galvanometreihin

Galvanometrit ovat mittauslaitteita, jotka osoittavat sähkövirran olemassaolon ja suuruuden muuntamalla virran aiheuttaman voiman mekaaniseksi liikkeeksi. Periaate perustuu sähkömagneettiseen vuorovaikutukseen: kun virta kulkee käämin läpi, syntyy vääntö, joka saa käämin ja siihen kiinnitetyn osoittimen liikkumaan magneettikentässä. Osoitin liikkuu asteikolla, ja deflektion suuruus on tavallisesti kalibroitu vastaamaan virran arvoa.

Rakenne on tyypillisesti kolmen osan muodostama: käämi, joka muodostaa sähköisen kentän vuorovaikutuksessa pysyvän magnetin kanssa; palautusjousi, joka palauttaa osoittimen takaisin lähtöasentoon; sekä asteikko, jonka mukaan osoituksen deflektion voi lukea. Osa galvanometreista on suunniteltu erityisesti pienvirtojen herkempään mittaukseen, kun taas toiset soveltuvat suuremmille arvoille.

Tyypit jakautuvat pääosin kahteen ryhmään: liikkuvankäämiseen galvanometriin (moving-coil, usein D'Arsonval-tyyppinen) ja liikkuvaan rautamagnettiin perustuvaan galvanometriin (moving-iron). Liikkuvankääminen galvanometri on yleensä herkempi ja tarjoaa paremman lineaarisuuden pienillä virroilla; liikkuva rautamagneettinen galvanometri on vakaampi suurialaisilla virroilla ja vähemmän herkkä lämpötilan vaihteluille, mutta sen vaste ei ole yhtä lineaarinen pienillä arvoilla.

Käytännön sovellukset: galvanometreja käytetään perinteisesti ammeena (mittaamaan virtaa) ja volttimittarina (mittaamaan jännitettä). Ampeerit kytketään sarjaan pienen, tunnetun resistanssin (shunt) kanssa, jolloin suurempi virta saadaan mitatuksi. Volttimittareina galvanometriin lisätään rinnalle suuri vastusarvo (multiplier), jotta mitattava jännite voidaan muodostaa pienemmällä virralla. Vaikka monet modernit mittarit ovat digitaalisiä, galvanometreihin perustuvat periaatteet ovat keskeisiä monissa analogeissa mittausvälineissä sekä tieteellisissä instrumenteissa.