www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Voltmetre ve Ampermetre

İnsanlar duyu organları ile doğrudan elektrik akımını algılayamaz. Fakat akımın etkisini gözlemleyerek onun varlığı ve büyüklüğü hakkında ipuçları güvenli bir şekilde elde edilebilir. Elektrik gerilimini ölçen ölçü cihazları elektrik enerjisini, doğrudan gözlemleme yapabileceğimiz başka bir enerji biçimine (en çok mekanik) çevirir.


Resim 1: Döner bobinli cihazlar

Ölçü cihazı
Resim 1: Döner bobinli cihazlar

Manyetik etki

Çoğu analog ölçü cihazları, yani ibreli olanlar bu etkiyi kullanırlar ve bu işlem tarzını belirten „döner bobinli cihazlar” olarak adlandırılırlar.

Sabit bir manyetik alan içinde yer alan ibrenin takılı olduğu bobin bir yay ile belirli bir noktaya bağlanmıştır. Bobin içerisinden akan ölçü akımı sabit manyetik alana karşı bir endüktif alan meydana getirir ve sonuçta oluşan kuvvet ibrenin bağlı olduğu yay kuvvetini yenerek ibreyi döndürür.

Keza çok küçük akımların ölçülmesi gerektiği ve bu akımın meydana getirdiği manyetik alanında çok zayıf olması nedeniyle mekanik yapıyla ilgili önemli gereksinimler ortaya çıkar. (Serbestçe hareket edebilmesi, düşük atalet gibi...)

Döner bobinli cihazlar yalnızca doğru gerilim/doğru akımla çalışmaya uygundur, birkaç Hertzlik frekansa sahip bir dalgalı akım cihazın ibresinin titremesine yol açar. Dalgalı akımların ölçümü için ölçülecek sinyal önce uygun bir doğrultucudan geçirilerek kırışık dalgacıklı bir doğru akım elde edilir. Bir bobinin direnci frekansa bağlı olarak değişir. Yani dalgalı akım için, skala ayrıca kalibre edilmelidir. Bu skala sadece nispeten küçük frekanslar için geçerlidir (en fazla 1 kHz).

Devre
Resim 2: Ampermetre ve voltmetrenin bağlantı şekli

Ölçme sonuçlarının doğruluğu bakımından cihazda bazı hususlara dikkat etmek gerekir:

  1. Ampermetre yüke seri bağlandığından, iç direnci hatalı okuma yapmaması için olabildiğince küçük olmalıdır.
  2. Voltmetre yüke paralel bağlandığından, iç direnci hatalı okuma yapmaması için olabildiğince büyük olmalıdır.

Bu iç direnç benzer yapıda bir cihazın hem akım hemde gerilim ölçümünde kullanılmasına uygun büyüklükte olmalıdır. Çoğunlukla kademe anahtarı paralel veya seri bağlı ölçüm dirençlerini devreye alarak esas ölçüm devresine bağlar.

Döner bobinli cihazlar alternatif gerilimin sadece etken (effective) değerini ölçebilir. Tepe (peak) değerinin hesaplanması için ölçülen gerilimin dalga biçiminin (örneğin sinüs gerilimi) bilinmesi gerekir.

 

Sıcak-telli ölçü cihazı


Bild 3: Hitzdraht- Messinstrument

Sıcak-telli ölçü cihazı
Resim 3: Sıcak-telli ölçü cihazı

Bir sıcak-telli cihazda ölçülen gerilimin doğru yada alternatif olup olmadığı önemli değildir. Bu durumda sıcak-tel ısınarak genleşir, boyu uzar ve spiral yayı çeker, ibreyi döndürerek skalada farklı bir noktaya getirir.

Bu prensiple çalışan ölçü cihazlarını yeterli duyarlılığı sağlayamaması nedeniyle günümüzde kullanımı gittikçe azalmıştır. En çok yarı iletken teknolojisi ile yapılmış, daha büyük ölçüm sahasında aynı frekans toleransı ile daha fazla duyarlılık sağlayabilen karmaşık ölçüm cihazları kullanılmaktadır.