כיצד עובדים מגברי מגבר?

מטר אמפר, או יותר פשוט "אמטרים", הם מכשירים המודדים את הזרם החשמלי. ישנם שני סוגים של אמטרים, אלה המשתמשים בתכנון מחט אנלוגי מסורתי, ומדי מצב מוצק חדשים יותר עם קריאות דיגיטליות. זרם, או DC, בלבד, אך עם מעגלים נוספים יכול למדוד גם זרם חילופין, או AC.

מטרים אנלוגיים

בלבו של מד אנלוגי נמצא גלוונומטר, מכשיר רגיש המכיל סליל חוט נידף המחובר למסופי הכניסה. הסליל מייצר שדה מגנטי מהזרם החשמלי העובר דרכו, ושדה מגנטי זה מגיב עם שדה שני, בדרך כלל ממגנט קבוע במונה. קפיץ מנוגד למומנט שנוצר על ידי אינטראקציה בין שני השדות המגנטיים. ככל שהזרם עולה, הקפיץ נמתח ביחס לזרם הכניסה ומחט המחוברת לסליל מציינת את גודל הזרם החשמלי.

טווח

גלוונומטר הוא רגיש מאוד, עם טווח שמיש של מיקרו-אמפר עד כמה מיליאמפר. על מנת לקרוא ערכי זרם גדולים יותר, מד זרם אנלוגי משתמש בשילוב של נגדים סדרתיים ומקבילים כדי להרחיב את טווח הגלוונומטר.

מטרים דיגיטליים

מדידים דיגיטליים משתמשים במוצרי אלקטרוניקה במצב מוצק כדי למדוד את זרימת הזרם. העיצוב שלהם מורכב ממד מתח דיגיטלי המחובר על פני זרם כיול מכויל. לשאנט יש התנגדות קטנה מאוד, והוא מעביר את הרוב המכריע של הזרם בזמן שהמד קורא את המתח הקטן עליו. המתח פרופורציונלי לזרם שעובר דרך המחלף, ומד המתח משתמש בממיר אנלוגי לדיגיטלי ובמעגלים דיגיטליים אחרים כדי לתרגם את המתח לקוד דיגיטלי שהמד יכול להציג כערך הנוכחי.

זרמי זרם חילופין

כיוון הסטת הסליל בגלוונומטר תלוי בקוטביות הזרם המופעל, כך שזרמי זרם חילופין המפנים כיוון ללא הרף לא יירשמו. על מנת שמד זרם יקרא AC, עליו להיות במעגל גשר מיישר כדי להמיר את זרם הקלט ל- DC. בתוספת זו, הסטייה מתרחשת תמיד באותו כיוון, ללא קשר לקוטביות הנוכחית. קריאות מונים דיגיטליות תלויות גם בכיוון הנוכחי, ולכן גם הן משתמשות במיישרים לקריאת זרם זרם חילופין.

מדדי מהדק

מדדים בדרך כלל מתחברים ישירות לנתיבים הנוכחיים שהם מודדים, אך בחלק מהמטרים יש בדיקות מהדק המאפשרות לבצע מדידות מבלי לפרוץ למעגל אותו מודדים. מד מהדק אינו מדויק כמו אחד המחובר למעגל, אך הוא יכול להיות שימושי למדידות חד פעמיות או כאשר רמות הזרם או המתח קיצוניות. יש בדיקות מהדק שמשתמשות בזיווג מגנטי במעגל המדידה, ולכן הן פועלות רק עבור זרמי זרם חילופין, בעוד שאחרות משתמשות בחיישני הול אפקט המגיבים לזרמי DC.