[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki29\/2021\/10\/28\/amperemeter-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki29\/2021\/10\/28\/amperemeter-wikipedia\/","headline":"Amperemeter \u2013 Wikipedia","name":"Amperemeter \u2013 Wikipedia","description":"before-content-x4 Ger\u00e4t zum Messen von elektrischem Strom Vorf\u00fchrmodell eines Dreheisen-Amperemeters. 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Wenn der Strom durch die Spule zunimmt, wird der Kolben weiter in die Spule hineingezogen und der Zeiger schwenkt nach rechts aus.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Ein Amperemeter (Abk\u00fcrzung von Amperemeter) ist ein Messger\u00e4t zum Messen des Stroms in einem Stromkreis.  Elektrische Str\u00f6me werden in Ampere (A) gemessen, daher der Name.  Das Amperemeter wird normalerweise in Reihe mit dem Stromkreis geschaltet, in dem der Strom gemessen werden soll.  Ein Amperemeter hat normalerweise einen niedrigen Widerstand, damit es keinen signifikanten Spannungsabfall im gemessenen Stromkreis verursacht.Ger\u00e4te zur Messung kleinerer Str\u00f6me im Milliampere- oder Mikroampere-Bereich werden bezeichnet als Millimeter oder Mikroamperemeter.  Fr\u00fche Amperemeter waren Laborinstrumente, die f\u00fcr den Betrieb auf das Erdmagnetfeld angewiesen waren.  Ende des 19. Jahrhunderts wurden verbesserte Instrumente entwickelt, die in jeder Position montiert werden konnten und genaue Messungen in elektrischen Energiesystemen erm\u00f6glichten.  Es wird im Allgemeinen durch den Buchstaben \u201eA\u201c in einer Schaltung dargestellt.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4  Amperemeter vom Physik-Department der University of DundeeTable of ContentsGeschichte[edit]Drehspule[edit]Beweglicher Magnet[edit]Elektrodynamik[edit]Dreheisen[edit]Hei\u00dfdraht[edit]Digital[edit]Integrieren[edit]Picoamperemeter[edit]Anwendung[edit]Siehe auch[edit]Verweise[edit]Externe Links[edit]Geschichte[edit]  Der Zusammenhang zwischen elektrischem Strom, Magnetfeldern und physikalischen Kr\u00e4ften wurde erstmals 1820 von Hans Christian \u00d8rsted festgestellt, der beobachtete, dass eine Kompassnadel von der Nordrichtung abgelenkt wurde, wenn ein Strom in einem benachbarten Draht floss.  Das Tangentialgalvanometer wurde verwendet, um Str\u00f6me mit diesem Effekt zu messen, wobei die R\u00fcckstellkraft, die den Zeiger in die Nullposition zur\u00fcckf\u00fchrte, durch das Erdmagnetfeld bereitgestellt wurde.  Dies machte diese Instrumente nur verwendbar, wenn sie auf das Erdfeld ausgerichtet waren.  Die Empfindlichkeit des Instruments wurde durch zus\u00e4tzliche Drahtwindungen erh\u00f6ht, um den Effekt zu vervielfachen \u2013 die Instrumente wurden “Multiplikatoren” genannt.[1]Das Wort Rheoskop als Detektor f\u00fcr elektrische Str\u00f6me wurde um 1840 von Sir Charles Wheatstone gepr\u00e4gt, wird aber nicht mehr zur Beschreibung elektrischer Instrumente verwendet.  Das Wort Make-up \u00e4hnelt dem von Rheostat (auch von Wheatstone gepr\u00e4gt), die ein Ger\u00e4t war, das verwendet wurde, um den Strom in einem Stromkreis einzustellen.  Rheostat ist ein historischer Begriff f\u00fcr einen variablen Widerstand, der jedoch im Gegensatz zu Rheoskopen immer noch vorkommen kann.[2][3]       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Einige Instrumente sind Panel-Meter, soll auf einer Art Bedienfeld montiert werden.  