Амперметр. Измерение силы тока — презентация онлайн

Похожие презентации:

Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов

Газовая хроматография

Геофизические исследования скважин

Искусственные алмазы

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Воздушные и кабельные линии электропередач

Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса

Магнитные аномалии

Нанотехнологии

1. Амперметр. Измерение силы тока.

Выполнили: Хаустова Лариса и
Сидельникова Арина
Преподаватель: Брызгунова Ирина Николаевна

2. Андре Мари Ампер

Великий французский физик, математик
и естествоиспытатель, член Парижской
Академии наук. Член многих академий
наук, в частности иностранный почётный
член Петербургской Академии наук. Он
создал первую теорию, которая выражала
связь электрических и магнитных
явлений. Амперу принадлежит гипотеза о
природе магнетизма, он ввел в физику
понятие «электрический ток». Джеймс
Максвелл назвал Ампера «Ньютоном
электричества». В честь учёного единица
силы электрического тока названа
«ампером», а соответствующие
измерительные приборы —
«амперметрами».
Впервые действие электрического тока на
магнитную стрелку открыл французский
ученый Ампер. Он сумел установить
определенное правило для точного
определения направления действия
магнитного поля на магнитную стрелку.
Сейчас это правило называется – правило
Ампера. Именно в честь этого знаменитого
физика, члена Парижской Академии наук и
почетного члена Петербуржской Академии
наук в дальнейшем был и назван амперметр.
Амперме́тр — прибор для измерения силы
тока в амперах. Шкалу амперметров
градуируют в микроамперах, миллиамперах,
амперах или килоамперах в соответствии с
пределами измерения прибора.

5. ВИДЫ АМПЕРМЕТРОВ

На сегодняшний день, существует несколько видов
амперметров.
1. Магнитоэлектрические амперметры
2. Электромагнитные амперметры
3. Электродинамические амперметры.
4. Ферродинамические амперметры

6. Магнитоэлектрические амперметры

Магнитоэлектрические амперметры. Такие амперметры основаны
именно на взаимодействии подвижной катушки и магнитных полей
постоянного магнита. Этот прибор конечно имеет как свои плюсы, так и
минусы. Положительные стороны магнитоэлектрического амперметра
заключаются в том, что для него характерна очень высокая
чувствительность и очень малая потребляемая мощность. Равномерная
шкала прибора также не может не послужить большим плюсом
основных характеристик этого амперметра. Но есть и отрицательные
стороны: очень сложное устройство по своей сути (объясняется
наличием подвижной катушки) и работа только на постоянном токе, что
конечно является не универсальностью устройства.

7.  Электромагнитные амперметры

Электромагнитные амперметры
Данный амперметр представляют собой особый
механизм с неподвижной катушкой, по которой
протекает электрический ток, а также имеется
специальные сердечники – один или несколько,
установленных непосредственно на оси.
Недостатками такого прибора являются низкая
чувствительность (в отличии от
магнитоэлектрического амперметра), а также низкая
точность измерения. Достоинства – работа как при
постоянном, так и при переменном токе, очень
просты в своем устройстве.

8. Электродинамические амперметры

Такие устройства основаны на взаимодействии
магнитных полей токов, которые протекают по
подвижной и неподвижной катушкам. В этих
амперметрах в основном используются
параллельное и последовательное включение этих
катушек. Главным недостатком таких
измерительных приборов является очень сильная
реакция на сторонние магнитные поля, поэтому их
применение в качестве измерителей не желательно.

9. Ферродинамические амперметры

Вот такие приборы вполне достойны уважения.
Они почти не подвергаются воздействию
сторонних магнитных полей и обладают
достаточно высокой прочностью.
Ферродинамический амперметр состоит из
замкнутого магнитопровода из ферромагнитного
материала, центрального сердечника, а также
неподвижной катушки. Применяются в основном в
сфере безопасности и обороны благодаря своей
высокой точности измерения

10. Устройство амперметра

В состав амперметра входят подвижная и неподвижная
катушки, соединенные последовательно или параллельно.
Токи, проходящие через катушки, взаимодействуют между
собой, в результате чего происходит отклонение подвижной
катушки, с которой соединяется стрелка. При включении в
электрический контур, осуществляется последовательное
соединение амперметра с нагрузкой. В случае большой силы
тока или высокого напряжения, соединение производится
через трансформатор.

