Como funcionam os amperímetros?

Amperímetros, ou simplesmente "amperímetros", são instrumentos que medem a corrente elétrica. Existem dois tipos de amperímetros, aqueles que usam um design de agulha analógico tradicional e medidores de estado sólido mais recentes com leituras digitais. Os medidores de cada tipo respondem inerentemente ao direto corrente, ou DC, apenas, mas com circuitos adicionais também pode medir a corrente alternada, ou AC.

Medidores Analógicos

No coração de um medidor analógico está um galvanômetro, um instrumento sensível que contém uma bobina de fio móvel conectada aos terminais de entrada. A bobina produz um campo magnético a partir da corrente elétrica que passa por ela, e esse campo magnético reage com um segundo campo, geralmente de um ímã permanente no medidor. Uma mola neutraliza o torque criado pela interação dos dois campos magnéticos. À medida que a corrente aumenta, a mola se estica em proporção à corrente de entrada e uma agulha presa à bobina indica a magnitude da corrente elétrica.

Alcance

Um galvanômetro é muito sensível, com uma gama utilizável de microamperes de até alguns miliamperes. Para ler valores de corrente maiores, um amperímetro analógico usa uma combinação de resistores em série e paralelo para expandir o alcance do galvanômetro.

Medidores Digitais

Os medidores digitais usam eletrônicos de estado sólido para medir o fluxo de corrente. Seus projetos consistem em um voltímetro digital conectado através de um shunt de corrente calibrado. O shunt tem uma resistência muito pequena e passa a maior parte da corrente enquanto o medidor lê a pequena tensão através dele. A tensão é proporcional à corrente que passa pelo shunt e o voltímetro usa um conversor analógico para digital e outro circuito digital para traduzir a tensão em um código digital que o medidor pode exibir como o valor da corrente.

Correntes AC

A direção da deflexão da bobina em um galvanômetro depende da polaridade da corrente aplicada, de modo que as correntes CA que continuamente invertem a direção não serão registradas. Para que um medidor de corrente leia AC, ele deve ter um circuito de ponte retificadora para converter a corrente de entrada em DC. Com esta adição, a deflexão ocorre sempre na mesma direção, independente da polaridade da corrente aplicada. As leituras do medidor digital também dependem da direção da corrente, portanto, eles também usam retificadores para ler a corrente CA.

Medidores de fixação

Os amperímetros geralmente se conectam diretamente aos caminhos de corrente que medem, mas alguns medidores têm sondas de fixação que permitem fazer medições sem interromper o circuito que está medindo. Um medidor de grampo não é tão preciso quanto um conectado a um circuito, mas pode ser útil para medições únicas ou onde os níveis de corrente ou tensão são extremos. Algumas sondas clamp-on usam acoplamento magnético no circuito de medição, portanto, funcionam apenas para correntes CA, enquanto outras usam sensores de efeito Hall que respondem a correntes CC.