Đồng hồ đo là một công cụ mà có thể đo lường một số lượng cụ thể. Như chúng ta đã biết, đơn vị cường độ dòng điện là Ampe. Ampe kế có nghĩa là đồn hồ đo giá trị ampe. Ampe là đơn vị cường độ dòng điện nên ampe kế là đồng hồ đo hoặc dụng cụ đo dòng điện. Show  Các bộ phận của ampe kế. 1: nam châm. 2: lò xo xoắn. 3: chốt giữ lò xo. 4: thước hình cung. 5: cuộn dây dẫn điện. 6: kim. Nguyên lý chính của ampe kế là nó phải có điện trở rất thấp và cả điện kháng cảm ứng. Vậy tại sao chúng ta cần điều này? Chúng ta không thể kết nối một ampe kế song song? Câu trả lời cho câu hỏi này là nó có trở kháng rất thấp vì nó phải có lượng điện áp rơi trên nó rất thấp và phải được kết nối nối tiếp vì dòng điện giống nhau trong mạch nối tiếp. Ngoài ra do trở kháng rất thấp, tổn thất điện năng sẽ thấp và nếu nó được kết nối song song, nó gần như trở thành một đường dẫn ngắn mạch và tất cả dòng điện sẽ chạy qua ampe kế do dòng điện cao, thiết bị có thể bị cháy. Vì lý do này, nó phải được kết nối nối tiếp. Đối với một ampe kế lý tưởng, nó phải có trở kháng bằng 0 để nó có điện áp rơi trên nó bằng 0, do đó tổn thất điện năng trong thiết bị bằng 0. Nhưng lý tưởng là không thể đạt được trên thực tế. Phân loại hoặc các loại Ampe kếTùy thuộc vào nguyên tắc cấu tạo, chúng ta có nhiều loại ampe kế, chúng chủ yếu là:
Theo cường độ dòng điện, Ampe kế phân thành 2 loại:
Ampe kế diện 1 chiều chủ yếu là Ampe kế khung quay, Ampe kế sắt từ và Ampe kế điện tử có thể đo cả dòng điện 1 chiều và dòng điện 2 chiều, đồng hồ cảm ứng thường không được sử dụng để chế tạo Ampe kế do chi phí cao và đo không chính xác. Mô tả các loại Ampe kế khác nhauAmpe can thiệp (PMMC)Khi dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường , một lực cơ học tác dụng lên dây dẫn, nếu mắc vào hệ thống chuyển động, cùng với chuyển động của cuộn dây, kim chỉ di chuyển trên thang đo. Giải thích: nam châm vĩnh cửu được sử dụng trong loại dụng cụ đo lường này. Nó đặc biệt thích hợp cho phép đo DC vì ở đây độ lệch tỷ lệ với dòng điện và do đó nếu hướng dòng điện bị đảo ngược, độ lệch của con trỏ cũng sẽ bị đảo ngược nên nó chỉ được sử dụng để đo DC. Loại dụng cụ này được gọi là dụng cụ loại D Arnsonval. Nó có lợi thế lớn là có quy mô tuyến tính, tiêu thụ điện năng thấp, độ chính xác cao. Nhược điểm chính của việc chỉ đo được đại lượng DC, chi phí cao hơn, v.v. Mô-men xoắn lệch hướng Trong đó, B = Mật độ từ thông tính bằng Wb/m². i = Dòng điện chạy qua cuộn dây tính bằng Ampe. l = Chiều dài của cuộn dây tính bằng m. b = Chiều rộng của cuộn dây tính bằng m. N = Số vòng dây trong cuộn dây. Mở rộng phạm vi trong ampe kế can thiệp PMMC: Bây giờ có vẻ khá phi thường khi chúng ta có thể mở rộng phạm vi đo lường trong loại thiết bị này. Nhiều người trong chúng ta sẽ nghĩ rằng chúng ta phải mua một ampe kế mới để đo dòng điện cao hơn và cũng có nhiều người trong chúng ta có thể nghĩ rằng chúng ta phải thay đổi tính năng cấu tạo để có thể đo dòng điện cao hơn, nhưng không có gì giống như vậy, chúng ta chỉ có để kết nối song song một điện trở song song và phạm vi của thiết bị đó có thể được mở rộng, đây là một giải pháp đơn giản do thiết bị cung cấp. Trong hình I = tổng dòng điện chạy trong mạch tính bằng Ampe. Ish là dòng điện qua điện trở shunt tính bằng Ampe. Rm là điện trở của ampe kế tính bằng Ôm. Ampe kế cuộn dây (khung quay) (MI)Ampe kế MI đo cả dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều. Trong loại ammeter này, cuộn dây tự do di chuyển giữa các cực của nam châm vĩnh cửu. Khi dòng điện đi qua cuộn dây, nó bắt đầu lệch hướng ở một góc nhất định. Độ lệch của cuộn dây tỷ lệ với dòng điện đi qua cuộn dây. Chúng còn được phân loại theo 2 cách nữa:
Phương trình mô-men của nó là: Trong đó, I là cường độ dòng điện toàn phần chạy trong mạch tính bằng Ampe. L là độ tự cảm của cuộn dây tính bằng Henry. θ là độ lệch góc bằng Rađian.
