Hur fungerar förstärkare?

Förstärkarmätare, eller enklare "ammetrar", är instrument som mäter elektrisk ström. Det finns två typer av ammetrar, de som använder en traditionell analog nålkonstruktion och nyare halvledarmätare med digitala avläsningar. Mätare av varje typ svarar i sig på direkta ström eller endast DC, men med ytterligare kretsar kan också mäta växelström eller AC.

Analoga mätare

Kärnan i en analog mätare är en galvanometer, ett känsligt instrument som innehåller en rörlig trådspole ansluten till ingångarna. Spolen producerar ett magnetfält från den elektriska strömmen som går igenom det, och detta magnetfält reagerar med ett andra fält, vanligtvis från en permanentmagnet i mätaren. En fjäder motverkar vridmomentet som skapas av växelverkan mellan de två magnetfälten. När strömmen ökar sträcker sig fjädern i proportion till ingångsströmmen, och en nål fäst vid spolen indikerar storleken på den elektriska strömmen.

Räckvidd

En galvanometer är väldigt känslig, med ett användbart utbud av mikroampere upp till några millimeter. För att läsa större strömvärden använder en analog amperemätare en kombination av serie- och parallellmotstånd för att utöka galvanometern.

Digitala mätare

Digitala mätare använder halvledarelektronik för att mäta strömflödet. Deras design består av en digital voltmeter ansluten över en kalibrerad ström shunt. Shunten har ett mycket litet motstånd och passerar den stora majoriteten av strömmen medan mätaren läser den lilla spänningen över den. Spänningen är proportionell mot strömmen som går genom shunten, och voltmätaren använder en analog-till-digital-omvandlare och andra digitala kretsar för att översätta spänningen till en digital kod som mätaren kan visa som det aktuella värdet.

AC-strömmar

Riktningen för spolböjningen i en galvanometer beror på polariteten hos den applicerade strömmen, så AC-strömmar som kontinuerligt vänder riktning registreras inte. För att en strömmätare ska kunna läsa växelström måste den ha en likriktarbrokrets för att konvertera ingångsströmmen till likström. Med detta tillägg sker avböjningen alltid i samma riktning, oavsett den applicerade strömpolariteten. Digitala mätaravläsningar beror också på strömriktningen, så de använder också likriktare för att läsa växelström.

Klämmätare

Ammetrar ansluter vanligtvis direkt till de aktuella vägarna de mäter, men vissa mätare har fastspänningssonder som gör att du kan mäta utan att bryta in i kretsen du mäter. En klämmätare är inte lika exakt som en kabelansluten till en krets, men den kan vara användbar för engångsmätningar eller där ström- eller spänningsnivåerna är extrema. Vissa klämproppar använder magnetisk koppling i mätkretsen, så de fungerar bara för växelström, medan andra använder Hall Effect-sensorer som svarar på likström.