Von diesen wird der flache, horizontale oder vertikale Typ oft als an . bezeichnet Kantenmesser.Drehspule[edit]  Zu messender Leitungsstrom.Feder mit R\u00fcckstellkraftDiese Illustration ist konzeptionell;  in einem praktischen Meter ist der Eisenkern station\u00e4r, und vordere und hintere Spiralfedern f\u00fchren Strom zur Spule, die auf einem rechteckigen Spulenk\u00f6rper getragen wird.  Au\u00dferdem sind die Pole des Permanentmagneten Kreisb\u00f6gen.Das D’Arsonval Galvanometer ist ein Drehspul-Amperemeter.  Es verwendet magnetische Ablenkung, bei der ein Strom, der durch eine Spule flie\u00dft, die sich im Magnetfeld eines Permanentmagneten befindet, eine Bewegung der Spule bewirkt.  Die moderne Form dieses Instruments wurde von Edward Weston entwickelt und verwendet zwei Spiralfedern, um die R\u00fcckstellkraft bereitzustellen.  Der gleichm\u00e4\u00dfige Luftspalt zwischen dem Eisenkern und den Permanentmagnetpolen macht die Auslenkung des Z\u00e4hlers linear proportional zum Strom.  Diese Messger\u00e4te haben lineare Skalen.  Grundlegende Z\u00e4hlerbewegungen k\u00f6nnen eine Vollauslenkung f\u00fcr Str\u00f6me von etwa 25 Mikroampere bis 10 Milliampere aufweisen.[4]Da das Magnetfeld polarisiert ist, wirkt die Messnadel f\u00fcr jede Stromrichtung in entgegengesetzte Richtungen.  Ein Gleichstrom-Amperemeter ist daher empfindlich auf die Polarit\u00e4t, in der es angeschlossen ist;  die meisten sind mit einem Pluspol gekennzeichnet, aber einige haben Mitte-Null-Mechanismen[note 1]  und kann Str\u00f6me in beide Richtungen anzeigen.  Ein Drehspulmesser zeigt den Durchschnitt (Mittelwert) eines sich \u00e4ndernden Stroms an,[note 2]  was null f\u00fcr AC ist.  Aus diesem Grund sind Drehspulz\u00e4hler nur f\u00fcr Gleichstrom direkt verwendbar, nicht f\u00fcr Wechselstrom.Diese Art der Z\u00e4hlerbewegung ist sowohl bei Amperemetern als auch bei anderen davon abgeleiteten Messger\u00e4ten wie Voltmetern und Ohmmetern sehr verbreitet.Beweglicher Magnet[edit]Drehmagnet-Amperemeter funktionieren im Wesentlichen nach dem gleichen Prinzip wie Drehspulen, au\u00dfer dass die Spule im Messger\u00e4tgeh\u00e4use montiert ist und ein Permanentmagnet die Nadel bewegt.  Drehmagnet-Amperemeter k\u00f6nnen gr\u00f6\u00dfere Str\u00f6me als Drehspulinstrumente f\u00fchren, oft mehrere zehn Ampere, da die Spule aus dickerem Draht hergestellt werden kann und der Strom nicht von den Spiralfedern getragen werden muss.  Tats\u00e4chlich haben einige Amperemeter dieser Art \u00fcberhaupt keine Spiralfedern, sondern verwenden einen festen Permanentmagneten, um die R\u00fcckstellkraft bereitzustellen.Elektrodynamik[edit]Ein elektrodynamisches Amperemeter verwendet einen Elektromagneten anstelle des Permanentmagneten des d’Arsonval-Uhrwerks.  Dieses Instrument kann sowohl auf Wechsel- als auch auf Gleichstrom reagieren[4]  und zeigt auch den wahren Effektivwert f\u00fcr AC an.  Siehe Wattmeter f\u00fcr eine alternative Verwendung f\u00fcr dieses Instrument.Dreheisen[edit]  Gesicht eines \u00e4lteren Dreheisen-Amperemeters mit seiner charakteristischen nichtlinearen Skala.  Das Amperemeter-Symbol aus Dreheisen befindet sich in der unteren linken Ecke des Messger\u00e4ts.Dreheisen-Amperemeter verwenden ein St\u00fcck Eisen, das sich bewegt, wenn es von der elektromagnetischen Kraft einer festen Drahtspule einwirkt.  