تفاوت گالوانومتر و آمپرسنج چیست؟

برق را می‌توان مهم‌ترین منبع انرژی در دنیای امروز دانست که در بخش‌های مهمی از زندگی انسان به کار گرفته می‌شود به طوری که در حال حاضر زندگی بدون برق امکان‌پذیر نخواهد بود. در برخی از صنایع این نیاز وجود دارد که میزان جریان عبوری برق که از دستگاه‌ها و لوازم الکترونیکی مختلف عبور می‌کند اندازه‌گیری شود؛ به طور کلی دو ابزار تخصصی برای اندازه‌گیری و سنجش جریان عبوری از مدار وجود دارد که با نام آمپرسنج (آمپرمتر) و گالوانومتر شناخته می‌شوند. این دو ابزار به منظور سنجش میزان جریان عبوری مورد استفاده قرار می‌گیرند اما تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند که در ادامه این مقاله به بررسی تفاوت‌ها و کاربردهای هر کدام می‌پردازیم.

جریان چیست و چه انواعی دارد؟

پیش از آشنایی با آمپرسنج و گالوانومتر به عنوان ابزارهای سنجش جریان الکتریکی، ابتدا با مفهوم جریان آشنا می‌شویم. زمانی که ذرات باردار مانند الکترون یا یون در یک محیط یا یک رسانا جابجا شده و حرکت می‌کنند، یک جریان الکتریکی ایجاد می‌شود. در واقع میزان عبور بار الکتریکی از یک رسانا در واحد زمان به نام جریان الکتریکی شناخته می‌شود که واحد اندازه‌گیری آن آمپر بوده و با نماد I نشان داده می‌شود. جریان الکتریکی را می‌توان در دو نوع تقسیم‌بندی کرد:

• جریان مستقیم یا DC
• جریان متناوب یا AC

گالوانومتر چیست؟

یکی از موارد مهم که در مدارهای الکتریکی باید اندازه‌گیری شود و نقش تعیین کننده‌ای در سلامت دستگاه‌های مختلف دارد، جریان الکتریکی است. گالوانومتر یکی از ابزارهای مهمی است که به منظور آشکارسازی جریان الکتریکی در لوازم برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ همچنین از گالوانومتر می‌توان برای اندازه‌گیری میزان جریان الکتریکی نیز استفاده کرد. گالوانومتر دارای یک سیم‌پیچ متحرک است که به صورت مداوم بین آهنرباهای دائمی در حال چرخش قرار دارد که این مسئله باعث شارش بار الکتریکی می‌شود.

در صورتی که گالوانومتر به صورت موازی به مقاومت در مدار الکتریکی متصل شود، مانند آمپرسنج یا آمپرمتر عمل کرده و می‌تواند میزان جریان الکتریکی را نشان دهد. اما در صورتی که این ابزار به شکل سری به مقاومت در مدار الکتریکی متصل شود، مانند یک ولت‌متر عمل کرده و می‌تواند جهت جریان را نشان دهد.

ویژگی های گالوانومتر

از مهم‌ترین ویژگی‌های گالوانومتر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دقت اندازه‌گیری خوب
• حساسیت بالا
• توانایی در نمایش میزان و جهت جریان الکتریکی
• نیاز به میدان الکترومغناطیسی
• مقاومت متغیر بین 10 تا 100 اهم
• بالا بودن نسبت گشتاور در مقایسه با وزن آن
• امکان بروز خطا به دلیل فرسودگی آهنربای دائمی یا آسیب دیدن فنر

مزایای گالوانومتر

از مهم‌ترین مزایای گالوانومتر به عنوان یکی از ابزارهای سنجش جریان الکتریکی، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دقت و اطمینان بالا
• حساسیت بالا
• بالا بودن نسبت گشتاور به وزن
• عدم تأثیرپذیری آسان توسط میدان‌های مغناطیسی

معایب گالوانومتر

از جمله معایب گالوانومتر نیز می‌توان موارد زیر را نام برد:

• اندازه‌گیری جریان‌های مستقیم (DC)
• وجود خطا به دلیل فرسودگی آهنرباهای دائمی و یا آسیب دیدن فنر

