Что такое амперметр, виды, устройство и принцип работы

СОДЕРЖАНИЕ:

Амперметр: разновидности, применение и принцип работы

Прибор амперметр многим людям знаком со школьных времен и уроков физики.

Данным прибором обычно измеряют силу тока, также он используется в различных экспериментах не только в школах, но и в серьезных научных исследованиях.

Существует несколько видов амперметров, которые в большей степени отличаются между собой величиной силы в Амперах, которые они способны измерить. Виды амперметров в зависимости от способности измерять определенное количество тока следующие:

  1. Миллиамперметры — амперметры, которые способны измерять только малые величины тока. Значения в нем представляются в виде миллиампер, которые в свою очередь представляют собой тысячную часть от одного ампера.
  2. Трансформаторы тока — те же амперметры, однако предназначенные для измерения больших сил тока. Обычно они используются на крупных предприятиях или при проведении масштабных экспериментов.

Стоит отметить, что купить амперметр можно в магазинах специализированного оборудования. Также амперметры очень часто можно встретить на рынках, однако при покупке в таком месте рекомендуется убедиться в исправном и рабочем состоянии амперметра.

Также выделяют разновидности амперметров, предназначенные для измерения разных видов токов, а также в зависимости от способа, с помощью которого этот тот измеряется:

  1. Магнитоэлектрические.
  2. Индукционные — пригодны при измерениях переменного и постоянного токов.
  3. Электрические.
  4. Тепловые.

Принцип работы

Всех амперметров принцип работы, независимо от из видов и мощности одинаковый. Различаются только способы, которыми измеряется сила тока. Принцип работы амперметра следующий: прибор необходимо последовательно цепной связью соединить с нагрузкой и источником питания.

Если нагрузка на амперметр слишком большая, то дополнительно в данной цепи желательно использовать переходник или трансформатор. После того, как все приборы соединены между собой, необходимо включить амперметр, на котором есть табло. На табло в свою очередь и показывается искомая величина силы тока.

Самая обширная часть применения амперметров — предприятия промышленного типа, на которых изготавливается электронная продукция, которая перед реализацией нуждается в тщательной проверке. Для этого и используются амперметры. Также ни одна физическая лаборатория в учебных заведениях не обходится без этого прибора.

Магнитоэлектрические амперметры

ЛЕКЦИЯ 6.

Электроизмерительные приборы магнитоэлектрической системы.

Для расширения пределов измерения магнитоэлектрических амперметров и вольтметров применяются масштабные преобразователи: для амперметров – шунты, для вольтметров – добавочные сопротивления.

Магнитоэлектрические амперметры.

Основой амперметров является измерительный механизм (ИМ). В микро- и миллиамперметрах, предназначенных для измерения токов (не превосходящих 50 мА), измерительная цепь состоит из рамки и пружин, через которые подводится ток к рамке (сопротивление цепи измерительного механизма RА = Rр + 2Rпруж ).

Значение тока полного отклонения ограничено влиянием его теплового действия на упругие свойства спиральных противодействующих пружинок.

Если измеряемый ток I превышает по значению ток полного отклонения IА подвижной части, то параллельно цепи измерительного механизма И подключается шунт (резистор, через который пропускается ток Iш = I – IА (рис. 6.1, а). Сопротивление шунта Rш определяется из условия

Если шунт рассматривать как делитель тока с коэффициентом деления n= I / IА,то его сопротивление

Обычно Rш = 10 -2 – 10 -4 Ом.

В двухпредельном амперметре (рис.6.2), если принять I1

Для изменения предела измерения напряжения UV до U последовательно с вольтметром включается добавочный резистор, сопротивление Rд которого при заданном значении IV определяется из выражений:

где n=U/UV коэффициент расширения предела измерения вольтметра (множитель шкалы).

В многопредельных вольтметрах (рис.6.3) используют ступенчатое включение резисторов и для соответствующих пределов измерения напряжений U1,U2,U3 при заданном токе рамки IV сопротивления добавочных резисторов рассчитывают по формулам:

Добавочные резисторы могут быть внутренними (до 600 В) и наружными (до 1500 В). Наружные добавочные сопротивления выпускаются на определенные номинальные токи (от 0.5 до 30 мА) и имеют классы точности от 0.02 до 1.

Шунты и добавочные сопротивления изготавливаются из материалов с высоким удельным сопротивлением (манганин, константан), имеющих температурный коэффициент сопротивления, близкий к нулю.

Комбинированные аналоговые измерительные приборы (выпрямительные приборы).

Комбинированный аналоговый измерительный прибор – ампервольтомметр (авометр) – является универсальным многопредельным прибором, с помощью которого возможны измерения токов, напряжений в цепях постоянного и переменного токов частотой от 20 Гц до 20 кГц и выше, сопротивлений постоянному току и емкостей. В авометре используют магнитоэлектрический ИМ , который может при помощи переключающего устройства соединяться с различными измерительными цепями.

Принцип работы таких приборов заключается в выпрямлении переменного тока с помощью полупроводниковых диодов (см. рис. 6.4). Постоянная составляющая выпрямленного тока измеряется прибором магнитоэлектрической системы (микроамперметром, миллиамперметром). В схеме прибора используют одно- и двухполупериодные выпрямители.

В однополупериодных схемах (рис. 6.4, а) ток i через магнитоэлектрический прибор, включенный последовательно с диодом VD1, пропускается только в положительный полупериод. В отрицательный полупериод, для которого сопротивление диода VD1 велико, ток протекает через диод VD2, включенный параллельно прибору. Диод VD2 защищает диод VD1 от пробоя. Для уравнивания сопротивления параллельных ветвей последовательно со вторым диодом включен резистор R, сопротивление которого равно сопротивлению измерительной цепи прибора. Подвижная часть магнитоэлектрического прибора обладает механической инерцией и при частотах выше 10…20 Гц не успевает следить за мгновенными значениями вращающего момента, реагируя только на среднее значение момента. Из уравнения шкалы магнитоэлектрического прибора a = следует, что отклонение стрелки выпрямительного прибора пропорционально среднему за период значению переменного тока. Для однополупериодного выпрямления при токе синусоидальной формы

и показания прибора

В двухполупериодных схемах выпрямления (рис. 6.4, б) ток i, протекающий через прибор, увеличивается вдвое по сравнению с током, протекающим в схеме рис. 6.4, а. Для синусоидального тока

Из (6.2) видно, что шкала выпрямительного прибора линейна и при любой форме кривой измеряемого тока отклонение стрелки прибора пропорционально среднему за период значению. Однако на практике шкалу выпрямительных приборов всегда градуируют в средних квадратических значениях напряжения (тока) синусоидальной формы, поэтому средневыпрямленное значение тока , протекающего через прибор, можно выразить через среднеквадратическое значение I измеряемого тока и коэффициент формы для синусоиды КФ:

При двухполупериодной схеме

Следовательно, в выпрямительных приборах все значения оцифрованных делений шкалы как бы умножены на коэффициент формы Кф= 1.11. Отсюда следует, что при измерении тока или напряжения несинусоидальной формы полученный отсчет по шкале такого выпрямительного прибора сначала нужно разделить на 1.11 (получить выпрямленное значение измеряемой величины), а затем умножить на коэффициент формы, соответствующий форме реального сигнала. В приборах с однополупериодным выпрямлением вместо 1.11 подставляют 2.22 (2Кф).

Выпрямительные приборы имеют классы точности 1.5 и 2.5 с пределами измерения по току от 2 мА до 600 А, по напряжению – от 0.3 до 600 В.

Достоинствами выпрямительных приборов является высокая чувствительность, малое собственное потребление энергии и возможность измерения в широком диапазоне частот. Частотный диапазон выпрямительных приборов определяется возможностями применяемых диодов. Так, применение точечных кремниевых диодов обеспечивает измерение переменных токов и напряжений до частот порядка 10 4 …10 5 Гц. Основными источниками погрешностей этих приборов являются изменения параметров диодов с течением времени, влияние окружающей температуры, а также отклонение формы кривой измеряемого тока или напряжения от той, при которой произведена градуировка прибора.

Электромагнитный измерительный механизм.

Состоит из неподвижной катушки с обмоткой, в которую подается измеряемый ток, и сердечника на оси из магнитного материала (табл.5.1,б).

Сердечник втягивается в магнитное поле, создаваемое измеряемым током. Обмотка неподвижной катушки, в отличие от предыдущего, может быть выполнена из более толстого провода. Поэтому электромагнитные приборы обладают большей перегрузочной способностью.

Зависимость угла поворота от квадрата тока (см. формулы на схеме)

указывает на возможность измерения переменного и постоянного токов, а также на квадратичный характер шкалы. Однако, на практике шкалу прибора можно приблизить к линейной подбором конфигурации сердечника.

Таким образом, электромагнитные приборы измеряют среднеквадратическое (действующее) значениетока. Это относится и к другим видам приборов с квадратичной функцией преобразования.

Достоинства приборов электромагнитной системы:

Простота конструкции, хорошая перегрузочная способность и одинаковая пригодность для измерений в цепях постоянного и переменного токов, а также отсутствие токоподводов к подвижной части, низкая трудоемкость в изготовлении и низкая стоимость используемых материалов и, следовательно, пониженная цена по сравнению с другими приборами, имеющими равные метрологические свойства.

Недостатки: большое собственное потребление энергии (собственное сопротивление вольтметров составляет 100 ¸ 2000 Ом), невысокая точность (классы точности 1.0; 1.5; 2.5), малая чувствительность, влияние внешних магнитных полей.

Электромагнитные приборы применяют преимущественно в качестве щитовых амперметров и вольтметров в цепях переменного тока промышленной частоты. Классы точности щитовых приборов 1.5 и 2.5. Промышленностью выпускаются амперметры с верхним пределом измерения от долей ампера до 200 А, и вольтметры с пределами измерения от долей вольта до сотен вольт.

Выпускаются также переносные приборы электромагнитной системы классов точности 0.5 и 1.0 для измерения в лабораторных условиях.

Электромагнитные амперметры и вольтметры.

Диапазон измерения токов весьма широк. Для стационарных измерений используют однопредельные амперметры, для переносных – многопредельные.

Применение шунтов для расширения пределов измерения электромагнитных амперметров нерационально, т.к. приводит к увеличению мощности потребления приборами, громоздкости и дороговизне.

