طرز کار آمپرمتر کلمپی برای اندازه گیری جریان مستقیم

[hassan_salami 38]

سلام دوستان

یه سئوال داشتم .

من تاکنون فکر می کردم که آمپرمتر کلمپی فقط قادر است جریان کتناوب را اندازه گیری نماید . اما تازگی آمپرمتری دیدم که امکان اندازه گیری جریان مستقیم را هم دارد . از دوستانی که در خصوص مکانیزم کار این آمپر متر چیزی می دانند خواهش میکنم راهنمایی بفرمایند . با تشکر .

[Mehdi.Aref 26781]

سلام دوستان

یه سئوال داشتم .

من تاکنون فکر می کردم که آمپرمتر کلمپی فقط قادر است جریان کتناوب را اندازه گیری نماید . اما تازگی آمپرمتری دیدم که امکان اندازه گیری جریان مستقیم را هم دارد . از دوستانی که در خصوص مکانیزم کار این آمپر متر چیزی می دانند خواهش میکنم راهنمایی بفرمایند . با تشکر .

 

سنجش جریان مستقیم توسط آمپر مترهای کلمپی توسط سنسورهای هال انجام می شود. این آمپرمترها در دو نوع AC و DC ساخته می شوند.

اگر جریانی از یک بلور رسانا در جهت عمود بر میدان مغناطیسی یکنواخت (H) اعمال‌شده عبور کند، رسانا دارای اختلاف پتانسیل (ΔV) میان رخ‌های عمود بر جهت جریان و میدان مغناطیسی خواهد شد. این پدیده را به افتخار کاشف آن ادوین هال اثر هال می‌گویند.اثر هال نتیجهٔ طبیعت جریان عبوری از هادی است. جریان از حرکت تعداد زیادی حامل‌های بار تشکیل می‌شود که معمولاً الکترون‌ها، حفره‌ها یا ترکیبی از این دو هستند. حامل‌های بار هنگام حرکت در میدانی که بر مسیر حرکت آنها عمود است، نیرویی را تجربه می‌کنند، که نیروی لورنتز نامیده می‌شود. وقتی چنین میدان مغناطیسی‌ای حاضر نباشد، بارها تقریبا به صورت مستقیم حرکت می‌نمایند. اما وقتی یک میدان مغناطیسی عمود اعمال شود، مسیر آنها منحرف می‌شود و روی یکی سطوح ماده تجمع می‌کنند. نتیجهٔ این امر به جای ماندن بارهای مساوی اما با علامت مخالف در سطح دیگر خواهد بود، یعنی همان‌جایی که کمبود حامل بار وجود دارد. و بدین ترتیب یک توزیع نامتقارن از چگالی بار در سطح عنصر هال به وجود می‌آید که جهت آن عمود بر میدان مغناطیسی و جهت حرکت حامل‌های بار است. جدا شدن بارها یک میدان الکتریکی ایجاد می‌کند که با ادامهٔ مهاجرت بارها مخالفت خواهد کرد. بنابراین یک اختلاف پتانسیل ثابت تا زمانی که جریان ادامه داشته باشد به وجود خواهد آمد.

 

 

برای یک فلز ساده که تنها یک نوع حامل بار (الکترون‌ها) در آن وجود دارد، ولتاژ هال (VH)، به صورت زیر بدست می‌آید:

 

VH=-IB/(dne)

 

 

که در آن I جریان عبوری از طول صفحه، B چگالی شار مغناطیسی، d عمق صفحه، e بار الکتریکی الکترون و n چگالی حامل‌های بار الکتریکی است.

 

اثر هال به صورت زیر تعریف می‌شود:

 

RH= Ey/JxB

 

 

که در آن j چگالی جریان الکترون‌های حامل است. در سیستم اِس‌آی این فرمول به صورت زیر ساده می‌شود:

 

 

بنابراین اثر هال به عنوان ابزاری که می‌توان به وسیلهٔ آن یا چگالی حامل و یا میدان مغناطیسی را اندازه گرفت، بسیار سودمند است.