آمپرمتر یا آمپرسنج چیست؟

آمپرسنج یا آمپرمتر (Ammeter) ابزاری است که می‌توان از آن برای اندازه‌گیری شدت جریان در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی استفاده کرد. با توجه به اینکه آمپر واحد اندازه‌گیری جریان الکتریکی است، این وسیله به نام آمپرسنج یا آمپرمتر شناخته می‌شود. آمپرسنج‌ها را می‌توان بر اساس ساختار در دو دسته تقسیم‌بندی کرد:

• آمپرمتر دیجیتالی: این نوع از ابزارهای سنجش جریان دارای یک صفحه نمایشگر دیجیتالی هستند؛ این نوع آمپرمترها به این صورت عمل می‌کنند که ابتدا جریان مورد نظر برای اندازه‌گیری از داخل یک مقاومت عبور داده شده و در نهایت افت ولتاژ توسط دستگاه اندازه‌گیری شده و در نهایت ثبت و نمایش داده می‌شود.
• آمپرمتر عقربه‌ای: نحوه کار آمپرمتر آنالوگ مانند نوع دیجیتالی است با این تفاوت که میزان جریان در مدار را با عقربه نشان می‌دهد. میزان جریان الکتریکی در مدار با میزان انحراف عقربه رابطه مستقیم دارد. این نوع آمپرمتر می‌تواند مقدار بار الکتریکی عبوری در هر ثانیه از دستگاه را نشان دهد.

ویژگی‌های آمپرمتر

از مهم‌ترین ویژگی‌های آمپرسنج یا آمپرمتر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اندازه‌گیری مقدار جریان الکتریکی در مدار
• عدم وابسته بودن به میدان مغناطیسی
• توانایی اندازه‌گیری جریان مستقیم و متناوب
• حساسیت کمتر در مقایسه با گالوانومتر
• امکان استفاده به صورت دستی و الکترونیکی
• امکان نصب در مدار به صورت سری

تفاوت گالوانومتر با آمپرسنج

با توجه به اینکه آمپرسنج و گالوانومتر هر دو ابزاری برای اندازه‌گیری جریان الکتریکی هستند اما تفاوت‌هایی در عملکرد و ساختار دارند که در هنگام استفاده باید مورد توجه قرار بگیرد. از مهم‌ترین موارد تفاوت گالوانومتر با آمپرسنج می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• گالوانومتر توانایی نمایش جهت و شدت جریان را دارد در حالی که آمپرسنج تنها مقدار جریان را نمایش می‌دهد.
• از نظر دقت اندازه‌گیری،‌ آمپرسنج در مقایسه با گالوانومتر از عملکرد بهتری برخوردار است.
• آمپرسنج توانایی اندازه‌گیری جریان‌های متناوب و مستقیم را داشته در حالی که گالوانومتر تنها برای اندازه‌گیری جریان مستقیم به کار می‌رود.
• از آمپرسنج برای اندازه‌گیری جریان در مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شود اما از گالوانومتر در پل‌ها به منظور اندازه‌گیری پتانسیل و اندازه‌گیری مقدار و جهت جریان کوچک استفاده می‌شود.
• گالوانومتر وابسته به میدان مغناطیسی بوده و در حضور آن کار می‌کند در حالی که آمپرسنج به میدان مغناطیسی وابستگی ندارد.
• مقاومت گالوانومتر بین 10 تا 100 اهم است اما مقاومت در آمپرسنج ایده‌آل صفر است.

جمع‌بندی

جریان الکتریکی یکی از پارامترهای مهم در مدارهای الکتریکی و دستگاه‌های الکترونیکی محسوب می‌شود که اندازه‌گیری و سنجش آن در درصد زیادی از صنایع به منظور پایش و حفظ سلامت دستگاه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است. برای اندازه‌گیری جریان در مدار دو ابزار سنجش به نام‌های گالوانومتر و آمپرسنج وجود دارد؛ با اینکه هدف استفاده از این دو ابزار اندازه‌گیری شدت جریان الکتریکی در مدار است اما این دو از نظر برخی پارامترها تفاوت‌های زیادی با یکدیگر دارند که در زمان استفاده باید به این تفاوت‌های توجه شود. آگاهی نسبت به نحوه عملکرد و تفاوت‌های این دو ابزار برای انتخاب ابزار مناسب سنجش جریان از اهمیت زیادی برخوردار است.