Пределы измерения амперметров расширяют с помощью измерительных трансформаторов тока (ТТ) (рис.6.5,а).

Первичная обмотка ТТ с меньшим числом витков включается последовательно в цепь измеряемого тока I1, а к зажимам вторичной обмотки с большим числом витков подсоединяется амперметр А. Измеряемый ток определяют посредством умножения показаний амперметра на номинальный коэффициент трансформации тока КIном, т.е.

[Нормальным режимом для ТТ является режим к.з. При размыкании вторичной цепи ТТ резко повышается напряжение на вторичной обмотке от единиц вольт до нескольких кВ, что опасно и может привести к перегреву сердечника и пробою изоляции. Во избежание размыкания предусмотрен ключ В.]

Лабораторные измерительные трансформаторы тока изготовляются на номинальные напряжения 0.5 – 35 кВ; номинальные первичные токи 0.1 – 25000 А; номинальные вторичные токи 5 А и 1 А. Классы точности ТТ 0.05, 0.1, 0.2, 0.5.

Измерительная цепь электромагнитного вольтметра представляет собой последовательное соединение неподвижной катушки и добавочного резистора. Добавочные резисторы применяют в многопредельных вольтметрах с наибольшим пределом измерения 600 В.

Для расширения пределов измерения электромагнитного вольтметра применяют измерительные трансформаторы напряжения ТН (рис.6.5,б).

Первичную обмотку ТН с большим числом витков подключают параллельно участку цепи, на котором измеряется напряжение U1, вторичную обмотку с напряжением U2 и малым числом витков соединяют с вольтметром.

Вторичная обмотка замкнута на большое сопротивление, вследствие чего токи в обмотках малы и ТН работает в условиях, близких к х.х.

Измеряемое напряжение определяют посредством умножения показаний вольтметра на номинальный коэффициент трансформации КUном, т.е.

Классы точности ТН 0.05, 0.1, 0.2, 0.5.

Расширение пределов измерения электромагнитных амперметров и вольтметров сопряжено с увеличением погрешности измерения.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8840 — | 7555 — или читать все.

188.64.174.86 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Что такое амперметр определение. Что такое амперметр: виды и применение

Постоянный ток не меняет направления во времени. Примером может служить батарейка в фонарике или радиоприемнике, аккумулятор в автомобиле. Мы всегда знаем, где положительная клейма источника питания, а где отрицательная.

Переменный ток — это ток, который с определенной периодичностью меняет направление движения. Такой ток протекает в нашей розетке, когда мы к ней подключаем нагрузку. Тут нет положительного и отрицательного полюса, а есть только фаза и ноль. Напряжение на нуле близко по потенциалу с потенциалом земли. Потенциал же на фазовом выводе меняется с положительного до отрицательного с частотой 50 Гц, го есть ток под нагрузкой будет менять свое направление 50 раз в секунду.

В течение одного периода колебания величина тока повышается от нуля до максимума, затем уменьшается и проходит через ноль, а потом совершается обратный процесс, но уже с другим знаком.

Получение и передача переменного тока намного проще, чем постоянного: меньше потерь энергии, С помощью трансформаторов мы можем легко менять напряжение переменного тока.

При передаче большого напряжения требуется меньший ток для той же мощности. Это позволяет использовать более тонкие довода. В сварочных трансформаторах используется обратный процесс — понижают напряжение для повышения сварочного тока.

Чтобы в электрической цепи , необходимо последовательно с приемником электроэнергии включить амперметр или миллиамперметр. При этом, чтобы исключить влияние измерительного прибора на работу потребителя, должен обладать очень малым внутренним сопротивлением, чтобы практически его можно было бы принять равным нулю, чтобы падением напряжения на приборе можно было бы просто пренебречь.

Включение амперметра в цепь — всегда последовательно с нагрузкой. Если подключить амперметр параллельно нагрузке, параллельно источнику питания, то амперметр просто сгорит или сгорит источник, поскольку весь ток потечет через мизерное сопротивление измерительного прибора.

Пределы измерения амперметров, предназначенных для проведения измерений в цепях постоянного тока, расширяемы, путем подключения амперметра не напрямую измерительной катушкой последовательно нагрузке, а путем подключения измерительной катушки амперметра параллельно шунту.

Так через катушку прибора пройдет всегда лишь малая часть измеряемого тока, основная часть которого потечет через шунт, включенный в цепь последовательно. То есть прибор фактически измерит падение напряжения на шунте известного сопротивления, и ток будет прямо пропорционален этому напряжению.

Практически амперметр сработает в роли милливольтметра. Тем не менее, поскольку шкала прибора градуирована в амперах, пользователь получит информацию о величине измеряемого тока. Коэффициент шунтирования выбирают обычно кратным 10.

Шунты, рассчитанные на токи до 50 ампер монтируют непосредственно в корпуса приборов, а шунты для измерения больших токов делают выносными, и тогда прибор соединяют с шунтом щупами. У приборов, предназначенных для постоянной работы с шунтом, шкалы сразу градуированы в конкретных значениях тока с учетом коэффициента шунтирования, и пользователю уже не нужно ничего вычислять.

Если шунт наружный, то в случае с калиброванным шунтом — на нем указывается номинальный ток и номинальное напряжение: 45 мВ, 75 мВ, 100 мВ, 150 мВ. Для текущих измерений выбирают такой шунт, чтобы стрелка отклонялась бы максимум — на всю шкалу, то есть номинальные напряжения шунта и измерительного прибора должны быть одинаковыми.

Если речь идет об индивидуальном шунте для конкретного прибора, то все, конечно, проще. По классам точности шунты делятся на: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2 и 0,5 — это допустимая погрешность в долях процента.

Шунты изготавливают из металлов с малым температурным коэффициентом сопротивления, и обладающих значительным удельным сопротивлением: константан, никелин, манганин, — чтобы когда протекающий через шунт ток нагревает его, это не отражалось бы на показаниях прибора. Еще для снижения температурного фактора при измерениях, последовательно с катушкой амперметра включают добавочный резистор из материла такого же рода.

Чтобы между двумя точками цепи, параллельно цепи, между этими двумя точками, подключают вольтметр. Вольтметр включается всегда параллельно приемнику или источнику. А чтобы подключенный вольтметр не оказывал влияния на работу цепи, не вызывал бы снижения напряжения, не вызывал потерь, — он должен обладать достаточно высоким внутренним сопротивлением, чтобы током через вольтметр можно было бы пренебречь.

И чтобы расширить пределы измерения вольтметра, последовательно с его рабочей обмоткой включается добавочный резистор, чтобы только часть измеряемого напряжения приходилась бы непосредственно на измерительную обмотку прибора, пропорционально ее сопротивлению. А при известном значении сопротивления добавочного резистора, по зафиксированному на нем напряжению легко определяется полное измеряемое напряжение, действующее в данной цепи. Так работают все классические вольтметры.

Коэффициент, появляющийся в результате добавления добавочного резистора, покажет, во сколько раз измеряемое напряжение больше напряжения, приходящегося на измерительную катушку прибора. То есть пределы измерения прибора зависят от величины добавочного резистора.

Добавочный резистор встраивается в прибор. Для снижения влияния температуры окружающей среды на измерения, добавочный резистор изготавливают из материала обладающего малым температурным коэффициентом сопротивления. Поскольку сопротивление добавочного резистора во много раз больше сопротивления прибора, то и сопротивление измерительного механизма прибора в итоге не зависит от температуры. Классы точности добавочных резисторов выражаются аналогично классам точности шунтов — в долях процентов обозначают величину погрешности.

Чтобы еще больше расширить пределы измерения вольтметров, применяют делители напряжения. Это делается для того, чтобы при измерении на прибор приходилось напряжение, соответствующее номиналу прибора, то есть не превышало бы предел на его шкале. Коэффициентом деления делителя напряжения называется отношение входного напряжения делителя к выходному, измеряемому напряжению. Коэффициент деления берут равным 10, 100, 500 и более, в зависимости от возможностей применяемого вольтметра. Делитель не вносит большой погрешности, если сопротивление вольтметра также высоко, а внутреннее сопротивление источника мало.

Измерение переменного тока

Чтобы точно измерить прибором параметры переменного тока, необходим измерительный трансформатор. Измерительный трансформатор, применяемый в целях измерений, к тому же дает персоналу безопасность, поскольку благодаря трансформатору достигается гальваническая развязка от цепи высокого напряжения. Вообще, техника безопасности запрещает подключать электроизмерительные приборы без таких трансформаторов.

Применение измерительных трансформаторов позволяет расширить пределы измерения приборов, то есть появляется возможность измерять большие напряжения и токи при помощи низковольтных и слаботочных приборов. Так, измерительные трансформаторы бывают двух типов: трансформаторы напряжения и трансформаторы тока.

Измерительный трансформатор напряжения

Чтобы измерить переменное напряжение применяют трансформатор напряжения. Это понижающий трансформатор с двумя обмотками, первичная обмотка которого присоединяется к двум точкам цепи, между которыми нужно измерить напряжение, а вторичная — непосредственно к вольтметру. Измерительные трансформаторы на схемах изображают как обычные трансформаторы.

Трансформатор без нагруженной вторичной обмотки работает в режиме холостого хода, и при подключенном вольтметре, сопротивление которого велико, трансформатор остается практически в этом режиме, и поэтому можно считать измеренное напряжение пропорциональным напряжению, приложенному к первичной обмотке, с учетом коэффициента трансформации, равного соотношению количеств витков во вторичной и первичной его обмотках.

Таким образом можно измерять высокое напряжение, при этом на прибор будет подаваться небольшое безопасное напряжение. Останется умножить измеренное напряжение на коэффициент трансформации измерительного трансформатора напряжения.

Те вольтметры, которые изначально предназначены для работы с трансформаторами напряжения, имеют градуировку шкалы с учетом коэффициента трансформации, тогда по шкале без дополнительных вычислений сразу видно значение измененного напряжения.

В целях повышения безопасности при работе с прибором, на случай повреждения изоляции измерительного трансформатора, один из выводов вторичной обмотки трансформатора и его каркас сначала заземляются.

