แอมป์ DC

กระแสคืออัตราการไหลของประจุไฟฟ้า หากประจุไฟฟ้านี้ไหลไปในทิศทางเดียวกระแสไฟฟ้าที่เป็นผลลัพธ์เรียกว่ากระแสตรง (DC) เครื่องมือที่ใช้วัดกระแสตรงเรียกว่าDC ammeter.

ถ้าเราวางตัวต้านทานขนานกับกัลวาโนมิเตอร์แบบขดลวดแม่เหล็กถาวร (PMMC) ชุดค่าผสมทั้งหมดจะทำหน้าที่เป็นแอมป์มิเตอร์ DC ความต้านทานแบบขนานซึ่งใช้ใน DC แอมมิเตอร์เรียกอีกอย่างว่าความต้านทานแบบปัดหรือง่ายๆshunt. ควรพิจารณาค่าความต้านทานนี้ให้เล็กเพื่อวัดกระแสไฟฟ้ากระแสตรงที่มีค่ามาก

circuit diagram ของแอมป์มิเตอร์ DC แสดงไว้ในรูปด้านล่าง

เราต้องวางสิ่งนี้ DC ammeterในอนุกรมกับสาขาของวงจรไฟฟ้าที่จะวัดกระแสไฟฟ้ากระแสตรง แรงดันไฟฟ้าคร่อมองค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบขนานจะเท่ากัน ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวต้านทานแบบแบ่ง $ R_ {sh} $ และแรงดันไฟฟ้าข้ามความต้านทานกระแสไฟฟ้า $ R_ {m} $ จึงเท่ากันเนื่องจากองค์ประกอบทั้งสองนี้เชื่อมต่อแบบขนานในวงจรด้านบนMathematicallyสามารถเขียนเป็น

$$ I_ {sh} R_ {sh} = I_ {m} R_ {m} $$

$ \ Rightarrow R_ {sh} = \ frac {I_ {m} R_ {m}} {I_ {sh}} $ (สมการ 1)

KCL equation ที่โหนด 1 คือ

$$ - I + I_ {sh} + I_ {m} = 0 $$

$$ \ Rightarrow I_ {sh} = I-I_ {m} $$

Substitute ค่าของ $ I_ {sh} $ ในสมการ 1

$ R_ {sh} = \ frac {I_ {m} R_ {m}} {I-I_ {m}} $ (สมการ 2)

ใช้ $ I_ {m} $ เหมือนกันในพจน์ตัวส่วนซึ่งอยู่ทางขวามือของสมการ 2

$$ R_ {sh} = \ frac {I_ {m} R_ {m}} {I_ {m} (\ frac {1} {I_ {m}} - 1)} $$

$ \ Rightarrow R_ {sh} = \ frac {R_ {m}} {\ frac {I} {I_ {m}} - 1} $ (สมการ 3)

ที่ไหน

$ R_ {sh} $ คือความต้านทานการปัด

$ R_ {m} $ คือความต้านทานภายในของกัลวาโนมิเตอร์

$ I $ คือกระแสตรงทั้งหมดที่จะวัดได้

$ I_ {m} $ คือกระแสเบี่ยงเบนเต็มสเกล

อัตราส่วนของกระแสตรงทั้งหมดที่จะวัดได้ $ I $ และกระแสเบี่ยงเบนเต็มสเกลของกัลวาโนมิเตอร์ $ I_ {m} $ เรียกว่า multiplying factor, m. ในทางคณิตศาสตร์สามารถแสดงเป็น

$ m = \ frac {I} {I_ {m}} $ (สมการ 4)

$ R_ {sh} = \ frac {R_ {m}} {m-1} $ (สมการ 5)

เราสามารถค้นหาไฟล์ value of shunt resistance โดยใช้สมการ 2 หรือสมการ 5 ตามข้อมูลที่มี

แอมป์มิเตอร์ DC หลายช่วง

ในส่วนก่อนหน้านี้เราได้กล่าวถึงแอมป์มิเตอร์ DC ซึ่งได้จากการวางตัวต้านทานควบคู่ไปกับกัลวาโนมิเตอร์ PMMC แอมป์มิเตอร์ DC นี้สามารถใช้ในการวัด aparticular range ของกระแสตรง

หากเราต้องการใช้แอมป์มิเตอร์ DC สำหรับวัดกระแสตรงของ multiple rangesจากนั้นเราต้องใช้ตัวต้านทานแบบขนานหลายตัวแทนตัวต้านทานเดี่ยวและการรวมกันของตัวต้านทานทั้งหมดนี้ขนานกับกัลวาโนมิเตอร์ PMMC circuit diagram ของแอมป์มิเตอร์ DC หลายช่วงแสดงไว้ในรูปด้านล่าง

วางแอมป์มิเตอร์ DC แบบหลายช่วงเป็นอนุกรมพร้อมกับสาขาของวงจรไฟฟ้าซึ่งจะวัดกระแสตรงของช่วงที่ต้องการ ช่วงของกระแสที่ต้องการจะถูกเลือกโดยการเชื่อมต่อสวิตช์ s กับตัวต้านทานแบบแบ่งตามลำดับ

ให้ $ m_ {1}, m_ {2}, m_ {3} $ และ $ m_ {4} $ เป็น multiplying factorsของแอมป์มิเตอร์ DC เมื่อเราพิจารณากระแสตรงทั้งหมดที่จะวัดเป็น $ I_ {1} I_ {2} I_ {3} $ และ $ I_ {4} $ ตามลำดับ ต่อไปนี้เป็นสูตรที่สอดคล้องกับตัวคูณแต่ละตัว

$$ m_ {1} = \ frac {I_ {1}} {I_ {m}} $$

$$ m_ {2} = \ frac {I_ {2}} {I_ {m}} $$

$$ m_ {3} = \ frac {I_ {3}} {I_ {m}} $$

$$ m_ {4} = \ frac {I_ {4}} {I_ {m}} $$

ในวงจรด้านบนมีสี่ตัว shunt resistors, $ R_ {sh1}, R_ {sh2}, R_ {sh2} $ และ $ R_ {sh4} $ ต่อไปนี้เป็นสูตรที่สอดคล้องกับตัวต้านทานทั้งสี่นี้

$$ R_ {sh1} = \ frac {R_ {m}} {m_ {1} -1} $$

$$ R_ {sh2} = \ frac {R_ {m}} {m_ {2} -1} $$

$$ R_ {sh3} = \ frac {R_ {m}} {m_ {3} -1} $$

$$ R_ {sh4} = \ frac {R_ {m}} {m_ {4} -1} $$

สูตรข้างต้นจะช่วยให้เราค้นหาค่าความต้านทานของตัวต้านทานแต่ละตัว