404 Страница не найдена
|
Неполадки магнитоэлектрических амперметров и вольтметров
Магнитоэлектрическим вольтметрам и амперметрам присущи неисправности, свойственные термометрическим милливольтметрам. Неисправности следующие: при возрастании или же уменьшении тока или натужения указатель амперметра или вольтметра перемещается вдоль шкалы не плавно, рывками; наблюдаются качания стрелки в вертикальной поверхности; дополнительная погрешность показаний амперметра или вольтметра из-за действия неуравновешенности подвижной части выше допускаемое значение; при присутствии тока или напряжения па зажимах амперметра или вольтметра указатель не отклоняется вдоль шкалы; имеется зацепление иначе смыкание витков токопроводящих и противодействующих спиральных пружинок; малая напряженность магнитного потока на рамке; разрушение стрелки и др.
Ремонт устройства начинают с его разборки. Объем разборки зависит от вида ремонта. при обстоятельном ремонте производят полную разборку и ревизию прибора, лезь текущем — частичную, ориентируемую характером повреждений.
Любые части разбираемого прибора располагают под одним или неудовлетворительно стеклянными колпаками в узнанном, заранее намеченном, порядке. Керны и подпятники заворачивают попарно в бумажки и создают надписи «верхние» и «нательные», а также указывают гостиница прибора. На сердечнике работают пометку «верх». Перед дерганием сердечника полюсы магнита замыкают полоской из мягкого кандала. Отвинчивание винтов производят единственно отвертками, подобранными под шлицы винтов. Отвинчивание гаек изготавливают торцевыми ключами. Все службы с пайками производят паяльниками надлежащего размера, нагретыми до нужной температуры в слабых электрических нагревателях. На любом таком нагревателе должны иметься указаны температура и гостиница комплектного паяльника. Такими же нагревателями снабжают плоские грелки, используемые для перемещения балансирующих грузиков по усикам противовесов подвижной части.
Полезай разборке прибора следят за тем, чтобы к водящимся неисправностям не добавить новых. В частности, весьма ответственной трансакцией является удаление сердечника с рамкой из между неколебимого пространства постоянного магнита.
В результате удаления сердечника произойдет размыкание ранее скрытного через сердечник непрерывного магнитного потока в магнитной системе. Такое размыкание магнитного потока приведет к значительному размагничиванию магнита и потребует новоиспеченного его намагничивания. Для отвращения размагничивания нужно перед вырыванием сердечника замкнуть магнитную теорию накладками или скобой из мягкой магнитной стали.
Сама операция удаления сердечника требует внимания, осторожности и применения специального приспособления. Когда не пользоваться специальным принадлежностью или делать это неопрятно, то на последней периоды отделения сердечника от полюсных наконечников его может привлечь к одному из их, результатом чего может начать смятие рамки.
Механизм для удаления сердечника, выработанное из круглой немагнитной проволоки, например медной, в паспорте так называемой «корзиночки».
Диаметр проволоки должен иметься равен ширине междужелезного (без сердечника) пространства. Направляющие 1 «корзиночки» надевают на обойму с сердечником, и они плотно ложатся вдоль него. Остается только вытащить обойму с сердечником, который смотрит из междужелезного пространства праздно вдоль направляющих.
Полезай сборке, когда сердечник с обоймой находятся в сторонке от магнита, направляющие 1 «корзиночки» надевают на обойму и они ложатся вдоль сердечника, опускаясь ниже обоймы. Затем подносят обойму с сердечником и «корзиночкой» к магниту, вводят в междужелезное пространство сперва свободные шабаши всех четырех направляющих, а затем и всю обойму с сердечником и оставшейся частью «корзиночки». Когда обойма с сердечником встанет на свое место в магните»ее закрепляют соответствующими стопорными винтами и лишь исключительно тогда удаляют «корзиночку».
8.4: Дизайн амперметра — Workforce LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 885
- Tony R. Kuphaldt
- Schweitzer Engineering Laboratories via All About Circuits
Амперметры для измерения электрического тока
Счетчик, предназначенный для измерения электрического тока, обычно называют «амперметром», поскольку единицей измерения является «ампер».