Измерительные трансформаторы тока

Для подключения амперметров к цепям переменного тока служат измерительные трансформаторы тока. Это двухобмоточные повышающие трансформаторы. Первичная обмотка включается последовательно в измеряемую цепь, а вторичная — к амперметру. Сопротивление в цепи амперметра мало, и получается, что трансформатор тока работает практически в режиме короткого замыкания, при этом можно считать, что токи в первичной и вторичной обмотках относятся друг к другу как количества витков во вторичной и первичной обмотках.

Каждый электрик должен знать:  Блок защиты от протечек воды - сигнализаторы промышленного изготовления и самодельные устройства

Подобрав подходящее соотношение витков, можно измерять значительные токи, при этом через прибор всегда будут протекать токи достаточно малые. Останется умножить измеренный во вторичной обмотке ток на коэффициент трансформации. Те амперметры, которые предназначены для постоянной работы совместно с трансформаторами тока, имеют градуировку шкал с учетом коэффициента трансформации, и по шкале прибора без вычислений можно легко считать значение измеряемого тока. С целью повышения безопасности персонала, один из выводов вторичной обмотки измерительного трансформатора тока и его каркас сначала заземляются.

Во многих применениях удобны проходные измерительные трансформаторы тока, у которых магнитопровод и вторичная обмотка изолированы и расположены внутри проходного корпуса, через окно которого проходит медная шина с измеряемым током.

Вторичная обмотка такого трансформатора никогда не оставляется разомкнутой, ибо сильное увеличение магнитного потока в магнитопроводе может не только привести к его разрушению, но и навести на вторичной обмотке опасную для персонала ЭДС. Чтобы провести безопасное измерение, вторичную обмотку шунтируют резистором известного номинала, напряжение на котором будет пропорционально измеряемому току.

Для измерительных трансформаторов характерны погрешности двух видов: угловая и коэффициента трансформации. Первая связана с отклонением угла сдвига фаз первичной и вторичной обмоток от 180°, что приводит к неточным показаниям ваттметров. Что касается погрешности связанной с коэффициентом трансформации, то это отклонение показывает класс точности: 0,2, 0,5, 1 и т. д. — в процентах от номинального значения.

Вас интересует, как можно измерить силу тока электричества и какой прибор для этого использовать? Постараемся ответить на эти вопросы максимально подробно. Итак, с целью измерения силы тока всегда использовался прибор, который называют амперметр. В любом проводнике, по которому течет ток, с помощью этого прибора можно измерить его силу. Характеризуется такая сила количеством электронов, проходящих в проводнике за определённую единицу времени. Конечно, все электроны невозможно замерить — их миллиарды. Поэтому и придумали единицу, которая измеряет силу тока – ампер. Именно в этом значении и отображает свои показания амперметр. Кроме замера ампер, амперметр может определять и другие значения, такие как мкА – микроампер, и мА – миллиампер. Но в двух последних случаях такое устройство будет носить немного другое название – миллиамперметр и микроамперметр. В статье мы затронем только один прибор, который используется для замера ампер.

Типы амперметров

Устройства для определения силы тока могут быть аналоговыми и цифровыми. Среди аналоговых моделей применяется в основном 4 типа приборов:

  • Магнитоэлектрический
  • Электромагнитный
  • Электродинамический
  • Ферродинамический

Есть и другие типы, но эти наиболее интересны, так как применяются чаще всего. Каждый работает по своему принципу. Рассмотрим их более подробно.

Магнитоэлектрический прибор

Принцип работы устройства основан на взаимодействии катушки подвижного типа и магнитного поля постоянного магнита, расположенных внутри корпуса.

1 — корректор; 2 — противодействующие пружины; 3 — подвижная катушка; 4 — полюсные наконечники; 5 — стрелка; 6 — сердечник

К достоинствам прибора относится малое потребление мощности во время работы и хорошая измерительная чувствительность с низким коэффициентом отклонений. Также стоит отметить, что все электромагнитные амперметры имеют равномерную шкалу отображения необходимой характеристики. Поэтому можно сделать ровные замеры силы тока с максимальной точностью.

Лабораторная версия магнитоэлектрического амперметра

Из минусов прибора отмечается его сложное устройство, а именно наличие подвижной катушки. К тому же он работает исключительно от постоянного тока, так что это устройство нельзя назвать универсальным. Но несмотря на такие недостатки, магнитоэлектрический прибор пользуется большой популярностью и часто используется в самых разных сферах: как в лабораториях, так и на крупных предприятиях.

Электромагнитный прибор

Это приспособление не имеет подвижной катушки, как у предыдущего вида. Его устройство очень простое. В нем расположен специальный механизм и сердечники. Но сердечник может быть всего один. Сердечники устанавливаются на ось.

Электромагнитный прибор обладает меньшим диапазоном чувствительности, в отличии от магнитоэлектрической модели. Соответственно, точность его замеров ниже. Но у него есть и преимущества, а именно работа как при переменном, так и при постоянном токе, поэтому им очень легко пользоваться.

Электродинамические амперметры

Принцип работы этих моделей основан на взаимодействии полей тока, протекающих по магнитным катушкам. В приборе имеется как подвижная, так и неподвижная катушки. Это основное его преимущество – универсальность.

Недостаток прибора в том, что он слишком чувствителен, поэтому улавливает любые магнитные поля, находящиеся в радиусе его работы. Такие поля могут создавать достаточно сильные помехи, поэтому прибор необходимо использовать только в экранированных зонах.

Ферродинамические амперметры

Этот амперметр является самым точным и эффективным. Сторонние магнитные поля на него практически не оказывают никакого влияния. Соответственно, он не нуждается в дополнительном экранировании. Устройство этого надежного и прочного приспособления состоит из ферримагнитного замкнутого провода. Также в нем расположены неподвижная катушка и сердечник. Такая схема позволяет получить максимально надежные показатели. Именно поэтому ферродинамический амперметр часто применяется в государственных оборонных учреждениях. Им легко пользоваться, он удобен, а главное — все получаемые им показатели наиболее точны, в отличие от предыдущих разновидностей.

Амперметры данного типа предназначены для профессиональных высокоточных измерений

Цифровые модели

Кроме аналоговых амперметров, описанных выше, есть и другая разновидность, впитавшая в себя все современные технологии – цифровые амперметры. Сегодня они завоевывают все больше популярности. Это связано с тем, что подобное приспособление крайне удобно в работе, им легко пользоваться, к тому же прибор имеет небольшие размеры и выдает точные показания. Плюс ко всему — он очень мало весит. Цифровой прибор можно применять в самых разнообразных условиях, он не боится ни тряски, ни вибрации. Механический прибор с такими условиями не справится и не даст точных показаний, в отличие от цифрового.

Стоит отметить, что цифровые модели устойчивы к ударам, поэтому с ними можно работать в непосредственной близи с различными механизмами без страха повреждения прибора. В отличие от механических моделей, его можно использовать в горизонтальном и вертикальном положениях. С помощью цифрового циферблата можно следить за изменениями всех величин с максимально допустимой точностью и с минимальными погрешностями. На такой прибор не оказывают влияние ни атмосферные, ни температурные давления, что позволяет использовать его в условиях улицы.

Подключение амперметра

Чтобы снять точные замеры силы тока, прибор надо правильно подключить. Нужно правильно выбрать шунт: он должен быть немного ниже замеряемого тока. Для его крепления к амперметру используются расположенные на нем специальные гайки. Также обязательно надо отключить подачу тока на устройство.

Амперметр всегда подключается в цепь последовательно

Когда электронный или аналоговый прибор будет подключен в цепь с шунтом, важно проверить правильность полярностей. Это один из самых важных моментов. Только после этого подключается питание обесточенного прибора и проводятся замеры. Прибор, в зависимости от своего типа, показывает разные данные, и их точность напрямую зависит от того, по какому принципу работает амперметр.

Где применяются?

Механические и цифровые амперметры могут применяться в разных сферах. На предприятиях по производству тепловой или электрической энергии они получили широчайшее распространение. Кроме этого, их активно применяют различные лаборатории. Такой прибор находит применение и в:

  • автомобилестроении
  • строительстве
  • точных науках

Но не только крупные организации используют данный прибор: он популярен и среди обычных людей. Практически любой опытный автолюбитель имеет подобное устройство для замеров показателей энергоснабжения своего транспорта.

Правила безопасности

Категорически запрещено подключать амперметр в сеть электропитания без подачи нагрузки на него. Если это правило не соблюдать, то прибор просто сгорит. Нельзя касаться оголенных проводов руками и другими частями тела во время замеров силы тока. Иначе можно получить электрический удар. Следует быть крайне внимательным и осторожным при работе с таким приспособлением, особенно с аналоговыми разновидностями.

Как правильно выбрать нужный прибор?

Прежде нужно определиться, что именно требуется от прибора. Если нужна маленькая погрешность во время замеров, то следует приобретать модель с сопротивлением около 0-0,5 Ом. Желательно, чтобы все контактные зажимы были покрыты антикоррозийным покрытием так же, как и другие элементы устройства.

Вид корпуса тоже имеет значение. Если он ровный и герметичный, то прибор будет работать без погрешностей, в него не попадет влага и не испортит его. Все это гарантирует максимальную долговечность и точность устройства.

Как должен храниться прибор?

Требования для хранения устройств для замера силы тока достаточно высоки, и чем точнее его измерительные способности, тем выше требования. От их соблюдения зависит срок службы и точность замеров. Поэтому важно поддерживать указанную в паспорте влажность и температуру в помещении, где хранится амперметр. Если он аналоговый, то недопустимы никакие механические воздействия, тряска, удары, падения. В случае с электрическими моделями все это незначительно. Рекомендуется каждые полгода проверять прибор в органах Госстандарта. И, конечно, самое важное – ознакомиться с правилами его эксплуатации и соблюдать их.

Для измерения силы постоянного или переменного электрического тока используются амперметры. Графическое обозначение этого прибора на электрических схемах — круг с размещенной внутри буквой «А». Это измерительное устройство определяет силу электрического тока в амперах, миллиамперах или микроамперах. Подключается амперметр последовательно в разрыв цепи.

Применение амперметров

Амперметры применяются в промышленности, в телекоммуникациях, лабораторных исследованиях и в других сферах деятельности для измерений постоянного или переменного электрического тока в диапазоне от единиц мкА до десятков кА. При этом величина измеряемого тока не должна превышать максимального значения шкалы прибора с учетом схемы подключения. В зависимости от предела измерений современные амперметры подразделяются на:

  • микроамперметры;
  • миллиамперметры;
  • амперметры;
  • килоамперметры.

