Ampe kế là dụng cụ đo cường độ dòng điện. Nó được mắc nối tiếp trong mạch. Ampe kế được sử dụng để đo dòng điện rất nhỏ. Cỡ miliampe gọi là miliampe kế. Tên của dụng cụ đo lường này được đặt theo đơn vị đo cường độ dòng điện là ampe.
Trên những Ampe kế có những chốt được ghi dấu ( + ) với chốt dương và dấu ( – ) với chốt âm. Đây là điểm rất quan trọng để phân biệt hai chốt này và lắp dây sao cho thật tương thích. Nằm ở phía dưới của Ampe kế nó có nút kiểm soát và điều chỉnh kim để hoàn toàn có thể đưa Ampe kế về số lượng 0 .
Bên cạnh năng lực đo dòng điện, ampe kế còn được trang bị thêm những tính năng khác như đo được điện áp, đo điện trở, và đo tần số …
2. Phân loại Ampe Kế
2.1 Ampe kế can thiệp
Ampe kế can thiệp Là loại ampe kế khi đo dòng điện chạy trong một dây điện phải được mắc nối tiếp với dây điện. Mỗi ampe kế đều tiêu thụ một hiệu điện thế nhỏ nối tiếp trong mạch điện. Khi mắc ampe kế vào mạch điện một chiều. Bạn cần chú ý nối các cực điện theo đúng chiều dòng điện. Luôn chọn thang đo phù hợp trước khi đo: chọn thang lớn nhất trước. Sau đó hạ dần cho đến khi thu được kết quả nằm trong thang đo.
Theo loại điện kế mà ampe kế thuộc những loại khác nhau : ampe kế điện từ có khung quay chỉ đo được dòng 1 chiều. Loại ampe kế có sắt quay hoặc amppe kế nhiệt do được cả dòng một chiều và xoay chiều .
Các ampe kế can thiệp khi đo dòng điện chạy trong một dây điện phải được mắc tiếp nối đuôi nhau với dây điện .
Mọi ampe kế đều tiêu thụ một hiệu điện thế nhỏ tiếp nối đuôi nhau trong mạch điện .
Ký hiệu ampe kế trong mạch điện là một vòng tròn có chữ A ở giữa và hoàn toàn có thể thêm ký hiệu những cực dương và âm hai bên cho dòng điện một chiều .
Để giảm ảnh hưởng tác động đến mạch điện cần đo, hiệu điện thế tiêu thụ trong mạch của ampe kế phải càng nhỏ càng tốt. Điều này nghĩa là trở kháng tương tự của ampe kế trong mạch điện phải rất nhỏ so với điện trở của mạch .
Khi mắc ampe kế vào mạch điện một chiều, quan tâm nối những cực điện theo đúng chiều dòng điện .
Luôn chọn thang đo tương thích trước khi đo : chọn thang lớn nhất trước, rồi hạ dần cho đến khi thu được tác dụng nằm trong thang đo .
Trong nhiều thiết kế, ampe kế là một điện kế có mắc sơn. Tùy theo loại điện kế mà ampe kế thuộc các loại khác nhau: ampe kế điện từ có khung quay chỉ đo được dòng 1 chiều (ampe kế một chiều), ampe kế có sắt quay hoặc amppe kế nhiệt do được cả dòng một chiều và xoay chiều.
2.1.1 Ampe kế khung quay
Cấu tạo ampe kế
Cấu tạo Ampe kế gồm :
1 : Nam châm
2 : Lò xo xoắn
3 : Chốt giữ lò xo
4 : Thước hình cung
5 : Cuộn dây dẫn điện
6 : Kim .
Ampe kế truyền thống, còn gọi là Gavanô kế (điện kế), là một bộ chuyển đổi từ cường độ dòng điện sang chuyển động quay, trong một cung, của một cuộn dây nằm trong từ trường.
Loại ampe kế truyền thống cuội nguồn này thường dùng để đo cường độ của dòng điện một chiều chạy trong một mạch điện. Bộ phận chính là một cuộn dây dẫn, hoàn toàn có thể quay quanh một trục, nằm trong từ trường của một nam châm từ vĩnh cửu. Cuộn dây được gắn với một kim chỉ góc quay trên một thước hình cung. Một lò xo xoắn kéo cuộn và kim về vị trí số không khi không có dòng điện. Trong 1 số ít dụng cụ, cuộn dây được gắn với một miếng sắt, chịu lực hút của những nam châm từ và cân đối tại vị trí số không .
Khi dòng điện một chiều chạy qua cuộn dây, dòng điện chịu lực ảnh hưởng tác động của từ trường ( do những điện tích hoạt động bên trong dây dẫn chịu lực Lorentz ) và bị kéo quay về một phía, xoắn lò xo, và quay kim. Vị trí của đầu kim trên thước đo tương ứng với cường độ dòng điện qua cuộn dây. Các ampe kế trong thực tiễn có thêm chính sách để làm tắt nhanh xê dịch của kim khi cường độ dòng điện biến hóa, để cho kim quay nhẹ nhàng theo sự đổi khác của dòng điện mà không bị rung. Một chính sách giảm xê dịch được dùng là ứng dụng sự chuyển hóa nguồn năng lượng xê dịch sang nhiệt năng nhờ dòng điện Foucault. Cuộn dây được gắn cùng một đĩa sắt kẽm kim loại nằm trong từ trường của nam châm từ. Mọi giao động của cuộn dây và đĩa sinh ra dòng Foucault trong đĩa. Dòng này làm nóng đĩa lên, tiêu tốn nguồn năng lượng giao động và dập tắt giao động .