В конструкциях амперметров внешние резисторы, добавленные для расширения полезного диапазона движения, подключаются параллельно с движением, а не последовательно, как в случае с вольтметрами. Это потому, что мы хотим разделить измеряемый ток, а не измеряемое напряжение, идущее в движение, и потому, что цепи делителя тока всегда образованы параллельными сопротивлениями.
Разработка амперметра
Взяв то же движение измерителя, что и в примере с вольтметром, мы можем видеть, что сам по себе он представляет собой очень ограниченный прибор, полное отклонение которого происходит только при 1 мА.
Как и в случае с расширением измерительной способности измерительного механизма по измерению напряжения, нам пришлось бы соответствующим образом перемаркировать шкалу механизма, чтобы она считывалась по-другому для расширенного диапазона тока. Например, если бы мы хотели спроектировать амперметр с полным диапазоном 5 ампер, используя то же движение измерителя, что и раньше (имея собственный диапазон полной шкалы всего 1 мА), нам пришлось бы перемаркировать механизм. шкала для чтения 0 А в крайнем левом углу и 5 А в крайнем правом, а не от 0 мА до 1 мА, как раньше. Какой бы расширенный диапазон ни обеспечивали параллельно соединенные резисторы, мы должны были бы представить это графически на лицевой стороне движения измерителя.
Используя 5 ампер в качестве расширенного диапазона для нашего образца движения, давайте определим величину параллельного сопротивления, необходимого для «шунтирования» или обхода большей части тока, чтобы только 1 мА проходил через движение с полным током 5 А:
Из заданных нами значений тока перемещения, сопротивления движению и общего (измеренного) тока цепи мы можем определить напряжение на измерительном ходу (закон Ома, примененный к центральному столбцу, E=IR ):
Зная, что цепь, образованная механизмом и шунтом, имеет параллельную конфигурацию, мы знаем, что напряжение на механизме, шунте и измерительных проводах (общее) должно быть одинаковым:
Мы также знаем что ток через шунт должен быть разностью между полным током (5 ампер) и током через движение (1 мА), потому что токи ветвей складываются в параллельной конфигурации:
Тогда по закону Ома (R= E/I) в правой колонке мы можем определить необходимое сопротивление шунта:
Конечно, мы могли бы рассчитать такое же значение чуть более 100 миллиом (100 мОм) для шунта, рассчитав общее сопротивление (R = E/I; 0,5 вольта/5 ампер = 100 мОм точно), затем вычислить формулу параллельного сопротивления в обратном порядке, но арифметические расчеты были бы более сложными:
Амперметр в реальных проектах
В реальной жизни шунтирующий резистор амперметра обычно заключен в защитный металлический корпус единица измерения, скрытая от глаз. Обратите внимание на конструкцию амперметра на следующей фотографии:
Этот конкретный амперметр представляет собой автомобильный прибор производства Stewart-Warner. Хотя сам механизм Д’Арсонваля, вероятно, имеет полный диапазон значений в миллиамперах, в целом измеритель имеет диапазон +/- 60 ампер. Шунтирующий резистор, обеспечивающий этот диапазон больших токов, заключен в металлический корпус измерителя. Обратите также внимание на то, что в этом конкретном измерителе стрелка находится в центре нуля ампер и может указывать либо на «положительный», либо на «отрицательный» ток. Подключенный к цепи зарядки аккумуляторной батареи автомобиля, этот счетчик может указывать состояние зарядки (электроны перетекают от генератора к аккумулятору) или состояние разрядки (электроны перетекают от аккумуляторной батареи к остальным нагрузкам автомобиля).
Увеличение полезного диапазона амперметра
Как и в случае с многодиапазонными вольтметрами, амперметрам можно присвоить более одного рабочего диапазона путем включения нескольких шунтирующих резисторов, переключаемых многополюсным переключателем:
Обратите внимание, что диапазонные резисторы подключены через переключатель так, чтобы они были параллельны движению измерителя, а не последовательно, как это было в конструкции вольтметра. Конечно, пятипозиционный переключатель контактирует только с одним резистором. Размер каждого резистора соответствует определенному диапазону полной шкалы в зависимости от конкретного номинала движения измерителя (1 мА, 500 Ом).