11. Принцип работы амперметра

Упрощенная классическая схема амперметра работает следующим образом. Параллельно с
постоянным магнитом на оси кронштейна устанавливается стальной якорь со стрелкой.
Постоянный магнит, воздействуя на якорь, придает ему магнитные свойства. При этом,
расположение якоря проходит вдоль силовых линий, которые также проходят вдоль
магнита. Такое положения якоря соответствует нулевому положению стрелки на шкале
прибора.
При прохождении тока батареи или генератора по шине, вокруг нее происходит
возникновение магнитного потока. Его силовые линии в месте нахождения якоря,
перпендикулярны с силовыми линиями в постоянном магните. Создаваемый
электрическим током магнитный поток, воздействует на якорь, стремящийся к повороту на
90 градусов. Повернуться относительно исходного положения ему мешает поток,
образующийся в постоянном магните. От того, какой величины и направления
электрический ток, проходящий по шине, зависит степень взаимодействия двух магнитных
потоков. На такую же величину происходит и отклонение стрелки по шкале, от нулевого

деления.

English     Русский Правила

Марсель Депре — ученый, реализовавший идею передачи электроэнергии

Александр Микеров, д. т. н., проф. каф. систем автоматического управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Опубликовано в номере: Control Engineering Россия Июнь 2018

PDF версия

Передача электричества на дальние расстояния стала реальностью только после того, как Марсель Депре доказал на практике необходимость использования в линии высокого напряжения. Он также внес большой вклад в развитие электроизмерительной техники и электромеханики, введя, в частности, понятие «перемещающегося» магнитного поля, лежащего в основе современных асинхронных двигателей. Статья посвящена 175-летию со дня рождения этого ученого и 100-летию со дня кончины.

Александр Микеров,
д. т. н., проф. каф.
систем автоматического управления
СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Рис. 1. Марсель Депре (1843–1918)

Великий французский электротехник Марсель Депре (Marcel Deprez, рис. 1) родился 29 декабря 1843 г. на ферме коммуны Айан-сюр-Мильрон в центре Франции [1–3].

После окончания лицея он отправился в Париж и поступил в Высшую политехническую школу, а затем, в 1865 г., в Высшую горную школу. Юного Марселя больше привлекали различные опыты, чем учеба, поэтому диплома он так и не получил. Зато его экспериментаторские наклонности привлекли внимание директора горной школы, члена парижской Академии наук Шарля Комба (Charles Сombes), который взял Депре в 1866 г.

к себе секретарем и предоставил ему возможности для научной работы. Первые исследования Депре относились к паровым машинам. Ему удалось улучшить характеристики золотникового механизма и регулятора скорости Уатта и в результате снизить расход топлива. И уже в 1867 г. заметка об этой работе была представлена в парижскую Академию наук.

Во время франко-прусской войны 1870–1871 гг. Депре служил в корабельной артиллерии, участвовавшей в обороне Парижа [3]. Там ему представилась возможность изучить процесс, происходящий внутри жерла орудия при выстреле, и проследить изменение давления пороховых газов от времени. Эта работа занимала его почти десять лет и потребовала создания быстродействующего регистратора давления (хронографа), поскольку выстрел длился не более 10 мс. Хронографы с вращающимся барабаном были разработаны еще Уитстоном, Константиновым и другими учеными, но они использовались для измерения скорости полета снаряда, время которого исчислялось секундами. Депре удалось создать электромагнитное перо с быстродействием в доли мс [2].

За изучение процессов, происходящих в паровой машине и дуле орудия (баллистике), ему были присуждены премии парижской Академии наук за 1876 и 1878 гг. [3].

