انواع آمپرمتر و کاربرد آنها

آمپرمتر یک وسیله برای اندازه گیری جریان مدار بوده که به دلیل اهمیت بالا، انواع آمپرمتر تولید شده تا در شرایط خاص بتوان از نوع مناسب استفاده نمود، در واقع کاربرد آنها بیشتر در صنعت الکترونیک است.

در حوزه برق و الکترونیک دستگاه های مختلفی برای اندازه گیری دقیق تولید شده اند که موجب فراهم آوردن ایمنی بیشتر برای دستگاه ها و محیط انجام کار با این دستگاه ها می گردد. یکی از مهمترین لوازم آمپرمتر است که می تواند جریان برق را اندازه گیری می کند.
زیرا در حال حاضر تمامی صنایع بزرگ و کوچک و حتی خانه ها با جریان الکتریکی سر و کار داشته و جزء جدایی ناپذیر از همه فضاها است. به همین دلیل باید میزان جریان الکتریسیته در بخش ‌های مختلف اندازه گیری شود.

در صنعت الکترونیک برای بستن یک مدار نیاز است که میزان شدت جریان قرار گرفته در مدار را مشخص کنیم و پس از آن برای کارهای مختلف دیگر می توان اقدام کرد. در واقع شدت جریان با توجه به تعداد الکترون ها و پروتون هایی که در سیم مدار حرکت می ‌کنند مشخص می گردد.
برای مشخص کردن شدت جریان شمارش پروتون ها و الکترون ها باید با کمک یک دستگاه دقیق محاسباتی انجام شود. این دستگاه دقیق، آمپرمتر نام دارد که پس از اتصال دستگاه آمپر متر به مدار شدت جریان سیستم را مشخص می کند.
نکته مهم در مورد آمپرمتر این است که این دستگاه فقط می تواند جریان را اندازه گیری کند و برای محاسبه ولتاژ نیاز است که از دستگاه های دیگری استفاده شود؛ زیرا جریان و ولتاژ دو کمیت جداگانه بوده که در مدار الکتریکی قرار دارند.
برای آشنایی بیشتر خوب است بدانید که جریان، شدت عبور بار الکتریکی در هر نقطه از مدار را مشخص می ‌کند. اما ولتاژ اختلاف پتانسیل الکتریکی در واحد بار یا انرژی را با توجه به میدان الکتریکی ایجاد شده مشخص می نماید.

با توجه به پیشرفت های زیادی که در سیستم های الکتریکی به وجود آمده، ابزارهای اندازه گیری این سیستم ها نیز همگام با آنها رشد کرده تا بتواند به طور دقیق تر میزان دما، ولتاژ و جریان و سایر موارد دیگر را اندازه گیری کنند.
انواع مختلف آمپرمتر بر اساس نوع جریان ورودی طراحی و تولید شده اند تا در هر شرایطی بتوان از دستگاه مناسب آن استفاده نمود. به همین جهت آمپرمترها از لحاظ نوع جریان به دو گروه تقسیم بندی می شوند.

آمپرمتر جریان متناوب AC

تمامی پریزهایی که در خانه ها وجود دارد در واقع از جریان ac تغذیه می کند و تعیین میزان جریان موجب می ‌شود تا از ایجاد آسیب دیدگی به لوازم الکتریکی جلوگیری شود.

آمپرمتر جریان مستقیم DC

تمامی باتری های تغذیه مورد استفاده در منازل از برق دی سی پشتیبانی می کند و به وسیله آمپرمتر مخصوص می توان جریان مستقیم آن را نیز اندازه گرفت.

آمپرمترها بر اساس نحوه کارکرد به چندین دسته و گروه طبقه بندی می شوند که برخی از آنها برای اندازه گیری جریان های بسیار پایین کاربرد داشته و بیشتر در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می‌ گیرد.
اما برخی از آمپرمترها هم برای اندازه گیری جریان های الکتریکی در بازه های چند هزار آمپر تولید می گردد، این مدل ها در کارخانجات صنعتی کاربرد دارند.
در این بخش انواع آمپر متر را بر اساس نحوه ساخت آنها مورد بررسی قرار می دهیم:

آمپر متر با سیم پیچ مغناطیسی متحرک

به این دستگاه آمپرسنج هم گفته می ‌شود که به دلیل خطی بودن نسبت جریان فقط می تواند جریان دی سی را اندازه گیری می کند. از مهمترین مزیت های این نوع آمپرسنج می توان به اتلاف کمتر انرژی و دقت بالای آن اشاره کرد.