Когда был изобретен амперметр?

Первые попытки измерения силы электротока были осуществлены в начале XIX века. В то время к проводнику, через который протекал электрический ток, подносили обычный компас. Судить о величине электротока позволяла величина угла отклонения магнитной стрелки.

Какие бывают амперметры?

В зависимости от типа амперметры делятся на устройства для измерения:

  • постоянного тока;
  • переменного тока.

Существуют следующие типы амперметров:

  • магнитоэлектрические — служат для измерения малых величин постоянного электрического тока;
  • электромагнитные — обеспечивают измерение переменного (частота 50 Гц) и постоянного тока;
  • электродинамические — выполняют измерение переменного (частота до 200 Гц) и постоянного тока;
  • термоэлектрические — предназначены для измерения величины переменного электрического тока высокой частоты;
  • ферродинамические — представляют собой самопишущие приборы и применяются в автоматических системах измерения.

В зависимости от вида используемой шкалы эти приборы бывают:

Принцип действия амперметра

В основе работы различных типов амперметров лежат разные принципы действия. Используемые методы измерения электрического тока в основном зависят от сферы применения прибора.

Принцип действия магнитоэлектрического амперметра основан на том, что постоянное магнитное поле и протекающий через обмотки рамки электрический ток вызывают возникновение крутящего момента. Протекание электротока через прибор вызывает движение стрелки. Последняя непосредственно связана с рамкой. Поэтому угол поворота стрелки прямо пропорционален амплитуде измеряемого электрического тока.

Конструкция электродинамического амперметра включает в себя неподвижную и подвижную катушки. Для измерения токов малой величины они соединяются последовательно, большой величины — параллельно. Стрелка крепится к подвижной катушке и двигается в результате взаимодействия между токами, протекающими в неподвижной и подвижной катушке.

В основе конструкции термоэлектрического амперметра лежит магнитоэлектрическое устройство с контактным или бесконтактным преобразователем. Последний представляет собой проводник с приваренной к нему термопарой. Проходя по преобразователю, электроток вызывает его нагревание, которое регистрируется термопарой. Возникающее при этом термическое излучение воздействует на магнитоэлектрическое устройство. Его рамка отклоняется на пропорциональный значению протекающего электрического тока угол.

Работа цифрового амперметра основана на аналого-цифровом преобразовании амплитуды измеряемого тока. Проходя через аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), сигнал квантуется по времени, а потом по уровню. Полученная информация преобразуется в цифровой вид и индицируется на табло.

Как рассчитать шунт для амперметра?

В случаях, когда требуется измерить электрический ток, превышающий максимальное значение шкалы амперметра, необходимо использовать шунт. Его сопротивление рассчитывается по следующей формуле:

  • Rш — искомое сопротивление шунта (в Омах);
  • Rа — внутреннее сопротивление амперметра (в Омах);
  • Iа — максимальная величина тока, измеряемая амперметром (в Амперах);
  • Iш — ориентировочная величина измеряемого тока (в Амперах).

Внутреннее сопротивление амперметра

Для корректной работы величина внутреннего сопротивления амперметра должна быть на порядок меньше значения сопротивления цепи. В некоторых случаях такая информация отсутствует. Тогда следует измерить внутреннее сопротивление используемого амперметра. Для этого к источнику питания последовательно подключаются нагрузочное сопротивление и амперметр, а параллельно последнему включается чувствительный вольтметр. После включения схемы снимаются показания приборов. Величина внутреннего сопротивления амперметра определяется, как отношение показаний чувствительного вольтметра и амперметра.

Амперметрами называются приборы для измерения силы тока, величины тока. Данные приборы всегда включаются последовательно в цепь, измерение тока в которой требуется произвести. Амперметры, в отличие от вольтметров, обладают при включении в цепь чрезвычайно малым сопротивлением, чтобы процесс измерения минимально влиял бы на показания. Итак, амперметры служат для измерения величин токов.

При измерении значительных токов, через рабочую катушку прибора протекал бы недопустимо большой ток, что потребовало бы усложнять конструкцию, по этой причине, для возможности безопасного измерения больших токов прибегают к шунтированию рабочей катушки прибора, чтобы через саму катушку протекал не весть измеряемый ток, а только малая его часть. То есть измеряемый постоянный ток разделяют на ток шунта и ток рабочей катушки измерительного прибора, при этом шунт пропускает через себя почти весь ток измеряемой цепи.

Шунт подбирают таким образом, чтобы соотношение токов в нем и в рабочей катушке получалось 10 к 1, 100 к 1 или 1000 к 1, то есть соотношением сопротивлений шунта и измерительной цепи добиваются приемлемого режима работы измерительного прибора. Амперметры для измерения небольших токов градуируются в миллиамперах, и называются миллиамперметрами, также есть и микроамперметры.

Если нужно измерить ток переменный, да еще и немалый, как это делают при помощи , то здесь в схему добавляется . Трансформатор тока имеет вторичную обмотку из множества витков, нагруженную резистором, а первичной обмоткой выступает один виток провода, просто пропущенного через окно сердечника трансформатора тока. По сути получается, что амперметр подключается ко вторичной обмотке токового трансформатора.

Когда изготавливают трансформатор тока для амперметра переменного тока, рассчитывают витки и резистор вторичной обмотки так, чтобы если измеряемый ток составляет 1000 ампер, то ток вторичной обмотки не превышал бы 0,5 ампер. Шкалу прибора градуируют на наибольший измеряемый ток, текущий в обмеряемом проводе, то есть на максимальный ток первичной обмотки токового трансформатора прибора.

Амперметр переменного тока никогда не включают в работу при разомкнутой вторичной обмотке токового трансформатора, поскольку в этом случае наведенная ЭДС попросту сожжет прибор, и амперметр станет опасным для персонала.

Применение в амперметрах трансформаторов тока позволяет безопасно проводить измерения в цепях высокого напряжения, поскольку вторичная обмотка, соединенная непосредственно с измерительным прибором, всегда надежно изолируется.

Часто корпус прибора для пущей безопасности заземляют, как и вторичную обмотку измерительного токового трансформатора, чтобы даже в случае пробоя изоляции между обмотками, персонал остался в безопасности.

Магнитоэлектрические амперметры используются только в цепях постоянного тока. В поле постоянного магнита перемещается катушка измерительного прибора, связанная со стрелкой. Магнитное поле катушки, по которой проходит ток, взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита, и стрелка отклоняется на соответствующий угол в ту или иную сторону.

Если такой прибор включить в цепь переменного тока, и попытаться провести измерения, то ничего не выйдет, ведь стрелка просто будет колебаться с частотой тока возле нулевого положения, и прибор может сгореть.

Решается проблема применением схемы выпрямления. Выпрямительная система позволит измерить переменный ток частотой до 10кГц, при условии, что форма тока — синус.

Аналоговые амперметры по сей день не потеряли популярность. Им не нужно питание от батареек, измеряемая цепь дает им питание. Стрелка наглядно отображает показания. Но стрелочные приборы имеют недостаток — они довольно инертны.

Цифровые амперметры содержат аналого-цифровой преобразователь, и на отображаются просто готовые цифры, показывающие результат измерений. Цифровые приборы лишены инертности, обладают высокой частотой опроса схемы, и наиболее современные дорогие амперметры могут выдавать до 1000 результатов измерения за одну секунду. Минус один — нужен дополнительный источник питания такому прибору.

В завершении отметим, что если у вас нет под рукой амперметра для измерения переменного тока, но есть амперметр постоянного тока, а необходимо здесь и сейчас измерить переменный ток, то вам поможет схема выпрямления, которую просто добавляют в цепь, и при помощи обычного амперметра постоянного тока можно будет измерить переменный ток, без необходимости прибегать к использованию трансформатору тока.

Надеемся, что эта краткая статья помогла вам понять, чем отличается амперметр постоянного тока от амперметра переменного тока, и теперь вы сможете измерить даже переменный ток амперметром постоянного тока, без необходимости покупать токовые клещи. Конечно, для измерения больших токов токовые клещи незаменимы, однако в любительской практике порой необходимы простые и практичные решения.

Амперметр — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют; для увеличения предела измерений — снабжённый шунтом (для цепей постоянного и переменного тока), трансформатором тока (только для цепей переменного тока) или магнитным усилителем (для цепей постоянного тока). Комплектное устройство из токоизмерительной головки и трансформатора тока специальной конструкции называется «токоизмерительные клещи».

Принцип действия стрелочной измерительной головки

Принцип действия самых распространённых в амперметрах систем измерения:

В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента пружины.

В электромагнитной системе прибора вращающий момент стрелки создаётся между катушкой и подвижным ферромагнитным сердечником, к которому прикрепляется указательная стрелка.

В электродинамической системе измерительная головка состоит из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки.

Во всех вышеуказанных системах угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента сопротивления пружины.

Включение амперметра в электрическую цепь

В электрической цепи амперметр соединяется последовательно с нагрузкой, а при больших токах — через трансформатор тока, магнитный усилитель или шунт. Для измерения токов может также применяться милливольтметр и калиброванный шунт (первичные токи шунтов могут быть выбраны из стандартного ряда, вторичное напряжение стандартизировано — чаще всего 75 мВ). При высоких напряжениях (выше 1000В) — в цепях переменного тока для гальванической развязки амперметров также применяют трансформаторы тока, а цепях постоянного тока — магнитные усилители

Устройство и принцип действия амперметра

Амперметр — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют. Поэтому, чем ниже внутреннее сопротивление амперметра (в идеале — 0), тем меньше будет влияние прибора на исследуемый объект, и тем выше будет точность измерения.

Для увеличения предела измерений амперметр снабжается шунтом (для цепей постоянного и переменного тока), трансформатором тока (только для цепей переменного тока) или магнитным усилителем (для цепей постоянного тока). Комплектное устройство из токоизмерительной головки и трансформатора тока специальной конструкции называется «токоизмерительные клещи».

Очень опасно пытаться использовать амперметр в качестве вольтметра (подключать его непосредственно к источнику питания), что может привести к коротким замыканиям!