В конце 1870-х гг. Депре всерьез увлекся электричеством. Одна из его главных заслуг в этой области — создание новых электроизмерительных приборов, в том числе гальванометра и амперметра, ваттметра, приборов для измерения сопротивления, коэффициента самоиндукции, гистерезиса. Многие из этих устройств потом выпускались фирмой «Карпантье» [3, 4]. В то время приборы строились на основе весов Кулона и магнитной стрелки в поле тока, предложенной Ампером [5]. Стремясь отказаться от магнитной стрелки, Депре создал в 1879 г. токовый прибор, называемый гальванометром «с рыбной костью» (рис. 2) [4].

Рис. 2. Гальванометр Депре

Название прибора объясняется подвижной рамкой (1) в виде сетки из магнитомягкой стали в форме рыбной кости, с которой соединен указатель (2). Рамка размещена внутри неподвижной обмотки (3) с измеряемым током, расположенной между полюсами постоянного магнита (4). Плоскость рамки устанавливается по направлению суммарного магнитного потока, что позволяет определить величину тока. Введение постоянного магнита исключало влияние всех внешних магнитных полей, в том числе и поля Земли.

В начале 1880-х гг. французский физиолог Жак-Арсен д’Арсонваль (Jacques-Arsène d’Arsonval), впоследствии ставший членом парижской Академии наук и создавший метод лечения токами высокой частоты (дарсонвализацию), изучал, подобно Гальвани, физиологические токи лапки лягушки. Для этого он пытался использовать гальванометр Депре, однако затем ему пришла в голову счастливая мысль отказаться от «рыбной кости» и сделать обмотку подвижной, что и позволило ему совместно с Депре разработать в 1881 г. прибор, названный гальванометром Депре — Д’Арсонваля [4, 6]. Это был, в сущности, обращенный гальванометр Ампера, в котором подвижный магнит (стрелка) и неподвижная обмотка были заменены неподвижным магнитом и подвижной обмоткой (рис. 3).

Рис. 3. Гальванометр Депре — Д’Арсонваля

В этом приборе прямоугольная рамка (1) из склеенных проводников с зеркальцем (2) подвешена на серебряных подводящих проводах (3) (обеспечивающих также восстанавливающий момент) в поле мощного подковообразного магнита (4) с магнитомягким сердечником (5), существенно повышающим магнитный поток. Данный гальванометр послужил прообразом всех по сей день существующих магнитоэлектрических измерительных приборов. Впрочем, его прототипы можно найти еще в устройствах Максвелла, Уильяма Томсона и даже Ампера [5, 6].

Другой известный прибор Депре — для измерения мощности электрического тока (ваттметр) — был создан на основе электродинамометра Вебера [6]. Знаменитый немецкий физик Вильгельм Вебер (Wilhelm Weber) вместе с величайшим математиком Карлом Гауссом (Carl Gauß) исследовал в Геттингенском университете геомагнетизм. В этой команде Гаусс был теоретиком, а Вебер — экспериментатором, разработавшим много научных приборов. Их имена навсегда остались в истории электротехники в названиях единиц: магнитной индукции в системе СГС (гаусс) и магнитного потока в системе СИ (вебер). Электродинамометр Вебера, созданный в 1846 г., содержит две взаимно перпендикулярные двухсекционные катушки — неподвижную (1) и подвижную (2), подвешенную на упругом подвесе (3) (рис. 4).

Рис. 4. Электродинамометр Вебера

Принцип действия прибора поясняется на рис. 5, где упругий подвес заменен пружинами (4), подводящими ток. При наличии токов I₁ и I₂ магнитные потоки катушек, направленные вдоль их осей, стремятся повернуть подвижную катушку (2) до совмещения с плоскостью катушки 1. При этом в соответствии с законом Ампера вращающий момент M определяется как М = k_м × I₁ × I₂, где k_м — конструктивный коэффициент момента. Если катушки включить последовательно, то вращающий момент, а следовательно, и угол отклонения стрелки (3) будет пропорционален квадрату измеряемого тока. Приборы подобного типа теперь называются логометрическими.

Для измерения потребляемой мощности Депре предложил подавать ток потребления на обмотку 1, а напряжение нагрузки — на обмотку 2. Внешний вид измерителя, запатентованного в 1881 г., показан на рис. 6, где уравновешивающий момент создается маятником (5) [4].

