Che cos'è un amperometro, tipi, dispositivo e principio di funzionamento

Per determinare il valore corrente in un circuito elettrico, vengono utilizzati dispositivi speciali: amperometri. L'amperometro è collegato in serie al circuito in esame e, a causa della resistenza intrinseca estremamente piccola, questo dispositivo di misurazione non apporta modifiche significative ai parametri elettrici del circuito.

La scala dello strumento è graduata in ampere, chiloamper, milliampere o microamper. Per estendere il campo di misura, l'amperometro può essere collegato al circuito attraverso un trasformatore o parallelo allo shunt, quando solo una piccola frazione corrente misurata passa attraverso il dispositivo e la corrente del circuito principale scorre attraverso lo shunt.

Oggi esistono due tipi di amperometri particolarmente popolari - amperometri meccanici - magnetoelettrici ed elettrodinamici ed elettronici - lineari e trasformatori.

In un classico amperometro magnetoelettrico con una freccia e una scala graduata, una certa parte della corrente misurata passa attraverso la bobina mobile del dispositivo, inversamente proporzionale alla resistenza della bobina, collegata in parallelo con uno shunt calibrato di bassa resistenza.

La corrente (diretta o rettificata) che passa attraverso la bobina porta a una rotazione della freccia dell'amperemetro magnetoelettrico e l'angolo della freccia è proporzionale alla corrente misurata.

La corrente attraverso la bobina dell'amperometro crea una coppia su di essa a causa dell'interazione del proprio campo magnetico con il campo magnetico di un magnete fisso stazionario. E poiché la freccia è collegata al telaio della bobina, si inclina all'angolo appropriato e indica il valore corrente sulla scala.

L'amperometro elettrodinamico è disposto in un modo leggermente più complesso. Ha due bobine - una immobile e la seconda - mobile. Le bobine sono interconnesse in serie o in parallelo. Quando le correnti attraversano le bobine, i loro campi magnetici interagiscono, di conseguenza, la bobina mobile a cui è collegata la freccia si discosta di un angolo proporzionale all'intensità della corrente misurata.

Nei dispositivi progettati per misurare correnti significative, la corrente principale passa sempre attraverso uno shunt di bassa resistenza e la bobina collegata alla freccia assume solo una piccola frazione della corrente, agendo come un ramo conduttivo dal percorso della corrente principale. I rapporti delle correnti attraverso il quadro di misurazione e attraverso lo shunt sono generalmente considerati come: da 1 a 1000, da 1 a 100 o da 1 a 10.

Spesso, per misurare correnti significative o quando si lavora con circuiti ad alta tensione, viene utilizzata l'inclusione di un amperometro attraverso un trasformatore di misurazione della corrente. In questo caso, una corrente proporzionale alla corrente nell'avvolgimento primario viene misurata nell'avvolgimento secondario e la scala viene graduata in base alla corrente misurata nell'avvolgimento primario. L'avvolgimento secondario del trasformatore di misura corrente viene sempre deviato da un resistore, altrimenti l'emf indotto su di esso potrebbe essere pericolosamente alto.

Quando un trasformatore di corrente di misurazione è collegato a un circuito ad alta tensione, la custodia dell'amperometro e il circuito secondario del trasformatore di misurazione devono essere messi a terra per assicurare la rottura dell'isolamento.

Vedi anche su questo argomento: Caratteristiche del collegamento degli amperometri nei circuiti CC e CA.

Basato su trasformatori di corrente o Sensori Hall Tipo di amperometro "pinza amperometrica". L'uso di un sensore Hall consente di misurare la corrente continua e i trasformatori di corrente - per misurare la corrente alternata.

Pinze per trasformatori di corrente - per misurare la corrente alternata, - più facile da fabbricare e sono più economici.Il nucleo magnetico staccabile è il nucleo di un trasformatore di corrente, sul quale viene avvolto un avvolgimento secondario deviato da un resistore. L'avvolgimento primario è il filo, che è bloccato con morsetti per misurare la corrente al suo interno.

Il circuito elettronico calcola secondo la legge di Ohm, in base alla tensione sul resistore di shunt e al coefficiente di trasformazione, la corrente nel circuito in esame.

Pinza amperometrica UNI-T UTM 1202A:

tenaglie basato sul sensore Hall (per misurare la corrente continua) utilizzare l'effetto Hall quando il campo magnetico creato dalla corrente diretta porta alla comparsa di un EMF Hall proporzionale nel circuito del sensore.

Il vantaggio delle pinze amperometriche con un sensore Hall è che hanno un'alta velocità e consentono di tenere traccia delle correnti di spunto a breve termine.

Finalmente dentro multimetri digitali semplici con la funzione di misurazione corrente, viene applicato un circuito di misurazione lineare con uno shunt. Non esiste un telaio mobile con una freccia; invece, l'elettronica misura la caduta di tensione attraverso lo shunt di una resistenza nota, la confronta con un valore di riferimento e calcola il valore corrente. Il risultato della misurazione corrente viene visualizzato su un display digitale.