Общая характеристика

По конструкции амперметры делятся:

  • со стрелочной измерительной головкой без электронных схем;
  • со стрелочной измерительной головкой с использованием электронных схем;
  • с цифровым индикатором.
Каждый электрик должен знать:  Сравнительный анализ источников света

Приборы со стрелочной головкой

Наиболее распространены амперметры, в которых движущаяся часть прибора со стрелкой поворачивается на угол крена, пропорциональный величине измеряемого тока.

Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими.

Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными — силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.

Приборы со стрелочной головкой могут снабжаться дополнительными электронными схемами для усиления сигнала, подаваемого на головку (для измерения токов, существенно меньших чем ток полного отклонения головки, который для большинства магнитоэлектрических приборов составляет 50 мкА и более), защиты головки от перегруза и прочее.

Приборы с цифровым индикатором

Принцип действия стрелочной измерительной головки

Принцип действия самых распространённых в амперметрах систем измерения:

  • В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента пружины.
  • В электромагнитной системе прибора вращающий момент стрелки создаётся между катушкой и подвижным ферромагнитным сердечником, к которому прикрепляется указательная стрелка.
  • В электродинамической системе измерительная головка состоит из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки.

Во всех вышеуказанных системах угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента сопротивления пружины.

Включение амперметра в электрическую цепь

В электрической цепи амперметр соединяется последовательно с нагрузкой, а при больших токах — через трансформатор тока, магнитный усилитель или шунт. Для измерения токов может также применяться милливольтметр и калиброванный шунт (первичные токи шунтов могут быть выбраны из стандартного ряда, вторичное напряжение стандартизировано — чаще всего 75 мВ). При высоких напряжениях (выше 1000 В) — в цепях переменного тока для гальванической развязки амперметров также применяют трансформаторы тока, а цепях постоянного тока — магнитные усилители.

Чтобы измерить силу тока в некоторой электрической цепи, существуют приборы, называемые амперметры. Они включаются в цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметров очень мало, поэтому такое измерительное устройство не влияет на параметры электрического тока измеряемой цепи. Единицей измерения силы тока является ампер.

Шкалы приборов могут градуироваться в различных долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т.д. Соответственно такие приборы называют микроамперметрами, миллиамперметрами и т.д. Чтобы расширить пределы измерений, амперметры включают в цепь с применением трансформатора, либо в параллели с шунтом. В этом случае только небольшая часть тока будет протекать через амперметр, а основная часть тока пойдет через шунт.

Для крепления шунта к амперметру применяются специальные гайки. Запрещается подключать шунт к амперметру при включенном питании электрической сети. Полярность прибора при подключении также имеет большое значение. Если перепутать полярность, то стрелка прибора будет уходить в другую сторону, а цифровой амперметр, покажет отрицательную величину.

Виды амперметров

Точность показаний прибора зависит от принципа действия и вида устройства.

Существует два основных вида амперметров:

  1. Аналоговые.
  2. Цифровые.

Первый вид в свою очередь делится на следующие устройства:

  • Магнитоэлектрические.
  • Электромагнитные.
  • Электродинамические.
  • Ферродинамические.

По виду измеряемого тока амперметры делятся:

  • Для переменного тока.
  • Для постоянного тока.

Существуют и другие специализированные приборы для измерения тока, которые применяются в узконаправленных областях, и не распространены так широко, как перечисленные выше.

Конструктивные особенности и работа

Магнитоэлектрические амперметры

Принцип действия такого вида прибора основывается на взаимодействии магнитного поля магнита и подвижной катушки, находящейся в корпусе прибора.

Достоинствами такого амперметра является низкое потребление электроэнергии при функционировании, высокая чувствительность и точность измерений. Все магнитоэлектрические амперметры оснащены равномерной градуировкой шкалы измерений. Это позволяет произвести измерения с высокой точностью.

К недостаткам магнитоэлектрического амперметра относится его сложность внутренней конструкции, наличие движущейся катушки. Такой прибор не является универсальным, так как он действует только для постоянного тока.

Несмотря на недостатки, магнитоэлектрический вид прибора широко применяется в различных областях промышленности, в лабораторных условиях.

Электромагнитные

Амперметры с электромагнитным принципом работы не имеют в своем устройстве движущейся катушки, в отличие от магнитоэлектрических моделей. Устройство их значительно проще. В корпусе находится специальное устройство и один или несколько сердечников, которые установлены на оси.

Электромагнитный амперметр имеет меньшую чувствительность, по сравнению с магнитоэлектрическим прибором. А значит, точность его измерений будет ниже. Преимуществами таких приборов является универсальность работы. Это означает, что они могут измерять силу тока как в цепи постоянного, так и переменного тока. Это значительно расширяет его сферу применения.

Электродинамические

Метод работы таких приборов заключается во взаимодействии электрических полей токов, которые проходят по электромагнитным катушкам. Конструкция прибора состоит из подвижной и неподвижной катушки. Универсальная работа на любом виде тока является основным достоинством электродинамических амперметров.

Из недостатков стоит выделить большую чувствительность, так как они реагируют даже на незначительные магнитные поля, расположенные в непосредственной близости к ним. Подобные поля способны создавать для электродинамических приборов большие помехи, поэтому такие амперметры применяют только в защищенном экраном месте.

Ферродинамические

Такие приборы, обладают наибольшей эффективностью и точностью измерений. Магнитные поля, расположенные рядом с прибором, не оказывают на него заметного влияния, поэтому нет необходимости в установке дополнительных защитных экранов.

Конструкция такого амперметра включает в себя замкнутый ферримагнитный провод, а также сердечник и неподвижную катушку. Такое устройство позволяет повысить надежность работы прибора. Поэтому ферродинамические виды амперметров чаще всего используются в военной промышленности и оборонных учреждениях. К его преимуществам также можно отнести удобство и простоту пользования, точность всех измерений, по сравнению с ранее рассмотренными видами приборов.

Цифровые

Кроме рассмотренных приборов, существует цифровой вид амперметров. В настоящее время они все шире используются в различных сферах производства, а также в бытовых условиях. Такая популярность цифровых приборов связана с удобством пользования, небольшими размерами и точными измерениями. Вес прибора также очень незначительный.

Цифровые модификации используют в различных условиях, он невосприимчив к вибрациям, в отличие от механических аналоговых приборов.

Цифровые приборы, не боятся незначительных механических ударов, которые возможны от работающего рядом оборудования. Расположение в вертикальной или горизонтальной плоскости прибора не имеет влияния на его работоспособность, так же как изменение температуры и давления. Поэтому такой прибор применяют в условиях внешней среды.

Измерение переменного и постоянного тока

Все рассмотренные приборы способны измерять постоянный ток. Однако иногда требуется измерить силу переменного тока. Если у вас для этого нет отдельного амперметра, то можно собрать элементарную схему.

Существуют и специальные приборы, измеряющие переменный ток. Оптимальным выбором прибора будет мультиметр, в котором имеется возможность измерения переменного тока.

Чтобы выполнить правильное измерение, необходимо определить вид тока, то есть, переменный ток в сети, или постоянный. В противном случае измерение будет ошибочным.

Общий принцип действия амперметра

Если рассматривать классический принцип работы амперметра, то его действие заключается в следующем.

На оси кронштейна вместе с постоянным магнитом расположен стальной якорь с закрепленной на нем стрелкой. Воздействуя на якорь, постоянный магнит передает ему магнитные свойства. В этом случае позиция якоря находится вдоль силовых линий, проходящих вдоль магнита.

Такая позиция якоря определяет нулевое расположение стрелки по градуированной шкале. При протекании тока от генератора или другого источника по шине, возле нее возникает магнитный поток. Силовые линии этого потока в точке расположения якоря направлены под прямым углом к силовым линиям магнита.

Магнитный поток, образованный электрическим током, действует на якорь, который стремится повернуться на 90 градусов. В этом ему мешает магнитный поток, образованный в постоянном магните. Сила взаимодействия двух потоков зависит от направления и величины электрического тока, протекающего по шине. На эту величину и происходит отклонение стрелки прибора от нуля.

Советы по выбору

Для более точных измерений следует выбирать прибор сопротивлением до 0,5 Ом. Лучше, если зажимы контактов будут покрыты специальным антикоррозийным слоем.

Корпус должен быть качественного изготовления, без повреждений, желательно герметичного исполнения, для предотвращения проникновения влаги. Это продлит его срок службы и повысит точность показаний.

Наиболее удобный вид амперметра – это цифровой. Хотя в настоящее время более популярными являются мультиметры, в состав которых также входит функция измерения тока.

Запрещается подключение амперметра в сеть напрямую без нагрузки, во избежание выхода его из строя. При измерениях нельзя прикасаться к неизолированным токоведущим элементам прибора, так как возможен удар электрическим током. При работе с амперметром следует соблюдать осторожность и внимательность.

Сфера применения

Цифровые и аналоговые амперметры, используются в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. Особенно широко они применяются в энергетической отрасли промышленности, радиоэлектронике, электротехнике. Также их могут использовать в строительстве, в автомобильном и другом транспорте, в научных целях.

В бытовых условиях прибор также часто используется обычными людьми. Амперметр полезно иметь с собой в автомобиле, на случай выявления неисправностей электрооборудования в пути.

Аналоговые приборы до сих пор также применяются в различных областях жизни. Их преимуществом является то, что для работы не требуется подключение питания, так как они пользуются электричеством от измеряемой цепи. Также их удобство состоит в отображении данных. Многим людям привычнее смотреть за стрелкой. Некоторые устройства оснащены регулировочным винтом, который позволяет точно настроить стрелку на нулевое значение. Инертность работы прибора отрицательно влияет на его применяемость, так как для стрелки необходимо время для нахождения устойчивой позиции.

Амперметр – это прибор для измерения силы тока.

Подключается в цепь только последовательно

В цепях постоянного тока необходимо соблюдать полярность

Для измерения величины постоянного тока применяются амперметр магнитоэлектрической системы, а переменного — электромагнитной системы.

Для измерения малых токов используют микроамперметры и миллиамперметры

Для расширения пределов измерений в цепях постоянного тока параллельно к амперметру подключают шунт.

Ш унт выбирают по коэффициенту шунтирования и величине сопротивления.

Предположим, необходимо измерить ток 25А амперметром с максимальным значением на шкале 1А. Определим сопротивление шунта, если сопротивление амперметра 0,075Ом.

с начала необходимо определить коэффициент шунтирования

После этого находите сопротивление шунта

Для расширения пределов измерений амперметра в цепях переменного тока используют трансформаторы тока.

