Galvanometrejä

Galvanometrejä ovat herkimpiä sähkövirran mittausvälineitä, jotka perustuvat sähkömagneettiseen vuorovaikutukseen. Kun sähkövirta kulkee galvanometriasäädettävän käämin läpi, käämin ja pysyvän magneettikentän välinen vuorovaikutus tuottaa vääntömomentin, joka liikuttaa osoitinta. Palautusjousi tasapainottaa momentin ja asettaa osoittimen takaisin lähtöpisteeseensä. Osoittimen deflektiona asteikolla saadaan virran arvo, ja herkkyys sekä lineaarisuus riippuvat käämin wind-holkien määrästä, magneettikentän voimakkuudesta ja palautusjousen jäykkyydestä. Liikkuvan käämin galvanometrejä pidetään yleisesti tarkkoina pieniin virtoihin.

Periaatteeltaan liikkuvan käämin galvanometrit koostuvat käämistä, joka on sijoitettu vakaaseen, usein pysyvän magneetin luokse muodostamaan radiaaliseen tai muuten määriteltyyn magneettikenttään. Virta aiheuttaa vääntömomentin, ja käämi sekä siihen kiinnitetty osoitin liikkuvat, kunnes palautusjousi tasapainottaa momentin. Rakenteessa painotus on mitta-alueen ja vasteen lineaarisuus, sekä mittausläpinäkyyden vakaus eri lämpötiloissa.

Tyyppejä ovat muun muassa liikkuvan käämin galvanometrit sekä liikkuvan raudan (moving-iron) galvanometrit. Jälkimmäiset ovat kestävämpiä ja soveltuvat joihinkin käytännön sovelluksiin, mutta niiden vaste on joskus epälineaarinen. Ballistinen galvanometri mittaa kokonaisvarauksen sijaan määrän, eikä ole tarkoitettu jatkuvaan virran mittaukseen.

Käyttökohteita ovat perinteisissä mittauslaitteissa, esimerkiksi pintamittauksissa, sekä vanhemmissa teletekniikan ja laboratorion instrumentaatiossa. Nykyään digitaaliset mittausmenetelmät ovat yleisiä, mutta galvanometreillä on edelleen rooli joidenkin sovellusten, kuten osoituslaitteiden ja signaalin laadun tarkastelun, käytössä. Galvanometrejä käytetään myös osana mittausarkkitehtuureja, joissa tarvitaan erittäin herkkää pienvirtojen näyttöä.