<><
Amperomierz indukcyjny
prądu stałego i przemiennego
Serwis naukowy MYZLAB


Wstęp

      Do większości zastosowań amatorskich wystarczają zwykłe multimetry (mierniki cyfrowe), które mierzą podstawowe wartości takie jak napięcie, natężenie czy opór prądu. Najtańsze mierniki mają jednak ograniczenie pomiaru prądu do 10A i nie dokonują pomiaru prądu przemiennego. Nieco droższe mierniki potrafią sobie już radzić z prądem przemiennym, ale nawet najbardziej wytrwałe nie zmierzą więcej niż 20 amper. Dodatkowo ograniczeniem wszystkich mierników cyrowych jest napięcie mierzonego prądu, do 1000V dla prądu stałego i 750V dla prądu przemiennego.
Przy bardziej zaawansowanych projektach, gdzie napięcie przekracza 1000V albo występują inne ograniczenia nie pozwalające używać mierników cyfrowych, występuje potrzeba skorzystania z miernika analogowego (własonoręcznie wykonanego).

Przedstawiony tutaj opis konstrukcji amperomierza (prądu zarówno stałego jak i przemiennego) jest bardzo prosty w realizacji i nie wymaga żadnych trudnodostępnych elementów.

amperomierz - widok z przodu
Podzespoły

Aby wykonać amperomierz potrzeba:
2 kawałki (kilka cm) rury stalowej o średnicy 30-50mm lub blachy stalowej
kawałek rury plastikowej na obudowę
cewka lub przewód, kilkanaście-kilkadziesiąt metrów
prosty kawałek grubego drutu na oś oraz cienki i sztywny drut na wskazówkę
elementy mocujące (np. kawałki plexi)



Jak to poskładać

Do cewki należy wsunąć 2 rdzenie, jeden przymocować do obudowy, a drugi (ruchomy) do osi miernika, razem ze wskazówką.

1. Cewka
Najlepiej jest użyc gotowej cewki (kilkaset zwojów, średnica 2-3cm). Jeśli nie dysponujesz taką cewką, nawiń ją sam. Na kawałek rury plastikowej (PCV) należy nawinąć odpowiednią ilość zwojów. Czym więcej zwojów tym większa czułość amperomierza (ilość zwojów 50-1000 należy dobrać eksperymentalnie w zależności od potrzeb). Drut powinien mieć długość odpowiednią do maksymalnego mierzonego natężenia (można przyjąć 6 amper na każdy mm2 grubości przewodu). Użycie zbyt cienkiego drutu spowoduje nadmierne nagrzewanie się cewki. Przy dużej ilości zwojów, należy też zadbać o odpowiednio mały opór cewki (odpowiednio duża grubość przewodu).

2. Rdzenie
Sercem amperomierza są 2 rdzenie wykonane z grubej blachy stalowej (dla mniejszych mierników) lub wycięte z rury stalowej (dla większych). Rdzenie powinny mieć długość niewiele mniejszą od długości cewki. Ich wygląd najłatwiej będzie chyba opisać za pomocą obrazka po prawej (elementy w kolorze szarym). Jeden z rdzeni - szerszy - jest przymocowany na stałe do obudowy. Drugi (węższy) jest ruchomy - przumocowuje się go do osi wskazówki. To właśnie od stopnia jego wychylenia zależy stopień wychylenia wskazówki.

3. Oś i wskazówka
Jak widać na obrazku, ruchomy rdzeń jest przymocowany do osi miernika. Oś ta jest wykonana ze sztywnego prostego drutu nieco dłuższego niż rura-odudowa. Do wystającego poza obudowę kawałka osi przymocowuje się wskazówkę. Wskazówka powinna być wykonana ze sztywnego i lekkiego drutu. Oś miernika trzeba przymocować do obudowy w taki sposób aby tarcie było jak najmniejsze.

4. Skalowanie
      Miernik jest właściwie gotowy. Pozostało tylko jego wyskalowanie. Aby wyskalować nowoutworzony miernik trzeba przepuścić przez niego prąd kilka razy, za każdym razem o innym natężeniu. Przy każdej próbie należy nanieść na skalę odpowiednią wartość natężenia. Jeżeli miernik jest za mało czuły, trzeba dowinąć dodatkowe zwoje. W przypadku nadmiernej czułości albo odwinąć część zwojów, albo zastosować bocznik (równolegle wpięty opornik o małym oporze).


Dlaczego to działa

      Prąd przepływający przez cewkę, niezależnie od tego czy jest on stały czy przemienny, wytwarza pole magnetyczne. Oba rdzenie mają te same bieguny magnetyczne więc się odpychają. Czym większe natężenie prądu przepływającego w cewce, tym silniejsze pole magnetyczne i silniejsze odpychanie się rdzeni więc i większe odchylenie wskazówki.


MYZLAB © 2002
Biała Podlaska 09.08.2002