8. Охарактеризуйте вольтметр (назначение, особенности подключения, расширение пределов измерений).

Вольтметр – это прибор для измерения ЭДС источника и падения напряжения на участке цепи.

Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

Классификация

По принципу действия вольтметры разделяются на:

электромеханические — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические;

П о конструкции и способу применения:

Подключается в цепь только параллельно

В цепях постоянного тока необходимо соблюдать полярность

Д ля расширения пределов измерений в цепях постоянного тока последовательно с вольтметром подключают добавочное сопротивление

Для расширения пределов измерений вольтметра в цепях переменного тока используют трансформаторы напряжения.

Для измерения напряжения в цепях постоянного тока применя­ют магнитоэлектрические вольтметры, а в цепях переменного тока — электромагнитные и электродинамические.

9. Охарактеризуйте мультиметр (назначение, особенности подключения).

М ультиме́тр— комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе это вольтметр, амперметр и омметр.

Устройство мультиметра и правила работы с ним.

Простые цифровые мультиметры имеют на лицевой панели ЖК индикатор, поворотный переключатель пределов измерения и три гнезда для подключения щупов. Питание мультиметра осуществляется от батарейки типа «Крона» напряжением 9В. Для замены батарейки необходимо снять заднюю крышку прибора, при этом также открывается доступ к печатной плате мультиметра, на которой расположен, в том числе, предохранитель номиналом 200 мА.

О дно из гнезд для подключения щупов, а именно гнездо СОМ, задействовано всегда, при любом роде выполняемых измерений. Обычно к гнезду СОМ присоединяется щуп черного цвета. к гнезду VΩmA подключается щуп красного цвета при измерении постоянного и переменного напряжения, сопротивления и постоянного тока величиной до 200 мА. Для измерения постоянного тока величиной более 200 мА красный щуп из гнезда VΩmA необходимо вынуть и подключить его в гнездо 10А.

На лицевой панели мультиметра кроме того расположен восьми контактный разъем (сокетт) подключения транзисторов для измерения коэффициента усиления по тока h21э (или hFE). Причем измерить коэффициент усиления по току удается только у биполярных низкочастотных транзисторов малой и средней мощности. Так как в процессе обслуживания и ремонта оборудования КИП нет необходимости измерять коэффициент усиления транзисторов, то данный режим работы мультиметра рассматриваться не будет. Скажу лишь только, что к контакту Е разъема подключается эмиттер транзистора, к контакту В — база, к контакту С — коллектор, но перед этим необходимо, например, по справочнику определить структуру транзистора: p-n-p или n-p-n и выбрать соответствующую сторону разъема.

В режиме проверки целостности полупроводниковых диодов мультиметр генерирует небольшое испытательное напряжение и ток, которое и прикладывается к проверяемому диоду. Если диод исправен, то при подключении красного щупа (плюса) мультиметра к аноду, а черного щупа к катоду на дисплее высветиться значение падения напряжения на p-n переходе диода. Для кремниевых диодов это напряжение находиться в пределах 0,6. 0,9 В. При обратной полярности подключения (красный щуп — катод, черный щуп — анод) на дисплее высветится единица, так как диод проводит ток только в одном направлении. При проверке диодов без выпаивания их из схемы ремонтируемого устройства имейте ввиду, что соединенные с диодом другие радиодетали могут исказить результат измерения. Поэтому желательно хотя бы один вывод диода отсоединять от схемы.

Отключение мультиметра по окончанию проведения измерений осуществляется путем установки поворотного переключателя в положение OFF.

При работе с мультиметром не прикасайтесь к оголенной части щупов, так как, во-первых, это может привести к поражению электрическим током (при измерении тока и напряжения) и, во-вторых, из-за относительно низкого электрического сопротивления тела человека может возрасти погрешность измерения, особенно при измерении больших сопротивлений.

Недорогие мультиметры DT 830B и им подобные можно применять только для измерений, производимых при наладке оборудования и поиске неисправностей. Их нельзя использовать при калибровке и уж тем более при поверке датчиков и другого оборудования КИП, так как точность измерения данных мультиметров недостаточна для этих целей и, кроме того, они не внесены в государственный реестр средств измерения. При поверке и калибровке оборудования следует использовать более точные мультиметры, например, отечественные приборы серии В7 или импортные мультиметры APPA, Fluke и аналогичные.

Всегда следите за степенью разряда батареи мультиметра, так как в случае сильного разряда батареи погрешность измерения прибора резко возрастает. При покупке мультиметра отдавайте предпочтение тем моделям, у которых есть индикатор разряда батареи. И меняйте батарею сразу же, как только загорится индикатор разряда батареи.

Выбирая между несколькими моделями мультиметров, следует отдавать предпочтение тем моделям, которые имеют более широкие пределы измерения (или большее количество поддиапазонов измерения) напряжения, тока и сопротивления и минимальную погрешностьизмерения. Дополнительный функционал приборов, такой как измерение температуры, емкости, встроенный генератор импульсов зачастую остается не востребованным, и делать упор на наличие этих функций при покупке мультиметра не стоит.

Если значение измеряемой величины вам не известно даже ориентировочно, то всегда начинайте измерения, установив максимально возможный предел измерения для данного рода измерений. Мультиметр, особенно недорогие модели, является не ремонтопригодным устройством (точнее дешевле купить новый прибор, чем ремонтировать вышедший из строя) поэтому при выполнении измерений будьте внимательны и следите за тем, в какие гнезда вставлены щупы и в каком положении находиться поворотный переключатель.

Амперметр — что это такое? Устройство амперметра

Сегмент электроизмерительных приборов переживает революционные изменения, связанные с переходом на цифровой принцип обработки данных и тенденцией объединения нескольких функций в одном устройстве. При этом сохраняют востребованность и традиционные подходы к разработке данной аппаратуры. В эту нишу по-прежнему входит механический амперметр. Что это такое? Это прибор, выполняющий измерения тока в разных его состояниях. Нельзя сказать, что данное устройство никак не затрагивает мода перехода на электронную основу, но механические модели все еще незаменимы во многих отраслях.

Общие сведения о приборе

Амперметр применяется во многих сферах, где тем или иным образом деятельность связана с электрическим током. Например, его функция может быть задействована в автомастерской при починке электропроводки, при организации работы подстанций, в строительстве при выполнении электромонтажных работ и т. д. На производствах существует потребность в постоянном контроле технологических процессов, поддерживаемых электрической энергией. В данном случае также используются амперметры. Что это такое с точки зрения рядового пользователя? Нужен ли этот прибор обычному потребителю? Безусловно, любые электротехнические операции в рамках ремонтных работ или при установке обычного светильника желательно выполнять под контролем измерительного прибора, главным из которых в этой нише как раз будет амперметр. Другое дело, что в быту применяются упрощенные версии прибора, лишенные многих функций, которыми пользуются специалисты.

Устройство амперметра

Конструкция прибора рассчитывается на последовательное включение в электрическую цепь. Для отражения показаний в классических амперметрах используется шкала со стрелкой. В целях расширения пределов замера некоторые модели предусматривают возможность подключения к цепи через трансформаторную установку или шунт. Колебания стрелки в процессах измерения обуславливаются сопротивлением амперметра, которое возникает при прохождении тока через встроенную в него электромагнитную катушку. Угол положения стрелки пропорционален по отношению к величине измеряемого тока. Таким образом фиксируется сила тока, который в момент измерения действует на прибор. Проходя через катушку, ток создает на ней своего рода крутящий момент, активность которого отражается в поведении стрелки.

Разновидности амперметра

На данный момент существует несколько вариантов исполнения амперметра, каждый из которых имеет свои конструкционные особенности и некоторые отличия в принципе действия. Наиболее распространенные можно представить так:

  • Магнитоэлектрические. Традиционная модель прибора, отражающая базовый принцип взаимодействия подвижной катушки и магнитного поля. Таким приборам свойственна энергоэффективность и высокая чувствительность, что позволяет применять к ним равномерную шкалу с относительно точными измерениями. Недостатки же данного амперметра сводятся к сложному техническому устройству и ограниченности при его эксплуатации, так как применение возможно только в условиях постоянного тока.
  • Электромагнитные. В конструкцию прибора также входит катушка, по которой должен проходить ток, а вместе с ней используются и сердечники амперметра. Что это такое с точки зрения эксплуатационной ценности? Прибор с такой начинкой достаточно универсален, поскольку может работать как на переменном, так и на постоянном токе. Также к его достоинствам можно отнести эргономичность управления и компактность. Но с другой стороны, пользователи отмечают его низкую чувствительность и неудовлетворительную точность замеров.
  • Электродинамические. Принцип действия данного аппарата базируется на взаимодействии магнитных полей, проходящих по двум катушкам – подвижной и неподвижной. В итоге при замерах можно рассчитывать на достоверность показаний, но также стоит опасаться сторонних помех, которые в принципе сделают невозможной эксплуатацию данного устройства.

Особенности цифрового амперметра

Такие модели почти лишены механических деталей в начинке. Соответственно, исключаются и недостатки стрелочных амперметров, в числе которых можно назвать невозможность точных показаний в условиях сильных вибраций. Цифровые устройства можно использовать как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях. Сами показания благодаря электронной основе можно обрабатывать, преобразовывать и сохранять для кратковременной или долговременной статистики в память прибора. Более того, цифровой амперметр последнего поколения открыл и возможности для автоматической работы, при которой устройство снимает показания в заданных режимах без участия оператора.

Эксплуатация прибора

В электрическую цепь аппарат вводится последовательно с нагрузкой, а в условиях сильного тока – посредством трансформатора, шунта или магнитного усилителя. Вместе с амперметром для комплексного замера разных параметров тока могут также использоваться калиброванные шунты и милливольтметры. Как минимум, комбинированное использование данной измерительной техники дает более точные результаты исследования. Также следует учитывать ограничения по замерам силы амперметра, которые в обычных моделях укладываются в пределы до 30-100 А. За этими рамками может потребоваться применение килоамперметра.