При такой конструкции измерителя значение каждого резистора определяется одним и тем же методом с использованием известного полного тока, номинального отклонения полного диапазона перемещения и сопротивления перемещению. Для амперметра с диапазонами 100 мА, 1 А, 10 А и 100 А шунтирующие сопротивления будут такими:
Обратите внимание, что значения этих шунтирующих резисторов очень малы! 5,00005 мОм — это 5,00005 миллиом или 0,00500005 Ом! Для достижения таких низких сопротивлений шунтирующие резисторы амперметра часто приходится изготавливать на заказ из проволоки относительно большого диаметра или цельных кусков металла.
При выборе шунтирующих резисторов для амперметра необходимо учитывать коэффициент рассеиваемой мощности. В отличие от вольтметра, резисторы диапазона амперметра должны выдерживать большой ток. Если эти шунтирующие резисторы не имеют соответствующего размера, они могут перегреться и выйти из строя или, по крайней мере, потерять точность из-за перегрева. Для приведенного выше примера измерителя рассеиваемая мощность при полной шкале составляет (двойные волнистые линии представляют «приблизительно равно» в математике):
Резистор на 1/8 ватта вполне подойдет для R 4 , резистора на 1/2 ватта будет достаточно для R 3 и 5 ватт для R 2 (хотя резисторы имеют тенденцию сохранять свою длительную -условная точность лучше, если они не работают вблизи их номинальной рассеиваемой мощности, поэтому вы можете захотеть переоценить резисторы R 2 и R 3 ), но прецизионные 50-ваттные резисторы действительно редкие и дорогие компоненты. Для резистора R 9 может потребоваться изготовление собственного резистора из металлического сплава или толстой проволоки.0100 1 , чтобы соответствовать требованиям низкого сопротивления и высокой мощности.
Иногда шунтирующие резисторы используются вместе с вольтметрами с высоким входным сопротивлением для измерения тока. В этих случаях ток, протекающий через механизм вольтметра, достаточно мал, чтобы им можно было пренебречь, а сопротивление шунта можно определить в зависимости от того, сколько вольт или милливольт будет падать на ампер тока:
Если, например , шунтирующий резистор в приведенной выше схеме имеет размер точно 1 Ом, на каждый ампер тока через него будет падать 1 вольт. Показания вольтметра можно было бы тогда принять за прямую индикацию тока через шунт. Для измерения очень малых токов можно использовать более высокие значения сопротивления шунта, чтобы генерировать большее падение напряжения на заданную единицу тока, тем самым расширяя полезный диапазон (вольт)метра до меньших величин тока. Использование вольтметров в сочетании с малыми шунтирующими сопротивлениями для измерения тока обычно используется в промышленности.
Использование шунтирующего резистора и вольтметра вместо амперметра
Использование шунтирующего резистора вместе с вольтметром для измерения тока может быть полезным приемом для упрощения задачи частых измерений тока в цепи. Обычно, чтобы измерить ток в цепи с помощью амперметра, цепь должна быть разорвана (прервана) и амперметр вставлен между концами разделенных проводов, например:
Если у нас есть цепь, в которой необходимо измерить ток часто, или мы просто хотели бы сделать процесс измерения тока более удобным, шунтирующий резистор может быть помещен между этими точками и оставлен там постоянно, показания тока снимаются вольтметром по мере необходимости, не прерывая непрерывности цепи:
Конечно, необходимо соблюдать осторожность при выборе шунтирующего резистора достаточно низким, чтобы он не влиял неблагоприятно на нормальную работу схемы, но, как правило, это несложно сделать. Этот метод также может быть полезен при анализе компьютерных цепей, когда мы можем захотеть, чтобы компьютер отображал ток в цепи с точки зрения напряжения (с помощью SPICE это позволило бы нам избежать идиосинкразии при считывании отрицательных значений тока):
Мы интерпретируем показания напряжения на шунтирующем резисторе (между узлами цепи 1 и 2 в моделировании SPICE) непосредственно как ампер, при этом 7,999E-04 составляет 0,7999 мА или 799,9 мкА. В идеале 12 вольт, приложенных непосредственно к 15 кОм, дали бы ровно 0,8 мА, но сопротивление шунта лишь немного уменьшает этот ток (как и в реальной жизни). Однако такая крошечная ошибка, как правило, находится в допустимых пределах точности как для моделирования, так и для реальной схемы, поэтому шунтирующие резисторы можно использовать во всех приложениях, кроме самых требовательных, для точного измерения тока.
