Bagaimana Meter Am Mengukur Arus?

Pengantar

Meter am, atau lebih ringkasnya "ammeters", adalah alat pengukur aliran arus elektrik. Terdapat dua jenis ammeters: yang menggunakan reka bentuk jarum analog tradisional, dan meter digital bersiarah. Kedua-dua jenis ini secara asasnya hanya berfungsi dengan arus terus (DC), namun dengan rangkaian tambahan ia juga dapat mengukur arus alternatif (AC).

Meter Analog

Inti meter analog ialah galvanometer, sebuah instrumen sensitif yang mengandungi kumparan kawat yang boleh bergerak dan dipasang pada terminal input. Kumparan ini menghasilkan medan magnet apabila arus elektrik mengalir melaluinya, dan medan ini berinteraksi dengan medan lain, biasanya daripada magnet kekal dalam meter. Mekanisme pegas menetralkan tork yang dihasilkan oleh interaksi dua medan magnet ini. Semakin tinggi arus, semakin melenting pegas, dan jarum yang terhubung ke kumparan menunjukkan magnitud arus elektrik.

Julat

Galvanometer sangat sensitif, dengan julat penggunaan daripada beberapa mikroamp hingga beberapa milliamper. Untuk membaca nilai arus yang lebih besar, ammeter analog menggunakan gabungan penentangan seri dan paralel bagi memperluaskan julat galvanometer.

Meter Digital

Meter digital menggunakan elektronik pepejal (solid‑state) untuk mengukur aliran arus. Reka bentuknya terdiri daripada voltmeter digital yang dipasang merentas shunt arus yang dikalibrasi. Shunt ini mempunyai rintangan sangat kecil dan mempamerkan sebahagian besar arus, sementara meter membaca voltan kecil di sepanjang shunt. Voltangan ini bersuatu dengan arus yang melalui shunt, dan voltmeter menggunakan penukar analog‑digital serta litar digital lain untuk menukarkan voltan kepada kod digital yang dipaparkan sebagai nilai arus.

Arus AC

Pengaruh defleksi kumparan dalam galvanometer bergantung kepada polarisasi arus yang diberikan, jadi arus AC yang sentiasa menukar arah tidak akan direkod. Untuk mengukur arus AC, meter perlu dilengkapi dengan litar cermin penapisan (rectifier bridge) yang menukar arus masuk kepada DC. Dengan tambahan ini, defleksi sentiasa berlaku dalam arah yang sama, tidak kira polariti arus. Pembacaan meter digital juga memerlukan penapisan kerana ia juga bergantung kepada arah arus.

Meter Clamp‑On

Biasanya, ammeters dipasang terus ke jalur arus yang diukur. Tetapi beberapa meter dilengkapi probe clamp‑on yang membolehkan pengukuran tanpa memutuskan litar. Walaupun ketepatan meter clamp‑on tidak setara dengan meter yang dihubungkan langsung, ia berguna untuk pengukuran sekali sahaja atau pada arus/voltan yang sangat tinggi. Sesetengah probe clamp‑on menggunakan pemadanan magnetik, berfungsi hanya untuk arus AC, manakala yang lain menggunakan sensor Hall Effect yang merespon arus DC.