Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của đồng hồ Volt kế và đồng hồ Ampe kế!!!

Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của đồng hồ Volt kế và đồng hồ Ampe kế!!!

A. Volt kế là gì?

I. Volt kế là gì?

- Vôn kế hay Volt kế là dụng cụ đo điện dùng để đo hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (hoặc các dụng cụ điện như đèn...). Trong các sơ đồ mạch điện Vôn kế thường được thể hiện bằng ký hiệu (V).

II. Phân loại và nguyên lí hoạt động

1. Phân loại Volt kế

- Volt kế gồm các loại chính:

+ Vôn kế sắt

+ Vôn kế cảm ứng

+ Vôn kế tĩnh điện

+ Vôn kế nam châm vĩnh cửu

+ Vôn kế chỉnh lưu

+ Vôn kế kỹ thuật số

2. Nguyên lí hoạt động và làm việc của Volt kế

- Dựa vào đặc tính của dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện tích. Dòng điện luôn luôn có đặc điểm ưu tiên chạy qua các nơi có điện trở thấp. Chính vì đặc điểm này khi thiết kế đồng hồ Volt kế để đo hiệu điện thế bất kì luôn luôn phải mắc song song với nguồn cần đo là do vậy.

- Về mặt cấu tạo, Volt kế gồm 1 điện trở có giá trị cực lớn, cỡ vài Mega Ohm đến hàng trăm Mega Ohm (Nguyên tắc càng lớn càng tốt) mắc nối tiếp với một điện kế có độ nhạy cao. Quá trình dùng Volt kế kiểm tra điện áp trên mạch, khi ta mắc song song Volt kế với nguồn cần đo thì do giá trị điện trở trên Volt kế rất lớn, dòng điện không để đi qua, Điện áp trên Volt kế lúc này xấp xỉ hay tương đương điện áp nguồn cần kiểm tra, thông số hiển thị được  điện kế ghi lại và hiển thị trên màn hình.

3. Úng dụng Volt kế

- Volt kế được ứng dụng rất nhiều trong thực tiễn nhằm kiểm tra đầu ra của điện áp, của PIN, của quá trình sinh ra điện năng hay tiêu thụ điện năng...

B. Ampe kế là gì?

I. Ampe kế là gì?

- Ampe kế dùng để đo cường độ dòng điện trong mạch.

- Ampe kế hay còn gọi là ampe kìm hoặc đồng hồ đo điện, là dụng cụ đo cường độ dòng điện được mắc nối tiếp trong mạch. Ampe kế được đặt tên theo đơn vị đo cường độ dòng điện là ampe. Ampe kế gồm có: ampe kế đo dòng điện, ampe kế đo AC/DC, ampe kế đo điện trở đất, dòng đo điện trở cách điện hoặc dòng đo miliampe hay còn gọi là miliampe kế.

II. Phân loại và nguyên lí hoạt động của Ampe kế

1. Phân loại Ampe kế 

- Ampe kế có thể phân loại ra 2 loại DC và AC

- Ampe kế có thể phân loại theo các loại sau:

+ Ampe kế can thiệp: Trong thiết bị PMMC, dây dẫn được đặt giữa cực của nam châm vĩnh cửu. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, nó bắt đầu lệch hướng. Độ lệch của cuộn dây phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy qua nó. Ammeter PMMC chỉ được sử dụng để đo dòng điện trực tiếp.

+ Ampe kế khung quay: Ampe ke MI đo cả dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều. Trong loại ammeter này, cuộn dây tự do di chuyển giữa các cực của nam châm vĩnh cửu. Khi dòng điện đi qua cuộn dây, nó bắt đầu lệch hướng ở một góc nhất định. Độ lệch của cuộn dây tỷ lệ với dòng điện đi qua cuộn dây.