آمپرمتر با آهن متحرک

این نوع از آمپرمترها می توانند هم جریان ac و هم جریان dc را اندازه گیری کنند. جهت عقربه در این مدل همیشه از سمت مثبت است. دلیل این اتفاق گشتاور مکانیکی قرار گرفته شده در سیستم آمپرمتر می باشد.

آمپر سنج الکترودینامیکی

آمپرسنج جریان های ای سی و دی سی را به صورت مستقیم و غیر مستقیم اندازه گیری می کند. به دلیل وجود عنصر متحرک در میدان الکترومغناطیسی نحوه اندازه گیری این دستگاه بسیار دقیق است.

آمپرمتر یکسو کننده

آمپرمترهای یکسو کننده جریان های دی سی در فرکانس های بالا را اندازه گیری می کنند و از آنها در ترانسفورماتورهای قوی استفاده می نمایند.

آمپر متر سیم داغ

در این نوع آمپزمتر، جریان از سیم عبور می کند که به دلیل انتشار حرارت می توان جریان AC را اندازه گیری نمود؛ اما این نوع آمپرمتر پاسخ دهی بسیار کندی دارد.

تا اینجا دریافتیم که آمپرمترها از لحاظ نوع اندازه گیری جریان متناوب و جریان مستقیم به دو دسته بندی تقسیم می شوند. همچنین از لحاظ شیوه کارکرد نیز در چندین دسته و گروه تولید می گردند.
اما این ابزارها را از لحاظ شکل ظاهری نیز در چندین دسته و گروه مختلف طراحی شده اند که با شناخت دقیق هر کدام از این محصولات در هنگام انتخاب آنها در بازارهای عرضه فروش به شکل بهتر می توانید تصمیم گیری کنید.
انواع آمپرمتر از لحاظ شکل ظاهری به شرح ذیل می باشد:

آمپر متر دیجیتالی

آمپرمتر دیجیتال جزء پیشرفته ترین نوع دستگاه های اندازه گیری جریان است که از یک میکروکنترلر در بخش داخلی آن استفاده می شود. با داشتن یک صفحه نمایش ال سی دی به راحتی میزان جریان مدار را مشخص می کند.
در طراحی بخش داخلی این نوع یک مقاومت شنت استفاده می کنند که به وسیله آن جریان عبوری اندازه گیری می شود و با مشخص شدن موج های سینوسی می‌ توان میزان دقیق آن را تعیین نمود. از ویژگی های مهم آمپرمترهای دیجیتالی این است که در هنگام اندازه گیری جریان نیازی به قطع کردن مدار نیست.

آمپرمتر کلمپی

آمپر متر کلمپی به کمک سنسورهای خاص با اندازه گیری جریان مغناطیسی در سیم پیچی ثانویه می تواند، میزان جریان را در مدار مشخص کند و قابلیت اندازه گیری جریان تا مقادیر بالا را به طور دقیق دارد. این آمپرمتر که به صورت انبری طراحی شده به دلیل کاربری آسان و ایمنی بیشتر در تمامی دستگاه هایی که دارای میدان مغناطیسی است مورد استفاده قرار می گیرد.

آمپر متر رومیزی

آمپرمترهای رومیزی از لحاظ کارکرد بسیار ساده بوده و به راحتی می توان در هر مدار از آن استفاده نمود. تنها مشکلی که در این دستگاه وجود داشته، قطع شدن جریان مدار در هنگام اندازه گیری جریان است.

