Ampermetre Nedir Ne İşe Yarar? Nasıl Çalışır? Devreye Nasıl Bağlanır?

Ampermetre nedir: Elektrik devresinden geçen elektrik akımının şiddetini ölçmek için kullanılan ölçü aletine ampermetre denir. Devredeki akım şiddetini “Amper” cinsinden ölçer.

Elektrik ölçü aletleri, yapım amaçlarına göre bir kaç miliamper’ den yüzlerce amper’ e kadar ölçüm yapabilirler. Bu ölçüm; doğru akım (DC) veya alternatif akım (AC) ölçümü olabilir. Ampermetrelerin elektrik devresindeki sembolü, daire içinde “A” ile ifade edilir. Akım şiddeti birimi Amper’ dir. Akım şiddeti cihazdan direk okunur.

Ampermetre sembolü

Gerilim ölçümünü de birlikte yapan ölçü çeşidine de (dirençle) wattmetre denir. Akım ölçer olarak da bilinir. Bir ampermetrenin ölçebileceği akım sınırlıdır. Üzerinde büyük akım değerleri ölçüleceği zaman düzenek içinden ölçülecek akımın bir bölümü geçirilir. Devredeki akımın sadece çok küçük ve belirli bir bölümünün ölçü bobininden geçmesini sağlayan ve şönt denilen düzenektir. Akımın geri kalan büyük bir bölümünü de cihaza paralel bağlanan bu şönt devresi taşır. Manganlı metalden imal edilen şöntler ampermetreye dıştan bağlanır. Ampermetre üzerinde okunan değerle şönt üzerinde yazılı değer çarpıldığı zaman devreden geçen akım ölçülür.

Çok küçük akım değerleri ölçülmek istendiği zaman galvonometre denilen (mikroamper, miliamper) düzenekler kullanılır. Her şartlar da farklı düzenekler vardır. Bunun için günümüzde bu özelliklerin hepsini kapsayan çok amaçlı ampermetreler geliştirilmiştir.

Ampermetre Nasıl Çalışır?

Ampermetrenin çalışma prensibi, en zayıf elektrik akımının iletken tel sarılı bir bobini, bir mıknatısa dönüştürmesinden yararlanılır. Daimi bir mıknatıs ve bu mıknatısın kutupları arasında uygun bir eksen çevresinde döner. Akım geçtiğinde bu akımın şiddeti ile orantılı bir manyetik alan oluşur. Bobin arasında bulunduğu kutuplardan biri çeker, diğeri iter. Böylece akımın şiddetine göre döner. Akımın şiddeti ne kadar büyük olursa bobinin dönme açısı o kadar büyük olur. Bobine gelen akım kesildiği zaman spiral bir yay sayesinde bobin ilk konumuna gelir. Döner bobine bağlanan göstergede, kadran üzerinden akım şiddeti okunur.

Ampermetre Çeşitleri

Akım şiddetini ölçen bu elektronik ölçüm cihazları

Dijital ampermetre,
Analog ampermetre.

Ölçülecek değere göre mA seviyesinden kA seviyesine kadar ölçme alanına sahip ampermetre imalatı yapılmaktadır. Ölçülecek akımın DC yada AC olmasına göre, DC ampermetre yada AC ampermetre kullanılır. Ayrıca pens ampermetre olarak çeşitleri de kullanılır.

Ampermetre çeşitlerine göre farklı çalışma prensipleri ve duyarlılıklar gösterirler.

D’ Arsonval ampermetre: Doğru akımı (DA) 0.1Amper-2Amper arası hata oranı ile ölçer.
Elektrodinamik Ampermetre: Bu cihazlarda bir elektromıknatıs vardır. Doğru akım (DA) ve alternatif akımda (AA) kullanılır. Hata ölçme (duyarlılık) aralığı ise 0.1Amper-0.25Amper arasındadır. Ayrıca AC için de RMS’ i gösterir.
Hareketli Parça Taşımayan Sayısal ampermetreler: Ölçülen analog akımı sayısal yazıya çevirir. Temelde prensip olarak bir İntegratör devreyle bir ADC (Analog-to-digital converter) kullanılır. Sayısal ampermetrelerin çoğunun duyarlılık aralığı %1 ‘in üzerindedir.
Termik Ampermetre: Özellikle alternatif akımları ölçmede kullanılır. Termik ampermetreler, akımın iletkenden geçerken sebep olduğu ısıyı ölçerek çalışır. Uçları sabit bir tel, akımın ısı etkisi ile uzar. Bu uzama, telin uçları sabit olduğundan kıvrılma şeklinde olur. Bu telin ortasında bir telle bağlı olan makaranın merkezinde bir gösterge vardır. Telin akım ile ısınması sonucu makara çekilir. Gösterge de kadran üzerinde hareket etmeye başlar. Termik ampermetrede ölçülen akım tarafından ısıtılan termokupl da oluşan gerilim, bir milivoltmetre ile ölçülür. Termokulp tarafından verilen akım şiddeti ise galvanometre ile ölçülür.Bu tür ampermetreler;Radyo, televizyon ve elektronik aletlerdeki yüksek frekanslı akımların ölçülmesinde kullanılır.
Sabit bobinli ampermetreler: Yumuşak demirli ve silindir şeklindedir. Bu ampermetreler düşük frenkanslı alternatif akımların ölçülmesi için kullanılır. Yumuşak demir, bir göstergeye bağlıdır. Bobinden akım geçince, hareket eder ve göstergeyi akım şiddetini gösteren bölmeye getirir.

