Ampermetre, devredeki elektrik akımını ölçmek için kullanılan bir elektronik ölçüm cihazıdır. Esasen akım, amper cinsinden ölçülür. Hem küçük hem de büyük elektrikli cihazlarda akım miktarını (akım şiddetini) ve oranını ölçmek için çok sayıda ampermetre türü bulunmaktadır.
Ampermetre, kapalı bir devredeki akımının gücünü A sembolü, mA sembolü ile ölçmeye yarayan bir araçtır. 1 Amper 1000 mA'ya eşittir. Ampermetrenin bu ismi almasının nedeni ise bir elektrik devresindeki akımın Amper (A) cinsinden ölçülmesi ve bu birimin metre (m) olmasıdır. Daha küçük elektrik devrelerinde daha küçük akım değerlerini ölçmek için mili ampermetreler ve mikro ampermetreler kullanılmaktadır.
Ampermetre, bir elektrik teknisyeninin sahip olması gereken zorunlu bir araçtır. Bu elektrik ölçüm cihazı, elektrik akımı arttıkça daha büyük bir sapma oluşturan manyetik alan kaplı bobin tarafından üretilen Lorentz kuvvetine ilişkin kurallara göre çalışır.
Elektrik teknisyenleri, mühendisler ve ustalar tarafından elektromanyetizma ve elektrik akımlarının davranışı ile ilgili bir dizi testi gerçekleştirmek için ihtiyaç duyulan ampermetre, aynı zamanda çeşitli elektrik cihazlarının arızalarının tespit edilmesine de olanak sunmaktadır.
İç mekanizmalarına bağlı olarak ampermetreler farklı kategorilere ayrılır. Ayrıca akım türlerine göre (alternatif akım ve doğru akım) göre da ampermetreler farklı şekilde isimlendirilmektedir.
Hareketli bobin ampermetrenin (bobinli ampermetreler) üç ana bileşeni vardır: kalıcı bir mıknatıs, bir spiral yay ve yaya monte edilmiş bir ince tel bobin. Bobinden akım geçtiğinde, bir manyetik alan oluşturur ve kalıcı mıknatıstan gelen manyetik alan akımı iter. Mıknatıs hareketsiz olduğundan ve bobin bir spiral yay üzerine monte edildiğinden manyetik alanın gücüne göre yol verir ve döner. Böylece iğne hareket eder ve bir okuma meydana gelir.
Hareketli bobin ampermetreler lineer ölçeklere sahiptir ve akımı birkaç mikroamperden 10 mili ampere kadar ölçebilir. Bu ampermetreler kesin bir akım yönüne sahiptir; yani pozitif ve negatif kutupları vardır. Ayrıca AC akımı ampermetrenin ölçmesi mümkün değildir.
Hareketli bobin ampermetre ile aynı prensipte çalışan hareketli manyetik ampermetre, bobini sabit tutarken mıknatısın hareket etmesini sağlar.
Manyetik ampermetreler büyük, kalın bobinlere sahip olabilir ve bu nedenle 20-50 Amper gibi çok daha yüksek miktarlardaki akımları algılayabilirler. Ayrıca diğer ampermetre türlerinden daha büyüktür. Hatta bazılarında o kadar güçlü mıknatıslar var ki, mıknatısı sabitlemek için spiral yaylar yerine başka bir mekanizma kullanılmaktadır.
Bir mıknatıs ve bir bobin kullanmak yerine her iki bobini de kullanırsak? Sonuç, elektrodinamik ampermetre dediğimiz şeydir. Mıknatıs yerine, elektromıknatıs görevi gören bir bobine sahiptir ve diğer bobin, her zamanki gibi iğne ile yaylı bir platform üzerine oturur. Kalıcı bir manyetik alan yerine iğne, daha büyük bobin tarafından oluşturulan geçici mıknatısın etkisiyle hareket eder.
Bobinlerin polaritesi sapmada birbirini yok edeceğinden, hem DC hem de AC akımla çalışabilen ilk ampermetre türüdür. Bu nedenle, elektrodinamik ampermetreler, pozitif veya negatif kutupları olmayan ilk AC ampermetrelerdir.
Hem doğru hem de alternatif akımlara yanıt veren ampermetre türüdür. Burada, sabit bir tel bobin içine eşmerkezli olarak yerleştirilmiş yumuşak demirden (veya yüksek geçirgenlikli çelikten) iki kavisli plaka vardır. Dış demir kanat sabittir ve bobine daha yakındır.
Elektromıknatıs, akımın doğrudan mı yoksa alternatif mi olduğuna bakılmaksızın oluşturulacağından ve iç demir her iki durumda da aynı şekilde tepki vereceğinden, analog ampermetre hem AC hem de DC akımlarla çalışabilir. Bu aynı zamanda geçen bir AC akımının RMS değerini de gösterebilir.
Analog ampermetrelerde sapma miktarı, geçen akımın karesiyle orantılı olduğundan, analog ampermetrenin ölçeği logaritmik olmalıdır.
Birçok dijital ölçüm cihazında olduğu gibi, dijital ampermetre de aynı mantıkla çalışır. Değeri analog sistemden alıp bir ADC'ye (Analogdan Dijital Dönüştürücü) gönderir. Dijital ampermetre bir istisna değildir. Modern cihazlarda, akımı ölçmek yerine, bir şant üzerindeki voltaj ölçülür ve bu, amper ölçeğinde görünecek şekilde kalibre edilir.
Bunlar daha yaygın olarak enerji sayaçları olarak bilinir. Okumada sadece akımın mevcut değerini göstermek yerine, entegre bir ampermetre değerleri toplar ve artan değeri gösterir. Doğal olarak, genellikle enerji birimi değerinin çeşitli türlerini göstermek için birden çok kadran içerir. Temel olarak, akım, serbest çarkı yavaşça manyetik olarak döndürmek için hareket eder, bu da kadranlarda değeri gösteren saat benzeri bir mekanizmayı döndürür.
Termal ampermetreler, bir elektrik akımı tarafından üretilen ısının akımın karesiyle orantılı olduğu durumlarda Joule genleşmesi yasasını kullanarak çalışır.
Ampermetre kullanımında dikkat etmeniz gereken ilk şey, ölçtüğünüz devredeki akımdır. Akımı maksimum ölçüm sınırını aşan bir devreyi ölçerseniz, ampermetredeki bileşenler zarar görür veya arızalanır.
Ampermetre tasarımına göre hem dikey hem de yatay kullanılabilir. Ampermetreler, metre iğnesinin veya ampermetre göstergesinin değerlendirmesini etkilemeyecek şekilde tasarlanmıştır.
Ampermetre ile ölçüm yapmadan önce kullandığınız ampermetrenin ayarlandığından veya kalibre edildiğinden emin olun. Ampermetreyi pil gibi yüksek voltajlı devrelere bağlamayın çünkü bu ampermetre cihazına zarar verebilir ve kullanıcı için de tehlikeye neden olabilir.