آمپرمتر

شدت جریان الکتریکی یکی از کمیت‌های اصلی انرژی الکتریکی است که با توجه به اهمیت آن در مدارهای الکتریکی و حساسیت آن در کارکرد و ایمنی مدار ، تجهیزات و تاسیسات همواره باید مورد اندازه‌گیری و کنترل قرار گیرد . آمپرمتر یا Ammeter وسیله‌ای است که برای اندازه‌گیری شدت جریان الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد و برای کنترل لحظه‌ای یا دوره‌ای جریان در مدارهای الکتریکی از آن استفاده می‌شود . آمپر واحد اندازه‌گیری شدت جریان الکتریکی بوده و از این رو دستگاه اندازه‌گیری جریان را آمپرمتر نام گذاری کرده اند . پایش و کنترل جریان الکتریکی از لحاظ تست کارکرد مدار ، توان مصرفی موتورهای الکتریکی ، نشتی جریان ، قطع یا وصل بودن سیم‌های برق و بسیاری از آزمایش‌های دیگر که در انواع مدارهای الکتریکی و الکترونیکی انجام می‌شود ، لازم و ضروری می‌باشند .

با توجه به این اهمیت ، آمپرمترها از اصلی‌ترین و ضروری‌ترین دستگاه‌های اندازه‌گیری در صنعت برق به شمار می‌روند . آمپرمترها با توجه به رنج و مقیاس اندازه‌گیری بزرگ و کوچک به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند . برای اندازه‌گیری شدت جریان‌های پایین آمپرمترهای خاصی استفاده می‌شود که به میلی آمپرمترها و میکرو آمپرمترها معروف هستند . از نظر کاربرد و مکانیزم عملکرد در حالت کلی ، آمپرمترها دارای انواع آنالوگ و دیجیتال هستند . امروزه استفاده از آمپرمترهای آنالوگ تقریبا منسوخ شده است و جز در مورادی که دقت در اندازه گیری جریان چندان اهمیت ندارد استفاده نمی‌شود. مکانیزم عملکرد این نوع از آمپرمترها بر اساس عبور جریان از آن و حرکت فنر و انحراف عقربه متصل به فنر استوار است . صفحه نمایش این آمپرمترها دارای درجه بندی‌های استاندارد بوده و بر اساس میزان انحراف عقربه ، مقدار جریان توسط عقربه نمایش داده می‌شود . با توجه به اینکه مکانیزم این آمپرمترها تقریبا مکانیکی است و بر اساس حرکت فنر صورت می‌گیرد ، به مرور زمان دچار استهلاک شده و دقت اندازه گیری را تحت تاثیر قرار می‌دهد .

آمپرمترهای دیجیتال که امروزه متداول و پر مصرف هستند دارای مدارهای الکترونیکی برای اندازه گیری جریان می‌باشند و به همین دلیل دقت اندازه گیری بالایی داشته و استهلاک چندانی ندارند . در این آمپرمترها برای اندازه‌گیری جریان از یک مقاومت الکتریکی استفاده می‌شود که با عبور جریان از مقاومت و بر اساس افت ولتاژ دو سر آن شدت جریان اندازه گرفته می‌شود . این نوع آمپرمترها امروزه معمولا به صورت مولتی متر تولید می‌شوند که قابلیت اندازه گیری چند کمیت الکتریکی مانند ولتاژ ، جریان ، مقاومت و … را دارند که برای اندازه‌گیری هر کمیت دارای کلید سلکتور جهت انتخاب کمیت مورد اندازه‌گیری می‌باشند . برای اندازه‌گیری جریان ابتدا باید کلید سلکتور را روی آمپر تنظیم کرده و اقدام به سنجش جریان نمود .

آمپرمترها بر اساس نحوه استفاده دارای انواع مختلفی هستند :

آمپرمترهای تابلویی یا رله ای ، آمپرمترهای رومیزی، آمپرمترهای پرتابل یا قابل حمل که هر کدام با توجه به نیاز و شرایط مورد استفاده قرار می‌گیرند . آمپرمترهای رله‌ای یا تابلویی یا رله آمپرمترها دسته‌ای از آمپرمترها هستند که در تابلوهای برق برای اندازه‌گیری لحظه‌ای جریان مدار به صورت نصب ثابت و دائمی مورد استفاده قرار می‌گیرند . این نوع آمپرمترها قابلیت اندازه‌گیری مستمر جریان مدار و نمایش آن را دارند و امکان کنترل جریان را برای تکنسین‌ها فراهم می‌کنند . همچنین به دلیل داشتن قابلیت فرمان ، امکان اتصال به وسیله‌های حفاظتی جهت قطع و وصل مدار در صورت اضافه جریان را نیز دارند و معمولا در سیستم‌های سه فاز و فشار قوی و فشار متوسط مورد استفاده قرار می‌گیرند .

آمپرمترهای رومیزی نیز آمپرمترهایی هستند که اکثرا در تاسیسات آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرند و برای اینکه راحت‌تر جریان اندازه‌گیری شده را نمایش دهند دارای نمایشگرهای نسبتا بزرگ نیز هستند . آمپرمترهای پرتابل یا قابل حمل نیز متداول‌ترین نوع آمپرمترها هستند که خود دارای چند نوع مختلف می‌باشند که از نظر عملکرد و نحوه استفاده با یکدیگر تفاوت دارند . آمپرمترهای کلمپی ، آمپرمترهای انبری ، آمپرمترهای چنگالی و آمپرمترهای فلکسی از انواع آمپرمترهای پرتابل هستند .

آمپرمترهای انبری از نوع آمپرمترهای کلمپی هستند که دارای یک حلقه متشکل از دو فک که به شکل انبری به وسیله یک اهرم باز و بسته می‌شود ، می‌باشند . با باز کردن این حلقه ، سیم یا رسانای حامل جریان الکتریکی در بین حلقه قرار می‌گیرد و با بستن این حلقه ، اندازه‌گیری جریان انجام می‌شود . مزیت استفاده از این آمپرمترها سادگی و همچنین عدم نیاز به قطع مدار جهت نصب آمپرمتر است .

آمپرمترهای چنگالی نیز نوعی از آمپرمترهای کلمپی هستند که به صورت یک حلقه باز بوده و دارای اهرمی برای باز و بسته کردن نیستند . نحوه استفاده آن‌ها مشابه آمپرمترهای انبری است . این نوع آمپرمترها نیز غیر تماسی عمل کرده و معمولا در فضاهای کوچک برای اندازه‌گیری جریان استفاده می‌شوند .

آمپرمترهای فلکسی نیز نوعی از آمپرمترهای کلمپی محسوب می‌شوند . این آمپرمترها دارای یک حلقه بزرگ از جنس کویل هستند . اندازه بزرگ این حلقه برای اندازه‌گیری جریان در کابل‌های بزرگ و قطور مناسب می‌باشد . رنج اندازه‌گیری جریان در این نوع آمپرمترها تا چند هزار آمپر است . جنس نرم و قابل انعطاف کویل این آمپرمترها علت نام گذاری این نوع آمپرمترها بوده است .
آمپرمترها هر کدام با توجه به نیازهای مختلفی که برای سنجش جریان الکتریکی وجود دارد دارای رنج‌های اندازه گیری متفاوتی هستند که متناسب با سطح ولتاژ و جریان در مدارها استفاده می‌شوند .