Der Dreheisenz\u00e4hler wurde 1884 vom \u00f6sterreichischen Ingenieur Friedrich Drexler erfunden.[5]  Dieser Z\u00e4hlertyp reagiert sowohl auf Gleich- als auch auf Wechselstrom (im Gegensatz zum Drehspul-Amperemeter, das nur mit Gleichstrom arbeitet).  Das Eisenelement besteht aus einem beweglichen Fl\u00fcgel, der an einem Zeiger befestigt ist, und einem feststehenden Fl\u00fcgel, der von einer Spule umgeben ist.  Wenn Wechsel- oder Gleichstrom durch die Spule flie\u00dft und in beiden Fl\u00fcgeln ein Magnetfeld induziert, sto\u00dfen sich die Fl\u00fcgel ab und der bewegliche Fl\u00fcgel lenkt gegen die R\u00fcckstellkraft der feinen Schraubenfedern aus.[4]  Die Auslenkung eines Dreheisenz\u00e4hlers ist proportional zum Quadrat des Stroms.  Folglich haben solche Messger\u00e4te normalerweise eine nichtlineare Skala, aber die Eisenteile werden normalerweise in ihrer Form modifiziert, um die Skala \u00fcber den gr\u00f6\u00dften Teil ihres Bereichs ziemlich linear zu machen.  Dreheiseninstrumente zeigen den Effektivwert jeder angelegten AC-Wellenform an.  Dreheisen-Amperemeter werden h\u00e4ufig verwendet, um den Strom in Wechselstromkreisen mit industrieller Frequenz zu messen.Hei\u00dfdraht[edit]In einem Hitzdraht-Amperemeter flie\u00dft ein Strom durch einen Draht, der sich bei Erw\u00e4rmung ausdehnt.  Obwohl diese Instrumente eine langsame Reaktionszeit und eine geringe Genauigkeit aufweisen, wurden sie manchmal bei der Messung von Hochfrequenzstrom verwendet.[4]    Diese messen auch den wahren Effektivwert f\u00fcr einen angelegten Wechselstrom.Digital[edit]\u00c4hnlich wie das analoge Amperemeter die Grundlage f\u00fcr eine Vielzahl von abgeleiteten Messger\u00e4ten, einschlie\u00dflich Voltmetern, bildete, ist der grundlegende Mechanismus f\u00fcr ein digitales Messger\u00e4t ein digitaler Voltmeter-Mechanismus, und andere Arten von Messger\u00e4ten sind darauf aufgebaut.Digitale Amperemeter-Designs verwenden einen Shunt-Widerstand, um eine kalibrierte Spannung proportional zum flie\u00dfenden Strom zu erzeugen.  Diese Spannung wird dann von einem digitalen Voltmeter unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) gemessen;  die Digitalanzeige ist kalibriert, um den Strom durch den Shunt anzuzeigen.  Solche Instrumente werden oft kalibriert, um nur den RMS-Wert f\u00fcr eine Sinuswelle anzuzeigen, aber viele Designs zeigen den wahren RMS innerhalb der Grenzen des Wellenscheitelfaktors an.Integrieren[edit]  Ein integrierender Stromz\u00e4hler, kalibriert in Amperestunden oder LadungEs gibt auch eine Reihe von Ger\u00e4ten, die als integrierende Amperemeter bezeichnet werden.[6][7]  Bei diesen Amperemetern wird der Strom \u00fcber die Zeit summiert, was das Produkt aus Strom und Zeit ergibt;  die proportional zu der mit diesem Strom \u00fcbertragenen elektrischen Ladung ist.  Diese k\u00f6nnen verwendet werden, um Energie zu messen (die Ladung muss mit der Spannung multipliziert werden, um Energie zu ergeben) oder um die Ladung einer Batterie oder eines Kondensators abzusch\u00e4tzen.Picoamperemeter[edit]Ein Pikoamperemeter oder Pikoamperemeter misst sehr niedrige elektrische Str\u00f6me, normalerweise vom Pikoampere-Bereich am unteren Ende bis zum Milliampere-Bereich am oberen Ende.  