Ampermeeter

Ampermeeter on mõõteriist voolutugevuse mõõtmiseks. 

Ampermeetrid töötati välja galvanomeetrite baasil 19. sajandi lõpukümnendeil.

Kasutusel on osutiga (skaalanäiduga) ampermeetrid ja digitaalsed (numbernäiduga) ampermeetrid. Ampermeeter võib näidata voolutugevust ka milli- ja mikroamprites või kiloamprites.

Ühendamine
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.

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

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

Magnetelektrilised mõõtemehhanismid
 
Magnetelektrilised mehhanismid võivad olla kas pöörduva pooliga või pöörduva magnetiga.

Pöördpooliga mehhanismis (inglise keeles moving coil meter) pöördub magnetpooluste vahel asuv raamikujuline pool vastavalt sellele, kui tugev vool pooli läbib. Pöördpooliga ampermeetri tänapäevase 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.

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 (inglise keeles moving 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.

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

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

Elektromagnetiline mehhanism

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.. 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
Digitaalne ampermeeter mõõdab tegelikult sisendklemmide vahel oleval väikese takistusega šunttakistil tekkivat pingelangut, mis on võrdeline voolutugevusega. Seejärel see analoogpinge digiteeritakse analoog-digitaalmuunduri abil ja kuvatakse numbernäidikul.

Vaata ka
Galvanomeeter
Multimeeter

Viited

Mõõteriistad