Рис. 5. Схема электродинамометра Вебера

Однако имя Марселя Депре стало широко известным лишь после того, как ему впервые удалось передать значительное количество электроэнергии на большое расстояние с помощью высоковольтных линий [2, 3, 7–9]. Повсеместное использование телеграфной связи несомненно подтверждало возможность трансляции электрического тока на тысячи километров. Однако попытка увеличения тока приводила к резкому возрастанию потерь в линии.

Например, демонстрация французским электриком Ипполитом Фонтеном (Hippolyte Fontaine) в 1873 г. на выставке в Вене двух идентичных динамомашин в режимах генератора и двигателя, соединенных кабелем в 1 км, привела к резкому снижению мощности двигателя.

Рис. 6. Ваттметр Депре

Из закона Джоуля — Ленца следовало, что потери в линии обратно пропорциональны сечению провода и квадрату передаваемого напряжения [7]. В 1874 г. русский военный инженер Федор Аполлонович Пироцкий проводил успешные опыты по передаче электроэнергии через железнодорожные рельсы. Другой, более перспективный путь снижения потерь в линии путем повышения напряжения был теоретически обоснован в 1880–1881 гг., почти одновременно, профессором Петербургского лесного института Дмитрием Александровичем Лачиновым и Марселем Депре [7, 9]. При этом последний подтвердил справедливость своих выводов с помощью стенда на первой электротехнической выставке в Париже в 1881 г., содержащего осветительные лампы и 27 различных станков с электродвигателями, подключенными кабелем в 1,8 км к генератору постоянного тока [2]. Окрыленный успехом, Депре уже в 1882 г. создает для электротехнической выставки в Мюнхене — совместно с ее устроителем и основателем знаменитого немецкого политехнического музея Оскаром Миллером (Oskar von Miller) — первую дальнюю линию электропередачи. Генератор в 3 л. с. напряжением 1,5 кВ на валу паровой машины в г. Мисбах был соединен обычной телеграфной линией в 57 км с электродвигателем на выставке [1–3, 7, 9]. На валу этого электродвигателя (рис. 7) был установлен водяной насос, который питал эффектный водопад, вызывавший восторг у всех посетителей. Однако КПД передачи не превышал 25%.

Рис. 7. Демонстрация первой дальней линии электропередачи в Мюнхене

Столь низкий КПД дал повод для критики самой идеи. Однако Депре повторил эксперимент с тем же оборудованием на вокзале Парижа, показавший КПД в 48%. Затем, в 1883–1885 гг., при поддержке банкира Ротшильда он строит еще более мощные линии, уже на 6 кВ: Визиль — Гренобль длиной 14 км и Крейл — Париж на 56 км, с КПД 45%. В 1886 г. на аналогичной линии Фонтен достиг КПД 82% с использованием четырех последовательно включенных генераторов и электродвигателей по 1,5 кВ, что существенно повысило надежность оборудования. Вершиной всех этих экспериментов стала в 1906 г. линия швейцарского инженера Рене Тюри (René Thury) длиной 180 км и напряжением 57 кВ на мощность 8500 кВт. Возможность промышленной передачи электроэнергии была доказана [7].

Тем не менее при том уровне технологии использование высоковольтной передачи постоянного тока было ограничено. Высоковольтные машины часто выходили из строя из-за пробоя изоляции. Для систем освещения на приемном конце требовались понижающие электромашинные преобразователи. На электротехнической выставке в Париже в 1881 г. группа ученых, недовольная доминированием постоянного тока, организовала параллельную конференцию с упором на системы переменного тока на базе трансформатора француза Люсьена Голара (Lucien Gaulard) и англичанина Джона Гиббса (John Gibbs) [2, 7, 8]. Некоторые критики считали, что успехи Депре произвели негативный эффект, затормозивший французские исследования по технике переменных токов [2]. В результате в начале электрификации большего успеха добились венгерская компания «Гейнц и Ко» с однофазной системой освещения, американская компания Вестингауза с двухфазной системой Теслы и немецкая «АЕГ» с трехфазной системой Доливо-Добровольского [7, 10].