Каждый электрик должен знать:  Нормы для монтажа резервных автоматов в электрощите

Заключение

С точки зрения общей электротехники ампер представляет собой элементарную единицу измерения, которая используется в отражении характеристик различных приборов и электронных устройств. Различия в средствах измерения данной величины, скорее, обуславливаются условиями эксплуатации амперметра. Что это такое в представлении электромонтажника? Стандартный инструмент, который может быть выполнен в виде токовых клещей. Это даже не столько средство для измерения, сколько монтажное приспособление для косвенной сверки показаний тока. Совсем иначе дело обстоит с амперметрами, которые используются в лабораторных условиях. В данном случае речь может идти о стационарной технике с мощной электроникой, способной в условиях высокой точности обрабатывать параметры тока независимо от источника его происхождения.

Что такое амперметр, виды, устройство и принцип работы

амперметр — амперметр … Орфографический словарь-справочник

АМПЕРМЕТР — АМПЕРМЕТР, прибор для измерения тока в амперах (а). Подключается к цепи последовательно. Амперметр для постоянного тока имеет подвижную катушку, измеряемый ток проходит по катушке, подвешенной в магнитном поле, и отклоняет стрелку, прикрепленную… … Научно-технический энциклопедический словарь

АМПЕРМЕТР — прибор для измерения силы электрич. тока. В соответствии с верх. пределом измерений различают кило , милли , микро и наноамперметры. А. включается в цепь тока последовательно. Для уменьшения искажающего влияния А. должен обладать малым входным… … Физическая энциклопедия

амперметр — а, м. ampèremètre m. Прибор для измерения силы электрического тока. СИС 1985. Иван неподвижно стоял у стены и пялил сонные глаза на ярко освещенные циферблаты вольтметров и амперметров. Вересаев Васька. Лекс.Гранат: амперметр; СИС 1937:… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

АМПЕРМЕТР — АМПЕРМЕТР, прибор, служащий для измерения силы электрического тока. Имеется несколько систем А.: 1) сист.Депре д Арсон валя, 2) А. «с мягким железом», 3) А. тепловые, 4) сист. Феррариса и ряд других. Первая из перечисленных систем… … Большая медицинская энциклопедия

амперметр-кліщі — амперметр клещи bus bar ammeter *Amperezange – переносний амперметр, що працює за принципом трансформатора і застосовується з метою уточнення урівноваження верстатів качалок шляхом контролювання струму, який споживає електродвигун верстата… … Гірничий енциклопедичний словник

АМПЕРМЕТР — АМПЕРМЕТР, прибор для измерения силы электрического тока в амперах (А). В электрическую цепь включается последовательно. Шкалу амперметра часто градуируют в кратных и дольных единицах от А (мкА, мА, кА) … Современная энциклопедия

АМПЕРМЕТР — (от ампер и . метр) электроизмерительный прибор для измерения силы постоянного и (или) переменного тока; в электрическую цепь включается последовательно. Шкала амперметра градуируется в мкА, мА, А или кА … Большой Энциклопедический словарь

АМПЕРМЕТР — АМПЕРМЕТР, а, муж. Прибор для измерения силы электрического тока. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

АМПЕРМЕТР — (Ampere meter) прибор для измерения силы тока. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

АМПЕРМЕТР — прибор для измерения силы тока. Распространение получили А. электромагнитные, магнитоэлектр., электродинамические, тепловые и индукционные. В электромагнитных А. измеряемый ток, проходя по катушке, втягивает внутрь ее сердечник из мягкого железа… … Технический железнодорожный словарь

Что такое амперметр

Внутреннее устройство амперметра зависит от целей использования, вида тока и принципа работы.

Бывают амперметры, которые реагируют не на величину сопротивления проводника, а на излучаемое им тепло или магнитные волны.

Магнитоэлектрические амперметры

Устройства, реагирующие на магнитные явления (магнитоэлектрические) применяют для того, чтобы замерить токи очень маленьких значений в цепях с постоянным током. Внутри них нет ничего лишнего, кроме катушки, подсоединенной к ней стрелки и шкалы с делениями.

Электромагнитные амперметры

В отличие от магнитоэлектрических их можно применять и для сетей с переменным током, чаще всего в цепях промышленного назначения с частотой в пятьдесят герц. Электромагнитным амперметром можно пользоваться для замеров в цепях с большой силой тока.

Термоэлектрические амперметры

Используют для измерения переменного тока с высокой частотой. Внутри прибора установлен нагревательный элемент (проводник с высоким сопротивлением) с термопарой. Из-за проходящего тока нагревается проводник, и термопара фиксирует величину. Из-за возникающего тепла отклоняется рамка со стрелкой на определенный угол.

Электродинамические амперметры

Можно применять не только для замеров силы постоянного тока, но и переменного. Из-за особенностей прибора, его можно применять в таких сетях, где частота достигает двухсот герц.

Электродинамический амперметр используется в основном как контрольный измеритель для проверки приборов.

Они сильно реагируют на сторонние магнитные поля и на перегрузки. Из-за этого в качестве измерителей используются редко.

Ферродинамические

Очень надежные приборы, которые обладают высокой прочностью и мало подвергаются воздействию магнитных полей, возникающих не в приборе. Такого рода амперметры устанавливают в автоматические контролирующие системы как самописцы.

Бывает так, что шкалы прибора недостаточно и необходимо увеличить значения, которые стоит замерить. Чтобы этого достичь используется шунтирование (проводник с высоким сопротивлением присоединяется параллельно прибору). Например, чтобы установить значение силы в сто ампер, а прибор рассчитан всего на десять, то присоединяют шунт, у которого значение сопротивления в девять раз ниже, чем у прибора.

Амперметр

Приборы для измерения силы тока

Если в каком-либо проводнике течет ток, то он характеризуется такой величиной, как «сила тока». Сила тока в свою очередь характеризуется количеством электронов, которые проходят через поперечное сечение проводника за единицу времени. Но мы все учились в школе и знаем, что электронов в проводнике миллиарды миллиардов и считать количество электронов было бы бессмысленно.

Поэтому ученые вывернулись из этой ситуации и придумали единицу измерения силы тока и назвали ее «Ампер», в честь французского физика-математика Андре Мари Ампера. Что же собой представляет 1 Ампер? Если сила тока в проводнике равна 1 амперу, то за одну секунду через поперечное сечение провода проходит заряд, равный 1 Кулону. Или простым языком, все электроны в сумме должны давать заряд в 1 Кулон и они должны в течение одной секунды пройти через поперечное сечение проводника. Если учесть, что заряд одного электрона 1.6х10 -19 , то можно узнать, сколько электронов в 1 Кулоне. А вот для того, чтобы измерять амперы, ученые придумали прибор и назвали его «амперметром».

Амперметр – это прибор для измерения силы тока в электрической цепи. Любой амперметр рассчитан на измерение токов определенной величины. В электронике в основном оперируют микроАмперами (мкА), миллиАмперами (мА), а также Амперами (А). Следовательно, в зависимости от величины измеряемого тока приборы для измерения силы тока делятся на амперметры (PA1), миллиамперметры (PA2) и микроамперметры (PA3).

На принципиальных схемах амперметр, как измерительный прибор обозначается вот так.

Какие бывают амперметры?

Первый тип амперметра – аналоговый. Их ещё называют стрелочными. Вот так они выглядят.

Такие амперметры имеют магнитоэлектрическую систему. Они состоят из катушки тонкой проволоки, которая может вращаться между полюсами постоянного магнита. При пропускании тока через катушку, она стремится установиться по полю под действием вращающего момента, величина которого пропорциональна току. В свою очередь повороту катушки препятствует специальная пружина, упругий момент которой пропорционален углу закручивания. При равновесии эти моменты буду равны, и стрелка покажет значение, пропорциональное протекающему через нее току. Иногда, для того, чтобы увеличить предел измерения, параллельно амперметру ставят резистор определенной величины, рассчитанной заранее. Это так называемый шунтирующий резистор – шунт.

Про шунтирующее действие измерительных приборов уже подробно рассказывалось в статье про вольтметр. Там же затрагивалось такое понятие, как входное сопротивление прибора. Так вот, применительно к вольтметру, его входное сопротивление должно быть как можно больше. Это необходимо для того, чтобы прибор не влиял на работу схемы при проведении измерений и выдавал точные результаты.

Применительно к амперметру складывается обратная ситуация. Так как амперметр для проведения измерений включается в разрыв электрической цепи, то необходимо стремиться к тому, чтобы его внутреннее сопротивление протекающему току было минимальным. Грубо говоря, сопротивление между его измерительными щупами должно быт мало. В противном случае, для электрической цепи амперметр будет представлять резистор. А, как известно, чем больше сопротивление резистора, тем меньший ток через него проходит. Таким образом, при включении амперметра в измерительную цепь, мы искусственно понижаем ток в этой цепи. Понятно, что в таком случае, показания амперметра будут некорректные. Но не стоит расстраиваться, так как измерительная техника разрабатывается с учётом всех этих особенностей.

Это лишь ещё один намёк на то, что при обращении с мультиметрами стоит внимательно относиться к выбору режима работы и правильному замеру тех или иных величин. Несоблюдение этих правил может привести к порче прибора.

Аналоговые амперметры до сих пор используются в современном мире. Их плюс таковы, что им не требуется независимое питание для выдачи результатов, так как они используют питание замеряемой цепи. Также они удобны при отображении информации. Думаю, лучше наблюдать за стрелкой, чем за цифрами. На некоторых амперметрах есть винтик корректировки для точного выставления стрелки прибора к нулю. Минусы – это большая инертность, то есть для стрелки прибора нужно какое-то время, чтобы она пришла в устойчивое состояние. Хоть этот недостаток в современных аналоговых приборах проявляется слабо, но он все-таки есть.

Второй тип амперметра – это цифровой амперметр. Он состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и преобразует силу тока в цифровые данные, который потом отображаются на ЖК-дисплее.

Цифровые амперметры лишены инертности, и выдача результатов измерений зависит от частоты процессора, который выдает результаты на дисплей. В дорогих цифровых амперметрах он может выдать до 1000 и более результатов в секунду. Также цифровые амперметры требуют меньше габаритов для установки, что немаловажно в современной аппаратуре. Минусы – это то, что для измерения им требуется собственный источник питания, который питает все внутренние узлы и микросхемы прибора. Есть, конечно, и такие цифровые амперметры, которые используют питание измеряемой цепи, но они все равно редко используются в виду своей дороговизны.