آمپرمتر انتگرال

تعداد دستگاه های زیادی بر اساس آمپرمترهای انتگرالی طراحی می‌ شود به همین جهت این مدل ها جزء ابزارهای مهم در صنعت محسوب می گردد. در واقع این نمونه می ‌تواند نتیجه را با بررسی زمان و جریان نمایش دهد. از این رو برای تخمین شارژ باتری ها و خازن ها از این مدل استفاده می کنند.

آمپرمتر تک فاز

از دستگاه آمپرمتر تک فاز برای اندازه گیری جریان مدارهای تک فاز استفاده می کنند، از این نوع دستگاه ها به دلیل داشتن منوی ساده، دقت بالا به راحتی در شرایط مختلف می توان استفاده نمود.

در تابلوهای فرمان و تابلوهای برق کارخانجات برای مشخص کردن وضعیت سیستم ها نیاز است که برخی از لوازم اندازه گیری انرژی الکتریکی نصب شود که از مهم‌ترین این لوازم می ‌توان به آمپرمتر اشاره کرد.
در واقع اندازه گیری پارامترهای مهم مانند آمپر تأثیر زیادی در مراقبت از تجهیزات و لوازم برقی و صنعتی بزرگ در کارخانجات و کارگاه های صنعتی دارد. امروزه با وجود مدل های مختلف آمپرمتر نحوه نصب آنها نیز متفاوت است.
در فضاهایی که از برق سه فاز استفاده می کنند، معمولاً از سه یا چهار آمپرمتر تابلویی به کار می برند، تا وضعیت جریان عبوری از شبکه به صورت دائم و همزمان کنترل گردد. در چنین شرایطی می توان به طور دقیق کاهش جریان، اضافه جریان و عدم تقارن را از طریق آمپرمترها اندازه گیری نمود. آمپرمترها به دو صورت مستقیم و غیرمستقیم جریان را اندازه گیری می کنند.
قبل از اینکه وارد بحث دستگاه های آمپرمتر و نصب آنها در تابلو برق شویم، بهتر است ابتدا با ترانس CT آشنا شوید. ترانس CT دستگاهی است که جریان بالا از این دستگاه عبور کرده و از طریق میدان مغناطیسی یک جریان ثانویه به تابلوی برق می دهد. این جریان توسط دو رشته سیم به آمپرمترهای دیجیتال و آنالوگ متصل می گردد و می توان میزان جریان را اندازه گیری کرد.
در صورت استفاده از آمپرمتر دیجیتال می توان آن را با CT تنظیم کرد، اما در نمونه های آنالوگ این قابلیت وجود ندارد و باید آمپرمترها هم رنج CT انتخاب شود.

در حال حاضر بیشترین علت خراب شدن لوازم برقی و نیاز به استفاده از تعمیرکار به دلیل وجود نوسانات برق اتفاق می افتد. به همین دلیل استفاده کردن از آمپرمتر در تابلوهای برق ورودی تأثیر زیادی در جلوگیری از این خرابی های مداوم دارد.
در تمامی فضاهایی که جریان برق بالا و همچنین جریان برق قدرت وجود دارد، برای مراقبت از دستگاه های صنعتی بزرگ بهترین راه حل استفاده کردن از آمپرمترهای مناسب و کاربردی و دقیق است.
پیشرفت های تکنولوژی موجب شده تا انواع مختلف آمپرمتر مناسب برای فضاهای گوناگون طراحی و تولید شود. استفاده درست و بجا از هر کدام این دستگاه ها در مدار موجب می‌ شود تا از سوختن و آسیب رسیدن به لوازم الکترونیکی گرانقیمت جلوگیری گردد.
برخی از مهمترین کاربردهای انواع آمپرمتر عبارتند از:

در آزمایشگاه ها

معمولاً دانشجویان مهندسی برق در آزمایشگاه های دانشگاه ها برای آموختن مهارت های مختلف از مدارهای کوچک استفاده می کنند که برای اندازه گیری جریان در این مدارها از آمپرمتر های مناسب استفاده می نمایند.

