مقياس التيار الكهربائي

مقياس التيار الكهربائي
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
غير مفحوصة
اذهب إلى: تصفح، بحث


السلك الذي يحمل التيّار المراد قياسه.
النّابض الذي يسترجع القوّة
Ammeter from the old Penn Station Terminal Service Plant at 250 West Thirty-first Street


أميتر الصفر المركزي
الأميتر أو الامبير ميتر (Ampermeter), (Ammeter) وهو جهاز لقياس التيار الكهربائي منه النوع ذي القلب الحديدي المتحرك الذي يشيع استخدامه، وهو يتكون من ملف يرتكز بين قطبي مغناطيس دائم، حيث يسري التيار المراد قياسه خلال الملف فينشأ عنه مجال يتبادل الفعل مه مجال المغناطيس الدائم. يركب بالملف المتحرك مؤشر يشير إلى مقدار الأمبيرات على تدرج مركب على سطح الجهاز.
يربط جهاز الأميتر على التوالي في الدائرة المراد القياس التيار المار بها.
أجهزة قياس الأميتر منها التماثلي والرقمي ومنها ماهو مخصص لقياس التيار المستمر DC ومنها ما هو مخ صص للتيار المتردد AC، وهناك وصلة إضافية تمكن من قياس التيار الكهربائي دون فتح الد ائرة الكهربائية لإدخال جهاز القياس بل قياس التيار من خلال الوصلة وإحاطتها بالسلك المراد قياس التيار المار به.
محولات التيار ( CT ):
تدخل محولات التيار في تركيب الكثير من أجهزة القياس وهي بذلك تساعد على قياس التيار المنساب في الموصلات بدون الحاجة إلى قطع الموصل ، وإنما من خلال قياس التيار الحثي للموصل والذي يتناسب وشدة التيار المار فيه.
الوصلة التالية عن الأميتر بالإنكليزية مع مجموعة صور توضيحية:
هذه بذرة مقالة عن موضوع علمي تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.


التيار يكون تواليا

جهاز الفولتميتر هو في الأصل جهاز أميتر تم إيصاله بمقاومة عالية جداً بغية قياس الجهود وبالتالي ولكي يؤدي وظيفته بشكل صحيح ينبغي توصيله على التوازي مع الحمل المراد قياس الجهد بين طرفيه. تذكر أن الجهود تتساوى على التوازي أو التفرع بينما تتجزأ على التوالي أو التسلسل.
جهاز الأميتر ينبغي توصيله مع الحمل على التسلسل وذلك لأننا نعلم أن التيار المار في الحمل يكون نفسه التيار المار في الأميتر (التيارات تبقى نفسها على التوالي بينما تتجزأ في التفرع).
تلك كانت الوظائف الرسمية لكل منهما ولكن ولمعرفة ما قد يحدث عند إبدال وظيفتيهما سنحاول أولاً دراسة التأثيرات الحاصلة على جهاز الأميتر عند توصيله على التوازي مع الحمل ثم ننتقل لدراسة التأثير الواقع على جهاز الفولتميتر عند توصيله بالخطأ على التوالي مع الحمل
.
توصيل الأميتر على التفرع مع الحمل بالخطأ
يتميز الأميتر بطبيعة الحال بأن مقاومته الداخلية تبلغ أدنى قيمها وتعتبر شبه صفرية مقارنة بمقاومة الحمل. هذا يعني أن التيار المار عبر الأميتر سيفوق ذلك التيار المار في الحمل عدّة مرات. في الغالب لا يكون مقياس التيار أو الأميتر مصمماً لقياس تيارات عالية كما هو الحال عندما مر به تيار التوصيل الخاطئ وبالتالي لايستطيع ملف الأميتر الداخلي (إن كان من العناصر الكهربائية الأولية أو مجسات التيار في حال التصميم الإلكتروني) تحمّل هذا التيار فيسخن ويتلف على الفور. تذكر أن الحرارة الناجمة عن ذلك تتناسب مع مربع شدّة التيار المار في الأميتر (QH=i2rt). يتم تزويد مقياس التيار عادة بمنصهرة Fuse قابلة للانصهار أو التلف على الفور قبل أن تتلف عناصر جهاز القياس الأخرى كالملف
.
توصيل الفولتميتر على التسلسل مع الحمل بالخطأ
لا يتلف مقياس الجهد عند توصيله تسلسلياً مع الحمل ولكنه لا يقرأ جهد الحمل الحقيقي وبدلاً من ذلك يعمل على تجزئة جهد المنبع بحيث يقرأ غالبية جهد المنبع غالباً كون مقاومته الداخلية عالية جداً. يعطى الجهد المقاس بواسطة الفولتميتر أو مقياس الجهد الذي مقاومته الداخلية RV والمتصل تسلسلياً مع حمل مقاومته R بالعلاقة
V=ERVRV+RL
حيث E جهد المنبع.
هذا يعني أن مقياس التيار سوف يعطي قراءة خاطئة ويتلف أيضاً عند توصيله على التفرع مع الحمل بينما يعطي مقياس الجهد قراءة خاطئة فقط دون أن يتلف بالضرورة عند توصيله على التوالي مع الحمل.
س / فيما يستخدم جهاز الأميتـر ؟
ج / يستخدم جهـاز الأميتر في قياس شدة التيار الكهربائية الكبيرة المارة في دائرة كهربائية.