Pico-Amperemeter werden verwendet, wenn der gemessene Strom unter den Empfindlichkeitsgrenzen anderer Ger\u00e4te, wie z. B. Multimetern, liegt.Die meisten Pikoamperemeter verwenden eine “virtuelle kurze” Technik und haben mehrere verschiedene Messbereiche, zwischen denen umgeschaltet werden muss, um mehrere Messdekaden abzudecken.  Andere moderne Pikoamperemeter verwenden eine Logkompression und eine “Stromsenken”-Methode, die eine Bereichsumschaltung und damit verbundene Spannungsspitzen eliminiert.[8]  Spezielle Design- und Verwendungs\u00fcberlegungen m\u00fcssen beachtet werden, um Leckstr\u00f6me zu reduzieren, die Messungen \u00fcberschwemmen k\u00f6nnen, wie z. B. spezielle Isolatoren und angetriebene Abschirmungen.  Triaxialkabel werden h\u00e4ufig f\u00fcr Sondenverbindungen verwendet.Anwendung[edit]Die meisten Amperemeter sind entweder in Reihe mit dem Stromkreis geschaltet, der den zu messenden Strom f\u00fchrt (f\u00fcr kleine Bruchteile von Ampere) oder ihre Shunt-Widerst\u00e4nde sind in \u00e4hnlicher Weise in Reihe geschaltet.  In beiden F\u00e4llen flie\u00dft der Strom durch das Messger\u00e4t oder (meistens) durch seinen Shunt.  Amperemeter d\u00fcrfen nicht direkt an einer Spannungsquelle angeschlossen werden, da ihr Innenwiderstand sehr gering ist und ein \u00dcberstrom flie\u00dfen w\u00fcrde.  Amperemeter sind f\u00fcr einen geringen Spannungsabfall an ihren Anschl\u00fcssen ausgelegt, viel weniger als ein Volt;  die vom Amperemeter erzeugten zus\u00e4tzlichen Stromkreisverluste werden als seine “Last” auf dem gemessenen Stromkreis bezeichnet.Gew\u00f6hnliche Weston-Meterwerke k\u00f6nnen h\u00f6chstens Milliampere messen, da die Federn und praktischen Spulen nur begrenzte Str\u00f6me f\u00fchren k\u00f6nnen.  Um gr\u00f6\u00dfere Str\u00f6me zu messen, wird ein Widerstand namens a Shunt wird parallel zum Z\u00e4hler platziert.  Die Widerst\u00e4nde von Shunts liegen im Bereich von ganzzahligen bis zu Bruchteilen von Milliohm.  Fast der gesamte Strom flie\u00dft durch den Shunt und nur ein kleiner Teil flie\u00dft durch das Messger\u00e4t.  Dadurch kann das Messger\u00e4t gro\u00dfe Str\u00f6me messen.  Herk\u00f6mmlicherweise hat das mit einem Shunt verwendete Messger\u00e4t einen Vollausschlag (FSD) von 50 mV, daher sind Shunts normalerweise so ausgelegt, dass sie einen Spannungsabfall von . erzeugen 50 mV wenn sie ihren vollen Nennstrom f\u00fchren.  Ayrton-Shunt-SchaltprinzipUm ein Mehrbereichs-Amperemeter herzustellen, kann ein Wahlschalter verwendet werden, um einen von mehreren Shunts \u00fcber das Messger\u00e4t zu schalten.  Es muss ein Trennschalter sein, um beim Umschalten der Bereiche sch\u00e4dliche Stromst\u00f6\u00dfe durch die Z\u00e4hlerbewegung zu vermeiden.Eine bessere Anordnung ist der von William E. Ayrton erfundene Ayrton-Shunt oder Universal-Shunt, der keinen Unterbrechungsschalter ben\u00f6tigt.  Es vermeidet auch jede Ungenauigkeit aufgrund des Kontaktwiderstands.  In der Abbildung w\u00e4ren die Widerstandswerte unter der Annahme eines Uhrwerks mit einer Endwertspannung von 50 mV und gew\u00fcnschten Strombereichen von 10 mA, 100 mA und 1 A: R1=4,5 Ohm, R2=0,45 Ohm, R3 = 0,05 Ohm.  Und wenn der Bewegungswiderstand beispielsweise 1000 Ohm betr\u00e4gt, muss R1 auf 4,525 Ohm eingestellt werden.Geschaltete Shunts werden selten f\u00fcr Str\u00f6me \u00fcber 10 Ampere verwendet.  Null-Mitten-Amperemeter werden f\u00fcr Anwendungen verwendet, bei denen der Strom mit beiden Polarit\u00e4ten gemessen werden muss, was in wissenschaftlichen und industriellen Ger\u00e4ten \u00fcblich ist.  