در نیروگاه ها

در نیروگاه ها برای ایجاد ایمنی بیشتر در محیط برای برق کاران و صنعتگران لازم است که شدت جریان محاسبه شود. برای این محاسبات از انواع آمپرمتر دقیق و مناسب برای این فضا استفاده می کنند.

در کارخانجات

در تمامی کارخانجات و صنایع برای محافظت از دستگاه های صنعتی بزرگ و بردهای الکتریکی آنها نیاز است که از آمپرمترهای پیشرفته و به روز استفاده شود.

مصارف خانگی

قرار دادن یک آمپرمتر در تابلوی ورودی منازل موجب می شود تا از بروز آسیب به لوازم الکترونیکی داخل منزل جلوگیری گردد و از سوختن مداوم برخی از لوازم برقی محافظت می کنید.

در حال حاضر که انواع مختلف آمپرمتر به صورت دیجیتال، آنالوگ، کلمپی و مدل های مختلف دیگر طراحی و تولید شده ‌اند. سنجش جریان الکتریکی در مدارها به شکل ساده تری صورت می گیرد به همین دلیل خطرات احتمالی که در کارخانجات بزرگ به وجود می آیند، تا حد زیادی کاهش پیدا کرده است.
در هنگام خرید آمپرمتر به دلیل وجود این تنوع بالا خریداران دچار سردرگمی ‌می شوند که کدام مدل برای مصارف آنها مناسب تر است. پس باید اطلاعات کافی در مورد نحوه عملکرد هر کدام از ابزارها و شرایط استفاده در محیط خاص را بدانند.
در این بخش به بررسی برخی از ویژگی‌ های آنها می پردازیم تا با توجه به شرایط استفاده بهترین مدل ها را انتخاب کنید:

اندازه گیری جریان متناوب و مستقیم

انتخاب یک آمپرمتر که توانایی اندازه گیری جریان متناوب و مستقیم را داشته باشد، موجب می شود تا در هر شرایطی بتوان از آن استفاده نمود.

اندازه گیری جریان در هر شرایط

آمپرمتر مناسب باید بتواند در حضور میدان مغناطیسی یا نبود میدان مغناطیسی به طور دقیق جریان را اندازه گیری کند.

داشتن دقت بالا

داشتن دقت بالا موجب می ‌شود تا آمپرمتر در صورت بروز نوسانات نیز دقیق ترین اندازه گیری ها را انجام دهد.

قابلیت نصب آسان

آمپرمترهایی که به صورت سری در مسیر مدار الکترونیکی قرار می گیرد، می توان با سرعت بالاتر و به شکل آسان تر آنها را در مدار نصب نمود.

آنالوگ و دیجیتال بودن

انتخاب دستگاه آنالوگ یا دستگاه دیجیتال بر اساس محل نصب آنها مشخص می گردد؛ اما توجه داشته باشید که دستگاه های دیجیتال از دقت و حساسیت بالاتری برخوردار است.

آمپرمترها دستگاه هایی برای اندازه گیری میزان جریان الکتریکی موجود در مدار است که در فضاهای مختلف کاربرد دارند. قیمت آمپرمتر با توجه به برخی از مشخصات و ویژگی ‌های دستگاه‌ ها مانند توانایی سنجش جریان ای سی و دی سی به طور همزمان، آنالوگ و دیجیتال بودن دستگاه، برند تولید کننده دستگاه، خدمات و گارانتی پس از فروش و موارد مختلف دیگر مشخص می گردد.
به غیر از مواردی که در اینجا ذکر شد مراکز فروش آمپر متر هم می توانند در ارائه آن با قیمت مناسب تأثیر بگذارند. این مجموعه جزء معتبرترین مراکزی است که به دلیل داشتن ارتباط مستقیم با کارخانجات تولید کننده توانسته کمترین قیمت ممکن در بازار را ارائه دهد.
نکته مثبتی که در فروش آمپرمتر در این مجموعه وجود دارد، ارائه تمامی مدل های آمپرمتر به همراه گارانتی و خدمات پس از فروش معتبر است. در چنین شرایطی خریدار با اطمینان کافی اقدام به انتخاب و خرید کالای مورد نظر خود می کند.