أنواع أجهزة قياس القدرة الكهربية و الطاقة Wattmeter لكل الترددات
------ ------ ------
أجهزة قياس القدرة الكهربية و الطاقة Wattmeter

جهاز الواتميتر عبارة عن جهاز لقياس القدرة الكهربية أو الطاقة الكهربية المستهلكة عبر مدة ما، فإن كان يقرأ القدرة المستهلكة فى الساعة يكون قياس القدرة المستهلكة أما إن كان يقيس كم الطاقة المستهلك منذ بدء التشغيل فيكون مقياس الطاقة الكلية للكهرباء.
ما هى الطاقة؟ هى ببساطة حاصل ضرب التيار فى الجهد ، و تمتد عبر فترة زمنية ما.
ومن هذا لو ثبت الحمل (المقاومة)، فقياس الجهد أو التيار دليل على الطاقة ، ولو ثبت الجهد يكون التيار دليل على الطاقة ، ولو ثبت التيار ، يكون الجهد دليل على الطاقة. و بأخذ الزمن كوحدة واحدة ، تكون الطاقة = القدرة.
و لكن الجهد و التيار لهما تردد أيضا!!
حسنا هذا يضيف بعضا من التعقيد على الأمور حيث
أولا: كل وسائل القياس و كل المكونات تعتمد بشكل أساسى على التردد وهذا يجعل أسلوب القياس يعتمد أساسا على التردد
ثانيا: وجود فرق فى الوجه يجعل هناك طاقة فاعلة يستفيد منها الحمل و أخري تتردد بين الحمل و المصدر فارضة حملا على الشبكة و المولد بينما لا يستغلها الحمل ولا تستفيد منها الشركة التى تبيع الكهرباء،
القدرة = ف × ت × جتا س حيث س الزاوية بين التيار ت والفولت ف.
لهذا يجب أن نأخذ كل هذه الاعتبارات فى الحسبان.
هناك نوعان رئيسيان من أجهزة قياس الطاقة أو القدرة – النوع الرقمى و النوع التماثلى التقليدى.
النوع التماثلى يعتمد على فكرة الموتور حيث يوجد قرص ألومنيوم رقم 4 فى الشكل التالى


يقع على هذا القرص مجالين مغناطيسيين بينهما 90 درجة أحدهما يولد بواسطة ملف يوصل بين طرفى المدخل الكهربى أى يعتمد على الفولت
الأخر يولد من ملف يمر فيه نفس التيار الذاهب للحمل و بالتالى تكون سرعة الدوران دالة فى القدرة المستهلكة الفاعلة أى ما تستهلكه فعليا. لو وضعت ملف مثل محول مثلا ستجد أن التيار يمر فيه و العداد لا يقرأ ولا يتحرك. من هذا المنطلق تعترض شركات توزيع الكهرباء على وجود مثل تلك الأحمال و التى تسحب تيار لا تجنى من ورائه ربحا.
الشكل التالى


يستخدم هذا الجهاز لقياس فرق الجهد المطبق بين طرفين حمل كهربائي ما أو لقياس جهد المصدر ،يوصل هذا الجهاز على التوازي مع المصدر أو الحمل الكهربائي مع شرط سريان التيار الكهربائي أي يجب أن تكون الدارة الكهربائية المراد قياس فولتيتها مغلقة، ويحتوي هذا الجهاز على مفتاح اختيار لتحديد نوع الجهد المراد قياسه هل هو متردد ام ثابت.

جهاز قياس المقاومة الاوم ميتر (ohommeter )

يستخدم هذا الجهاز لقياس مقاومة الاحمال الكهربائية وللتاكد من صلاحية هذه الاحمال ، يوصل هذا الجهاز مع الاحمال المراد قياس مقاومتها على التوازي مع مرعاة عدم وجود سريان للتيار الكهربائي أي ان تكون الدارة مفتوحة

جهاز قياس التيار (الاميتر )(ameter )

يستخدم هذا الجهاز لقياس التيار الكهربائي المار في حمل كهربائي ما ، يوصل هذا الجهاز مع الحمل المراد قياس تياره على التوالي مع مراعاة ان تكون الدارة الكهربائية مغلقة، ويحتوي هذا الجهاز على مفتاح اختيار لتحديد نوع التيار المراد قياسه هل هو متردد ام ثابت





جهاز قياس فرق الجهد الفولتميتر (voltmeter )


يستخدم هذا الجهاز لقياس فرق الجهد المطبق بين طرفين حمل كهربائي ما أو لقياس جهد المصدر ،يوصل هذا الجهاز على التوازي مع المصدر أو الحمل الكهربائي مع شرط سريان التيار الكهربائي أي يجب أن تكون الدارة الكهربائية المراد قياس فولتيتها مغلقة، ويحتوي هذا الجهاز على مفتاح اختيار لتحديد نوع الجهد المراد قياسه هل هو متردد ام ثابت.