Null-Mitten-Amperemeter werden h\u00e4ufig auch in Reihe mit einer Batterie geschaltet.  Bei dieser Anwendung lenkt das Aufladen des Akkus die Nadel auf eine Seite der Skala (normalerweise die rechte Seite) und das Entladen des Akkus lenkt die Nadel auf die andere Seite.  Ein spezieller Typ von Null-Mitten-Amperemeter zum Testen hoher Str\u00f6me in Pkw und Lkw verf\u00fcgt \u00fcber einen schwenkbaren Stabmagneten, der den Zeiger bewegt, und einen feststehenden Stabmagneten, um den Zeiger stromlos zentriert zu halten.  Das Magnetfeld um den zu messenden stromdurchflossenen Draht lenkt den beweglichen Magneten ab.Da der Amperemeter-Shunt einen sehr geringen Widerstand hat, f\u00fchrt eine versehentliche Parallelschaltung des Amperemeters mit einer Spannungsquelle zu einem Kurzschluss, der bestenfalls eine Sicherung durchbrennt, das Instrument und die Verkabelung m\u00f6glicherweise besch\u00e4digt und einen Beobachter verletzen kann.In Wechselstromkreisen wandelt ein Stromwandler das Magnetfeld um einen Leiter in einen kleinen Wechselstrom um, typischerweise entweder 1 A oder 5 A bei vollem Nennstrom, der mit einem Meter gut abgelesen werden kann.  Auf \u00e4hnliche Weise wurden genaue ber\u00fchrungslose AC\/DC-Amperemeter unter Verwendung von Hall-Effekt-Magnetfeldsensoren konstruiert.  Ein tragbares handgehaltenes Strommesszange ist ein g\u00e4ngiges Werkzeug f\u00fcr die Wartung von industriellen und gewerblichen elektrischen Ger\u00e4ten, das vor\u00fcbergehend \u00fcber einen Draht geklemmt wird, um den Strom zu messen.  Einige neuere Typen haben ein paralleles Paar weichmagnetischer Sonden, die auf beiden Seiten des Leiters angeordnet sind.Siehe auch[edit]^ Die Ruheposition der Nadel befindet sich in der Mitte der Skala und die R\u00fcckstellfeder kann in beide Richtungen gleich gut wirken.^ vorausgesetzt, seine Frequenz ist schneller als das Messger\u00e4t reagieren kannVerweise[edit]^ LA Geddes, R\u00fcckblick: Wie sich die Messung von elektrischem Strom im Laufe der Zeit verbessert hat, IEEE-Potenziale, Feb.\/M\u00e4rz 1996, Seiten 40-42^ Brian Bowers (Hrsg.), Sir Charles Wheatstone FRS: 1802-1875, IET, 2001 ISBN 0-85296-103-0 S.104-105^ \u1fe5\u03ad\u03bf\u03c2, \u03b1\u03b9.  Liddell, Henry George;  Scott, Robert; Ein griechisch-englisches Lexikon beim Perseus-Projekt.^ ein B C D Frank Spitzer und Barry Howarth, Principles of Modern Instrumentation, Holt, Rinehart und Winston, New York, 1972, ISBN 0-03-080208-3 Kapitel 11^ “Fragebogen aus der Personenmappe Friedrich Drexler (1858 – 1945)”.  Technisches Museum Wien. Archiviert aus dem Original am 29.10.2013.  Abgerufen 2013-07-10.^ http:\/\/www-project.slac.stanford.edu\/lc\/local\/notes\/dr\/Wiggler\/Wigrad_BK.pdf^ “Archivierte Kopie” (PDF).  Archiviert von das Original (PDF) am 2011-07-20.  Abgerufen 2009-12-02.CS1-Wartung: archivierte Kopie als Titel (Link)^ Ix Innovationen, LLC. “PocketPico Amperemeter Theorie der Operation” (PDF).  Abgerufen 2014-07-11.Externe Links[edit]Wikimedia Commons hat Medien im Zusammenhang mit Amperemeter.     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki29\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki29\/2021\/10\/28\/amperemeter-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Amperemeter \u2013 Wikipedia"}}]}]