Để giảm điện trở của ampe kế, cuộn dây trong nó được làm rất nhỏ. Cuộn dây đó chỉ chịu được dòng điện yếu, nếu không cuộn dây sẽ bị cháy. Để đo dòng điện lớn, người ta mắc song song với cuộn dây này một điện trở nhỏ hơn, gọi là shunt, để san sẻ bớt dòng điện. Các thang đo cường độ dòng điện khác nhau ứng với những điện trở shunt khác nhau. Trong những ampe kế truyền thống lịch sử, những điện trở shunt được phong cách thiết kế để cường độ dòng điện tối đa qua cuộn dây không quá 50 mA .
Việc đọc hiệu quả do kim chỉ trên thước hoàn toàn có thể sai sót nếu nhìn lệch. Một số ampe kế lắp thêm gương tạo ra ảnh của kim nằm sau thước đo. Với ampe kế loại này, hiệu quả đo đúng mực được đọc khi nhìn thấy ảnh của kim nằm trùng với kim .
2.1.2 Ampe kế sắt từ
Ampe kế sắt từ cấu tạo từ hai thanh sắt non nằm bên trong một ống dây. Một thanh được cố định còn thanh kia gắn trên trục quay, và gắn với kim chỉ góc quay trên một thước hình cung. Khi cho dòng điện qua ống dây, dòng điện sinh ra một từ trường trong ống. Từ trường này gây nên cảm ứng sắt từ trên hai thanh sắt, biến chúng thành các nam châm cùng chiều. Hai nam châm cùng chiều luôn đẩy nhau, không phụ thuộc vào chiều dòng điện qua ống dây. Vì lực đẩy này, thanh nam châm di động quay và góc quay tương ứng với cường độ dòng điện qua ống dây.
Ampe kế sắt từ hoàn toàn có thể đo dòng xoay chiều, do góc quay của kim không nhờ vào chiều dòng điện .
2.1.3 Ampe kế nhiệt
Bộ phận chính của ampe kế nhiệt là một thanh kim loại mảnh và dài được cuộn lại giống một lò xo xoắn với một đầu gắn cố định, còn đầu kia gắn với một kim chuyển động trên nền một thước hình cung. Khi dòng điện chạy qua, thanh xoắn nóng lên đến nhiệt độ cân bằng (công suất nhiệt nhận được từ dòng điện bằng công suất nhiệt tỏa ra môi trường), và giãn nở nhiệt, đẩy đầu tự do quay. Góc quay, thể hiện bởi vị trí đầu kim trên thước đo, tương ứng với cường độ dòng điện.
2.1.4 Ampe kế điện tử
Vạn năng kế
Ampe kế điện tử thường là một chế độ hoạt động của vạn năng kế điện tử. Bản chất hoạt động của loại ampe kế này có thể mô tả là một vôn kế điện tử đo hiệu điện thế do dòng điện gây ra trên một điện trở nhỏ gọi là shunt. Các thang đo khác nhau được điều chỉnh bằng việc chọn các shunt khác nhau. Cường độ dòng điện được suy ra từ hiệu điện thế đo được qua định luật Ohm.
2.2
Ampe kế không can thiệp
Ampe kế can thiệp có nhược điểm là cần phải được lắp đặt như một thành phần trong mạch điện. Chúng không dùng được cho các mạch điện đã được chế tạo khó thay đổi. Đối với các mạch điện này, người ta có thể đo đạc từ trường sinh ra bởi dòng điện để suy ra cường độ dòng điện. Phương pháp đo như vậy không gây ảnh hưởng đến mạch điện, an toàn, nhưng đôi khi độ chính xác không cao bằng phương pháp can thiệp.
2.2.1 Đầu dò hiệu ứng Hall
Sơ đồ mạch điện của một đầu đo cường độ dòng điện sử dụng hiệu ứng Hall
Màu xanh lục: lõi sắt từ, màu đỏ: thanh Hall, màu tím: bộ khuếch đại điện, màu lam: điện trở. Điện thế ra vM tỷ lệ với cường độ dòng điện vào ip
Phương pháp đo này sử dụng hiệu ứng Hall tạo ra một hiệu điện thế tỷ suất thuận ( với thông số tỷ suất biết trước ) với cường độ dòng điện cần đo .
