¿Cómo funcionan los amperímetros?

Los amperímetros, o más simplemente "amperímetros", son instrumentos que miden la corriente eléctrica. Hay dos tipos de amperímetros, los que utilizan un diseño de aguja analógica tradicional y los medidores de estado sólido más nuevos con lecturas digitales. Los medidores de cada tipo responden inherentemente a corriente, o DC, solamente, pero con circuitos adicionales también puede medir corriente alterna, o AC.

Medidores analógicos

En el corazón de un medidor analógico hay un galvanómetro, un instrumento sensible que contiene una bobina de alambre móvil conectada a los terminales de entrada. La bobina produce un campo magnético a partir de la corriente eléctrica que la atraviesa, y este campo magnético reacciona con un segundo campo, generalmente de un imán permanente en el medidor. Un resorte contrarresta el par creado por la interacción de los dos campos magnéticos. A medida que aumenta la corriente, el resorte se estira en proporción a la corriente de entrada y una aguja unida a la bobina indica la magnitud de la corriente eléctrica.

Distancia

Un galvanómetro es muy sensible, con un rango utilizable de microamperios hasta unos pocos miliamperios. Para leer valores de corriente más grandes, un amperímetro analógico usa una combinación de resistencias en serie y en paralelo para expandir el rango del galvanómetro.

Medidores digitales

Los medidores digitales utilizan componentes electrónicos de estado sólido para medir el flujo de corriente. Sus diseños consisten en un voltímetro digital conectado a través de una derivación de corriente calibrada. La derivación tiene una resistencia muy pequeña y pasa la gran mayoría de la corriente mientras el medidor lee el pequeño voltaje a través de ella. El voltaje es proporcional a la corriente que corre a través de la derivación y el voltímetro usa un convertidor de analógico a digital y otros circuitos digitales para traducir el voltaje a un código digital que el medidor puede mostrar como el valor actual.

Corrientes AC

La dirección de la desviación de la bobina en un galvanómetro depende de la polaridad de la corriente aplicada, por lo que no se registrarán las corrientes de CA que continuamente invierten la dirección. Para que un medidor de corriente lea CA, debe tener un circuito puente rectificador para convertir la corriente de entrada a CC. Con esta adición, la desviación siempre ocurre en la misma dirección, independientemente de la polaridad de la corriente aplicada. Las lecturas de los medidores digitales también dependen de la dirección de la corriente, por lo que también usan rectificadores para leer la corriente CA.

Medidores de pinza

Los amperímetros generalmente se conectan directamente a las rutas de corriente que miden, pero algunos medidores tienen sondas de pinza que le permiten tomar medidas sin interrumpir el circuito que está midiendo. Un medidor de pinza no es tan preciso como uno conectado a un circuito, pero puede ser útil para mediciones únicas o donde los niveles de corriente o voltaje son extremos. Algunas sondas de pinza usan acoplamiento magnético en el circuito de medición, por lo que funcionan solo para corrientes CA, mientras que otras usan sensores de efecto Hall que responden a corrientes CC.