Обзор
- Диапазоны амперметра создаются путем добавления в цепь движения параллельных «шунтирующих» резисторов, обеспечивающих точное деление тока.
- Шунтирующие резисторы могут иметь большую рассеиваемую мощность, поэтому будьте внимательны при выборе деталей для таких счетчиков!
- Шунтирующие резисторы могут использоваться в сочетании с вольтметрами с высоким сопротивлением, а также с механизмами амперметров с низким сопротивлением, обеспечивая точное падение напряжения для заданной силы тока. Шунтирующие резисторы следует выбирать с как можно более низким значением сопротивления, чтобы свести к минимуму их влияние на тестируемую цепь.
Эта страница под названием 8.4: Дизайн амперметра распространяется в соответствии с лицензией GNU Free Documentation License 1.3 и была создана, изменена и/или курирована Тони Р. Купхалдтом (Все о цепях) посредством исходного содержимого, которое было отредактировано в соответствии со стилем и стандартами. платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.
- Наверх
- Была ли эта статья полезной?
- Тип изделия
- Раздел или Страница
- Автор
- Тони Р. Купхалдт
- Лицензия
- ГНУ ФДЛ
- Версия лицензии
- 1,3
- Показать оглавление
- нет
- Теги
- источник@https://www. allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current
- источник@https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current
Я был в доме друга до позднего вечера, еще в середине 70-х. Пришло время идти, и я завел байк (CB500 Four) и почти сразу заметил, что система зарядки не работает. Я знал это, потому что амперметр, установленный в верхней части корпуса фары, показывал постоянный разряд. После заглушения двигателя и прыжков машины в течение нескольких минут зондирования был обнаружен проржавевший разъем выпрямителя. Небольшое царапание перочинным ножом (единственный подручный инструмент) быстро позаботилось об этом. Я снова завел машину и с отстраненным удовлетворением, которое может быть только у профессионального мотомеханика, отметил, что все снова в порядке. Амперметр радостно показывал зарядку, и я мог спокойно проехать 40 миль до дома. Что это? Амперы и вольты измеряются электрическими счетчиками. Амперметр показывает поток электричества. Чем тяжелее поток, тем выше показания амперметра. Если поток меняет направление, амперметр также показывает это. История использования амперметров в автомобилях Преимущества установки амперметра Амперметр хорошо смотрится на старых мотоциклах, таких как старые SOHC, ранние Kawasaki и Yamaha. Поместите его в корпус фары, как в старых мотоциклах Brit. Обтекатель, если он у вас есть, также является хорошим местом для размещения амперметра. Это делает обтекатель более полезным, и это самый простой способ установить амперметр. Установка амперметра Сделайте отверстие в корпусе фары или обтекателе кольцевой пилой. Это сделает самое чистое отверстие, и это важно, если вы собираетесь использовать один из доступных мотоциклетных амперметров. У них очень маленькие выступы или лицевые панели, и поэтому они не очень хорошо скроют небрежно вырезанное отверстие. Подсоедините амперметр к основному предохранителю машины. У некоторых старых велосипедов есть только один предохранитель, а у некоторых очень старых вообще нет. В этом случае посмотрите на положительный кабель аккумулятора. К нему должен был быть присоединен провод меньшего размера. Разорвите этот провод и подключите амперметр к этому проводу. НЕ подключайте амперметр ни к одному из кабелей батареи. Стартер протянет по этим кабелям ток силой от 80 до 150 ампер (именно поэтому они такие тяжелые) и сожжет ваш бедный маленький амперметр. Говоря о проводке, используйте довольно толстый провод для подключения амперметра. Используйте многожильный медный провод 14 калибра. Амперметр будет несколько далеко от батареи. Следовательно, его проводка будет длинной, а дополнительная толщина предотвратит поглощение слишком большого количества энергии и падение напряжения. Тщательно прокладывайте проводку. Это может быть трудно, но постарайтесь. |