آمپرسنج

آمپرمتر  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.

کلمه آمپر Ampere  واحد پایه و بین المللی si اندازه گیری جریان الکتریکی است به افتخار آندره ماری آمپر Ampre (1836-1775) پدر علم الکترودینامیک نام گذاری شده است بر اساس تعریف یک آمپر برابر با عبور یک کولن بار الکتریکی از سطح مقطع در یک ثانیه است.

تاریخچه ساخت آمپرمتر

در سال 1820 هانس کریستین اریستد رابطه ای بین جریان الکتریکی  و میدان مغناطیسی و مولفه های فیزیکی کشف کرد در این آزمایش سوزن قطب نما را در کنار سیم حامل جریان قرار داد و تغییرات ناشی از افزایش و کاهش جریان را ثبت نمود این رابطه سبب ساخت گالوانومتر شد.

گالوانومتر Galvanometer یک مبدل آنالوگ الکترو مکانیکی می باشد. این دستگاه در واکنش به جریان الکتریکی اعمال شده از طریق سیم پیچ داخلی که در یک میدان مغناطیسی قرار دارد در  راستای یک عقربه  انحراف ایجاد می کند. گالوانومتر نخستین ابزاری بود که برای تشخیص و اندازه‌گیری جریان الکتریکی مورد استفاده قرار گرفت.لوییجی گالوانی دانشمند ایتالیایی سازنده این دستگاه با بالا بردن دقت و حساسیت گالوانومتر  از این دستگاه برای تشخیص سیگنال های زیردریایی و کشف فعالیت‌های الکتریکی قلب و مغز استفاده کرد.

رئوسکوپ ابزار دیگریست که توسط چالز ویتسون در سال1840 ساخته شد این ابزار بعد ها با انجام برخی تغییرات به شکل رئوستا برای تنظیم جریان الکتریکی معرفی شد.

ابزار های سنجش شدت جریان الکتریکی  یا به عبارت دیگر انواع آمپر متر را در سیر تاریخ می توان به ترتیب از آمپر سنج کویلی، مگنتی، الکترو دینامیکی، آمپر سنج سیم داغ، آمپر متر دیجیتال و پیکومتریک برای سنجش جریان های ضعیف و کم برشمرد.

آمپرمتر سیم پیچ متحرک (Moving coil)

گالوانومتر نوعی از آمپرمترهای سیم پیچ متحرک می‌باشند که با استفاده از انحراف مغناطیسی، جایی که جریان عبوری از سیم پیچ باعث حرکت سیم پیچ در جهت میدان مغناطیسی می‌شود. حالت پیشرفته این آمپرمتر که توسط ادوارد وستون ابداع شده، که با استفاده از فنر مارپیچی نیروی بازگرداننده ایجاد می‌شود.فاصله هوایی بین هسته آهنی و قطب‌های آهنربایی دایمی باعث می‌شود که انحراف عقربه به صورت خطی متناسب با جریان باشد.این آمپرمترها دارای عقربه خطی می‌باشند.این چنین آمپرمترهایی در حالت انحراف کامل عقربه قادر به اندازه‌گیری جریان‌هایی در محدوده 25 میکروآمپر الی 10 میلی آمپر می‌باشند. از آنجایی که میدان مغناطیسی به صورت دو قطبی می‌باشد، عقربه آمپرمتر در جهت عکس جریان منحرف می‌شود.بنابراین آمپرمترهای DC حساس به جهت جریان می‌باشند و غالبا با ترمینال مثبت مشخص می‌شوند و در برخی موارد به صورت صفر وسط ساخته می‌شوند که می‌توانند در هر دو جهت جریان را نمایش دهند. آمپرمترهای سیم پیچ متحرک، مقدار متوسط جریان AC را نمایش می‌دهند به همین دلیل از آمپرمترهای سیم پیچ متحرک، تنها برای اندازه‌گیری جریان‌های DC استفاده می‌شوند. از این روش در سایر تجهیزات اندازه‌گیری از قبیل ولت متر و اهم متر نیز استفاده می‌شود. اگرچه استفاده از این روش در دهه اخیر کمتر رایج می‌باشد، این روشی استاندارد برای نمایشگرهای آنالوگ ماشین‌های الکتریکی می‌باشد . آمپرمترهای سیم پیچ متحرک برای اندازه‌گیری کمیت‌های dc مورد استفاده قرار می‌گیرد و در صورتی می‌توانند در مدارات ac مورد استفاده قرار گیرند که از رکتیفایرها به همراه آن‌ها استفاده نمود. اما بعضی از آمپرمترهای سیم پیچ متحرک خود دارای این رکتیفایرها می‌باشند و می‌توان از آن‌ها در مدارات ac مس استفاد کرد

انواع آمپرمتر

آمپرمترهای امروزی از نظر مکانیزم عملکرد به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

۱-سیم پیچ متحرک (Moving coil)

۲-آهنربای متحرک (Moving magnet)

۳-الکترودینامیکی (Electrodynamic)

۴-آهن متحرک (Moving iron)

۵-سیم داغ (Hot wire)

۶-دیجیتالی (Digital)

۷-انتگرالی (Integrating)