Амперметры делятся на амперметры для измерения силы тока постоянного напряжения и для измерения силы тока переменного напряжения. Но, допустим, у вас нет амперметра, чтобы измерить силу тока переменного напряжения. Что же тогда делать? Можно собрать очень простую схемку. Выглядит она вот так:

Но чтобы не собирать самостоятельно измерительную схему и доводить её до ума, купите себе мультиметр. В хорошем мультиметре есть функции измерения силы тока, как для постоянного, так и для переменного напряжения.

Схема для измерения силы тока выглядит вот так:

Это означает, что амперметр мы должны подключать последовательно нагрузке.

Для того чтобы правильно измерить силу тока, нам надо знать, какое напряжение вырабатывает источник питания: переменное или постоянное. Если будем замерять силу тока постоянного напряжения, то и амперметр нам нужен для измерения силы тока постоянного напряжения, а если для переменного, то и амперметр нужен соответствующий. В нашем случае нагрузкой может быть любой прибор или схема, которая потребляет ток. Это может быть лампочка, сотовый телефон или даже компьютер.

Измерение силы тока с помощью амперметра.

Давайте рассмотрим на практике, как замерять силу тока с помощью цифрового мультиметра DT-9202A.

В красном кружочке у нас буковка «А

» означает, что ставя переключатель на этот участок, мы сможем замерить силу тока переменного напряжения, а ставя переключатель на секцию со значком «А=» (в синем кружке), мы сможем замерять силу тока постоянного напряжения.

Чтобы измерить силу тока до 200 мА (200m) как переменного, так и постоянного напряжения, нужно поставить щупы такого мультиметра в определенные клеммы:

Если же мы будем измерять силу тока более чем в 5 Ампер, то я рекомендую вам переставить щуп в другую клемму:

Если даже примерно не знаете, сколько должно потреблять ваше устройство или нагрузка, то всегда ставьте щуп и переключатель на самый большой предел измерения. Тем самым вы сохраните своему прибору жизнь.

На фото снизу я измеряю силу тока, которая кушает лампочка на 12 Вольт. С трансформатора я снимаю переменное напряжение 10 Вольт. Как мы видим, сила тока, потребляемая лампочкой — 1.14 Ампер. Обратите особое внимание, что переключатель мультиметра поставлен на измерение силы тока переменного напряжения (А

А вот так мы замеряем постоянный ток, который потребляет автомобильная сирена. Орет она так, что даже уши закладывает .

Обратите также внимание, так как у нас аккумулятор постоянного напряжения 12 Вольт, то и переключатель режимов мультиметра мы поставили на измерение постоянного тока.

А вот столько у нас кушает лампочка: 1.93 Ампера. Здесь замеряется постоянный ток, который потребляется лампой накаливания от аккумулятора.

Никогда не подключайте амперметр в розетку без всякой нагрузки! Тем самым вы просто-напросто спалите прибор. Как уже говорилось, амперметр обладает малым входным сопротивлением.

При измерении силы тока не касайтесь голых проводов, а также оголённых частей измерительных щупов. Это исключит электрический удар током. Будьте внимательны со схемой подключения амперметра.

Если Вы хотите узнать больше про измерения электрических величин, то загляните на сайт Практическая электроника. Там вы найдёте много познавательной информации по электронике.

Амперметр тока.

Прибор, который измерит силу тока электрической цепи, называют амперметр тока. Причём данное устройство рассчитано на измерение силы тока определённой величины. Вот, к примеру, когда речь касается электроники, то там зачастую употребляют такие единицы измерения силы тока, как мкА, мА и А.

Небольшая расшифровка единиц измерения:

  • А — Ампер;
  • мА — миллиАмпер;
  • мкА — микроАмпер.

По принципу именно таких подразделений и поделены приборы, которые названы общим собирательным названием амперметры. Это следовательно Амперметры, миллиамперметры, микроамперметры.

У каждого устройства своё зашифрованное название:

1. Амперметр — PA1;

2. Миллиамперметр — PA2;

3. Микроампер метр — PA3.

На схемах принципиальных амперметры всегда обозначаются подобным образом:

Разновидности амперметров тока.

Существует два типа устройств, для измерения силы тока, два вида амперметров тока. Тип первый и тип второй.

  • Тип первый — аналоговый (он же стрелочный амперметр).
  • Тип второй — цифровой.

Тип первый — стрелочный амперметр тока, выглядит он вот таким образом:

Система этого амперметра тока магнитоэлектрическая. А в составе устройства: постоянный магнит, внутри которого вращается катушка из тонкой проволоки. В момент подачи тока катушка направлена на поле при действии момента вращения. Причём величина момента является пропорциональной силе тока. Имеется в устройстве и специальная пружина, которая в момент подачи тока является неким препятствием для вращающейся катушки. Момент упругости пружины в свою очередь пропорционален углу закручивания.

Измерение силы тока происходит таким образом, что при уравновешивании вышеописанных моментов стрелка и показывает искомое значение, равное силе тока, силе воздействия.

Чтобы увеличить предел измерения необходимо параллельно амперметру установить шунт. Резистор, определённой величины, которая рассчитана заранее. Такое устройство названо — резистор шунтирующий.

Для точных измерений с резистором в цепи необходимо придерживаться простых правил. Если в цепи действует измерительный прибор — вольтметр, то входное сопротивление необходимо делать немного больше у самого прибора. В случае работы с амперметром ситуация другая и входное сопротивление прибора следует сделать меньше. В противном случае, если не придерживаться таких правил измерение окажется неверным, и некорректными окажутся показания амперметра. Вся измерительная техника всегда была разработана с учётом неких особенностей и грамотное и правильное использование только залог успешного измерения и результата в целом.

Насколько внимательно отнесётесь к режиму работы устройств мультиметров, настолько правильными окажутся опыты и текущие измерения. Пренебрегая законами и правилами эксплуатации приборов и техники можно не только выяснить неверные результаты измерений, но и испортить устройство, вывести его из строя.

По сей день пользуются аналоговыми амперметрами тока. И это не случайно, их плюсов так много, что люди ещё не скоро смогут от них отказаться. И смогут ли отказаться вообще? Плюсы прибора под названием аналоговый амперметр:

— не нуждаются в независимом питании;

— удобны в отображении информации;

— имеется винтик, на большинстве моделей, который корректирует точность измерения.

Минус тоже есть, но он всего один и очень невзрачный:

— небольшая инертность стрелок может заставить несколько секунд ожидать результаты измерений.

Тип второй — амперметр тока цифровой. В его составе значатся:

— АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Именно он преобразует силу тока в данные цифровые, что в дальнейшем можно видеть на дисплее устройства. Дисплей современного ЖК вида.

Огромное отличие таких видов амперметров только в том, что нет стрелки и нет инертности. Результаты измерения можно видеть сразу на дисплее. Разные виды амперметров тока выводят информацию на экран с различной скоростью. Современные виды к тому же и малогабаритны.

Имеются и минусы таких новичков:

— наличие собственного источника питания должно быть непременно.

Несомненно, изобрели и цифровые амперметры, питающиеся от собственной сети, но они слишком дорогие по цене.

Деление на этом амперметров не закончилось. Существуют также виды, которые измеряют силу тока переменного напряжения и измеряющие силу тока постоянного напряжения. Но это не значит, что при отсутствии амперметра для измерения переменного тока Вы не сможете её измерить. Измерить можно, и поможет вот такая схема:

Поможет не собирать каждый раз подобную систему мультиметр. Устройство сочетает в себе сразу несколько функций и может измерить силу тока и постоянного и переменного.

Вот схема для измерения силы тока амперметром:

И теперь чтобы верно измерить силу тока, необходимо, только узнать какая сила тока. Переменное или постоянное напряжение. Нагрузкой же может стать абсолютно любой предмет (лампочка, компьютер, сотовый телефон).

БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

Студенческий блог для электромеханика. Обучение и практика, новости науки и техники. В помощь студентам и специалистам

11.03.2012

Что такое амперметр, виды амперметров, принцип действия амперметра

Амперметры включаются последовательно участку цепи, в которой измеряется ток, и имеют очень малое собственное сопротивление (чтобы не вносить дополнительного сопротивления в измеряемый участок цепи).

В амперметрах, предназначенных для измерения больших токов, в катушках прибора проходит определенная доля измеряемого тока, так как иначе пришлось бы значительно усложнить конструкцию приборов. При постоянном токе измеряемый ток разделяют: большая часть его течет в ответвлении, включенном параллельно амперметру, в так называемом шунте. Схема включения амперметра с шунтом показана на рис. 1.

В этой схеме ток I, подлежащий измерению, делится на два тока — I1 и I2. Ток I2 течет в катушках амперметра, имеющих сопротивление r2, а ток I1 — в шунте с сопротивлением r1.

Отношение сопротивлений r1 и г2 подбирают так, что ток, протекающий через прибор, составляет 0,1; 0,01; 0,001 от величины измеряемого тока.

Амперметры, измеряющие малые токи и градуированные в миллиамперах (одна тысячная ампера), называются миллиамперметрами.

При измерениях переменного тока большой величины или при высоком напряжении применяют специальные трансформаторы тока.

На рис. 2 показано включение амперметра с таким трансформатором. Первичная обмотка 1 трансформатора включена в цепь измеряемого тока; ко вторичной обмотке 2 подключен амперметр.

Трансформаторы тока строят так, чтобы при прохождении в первичной обмотке наибольшего (номинального) измеряемого тока, например 10000 а, во вторичной обмотке проходил ток 5 а. Шкала амперметра, который подключается ко вторичной обмотке трансформатора тока, градуируется обычно на номинальную (наибольшую) величину тока, проходящего в первичной обмотке.

Выключать амперметр, оставляя вторичную обмотку трансформатора тока разомкнутой, недопустимо, так как при этом э. д. с. во вторичной обмотке может достигнуть величины, опасной для обслуживающего персонала и могущей привести к пробою изоляции обмоток.

Трансформаторы тока обеспечивают также безопасность при работе с измерительными приборами в установках высокого напряжения. В этом случае первичная обмотка трансформатора, включаемая в высоковольтную цепь, тщательно изолируется от вторичной, к которой присоединяются измерительные приборы.

При включении трансформатора тока в цепь высокого напряжения корпус прибора и вторичную цепь трансформатора заземляют, чтобы предотвратить опасность, которая угрожает обслуживающему персоналу в случае пробоя изоляции между первичной и вторичной обмотками трансформатора.

Добавить комментарий