ما هو جهاز الأميتر وأنواعة

ما هو جهاز الأميتر

جهاز الأميتر هو أداة تستخدم كمقياس للتيار الكهربائي المباشر أو المتردد بوحدة الأمبير وهي

وحدة قياس شدة التيار

، والتيار عبارة عن تدفق الإلكترونات خلال الدائرة ، ويعرف الأميتر باسم مقياس التيار.

ويمكن لمقياس التيار قياس نطاق واسع من القيم الحالية ، لأنه في القيم العالية يتم توجيه جزء صغير فقط من التيار عبر آلية العداد ، والتحويلة بالتوازي مع العداد تحمل الجزء الأكبر ، ويعد الأميتر جهاز معدل للجلفانوميتر الذي يستخدم في قياس شدة التيارات الكهربائية الكبيرة ، وهو مختلف تماما عن

جهاز الفولتميتر

. [1]

الأميتر لا يمتلك مقاومة داخلية ، ومع ذلك عمليًا فإن له مقاومة داخلية ضئيلة ، ومجال قياس الأميتر يعول على قدر المقاومة.[2]

أنواع جهاز الأميتر

يعتمد تصنيف أجهزة الأميتر على تصميمها ونوع التدفق الذي يمر من خلال الجهاز ، وفيما يلي أنواع مقياس التيار فيما يتعلق بالتصميم

• أميتر ذو ملف مغناطيسي دائم التحرك
• أميتر ذو مغناطيس متحرك
• أميتر كهروديناميكي
• أميتر مقوم للتيار

وله أنواع على حسب نوع التيار المستخدم

• أميتر يقيس التيار المستمر DC
• أميتر يقيس التيار المتردد AC

الأميتر ذو الملف المغناطيسي دائم التحرك PMMC

في هذا الجهاز يوضع الموصل بين قطبي المغناطيس الدائم ، وحينما يمر التيار عبر الملف ، فإنه يباشر في الانحراف ، ويعول انحراف الملف على حجم الاندفاق الحالي عبره ، ويستعمل مقياس PMMC لمعرفة قيمة التيار المباشر ، وذلك لأن الانحراف هنا يتناسب مع التيار ، وبالتالي إذا تم قلب اتجاه التيار ، فسيتم أيضًا قلب انحراف المؤشر بحيث يتم تشغيله فقط لقياس التيار المستمر.

وهذا النوع من الأجهزة لديه ميزة كبيرة لامتلاكه مقياس خطي ، ويتميز باستهلاك منخفض للطاقة ، ودقة عالية ، والعيب الرئيسي في قياس كمية التيار المستمر فقط ، وارتفاع التكلفة وما إلى ذلك.

الأميتر ذو المغناطيس المتحرك MI

يستعمل مقياس التيار MI  لمعرفة قيمة التيار المتردد والتيار المباشر ، وفي هذا الطراز من مقياس التيار الكهربائي ، يتنقل الملف باستقلالية بين أقطاب المغناطيس الدائم ، وحينما يمر التيار خلال الملف ، فإنه يباشر في الانحراف بزاوية محددة ، ويتناسب انحراف الملف مع التيار الذي يتدفق خلال الملف.

الأميتر الكهروديناميكي

يتم استغلاله لمعرفة قيمة التيار المستمر والتيار المتردد سيان ، ودقة الجهاز مرتفعة مقارنة بأداة PMMC وMI  ، ومعايرة الجهاز هي ذاتها لكل من التيار المتردد والتيار المستمر ، أي إذا تمت معايرة الجهاز لقياس التيار المستمر ثم بدون إعادة المعايرة ، يمكن استخدامه لقياس التيار المتردد.

الأميتر المقوم للتيار

يتم استغلاله لمعرفة قيمة التيار المتردد ، والأجهزة التي تستعمل الأميتر المقوم للتيار تقوم بتغير مسار التيار وإمراره إلى جهاز PMMC ، و يتم استعمال هذه الأجهزة لقياس التيار في دائرة الاتصالات ، ومن مزاياه أنه

يمكن استخدامه أيضًا في الترددات العالي

ة ، ومقياس موحد لمعظم النطاقات ، ولكن من أهم العيوب أنه يحدث خطأ بسبب انخفاض درجة الحرارة أثناء قياس الحساسية في تشغيل التيار المتردد. [2][3]

توصيل الأميتر في الدائرة الكهربائية

يتم توصيل الأميتر في سلسلة مع الدائرة بحيث تمر إلكترونات التيار المقيس بالكامل عبر الأميتر ، ويحدث فقدان الطاقة في الأميتر بسبب مقياس التيار ومقاومتهما الداخلية ، وتتميز دائرة الأميتر بمقاومة منخفضة بحيث يحدث انخفاض صغير في الجهد في الدائرة ، ولهذا السبب يتم الاحتفاظ بمقاومة الأميتر منخفضة.[2]

تأثير درجة الحرارة في الأميتر

الأميتر هو جهاز حساس يتأثر بسهولة بدرجة الحرارة المحيطة ، والاختلاف في درجة الحرارة يسبب خطأ في القراءة ، وهذا يمكن أن يقلل من خلال مقاومة الغمر ، حيث تُعرف المقاومة التي لها معامل درجة حرارة صفري باسم مقاومة الغمر ، والتي تتصل في سلسلة مع مقياس التيار الكهربائي ، وتقلل مقاومة الغمر من تأثير درجة الحرارة على العداد.