Однако на самом деле Депре не был бескомпромиссным приверженцем линий передачи постоянного тока. В патенте 1892 г. он описал систему дальней передачи с двумя индукционными катушками Румкорфа на передающем и приемном концах (по сути, повышающего и понижающего трансформаторов), причем на передающей стороне катушка подключена к батарее через прерыватель (реле) в автоколебательном режиме [11]. В результате в линии создаются импульсы высокого напряжения, которые снижаются до низкого напряжения в приемной катушке.

Депре также занимался теорией и конструированием двигателей постоянного тока и разработал первый линейный электродвигатель, названный «молотом Депре» [1, 3, 12]. Работы Депре способствовали созданию асинхронных двигателей переменного тока. Считается, что первые двухфазные двигатели такого рода были предложены практически одновременно двумя учеными — Николой Тесла и итальянским профессором физики Галилео Феррарисом (Galileo Ferraris) — в 1887–88 гг. на основе концепции вращающегося магнитного поля [9, 10, 12]. Однако еще на парижской выставке 1881 г. Марсель Депре представил установку, созданную в 1879 г., для дистанционной передачи угля в опытный динамометрический вагон движения поршней паровой машины локомотива [10]. В ней две взаимно перпендикулярные катушки приемника в поле постоянного магнита поочередно возбуждались от датчика в виде коммутатора постоянного тока. Эту идею «поворачивающегося» магнитного поля Депре обосновал в 1883 г. в статье об «электрической буссоли» [9].

Заслуги Марселя Депре были достойно отмечены [1–3]. В 1883 г. он был произведен в кавалеры ордена Почетного легиона Франции, а в 1886 г. его избрали членом парижской Академии наук (Академии «бессмертных») в секции механики. Также одно из самых престижных учебных заведений Франции — Консерватория искусств и ремесел учредила в 1890 г. кафедру промышленного электричества, которая и была предложена Марселю Депре. Ему принадлежит более 60 научных работ, в основном опубликованных в трудах парижской Академии наук.

---

Депре был разносторонним ученым и инженером: он прославился не только в области электроэнергетики, но и в электроизмерительной технике, электромеханике, паровых машинах и баллистике.

Литература

1. Complete dictionary of scientific biography. Detroit: Charles Scribner’s Sons. V. 4. 2008.
2. Marcel Deprez.
3. Nécrologie. Notice sur M. Mabcel Deprez // Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences. T. 167. 1918.
4. Deprez M. Traite d’electricite industrielle. Electrometrie. Paris: Librairie politechnique Ch. 1900.
5. Микеров А. Г. Первые электроизмерительные приборы // Control Engineering Россия. №2 (74).
6. Keithley J. F. The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 BC to the 1940s. New York: Wiley-IEEE Press. 1998.
7. Белкинд Л. Д. и др. История энергетической техники. М.-Л.: Госэнергоиздат.
8. Marcel Deprez. Raconte-moi la radio.
9. Цверава Г. К. Никола Тесла. Л.: Наука. 1974.
10. Микеров А. Г. Никола Тесла и передача электроэнергии переменным током // Control Engineering Россия. №5 (65).
11. Deprez M., Carpentier J. Transmission of electrical-energy to a distance. US patent 470865. 1892.
12. Микеров А. Г., Вейнмейстер А. В. История науки и техники в области управления и технических систем. СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2016.

Кто изобрел амперметр? — ТЕХНИЧЕСКАЯ СТОЙКА

Это изобретение, широко используемое электриками, было изобретено французом Жаком-Арсеном д’Арсонвалем в период с середины 19 века до начала 20 века.

В это время английский биофизик и изобретатель посвятил себя изучению влияния электричества на биологические организмы. В этих исследованиях он создал такие творения, как гальванометр с подвижной катушкой и, конечно же, термопарный амперметр.

Происхождение амперметра

Появление этого прибора восходит к 1820 году, когда датчанин Ганс Кристиан Эрстед понял, что стрелка компаса отклоняется от севера, когда ток течет по соседнему проводу.