Khi đặt một miếng sắt mềm không nhiễm từ trong từ trường thì nó bị hút về phía cuộn dây, nếu gắn hệ thống chuyển động và có dòng điện chạy qua cuộn dây thì nó tạo ra từ trường hút miếng sắt và tạo ra sự lệch hướng. mô-men xoắn là kết quả của việc con trỏ di chuyển trên thang đo.
Khi hai miếng sắt được từ hóa có cùng cực tính bằng cách cho một dòng điện chạy qua thì lực đẩy giữa chúng xảy ra và lực đẩy đó tạo ra một mô-men xoắn lệch do đó con trỏ di chuyển. Ưu điểm của thiết bị MI là có thể đo cả AC và DC, giá rẻ, sai số ma sát thấp, bền, v.v. Nó chủ yếu được sử dụng trong phép đo AC vì trong phép đo DC, sai số sẽ nhiều hơn do độ trễ. Ampe kế điện kếAmpe kế này có thể được sử dụng để đo cả dòng điện AC và DC. Bây giờ chúng ta thấy rằng chúng ta có thiết bị PMMC và MI để đo dòng điện AC và DC, một câu hỏi có thể nảy sinh – “tại sao chúng ta cần Ampe kế điện điện kế? Nếu chúng ta cũng có thể đo dòng điện chính xác bằng dụng cụ khác?”. Câu trả lời là các thiết bị Điện Lực Kế đều có khả năng hiệu chỉnh như nhau cho cả AC và DC tức là nếu hiệu chuẩn bằng DC thì cũng không cần hiệu chuẩn ta cũng đo được AC. Nguyên lý hoạt động của Ampe kế điện kế: Chúng ta có hai cuộn dây, đó là cuộn dây cố định và cuộn dây di chuyển. Nếu một dòng điện chạy qua hai cuộn dây, nó sẽ ở vị trí 0 do sự phát triển của mô-men xoắn bằng nhau và ngược chiều. Nếu bằng cách nào đó, hướng của một mô-men xoắn bị đảo ngược khi dòng điện trong cuộn dây đổi chiều, thì một mô-men xoắn một chiều được tạo ra. Đối với ampe kế, kết nối là một chuỗi và φ = 0 Trong đó, φ là góc pha. Trong đó, I là cường độ dòng điện chạy trong mạch tính bằng Ampe. M = Độ tự cảm của cuộn dây. Chúng không có lỗi trễ, được sử dụng cho cả phép đo AC và DC, nhược điểm chính là chúng có tỷ lệ mô-men xoắn/trọng lượng thấp, tổn thất ma sát cao, đắt hơn các dụng cụ đo khác, v.v. Ampe kế chỉnh lưuNguyên lý của Ampe kế chỉnh lưu: Chúng được sử dụng để đo AC được nối với cuộn thứ cấp của máy biến dòng , dòng thứ cấp nhỏ hơn nhiều so với sơ cấp và được nối với bộ chỉnh lưu cầu với ampe kế cuộn dây chuyển động. |
