Kako delujejo ojačevalniki?

Amp merilniki ali bolj preprosto "ampermetri" so instrumenti za merjenje električnega toka. Obstajata dve vrsti ampermetrov, tisti, ki uporabljajo tradicionalno analogno iglo, in novejši polprevodniški števci z digitalnimi odčitki. Merilniki vsake vrste se po naravi odzivajo na neposredne samo tok ali enosmerni tok, vendar z dodatnim vezjem lahko merimo tudi izmenični tok ali izmenični tok.

Analogni števci

V središču analognega števca je galvanometer, občutljiv instrument, ki vsebuje premično žično tuljavo, priključeno na vhodne sponke. Tuljava tvori magnetno polje iz električnega toka, ki teče skozenj, in to magnetno polje reagira z drugim poljem, običajno iz stalnega magneta v števcu. Vzmet izniči navor, ki ga ustvari interakcija obeh magnetnih polj. Ko se tok poveča, se vzmet razteza sorazmerno z vhodnim tokom, igla, pritrjena na tuljavo, kaže na velikost električnega toka.

Doseg

Galvanometer je zelo občutljiv, z uporabnim dosegom mikroamperov do nekaj miliamperov. Za odčitavanje večjih vrednosti toka analogni ampermeter uporablja kombinacijo zaporednih in vzporednih uporov za razširitev območja galvanometra.

Digitalni števci

Digitalni števci uporabljajo polprevodniško elektroniko za merjenje toka toka. Njihova zasnova je sestavljena iz digitalnega voltmetra, priključenega preko kalibriranega tokovnega ranžirnega toka. Razdelilnik ima zelo majhen upor in prenaša veliko večino toka, medtem ko števec odčita majhno napetost na njem. Napetost je sorazmerna s tokom, ki teče skozi razdelilnik, voltmeter pa z analogno-digitalnim pretvornikom in drugimi digitalnimi vezji pretvori napetost v digitalno kodo, ki jo lahko števec prikaže kot trenutno vrednost.

AC tokovi

Smer odklona tuljave v galvanometru je odvisna od polarnosti uporabljenega toka, zato se izmenični tokovi, ki se nenehno obračajo, ne bodo registrirali. Da lahko merilnik toka odčitava izmenični tok, mora imeti usmerniško vezje za pretvorbo vhodnega toka v enosmerni tok. S tem dodatkom se deformacija vedno zgodi v isti smeri, ne glede na uporabljeno polarnost toka. Odčitki digitalnih števcev so odvisni tudi od trenutne smeri, zato tudi oni uporabljajo usmernike za odčitavanje izmeničnega toka.

Merilniki vpenjanja

Ampermetri se običajno povežejo neposredno na trenutne poti, ki jih merijo, nekateri merilniki pa imajo vpenjalne sonde, ki vam omogočajo merjenje, ne da bi pri tem vdrli v vezje, ki ga merite. Merilnik z vpenjanjem ni tako natančen kot tisti, ki je ožičen v vezje, vendar je lahko koristen za enkratne meritve ali tam, kjer so trenutni ali napetostni nivoji skrajni. Nekatere vpenjalne sonde uporabljajo magnetno sklopko v merilnem vezju, zato delujejo samo za izmenične tokove, druge pa uporabljajo senzorje Hall Effect, ki se odzivajo na enosmerne tokove.