Таким образом, это было началом обнаружения электрических токов. Благодаря этому открытию были созданы эксперименты. Одним из них было создание «умножителей», представляющих собой высокое напряжение, которое подается с помощью диодов и конденсаторов.

Еще одной важной вехой в истории амперметра стало введение термина «детектор электрического тока», данного сэром Чарльзом Уитстоном в 1940-х годах, и термина «реостат», также данного им самим.

Все эти концепции были важны при создании того, что мы знаем сегодня как амперметр.

Гальванометр с подвижной катушкой и амперметр с термопарой

Оба изобретения приписываются Дарсонвалю, и, хотя концепции очень похожи, они имеют свои различия.

С одной стороны, гальванометры отвечают за определение силы и направления малых токов в цепях. Для этого к катушке подсоединяется указатель, который перемещается по шкале, откалиброванной для считывания тока в амперах.

Следовательно, для работы гальванометров необходимо магнитное поле.

Именно в этом заключается отличие амперметров, поскольку для работы не требуется магнитное поле. Оба, хотя и нацелены на определение величины тока, один может быть более точным, чем другой. Все будет зависеть от окружения и условий, которые существуют вокруг вас.

Кроме того, важно упомянуть, что амперметры имеют параллельное сопротивление, называемое «шунтовым сопротивлением», и оно в основном используется для определения силы электрического тока.

Итак, чтобы узнать, какой из двух инструментов вам нужен, вы должны проконсультироваться со своими потребностями, а также с существующими условиями.

Часто задаваемые вопросы: Часто задаваемые вопросы

Кто изобрел амперметр?

Жак-Арсен д’Арсонваль

Жак-Арсен д’Арсонваль (8 июня 1851 г. — 13, 19 декабря40) — французский врач, физик и изобретатель.

Он был изобретателем гальванометра, подвижной катушки и термопарного амперметра. Наряду с Николой Теслой д’Арсонваль внес важный вклад в область электрофизиологии, изучение воздействия электричества на биологические организмы в 19 веке.

В 1881 году д’Арсонваль предложил исследовать тепловую энергию морей. Но именно ученик д’Арсонваля, Жорж Клод, построил первый проект по использованию энергии на основе океанического температурного градиента на Кубе в 19 19 году. 30 .

Что такое амперметр и как он работает?

Амперметры представляют собой электрические измерительные приборы, которые используются для определения силы электрического тока, протекающего по проводу или электрической цепи.

Амперметр — это измерительный прибор, используемый для определения силы электрического тока, протекающего по цепям и токопроводящим проводам. Амперметры могут быть цифровыми или аналоговыми, однако внутри все амперметры очень похожи, так как построены из еще более фундаментального прибора – гальванометра.

Для чего используется амперметр?

Амперметр — это устройство, используемое для измерения электрического тока . Для этого необходимо правильно и безопасно использовать его, соблюдая необходимые нормы безопасности его эксплуатации.

Какая формула для амперметров?

Большинство упражнений включают установку идеальных амперметров  в электрические цепи, состоящие из генераторов и резисторов. В этом случае для определения электрического тока, который регистрируют эти счетчики, необходимо вычислить эквивалентное сопротивление цепи, а также использовать 1-й закон Ома  , формула которого приведена ниже:

U – электрическое напряжение
R – электрическое сопротивление
i – электрический ток

Связанные статьи

Проверьте также

Закрывать

• что такое компьютерная техника? и его использование

  7 мая 2022 г.

Влияние амперметра на измеряемую цепь

Как и вольтметры, амперметры имеют тенденцию влиять на величину тока в цепях, к которым они подключены. Однако, в отличие от идеального вольтметра, идеальный амперметр имеет нулевое внутреннее сопротивление, чтобы падать как можно меньше напряжения, когда через него проходят электроны.

Амперметр

Обратите внимание, что это идеальное значение сопротивления в точности противоположно значению вольтметра. При использовании вольтметров мы хотим, чтобы из тестируемой цепи потреблялся как можно меньший ток. С амперметрами мы хотим, чтобы при проведении тока падало как можно меньше напряжения.