Ampermetre Devreye Nasıl Bağlanır?

Ampermetre akımın geçtiği yol üzerine bağlanır. Bir başka ifadeyle devre akımı, ampermetre üzerinden geçip devresini tamamlamalıdır. Bu da ampermetrenin elektrik devresinde alıcıya seri bağlanması demektir.

Ölçü cihazları, ölçme yaptıkları devrenin özelliklerini değiştirmemelidir. Ampermetrenin amacı, bir elektrik devresinden kaç amper geçtiğini ölçmektir. Alıcı veya alıcılardan geçecek akımın ölçülebilmesi için akımın tamamının ampermetreden geçmesi gerekir. Alıcıdan geçen akım aynı zamanda ampermetreden de geçtiği için alet, alıcı ile arka arkaya bağlanır. Ampermetreler devreye seri bağlandıkları için, ölçüm yaptıkları devrelerde bir yük gibi akımı sınırlandırıcı etki yapmamaları gerekir. Bu yüzden ampermetrelerin iç dirençleri çok küçüktür (0-1 ohm(Ω).

ampermetre devreye baglantisi

Ampermetrenin iç direncinin küçük olması için bobini, kalın kesitli iletkenden, az sipirli sarılır. İç direnci büyük olursa devrenin toplam direnci artar, devrenin özelliği bozulur. Ampermetrelerin ölçüldüğü değer “I” ile gösterilir ve “A” ile ifade edilir (I =10 A gibi ).

Doğru akım (DA) ölçen ve alternatif akım ( AA ) ölçen ampermetrelerin dışında DA ve AA ölçen ampermetreler de vardır. Ampermetre devreye bağlanırken DA veya AA ölçü aleti olması önemlidir. Demantmetreli ampermetre ile 15 dakikada çekilen en büyük ortalama akım değeri görülebilir. İsteğe bağlı olarak 5 veya 8 dak. periyotlarda demantmetreli ampermetre üretilmektedir. İbreli ampermetreden başka, elektronik (Dijital) ampermetreler de üretilmektedir. Bunların kullanım alanları hızla yayılmaktadır. Bu ampermetrelerde okuma hatası yoktur. Kullanım özellikleri ibreli ampermetrelerde olduğu gibidir.

DC ampermetrelerde bağlantı uçları + ve – olarak tespit edilmiştir. Ters bağlanırsa ampermetre bobini ters yönde dönmeye zorlayacağından ampermetre zarar görebilir.
Seri yerine paralel bağlantı olursa iç dirençleri küçük olduğundan bobinden yüksek akım geçeceği için ampermetre bobini yanar.

Akım Ölçme

Ampermetre kullanımı: Akım ölçme işlemine başlamadan önce, nokta ölçüm yapılacak akıma uygun amper seçilir.

Akım çeşidine uygun olarak (AC-DC) ampermetre seçilir.
Ampermetrenin ölçme sınırı, ölçülecek akım değerinden büyük olmalıdır.
Alternatif akım (AC) ölçmelerinde ampermetreye bağlanan giriş ve çıkış uçları farklılık göstermez. Fakat doğru akımda (DC) “+” ve “–“ uçlar doğru bağlanmalıdır. Tersi durumda analog ölçü aleti ibresi ters sapar. Dijital ölçü aletlerinde ise değer önünde negatif ifadesi görülür.
μA seviyesindeki akım, amper seviyesinde ölçüm yapan bir ampermetre ile ölçülemez.
Enerji altında hiçbir şekilde ampermetre bağlantısı yapılmamalı ve mevcut bağlantıya dokunulmamalıdır.

Ampermetre Montajı

Ampermetre montajı ile voltmetre, cosinüsfimetre, wattmetre ve frekansmetre montajı aynıdır.
Elektrik panosunda ölçü aletinin arka bölümü geçecek şekilde yer açılır. Bu açılan alandan ölçü aleti önden arkaya doğru monte edilir.
Elektirk pano arkasından çapraz iki sıkıştırma aparatı ölçü aletine takılır. Vida ile iyice sıkılır.
Ölçü aletinin montaj işlemi bitince kablo bağlantısı yapılır.