مینی آمپر متر ۰۵۰MA دستگاه برش لیزر

یکی از کاربردی ترین قطعات دستگاه لیزر، مینی آمپر متر می باشد. این قطعه جهت اندازه گیری جریان می باشد. در این بخش توضیحات کاملی در رابطه با این قطعه ارائه می کنیم.

آمپر متر یا آمپر سنج چیست؟

آمپر متر یا آمپرسنج که گاها با نام  آمیتر (Ammeter) شناخته می شود، ابزاری جهت اندازه گیری جریان عبوری از یک مدار یا به اصطلاح شدت جریان است که درمدارات الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. این ابزار از نظر لغوی لاتین از دو واژه Ampere و Meter  منشعب شده است و به شکل Ammeter نوشته می شود.

انواع آمپر متر

دسته‌بندی آمپرمترها بر اساس دو پارامتر صورت می‌گیرد. این دستگاه‌ها را می‌توان براساس طراحی و ساختار و یا نوع جریان عبوری از آمپرمتر طبقه‌بندی کرد. در ابتدا دسته‌بندی آمپرمترها بر اساس ساختار را بررسی می‌کنیم. بر اساس این دسته‌بندی، آمپر مترها را می‌توان به پنج دسته تقسیم کرد:

– آمپرمتر با سیم‌پیچ متحرک.

– آمپرمتر با مغناطیس متحرک.

– آمپرمتر با آهن متحرک.

– آمپرمتر الکترودینامیک.

– آمپرمتر سیم داغ.

از نظر جریان عبوری، آمپرمترها به دو دسته تقسیم می‌شوند:

– آمپرمتر «جریان متناوب» (AC)

– آمپرمتر «جریان مستقیم» (DC)

آمپرمتر با سیم‌پیچ متحرک یا PMMC

این آمپرمتر دارای آهنرباهای دائمی است. در این آمپرمتر قسمت رسانا بین قطب دائمی آهنربا قرار می‌گیرد و با انحراف مغناطیسی کار می‌کند. طریقه کار بدین صورت است که با عبور جریان از قسمت رسانا، نیروی مکانیکی به آن وارد می‌شود و چون این قسمت به سیم‌پیچ متحرک متصل است، عقربه روی صفحه شروع به حرکت‌ می‌کند. از این نوع آمپرمتر فقط برای اندازه‌گیری جریان مستقیم استفاده می‌شود. هنگامی که منبع‌های تغذیه پل‌های یکسوکننده‌ هستند، می‌توان از این آمپرمتر در سیستم‌های AC نیز استفاده کرد.

گالوانومتر D’Arsonval یک آمپرمتر با سیم‌پیچ متحرک است. این آمپرمتر از انحراف مغناطیسی استفاده می‌کند یعنی جریان عبوری از یک سیم‌پیچ باعث حرکت سیم‌پیچ در میدان مغناطیسی می‌شود. شکل مدرن این دستگاه توسط ادوارد وستون ساخته شد که در آن از دو فنر مارپیچ برای تأمین نیروی بازگرداننده استفاده می‌کردند.

شکاف هوای ثابت بین هسته آهن و قطب‌های آهنربای دائمی باعث می‌شود که مقیاس انحراف به صورت خطی با جریان متناسب باشد. از آنجا که میدان مغناطیسی قطبی است عقربه دستگاه برای هر جهت جریان به صورت مخالف عمل می‌کند. از این رو یک آمپرمتر جریان مستقیم به نوع اتصال حساس است.

بیشتر آمپرمترها با یک ترمینال مثبت علامت گذاری شده‌اند اما بعضی از آن‌ها ترمینال صفر نیز دارند و می‌توانند جریان‌ها را در هر دو جهت نمایش دهند.

آمپرمتر با مغناطیس متحرک یا MM

آمپرمترهای با مغناطیس یا آهنربای متحرک اساساً همانند آمپرمترهای با سیم‌پیچ متحرک عمل می‌کنند با این تفاوت که سیم‌پیچ در این حالت نقش متر را دارد و یک آهنربای دائمی عقربه را حرکت می‌دهد. آمپرمترهای با آهنرباهای متحرک قادرند جریان‌های بزرگتری نسبت به آمپرمترهای با سیم‌پیچ متحرک اندازه‌گیری کنند، زیرا در این آمپرمترها سیم‌پیچ می‌تواند از سیم‌های ضخیم‌تری ساخته شود و نیازی نیست جریان توسط فنرهای نازک یا «فنر رقاصک» (HairSpring) منتقل شود. در واقع برخی از آمپرمترها در این دسته اصلاً دارای فنر نیستند و در عوض از یک آهنربای ثابت برای تأمین نیروی بازگرداننده استفاده می‌کنند.

آمپرمتر با آهن متحرک یا MI

این آمپرمتر می‌تواند هر دو جریان متناوب و مستقیم را اندازه‌گیری ‌کند. در این نوع آمپرمتر از یک قطعه آهن استفاده شده که با اعمال نیروی الکترومغناطیس به سیم‌پیچ ثابت، حرکت می‌کند.

همان طور که در تصویر بالا مشخص است آهن در این دستگاه شامل یک پره متحرک است که به عقربه متصل شده و یک پره ثابت نیز دارد که توسط یک سیم‌پیچ احاطه شده است.

با عبور جریان متناوب یا مستقیم از سیم‌پیچ در هر دو پره، یک میدان مغناطیسی در هر دو پره ایجاد می‌شود و سبب می‌شود پره‌ها یکدیگر را دفع کنند و پره متحرک در برابر نیروی بازگرداننده که توسط فنرهای مارپیچ ایجاد شده منحرف می‌شود.

انحراف مقیاس آهن متحرک متناسب با مربع جریان است. در نتیجه این ابزارها به طور معمول دارای مقیاس غیر‌خطی هستند اما قطعات آهنی معمولاً به شکلی در دستگاه قرار می‌گیرند که مقیاس نسبت به بازه بزرگی از دامنه تغییرات نسبتاً خطی باشد. این دستگاه توسط مهندس اتریشی، «فردریش درکسلر» (Friedrich Drexler)، در سال ۱۸۸۴ اختراع شد.

آمپرمتر الکترودینامیک

دقت این آمپر متر در مقایسه با آمپرمترهایی با آهن یا سیم‌پیچ متحرک بسیار بیشتر است و برای هر دو جریان مستقیم و متناوب استفاده می‌شود.

آمپرمتر سیم داغ

در یک آمپرمتر با سیم داغ با عبور جریان از طریق یک سیم، سیم گرم شده و منبسط می‌شود. اگرچه این ابزارها اندازه‌گیری سریع و دقت بالایی ندارند اما گاهی اوقات در اندازه‌گیری جریان فرکانس رادیویی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای نشان دادن نوع آمپرمتر در مدار به صورت شماتیک از نماد‌های زیر استفاده می‌کنیم.