מהו מד זרם, סוגים, מכשיר ועקרון הפעולה

כדי לקבוע את הערך הנוכחי במעגל חשמלי, משתמשים במכשירים מיוחדים - אמטרים. המדח מחובר בסדרה למעגל הנחקר, ובשל ההתנגדות המהותית הקטנה ביותר, מכשיר מדידה זה אינו מבצע שינויים משמעותיים בפרמטרים החשמליים של המעגל.

סולם המכשירים בוגר אמפר, קילו -אמפר, מילי-אמפר או מיקרו-אופר. כדי להאריך את טווח המדידה, ניתן לחבר את מד זרם המעגל דרך שנאי או במקביל לשאנט, כאשר רק שבריר קטן זרם מדוד עובר דרך המכשיר, וזרם המעגל הראשי זורם דרך הכוונון.

כיום ישנם שני סוגים פופולריים במיוחד של אמטרים - אמטרים מכניים - מגנטואלקטריים ואלקטרו-דינמיים, ואלקטרוניים - לינאריים ושנאים.

במד זרם מגנטי-אלקטרי קלאסי עם חץ וסולם מידה, חלק מסוים של הזרם הנמדד עובר דרך הסליל הנע של המכשיר, ביחס הפוך להתנגדות הסליל, המחובר במקביל לשביל מכויל של התנגדות נמוכה.

הזרם (ישיר או מתוקן) העובר דרך הסליל מוביל לסיבוב של חץ אמפרמטר מגנטואלקטרי, וזווית החץ פרופורציונלית לזרם הנמדד.

הזרם דרך סליל מדחום יוצר עליו מומנט עקב האינטראקציה של שדה מגנטי משלו עם השדה המגנטי של מגנט קבוע נייח. ומכיוון שהחץ מחובר למסגרת הסליל, הוא נוטה לזווית המתאימה ומציין את הערך הנוכחי בסולם.

מד זרם האלקטרודינמי מסודר בצורה מעט מורכבת יותר. יש לו שני סלילים - האחד ללא תנועה, והשני - ניתן להזזה. סלילים קשורים זה לזה בסדרות או במקביל. כאשר זרמים עוברים דרך הסלילים, השדות המגנטיים שלהם אינטראקציה, כתוצאה מכך, הסליל הזז שאליו מחובר החץ סוטה בזווית פרופורציונאלית לגודל הזרם הנמדד.

במכשירים המיועדים למדידת זרמים משמעותיים, הזרם המרכזי עובר תמיד דרך שאט של התנגדות נמוכה, והסליל המחובר לחץ לוקח רק חלק קטן מהזרם, ומשמש כענף מוליך מנתיב הזרם הראשי. יחסי הזרמים דרך מסגרת המדידה ובאמצעות shunt נלקחים בדרך כלל כ: 1 עד 1000, 1 עד 100 או 1 עד 10.

לעתים קרובות, לצורך מדידת זרמים משמעותיים או בעבודה עם מעגלי מתח גבוה, משתמשים בהכללת מד זרם באמצעות שנאי זרם מדידה. במקרה זה, נמדד זרם פרופורציונלי לזרם בהתפתלות הראשית, והסולם מדורג על פי הזרם שנמדד בסלילה הראשונית. העקיפה המשנית של שנאי המדידה הנוכחי מתכווננת תמיד על ידי נגדי, אחרת ה- emk המושרה עליו יכול להיות גבוה באופן מסוכן.

כאשר מחובר שנאי זרם מדידה למעגל מתח גבוה, יש הארקה של מארז המד זרם והמעגל המשני של שנאי המדידה כדי להבטיח כנגד התמוטטות בידוד.

ראה גם בנושא זה: תכונות של חיבור אמטרים במעגלי DC ו- AC

מבוסס על שנאים נוכחיים או חיישני הול סוג מד זרם "מהדק זרם". השימוש בחיישן הול מאפשר למדידת זרם ישר ושנאים זרם - למדידת זרם חילופין.

צבת שנאי נוכחית - למדידת זרם חילופין, - קל יותר לייצור והם זולים יותר.הליבה המגנטית הניתנת ללינה היא ליבת שנאי זרם, שעליו מתפתל פיתול משני שמונע על ידי נגדי. המתפתל העיקרי הוא התיל, המהודק עם מלחציים למדידת הזרם בו.

המעגל האלקטרוני מחשב לפי חוק אוהם, בהתבסס על המתח בנגד הכוונון ועל מקדם ההסבה, הזרם במעגל הנחקר.

מד מהדק UNI-T UTM 1202A:

קרציות מבוסס על חיישן הול (למדידת זרם ישר) השתמשו באפקט Hall כאשר השדה המגנטי שנוצר על ידי זרם ישר מוביל להופעתו של Hall EMF פרופורציונלי במעגל החיישנים.

היתרון של מהדקי זרם עם חיישן הול הוא בכך שהם בעלי מהירות גבוהה ומאפשרים לעקוב אחר זרמי ההפעלה לטווח הקצר.

סוף סוף ב מולטימטר דיגיטלי פשוט עם פונקצית מדידת זרם, מוחל מעגל מדידה ליניארי עם כוונון. אין מסגרת נעה עם חץ, במקום זאת האלקטרוניקה מודדת את ירידת המתח על פני הוונט של התנגדות ידועה, משווה אותה לערך הפניה ומחשבת את הערך הנוכחי. תוצאת המדידה הנוכחית מוצגת בתצוגה דיגיטלית.