+ Ampe kế chỉnh lưu: Nó được sử dụng để đo dòng điện xoay chiều hay còn gọi là ampe kế xoay chiều. Các thiết bị sử dụng công cụ chỉnh lưu sẽ chuyển đổi hướng của dòng điện và chuyển nó sang thiết bị PMMC. Loại dụng cụ này được sử dụng để đo dòng điện trong mạch truyền thông.

+ Ampe kế điện tử: Ampe kế điện tử thường được tích hợp như một tính năng đo cường độ dòng điện trong một đồng hồ đo điện vạn năng. Nguyên tắc hoạt động của ampe ke này như là vôn kế điện tử đo hiệu điện thế do dòng điện gây ra trên một điện trở nhỏ gọi là shunt. Thường thì một mạch điện có ampe kế và vôn kế. Các thang đo khác nhau được điều chỉnh bằng việc chọn các shunt khác nhau. Cường độ dòng điện được suy ra từ hiệu điện thế đo được qua định luật Ohm.

+ Ampe kế kìm: Trong dòng điện xoay chiều, ampe kìm được thiết kế với cảm biến kẹp dạng gọng kìm, từ trường biến thiên sinh ra bởi dòng điện có thể gây cảm ứng điện từ lên một cuộn cảm nằm gần dòng điện. Đây là cơ chế hoạt động của ampe kế kìm.

+ Ampe kế không can thiệp...

+ Ampe kế nhiệt...

+ Ampe kế sắt từ...

+ AMPE KẾ ĐIỆN TRỞ SHUNT: Dòng điện có giá trị cao trực tiếp đi qua đồng hồ làm hỏng mạch bên trong của chúng. Để loại bỏ vấn đề này, điện trở shunt được kết nối song song với thiết bị. Nếu dòng đo lớn đi qua mạch, phần chính của dòng điện đi qua điện trở shunt . Điện trở shunt sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của đồng hồ, nghĩa là chuyển động của cuộn dây vẫn như cũ.

2. Nguyên lí làm việc và hoạt động của Ampe kế

- Dựa vào đặc tính của dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện tích. Dòng điện luôn luôn có đặc điểm ưu tiên chạy qua các nơi có điện trở thấp. Chính vì đặc điểm này khi thiết kế đồng hồ đo Ampe kế để đo dòng điện bất kì, luôn luôn phải mắc nối tiếp với nguồn cần đo là do vậy. Mắc ampe kế nối tiếp vào mạch điện sao cho chốt dương (+) của ampe ke nối với cực dương của nguồn điện. Vì mắc như thế thì dòng điện đi từ cực dương qua cực âm của ampe ke nên đồng hồ ampe không bị hỏng (Do cấu tạo). Nếu mắc sao cho chốt dương (-) của ampe ke nối với cực dương của nguồn điện thì dòng điện đi từ cực âm qua cực dương của ampe kế nên kim chỉ của ampe ke quay ngược nên bị hỏng.

- Chú ý (Ảnh hưởng của nhiệt độ trong ampe kế): Đây là một thiết bị nhạy cảm, dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ xung quanh. Sự thay đổi nhiệt độ gây ra lỗi trong bài đọc. Điều này có thể làm giảm điện trở. Điện trở có hệ số nhiệt độ bằng không được gọi là điện trở kẹp. Nó kết nối nối tiếp với ampe ke. Điện trở kẹp làm giảm ảnh hưởng của nhiệt độ trên đồng hồ. Ampe kế có cầu chì sẵn có để bảo vệ ampe kế khỏi dòng điện nặng. Nếu dòng điện đáng kể chạy qua đồng hồ ampe kế, cầu chì sẽ bị hỏng. Đồng hồ ampe không thể đo dòng điện cho đến khi cái mới không thay thế cầu chì.

3. Ứng dụng Ampe kế

- Ampe kế được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vự trong cuộc sống hiện nay như trong việc đo và kiểm tra dòng điện sử dụng, đo dòng điện khi sạc, khi truyễn dẫn điện,.. qua đó bảo vệ dây dẫn,...

(Sưu tầm và biên dịch)