických polí a je třeba je stínit
    • mají velkou přetížitelnost, protože proud prochází pouze jednou cívkou, která je dobře chlazená

Digitální ampérmetry

[editovat | editovat zdroj]

Na tzv. snímacím rezistoru je zaznamenávána velikost úbytku napětí, která je úměrná protékajícímu proudu. Napěťový průběh je potom digitalizován a převeden do údaje na displeji.

  • vlastnosti:
    • jsou frekvenčně omezené kvantovací rychlostí digitalizačního obvodu
    • můžeme s ním měřit i malé proudy (řádově μA)
    • malé ztráty

Další přístroje pro měření proudu

[editovat | editovat zdroj]

Mezi další přístroje patří například proudové kompenzátory a přístroje s termokřížem, u kterých se termočlánkem snímá teplota odporu. Velmi často v technické praxi používané jsou tzv. klešťové ampérmetry, které stačí nasadit na vodič a není nutné rozpojovat obvod. Tyto přístroje využívají principu Hallovy sondy k snímání magnetického pole vytvářeného v okolí vodiče protékajícím proudem.

Literatura

[editovat | editovat zdroj]
  1. Měření elektrického proudu [online]. 2006-01-27 [cit. 2022-11-19]. Dostupné online. 
  2. ŠIROKÝ, Petr. Měření elektrických veličin, Změna rozsahu – bočník [online]. Benešov: Integrovaná střední škola technická, 2013-04-01 [cit. 2022-11-19]. Dostupné online. 

Související články

[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy

[editovat | editovat zdroj]