Akım Ölçme Yöntemleri

Akım Ölçme Yöntemleri

Akım birçok durumda ölçülmesi gerekir. Akımı ölçmek için ampermetreler tasarlanmıştır. Bu ampermetrelerin nasıl akım ölçtüğününün temelini vermek istiyorum. Temel olarak 4 yöntem kullanılır. Bunlar direnç ölçümü, akım trafosu, hall effect sensor ve rogowski bobini yöntemleridir.

Shunt (Direnç) Yöntemi

Bu yöntem ucuz olmasından dolayı birçok alanda kullanılırlar. Temel mantık I=V/R formülüdür. Değeri bilinen küçük bir direnç üzerinden geçen akım direnç uçlarında bir gerilim oluşturacaktır. Bu gerilim ölçülerek direnç üzerinde ki akım bulunabilir.Bu yöntemle 0.1% hata oranıyla ölçüm yapılabilir.  Bu yöntem hem Alternatif Akım(AC) hem de Doğru Akım(DC)'da kullanılabilir. Kullanılan direnç çevresel etmenlerden etkilenebilir ya da üzerinden geçen akımın direnci ısıtmasından kaynaklı direnç değeri değişebilir. Bu durum yanlış ölçüm yapılmasına sebep olur. Düşük akımların ölçülmesi için op-amp kullanılması gerekmektedir. Ancak kullanılacak op-amp'ın low input offset değerine bakılması gerekmektedir. Bu yöntem High-Side ve Low-Side olarak ikiye ayrılır.

Manyetik Yöntemler

Manyetik akım ölçme yöntemleri genellikle çok yüksek akımları ölçmek için kullanılırlar. Temel mantık bir iletken kesiti üzerinden geçen akımın orantılı bir şekilde manyetik alan oluşturmasıdır.

  • Akım Trafosu

             Akım Trafosu yönteminin temel mantığı bir iletken kesitinden geçen alternatif akımın bobinde oluşturduğu akımın shunt direnç yöntemi ile ölçülmesidir. Çok yüksek akımlar ve çok yüksek gerilimdeki akımlar ölçülebilirler.

  • Hall Effect Sensor Yöntemi

            Bu yöntem hem alternatif akım hem de doğru akım ölçümünde kullanılabilir. Manyetik alanı algılayan hall effect sensor ile bir iletken kesitinden geçen akımın oluşturduğu manyetik alanın ölçülmesi ile çalışır. Pens Ampermetrelerin akımı ölçmek için kullandığı bir yöntemdir.

  • Rogowski Yöntemi

                 Bu yöntem akım trafosu yöntemi ile benzerdir ancak bu yöntemde akım yerine bir gerilim oluşur. Bu gerilim bir yükseltici ile yükseltilerek akım ölçülebilir. Bu yöntem sadece alternatif akımda kullanılabilir.