يحتوي الأميتر على فتيل يحمل في ثناياه خواص تحمي الأميتر من التيار الثقيل ، فإذا تدفق تيار كبير عبر مقياس التيار ، فسوف ينكسر المصهر ، و يصبح الأميتر غير قادر على قياس التيار حتى لا يحل التيار الجديد محل المصهر.[2]

مبدأ عمل جهاز الأميتر

المبدأ الرئيسي الى

الجهاز الذي يقيس التيار الكهربائي

هو أنه يجب أن يتمتع بمقاومة منخفضة للغاية ، وأيضًا مفاعلة حثية ، كما لا يمكننا توصيل مقياس التيار الكهربائي بالتوازي ، وذلك لأنه يتمتع بمقاومة منخفضة جدًا ، ولذا يجب أن يحتوي على كمية منخفضة جدًا من الجهد عبره ، ويجب أن يكون متصلاً في اتصال تسلسلي ، لأن التيار هو نفسه في دائرة السلسلة.

وأيضًا بسبب المعاوقة المنخفضة جدًا ، سيكون فقد الطاقة منخفضًا ، وإذا تم توصيله بالتوازي يصبح مسار الدائرة قصير تقريبًا ، وسيتدفق كل التيار عبر مقياس التيار ، ونتيجة لارتفاع التيار قد يحترق الجهاز ، ولهذا السبب يجب توصيله على التوالي ، وهذه من

قوانين شدة التيار الكهربائي

.

وللحصول على مقياس التيار الكهربائي المثالي ومعرفة

كيف يتم حساب شدة التيار الكهربائي

، يجب أن يكون للجهاز ممانعة صفرية بحيث لا يكون هناك أي انخفاض في الجهد عبره ، وبالتالي فإن فقد الطاقة في الجهاز يساوي صفرًا ، ولكن المثل الأعلى لا يمكن تحقيقه عمليا. [3]

الفرق بين الأميتر والجلفانوميتر

• الجلفانوميتر والأميتر كلاهما من أدوات القياس ، والأميتر الكهربائي هو الصورة المطبقة من الجلفانوميتر والذي يظهر القيمة المضبوطة للتيار الذي يمر عبره بالملليمتر أو الأمبير
• يتمثل الاختلاف الأكثر أهمية بين الجلفانوميتر والأميتر الكهربائي في أن الجلفانوميتر هو من الأجهزة الميكانيكية المستخدمة لتحديد مقدار واتجاه التيار ، في حين أن مقياس التيار الكهربائي هو من الأجهزة الكهربائية المستخدمة لقياس حجم التيار ، حيث يُظهر الجلفانوميتر اتجاه تدفق التيار في الدائرة ، بينما مقياس التيار يوضح مقدار التيار المتدفق خلاله
• يستخدم الجلفانوميتر ملفًا متحركًا يمكن تدويره بين المغناطيس الدائم ، وعندما يتدفق التيار عبر الملف ، فإنه ينحرف ، وانحراف الملف يتناسب طرديًا مع التدفق الحالي خلاله
• يتم إحالة الجلفانوميتر إلى مقياس التيار من خلال توصيل المقاومة بالتوازي مع الدائرة ، وإذا كانت المقاومة متصلة على التوالي بمقياس الجلفانوميتر ، فيتم استغلالها كمقياس الفولتميتر
• يُعرف مقياس التيار أيضًا باسم مقياس الأمبير ، والأمبير هو
  
  وحدة قياس التيار الكهربائي في النظام الدولي
  
  ، ولذا فإن مقياس الأمبير هو نوع العداد الذي يقيس حجم التيار الذي يمر عبره ، وهو متصل على التوالي مع الدائرة لتحديد القيمة الدقيقة لتيار الدائرة
• المجال المغناطيسي لازم لتشغيل الجلفانوميتر في حين أنه ليس مفروضا لمقياس التيار ، ودقة الجلفانوميتر أنقص بالمفاضلة مع مقياس التيار الكهربائي
• كما يستخدم الجلفانوميتر فقط لقياس التيار المباشر ، بينما يستخدم مقياس التيار لقياس كل من التيار المباشر والمتردد ، وتكون حساسية الجلفانوميتر أكثر مقارنة بالأميتر
• يستعمل الجلفانوميتر في الشائع في الجسر ومعيار الجهد لمعرفة التيار الصفري ، في حين أن مقياس التيار الكهربائي متصل مباشرة في سلسلة مع الدائرة التي سيكمل قياس حجمها. [4]