جهاز قياس المقاومة الاوم ميتر (ohommeter )

يستخدم هذا الجهاز لقياس مقاومة الاحمال الكهربائية وللتاكد من صلاحية هذه الاحمال ، يوصل هذا الجهاز مع الاحمال المراد قياس مقاومتها على التوازي مع مرعاة عدم وجود سريان للتيار الكهربائي أي ان تكون الدارة مفتوحة

جهاز قياس التيار (الاميتر )(ameter )


يستخدم هذا الجهاز لقياس التيار الكهربائي المار في حمل كهربائي ما ، يوصل هذا الجهاز مع الحمل المراد قياس تياره على التوالي مع مراعاة ان تكون الدارة الكهربائية مغلقة، ويحتوي هذا الجهاز على مفتاح اختيار لتحديد نوع التيار المراد قياسه هل هو متردد ام ثابت

جهاز القياس متعدد الاغراض الافوميتر الأفوميتر (avometer )



يجمع هذا الجهاز بين أكثر الأجهزة اهمية (الاميتر، الافوميتر, الاوميتر )ويحتوي هذا الجهاز على مفتاح اختيار يمكنك من خلاله اختيار نوع الكمية المراد قياسها والتدريج المناسب


يقيس جهاز الأفوميتر :
1. الأميبر ِA
2. الفولت V
3. الأوم
4. الأجهزة الحديثة منها تقيس المكثفات والترانزستور و

وظيفة وطريقة عمله : تستخدم وسائل زيادة مدى القياس في استحداث مثل هذا النوع من الأجهزة الشائعة في أعمال الصيانة والإصلاح حيث يمكن بنفس الجهاز قياس فرق الجهد وشدة التيار بمدى قياسات مختلفة ويتكون هذا الجهاز من آلية حركة واحدة مزودة بالعديد من مجزئات التيار والمفلومات المضاعفة التي باختيار أي منها يمكن استخدام الجهاز لقياس شدة التيار وبمدى للقياس المناسب. :


أجهزة القياس الكهربية

الأفوميتر:-

عبارة عن جهاز متعدد الأغراض حيث يستخدم لاختبار الدائرة الكهربيةوبة يمكن قياس
فرق الجهد للتيار المتردد والمستمر والمقاومة والمللي أمبير للتيار المستمر
ويتكون من:-
1- تدريج الجهاز:-
وهو عبارة عن لوحة معدنية مثبتة علي واجهه الجهاز ويرسم عليها علامات تقسم إلى أقسام صغيرة علي خطوط مقوسة وكل خط يرمز إلى ما يراد قياسه
2-مفتاح ضبط صفر تدريج الاوم:-
ويستخدم عند ضبط الجهاز لقياس المقاومة لضبط نقطة الصفر وذلك عند ملامسة كطبلي القياس أحدهما مع الآخر فأن المؤشر يشير إلى صفر الاوم وهو يوجد علي يمين التدريج
3- مفتاح مدي ونوع القياس:-
ويتم ضبط هذا المفتاح تبعا لنوع الوحدة المقاسة أما فرق جهد أو مقاومة وكذلك مدي القياس وأيضا نوع التيار ويجب أن نعلم انه لا يمكن استخدام اكثر من مدي قياس واحد في نفس الوقت وكذلك لايمكن أعداد الجهاز ليقيس نوعين لوحدتين مقاستين في نفس الوقت
4- أطراف التوصيل:-
وهم عبارة عن فتحتين موجودتين في الجهاز يوصل بهما كبلي القياس وهذه الأطراف يكون عليها رموز واضحة للطرف الموجب(+) والطرف السلب(-)
5- كابلات القياس:-
وهي أسلاك تستخدم لتوصيل الجهاز بالدائرة ودائما الكابل الأحمر (+) والأسود(-) فأذ أوصلنا هذه الكابلات في أماكنها الصحيحة أمكن قياس الوحدات بالقطبية الصحيحة
البنز أمبير:-
وهو احدث من الافوميترويستخدم لقياس شدة التيار والمقاومة وله كابلات أيضا ولكن عند قياس الامبيرالمار في سلك نقوم بفتح فكي الجهاز ونضع فرد السلك داخل الفكين ونقفل علية مما يجعل التيار المار في السلك يقطع القلب الحديدي الموجود بالفكين فيحرك الملفات الداخلية فيعطي قراءة للأمبير المار في السلك ولكن يجب مراعاة إن يكون ضبط التدريج علي مدي اكبر من الأمبير المحتمل قياسه وعند قياس شدة التيار نضع الكابل في مكانة الخاص ونراعي إن يكون مدي القياس اعلي من الفولت المقاس وعند قياس المقاومة(الاوم) نضبط علي مدي المقاومة ونقيس فيعطي قراءة وفي كل القياسات سنجد أمامنا قراءة واضحة علي شاشة الجهازوبالارقام وذلك لان البنز أمبير من النوع الديجيتال أي الرقمي .