Hiệu điện thế Hall vH gần như tỷ suất thuận với cường độ từ trường sinh ra bởi dòng điện, do đó tỷ suất thuận với cường độ của dòng điện đó. Chỉ cần cuốn một hoặc vài vòng dây mang dòng điện cần đo quanh một lõi sắt từ của đầu đo là ta có được từ trường đủ để kích thích hoạt động giải trí của đầu đo. Thậm chí đôi lúc chỉ cần kẹp lõi sắt cạnh đường dây là đủ .
Sơ đồ mạch điện của một đầu đo cường độ dòng điện sử dụng hiệu ứng Hall. Màu xanh lục : lõi sắt từ, màu đỏ : thanh Hall, màu tím : bộ khuếch đại điện, màu lam : điện trở. Điện thế ra vM tỷ suất với cường độ dòng điện vào ip
Tuy nhiên hiện tượng kỳ lạ từ trễ không tuyến tính trong sắt từ hoàn toàn có thể làm giảm độ đúng mực của phép đo. Trên thực tiễn người ta hoàn toàn có thể sử dụng một mạch điện hồi tiếp để giữ cho từ thông trong lõi sắt luôn giao động không, giảm thiểu hiệu ứng từ trễ và tăng độ nhạy của đầu đo, như trong hình vẽ. Dòng điện hồi tiếp iS được chuyển hóa thành hiệu điện thế ra vS nhờ bộ khuếch đại điện. Tỷ lệ giữa số vòng cuốn trên lõi sắt từ m ( thường trong khoảng chừng từ 1000 đến 10000 ) được cho phép liên hệ giữa dòng cần đo và dòng hồi tiếp : iS = 1 / m · iP .
Các ưu điểm :
· Hiệu điện thế tiêu thụ trên đoạn dây cuốn vào đầu đo chỉ chừng vài mV .
· Hệ thống rất bảo đảm an toàn do được cách điện với mạch điện .
· Hệ thống hoàn toàn có thể đo dòng điện xoay chiều có tần số từ 0 ( tức là điện một chiều ) đến 100 kHz
Hệ thống này cũng được ứng dụng trong vạn năng kế điện tử, hay thậm chí còn trong dao động kế .
2.2.2 Ampe kế kìm
Ampe kế kìm
Ampe Kìm là một thiết bị đo dòng điện chuyên dụng dùng để đo dòng điện với dải đo rộng từ 100mA đến 2000A. Ngoài ra một số loại có tích hợp thêm tính năng giống như đồng hồ vạn năng là: đo điện áp xoay chiều, điện trở, tần số, nhiệt độ, kiểm tra dẫn điện… Muốn đo dòng thi kẹp vào đoạn dây mà dòng điện chạy qua. Còn muốn đo điện áp, đo thông mạch và các thông số khác thì cắm thêm que đo và sử dụng như cách sử dụng đồng hồ vạn năng thông thường.
Trong dòng điện xoay chiều, từ trường biến thiên sinh ra bởi dòng điện hoàn toàn có thể gây cảm ứng điện từ lên một cuộn cảm nằm gần dòng điện. Đây là chính sách hoạt động giải trí của Ampe kế kìm .
3. Chức năng của Ampe kế
Ampe kìm có chính công dụng là để đo cường độ ampe của dòng điện. Ngoài ra, một số ít loại có thêm tính năng tích hợp AC điện áp thống kê giám sát, sức đề kháng, tần số, nhiệt độ ( tùy chọn đầu đo ), kiểm tra những mạch điện …
Cách sử dụng ampe kế:Dùng ampe kế để đo cường độ dòng điện. Cần phải mắc chốt dương ( + ) của ampe kế với cực dương ( + ) của nguồn điện ( Lưu ý : không được mắc hai chốt của ampe kế trực tiếp vào hai cực của nguồn điện để tránh làm hỏng ampe kế và dòng điện ). Kiểm tra và kiểm soát và điều chỉnh kim của ampe kế chỉ đúng vạch số 0. Đóng công tắc nguồn. Đợi cho kim ampe kế đứng yên. Đặt mắt để kim che khuất ảnh của nó trong gương, đọc và ghi giá trị của cường độ dòng điện .
Để thiết bị cho hiệu quả đúng chuẩn đồng thời bảo vệ tuổi thọ lâu dài hơn, khi sử dụng bạn nên tuân thủ 1 số ít quan tâm sau :
- Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng và tìm hiểu thêm những thợ điện chuyên nghiệp khi lần đầu sử dụng thiết bị .
- Giữ hướng dẫn này trong tầm tay để hoàn toàn có thể tìm hiểu thêm ngay khi thiết yếu .
- Đảm bảo rằng thiết bị được sử dụng đúng mục tiêu và theo đúng quy trình tiến độ được hướng dẫn .
- Đảm bảo hiểu và làm theo đúng những tiến trình đo dòng điện để tránh xảy ra sự cố .
Nếu bạn muốn tìm hiểu về Tự động hóa trong nhà máy, hãy liên hệ với chúng tôi qua [email protected]. Với phương châm làm việc chuyên nghiệp, tận tâm Bảo An Automation luôn cam kết mang tới cho khách hàng sản phẩm với chất lượng tốt nhất với giá thành hợp lý và đảm bảo giao hàng đúng tiến độ.