Вот крайний пример воздействия амперметра на цепь:

При отключении амперметра от этой цепи ток через резистор 3 Ом будет 666,7 мА, а ток через резистор 1,5 Ом будет 1,33 ампер

Если бы амперметр имел внутреннее сопротивление 1/2 Ом и был включен в одну из ветвей этой цепи, то его сопротивление серьезно повлияло бы на измеряемый ток ветви:

Эффективно увеличив левую ветвь сопротивление от 3 Ом до 3,5 Ом, амперметр покажет 571,43 мА вместо 666,7 мА.

Размещение того же амперметра в правой ветви повлияет на ток в еще большей степени:

Теперь ток правой ветви составляет 1 ампер вместо 1,333 ампер из-за увеличения сопротивления, создаваемого добавлением амперметра. в текущий путь.

При использовании стандартных амперметров, которые подключаются последовательно с измеряемой цепью, может оказаться непрактичным или невозможным перепроектировать измеритель для более низкого входного сопротивления (между проводами).

Однако, если бы мы выбирали значение шунтирующего резистора для включения в цепь для измерения тока на основе падения напряжения и у нас был бы выбор из широкого диапазона сопротивлений, было бы лучше выбрать наименьшее практическое сопротивление для приложение. Любое большее сопротивление, чем необходимо, и шунт может отрицательно повлиять на цепь, добавив чрезмерное сопротивление на пути тока.

Измерительные клещи

Один из оригинальных способов уменьшить влияние устройства измерения тока на электрическую цепь — использовать провод цепи как часть самого механизма амперметра. Все провода с током создают магнитное поле, сила которого прямо пропорциональна силе тока.

Создав прибор, измеряющий силу этого магнитного поля, можно изготовить бесконтактный амперметр. Такой измеритель способен измерять ток в проводнике даже без физического контакта с цепью, не говоря уже о разрыве непрерывности или введении дополнительного сопротивления.

Амперметры этой конструкции изготавливаются и называются « накладными », потому что они имеют «захваты», которые можно открыть и затем закрепить вокруг провода цепи.

Амперметры клещевые предназначены для быстрого и безопасного измерения тока, особенно в мощных промышленных цепях. Поскольку в испытуемую цепь не было добавлено дополнительное сопротивление с помощью токоизмерительных клещей, при измерении тока не возникает ошибки.

Фактический механизм перемещения токоизмерительного амперметра почти такой же, как у прибора с железной крыльчаткой, за исключением того, что нет внутренней проволочной катушки для создания магнитного поля.

В более современных конструкциях накладных амперметров для точного определения напряженности поля используется небольшой датчик магнитного поля, называемый датчиком Холла.

Некоторые клещи содержат схему электронного усилителя для создания небольшого напряжения, пропорционального току в проводе между клещами, это небольшое напряжение подключается к вольтметру для удобного считывания техническим специалистом. Таким образом, накладной блок может быть дополнительным устройством к вольтметру для измерения тока.

Амперметр с измерением магнитного поля

Менее точный тип амперметра с измерением магнитного поля, чем накладной, показан на следующей фотографии:

Принцип работы этого амперметра идентичен клещевым о стиле счетчика: круговое магнитное поле, окружающее проводник с током, отклоняет стрелку счетчика, создавая показания на шкале. Обратите внимание, что на этом конкретном измерителе есть две шкалы тока: +/- 75 ампер и +/- 400 ампер.

Эти две измерительные шкалы соответствуют двум наборам насечек на задней стороне измерителя. В зависимости от того, в какой набор насечек уложен проводник с током, заданная напряженность магнитного поля будет по-разному воздействовать на стрелку.

По сути, два разных положения проводника относительно движения действуют как два разных резистора диапазона в амперметре с прямым подключением.

Обзор:

• Идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление.
• Накладной амперметр измеряет силу тока в проводе, измеряя силу магнитного поля вокруг него, а не становясь частью цепи, что делает его идеальным амперметром.