180. Kapcsoljunk az 50 ohm ellenállású milliampér-mérővel párhuzamosan 50 ohmos ellenállást. A milliampérmérőn az összes áramnak csak a fele halad át.
A MÉRÉSHATÁR ÉS KITERJESZTÉSE. A SÖNTÖLÉS.
Egy rádióműszerésznek az ampér ezredrészének megfelelő áramokat kell mérnie, egy villanyszerelőnek ezerszer nagyobb — több ampéres — áramokat, egy elektromos központban többezer ampéres áram is előfordulhat.
Az ampérmérőket a mutató végkitérésekor mutatott áramerősséggel szokás megjelölni. Például a 10 ampér méréshatárú eszköz 0—10 A között mér, a 2 milliampér méréshatárú pedig 0—0,002 A határok között.
Mekkora az a legkisebb áramerősség, amit mérhetünk a két eszközzel? Legkedvezőbb esetben 100 részre van felosztva a műszer skálája. A 10 ampér századrésze 0,1 A. A 2 ezredampér századrésze pedig 2 százezredampér.
Az első eszközünk tehát kimutat még 0,1 ampért és legfeljebb 10 ampérig mér, a másik eszköz pedig kimutat még 2 százezred-ampért = 20 milliomodampért és mér 2 ezredampérig.
Melyik eszközt használnánk, ha például századampér erősségű áramot akarnánk mérni? Egyiket sem, mert a századampér az első eszköz méréshatára alatt van, a másik eszköz méréshatárának meg felette van. A századampérek mérése egy újabb eszközt kívánna.
Melyik eszközt használnánk, ha 12 ampéres áramerősséget akarnánk mérni? Egyik sem lenne alkalmas, mert a 12 ampér mindkét eszköz mérési határa felett van.
Ebből tehát az következnék, hogy sok árammérő eszközre van szükségünk, ha mindenléle nagyságú áramot akarunk mérni.
Ez szerencsére nincs így. Ha van egy érzékeny árammérő eszközünk mint például a második műszerünk, amellyel százezred-ampértől két ezredampérig mérhetünk, akkor ugyanezzel az eszközzel bármilyen nagyobb áramerősség is mérhető, még 20 ampér is (10 000-szer nagyobb áramerősség, mint az eredeti műszer mérési határa), ha értjük a módját.
Egy példán világos lesz a lényegében nagyon egyszerű eljárás. A forgalomban levő 2 ezredampér mérőhatárú műszerünk (pl. Mavometer, Volamometer) forgótekercsének ellenállása 50 ohm. Mi történik akkor, ha ezzel a milliampérmérővel párhuzamosan egy 50 ohm ellenállású vezetéket kapcsolunk?
Tegyük fel, hogy a vezetékben a maximális 2 ezredampéres = 2 milliampéres áram halad. Ez a két egyenlő nagyságú ellenállás között megoszlik és mindegyiken az egész áram fele, azaz 1 mA halad át (180. ábra).
Mennyit mutat milliampér mérőnk? Csak 1 milliampért, bár a vezetékben 2 mA-es áram folyik. Fokozzuk az áramerősséget. Ha a vezetékben 4 mA áram halad, milliampérmérőnk mutatója akkor tér k i csak teljesen.
Tehát műszerünket alkalmassá tettük nagyobb áram mérésére. Hogyan? Úgy, hogy nem a teljes áramot bocsátottuk át rajta, hanem csak egy részét. Az áram másik része a műszer sarkait áthidaló vezetőn, a söntön (shunt = elágazás) ment át.
180. Kapcsoljunk az 50 ohm ellenállású milliampér-mérővel párhuzamosan 50 ohmos ellenállást. A milliampérmérőn az összes áramnak csak a fele halad át.
Mit kellene tennünk akkor, ha milliampérmérőnkkel ezerszer erősebb áramot akarnánk mérni, tehát a mérési határt 0,002 ampér-ről 2 ampérre, azaz 1 000-szeresre szeretnénk kiterjeszteni?
Árammérő műszerünkön most sem szabad nagyobb áramnak áthaladni (a mutató maximális kitérésekor), mint 2 milliampér. A többi áramnak, azaz 1 998 milliampérnek a söntön kell áthaladnia.
Hányszor több áramnak kell a söntön áthaladni, mint a műszeren? 1 998:2 = 999-szer több áramnak. De mikor halad át a söntön 999-szer több áram, mint a műszeren ? Akkor, ha a sönt ellenállása 999-szer kisebb, mint a műszer ellenállása, mert akkor 999-szer kevésbé akadályozza az áram haladását.
Mekkora ellenállást kell tehát a műszerrel párhuzamosan kapcsolni? A műszer ellenállása 50 ohm; ennek 999-ed részét kell kiszámítani ; ekkora ellenállást kell pontosan lemérni valamely vezetőből és azt párhuzamosan kapcsolni a műszerrel.
Összefoglaljuk eljárásunkat : ha egy milliampérmérővel például ezerszer erősebb áramot akarunk mérni, mint amennyi az árammérő mérési határa, akkor a milliampermérő ellenállásának 999-ed részényi ellenállással hidaljuk át a milliampérmérő sarkait (181. ábra). Ekkor a főáramból 1 rész halad át a milliampérmérőn és 999 rész az elágazáson. Ezért az összes áramnak (999 + 1 = 1 000) ezredrészét méri csak az árammérő. Hogy a teljes áramerősséget nyerjük, az árammérőeszköz skálájának eredeti adatait 1 000-rel meg kell szorozni. Ezt az eljárást söntölésnek nevezzük.
181. Az árammérő söntölése.
Ha az áramerősségmérő mérési határát n-szeresre akarjuk bővíteni, akkor az árammérő saját ellenállásának n—1-ed részét kell az árammérővel párhuzamosan kapcsolni. Az elmondottakból világos, hogyha egyetlen érzékeny ampérmérőnkhöz különböző söntjeink vannak, akkor mindenféle áramot mérhetünk vele.