Принцип работы амперметра

Измерительные приборы предназначены для проверки точности показателей оборудования, осуществления контроля и управления технологическими процессами. С их помощью можно подтвердить или опровергнуть научные доводы, оптимизировать работу электронных устройств и достигнуть максимальной эффективности их функционирования. Амперметр представляет собой прибор для определения силы электрического тока.

• Схемы подключения амперметра
• Сфера применения амперметров
• Принцип работы амперметра
• Магнитоэлектрические амперметры
• Электромагнитные амперметры
• Термоэлектрические амперметры
• Электродинамические амперметры
• Ферродинамические
• Разновидности амперметров тока

Измеряемый ток определяется величиной сопротивления составляющих частей цепи, вследствие чего сопротивление самого амперметра должно иметь максимально низкие значения. Благодаря этому снижается воздействие измерительного прибора на объект измерения, что позволяет получить максимально точные результаты измерений амперметром с минимальной погрешностью.

Показатели амперметра отображаются в мкА, мА, А и кА, поэтому прибор нужно выбирать, исходя из необходимой точности и рамок измерений. Повысить измеряемую силу тока можно при помощи добавления в электроцепь шунтов, трансформаторов, усилителей магнитного типа.

Схемы подключения амперметра

Схема косвенного включения амперметра через шунт и трансформатор тока

Сфера применения амперметров

Приборы для измерения тока нашли применение в различных сферах. Их активно используют на крупных предприятиях, связанных с генерацией и распределением электрической, тепловой энергии.

Также их используют в:

— электролабораториях;

— автомобилестроении;

— точных науках;

— строительстве.

Принцип работы амперметра

Амперметры — приборы для измерения силы тока в электрических цепях. По принципу работы амперметры бывают — магнитоэлектрические, электромагнитные, термоэлектрические, электродинамические и другие.

Устройство, с помощью которого измеряют силу протекающего по цепи тока, называют амперметром. Поскольку значения, которые выдает прибор (сила тока), зависят от сопротивления элементов внутри амперметра, то оно должно быть очень низким.

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.

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.  

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.

Плюсы аналогового амперметра:

— 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:

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

Тип второй — амперметр тока цифровой. В его составе АЦП (аналого-цифровой преобразователь).

Именно он преобразует силу тока в данные цифровые, что в дальнейшем можно видеть на дисплее устройства.

 

 

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.

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:

 

 

Вот схема для измерения силы тока амперметром:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Принцип работы и виды амперметров

22.05.2014

Принцип работы и виды амперметров

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.

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

В последнее время приборы со стрелочной измерительной головкой стали вытесняться приборами с цифровым индикатором на основе жидких кристаллов и светодиодов.

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.

Что такое амперметр, типы и принцип его работы?

Что такое амперметр?

Амперметр представляет собой электронное устройство или инструмент, который используется для измерения электрического тока, протекающего через электрическую цепь.

Почему он называется амперметром?

Ток представляет собой поток электронов, единицей измерения которого является ампер. Следовательно, прибор, измеряющий силу тока в амперах, известен как амперметр или амперметр.

Каков принцип работы амперметра?

Принцип работы зависит от сопротивления, а также реактивного сопротивления индуктивности. Значение сопротивления и индуктивного сопротивления должно быть очень низким.

Имеет очень низкий импеданс, так как падение напряжения на амперметре должно быть низким. Он не может быть подключен параллельно из-за вышеупомянутой причины.

При последовательном соединении ток будет одинаковым. Также параллельное подключение амперметра может привести к короткому замыканию, а ток, проходящий через амперметр, может сжечь прибор.

Для идеального амперметра импеданс должен быть равен нулю, чтобы падение напряжения на приборе было равно нулю.

Каковы его основные функции?

Основные функции используются для измерения тока, протекающего по цепи.

Что происходит, когда вольтметр и амперметр меняются местами?

Амперметр всегда подключается последовательно, поскольку он имеет низкое сопротивление.

Вольтметр всегда подключается параллельно. потому что у него высокое сопротивление.

Так происходит, когда оба меняются местами.

Амперметр подключен параллельно. Таким образом, он имеет очень низкое сопротивление… ток идет только по пути с низким сопротивлением… поэтому они действуют как короткое замыкание, а также есть вероятность повреждения амперметра.

Теперь, если Вольтметр подключен последовательно. Тогда из-за большого сопротивления ток по цепи не пойдет. Поэтому падения напряжения не происходит. Напряжение в той же линии равно нулю

Амперметр и вольтметр

Причина низкого сопротивления в том, что ток, протекающий в цепи, можно точно прочитать.

Когда сопротивление амперметра низкое, почти весь ток в цепи проходит через амперметр.

Это позволяет точно считывать ток в цепи. Если бы, с другой стороны, сопротивление амперметра было выше, амперметр показал бы значение меньше, чем фактическое значение, протекающее через цепь.

Это потому, что в этом случае сам амперметр будет противодействовать протекающему току.

Что имеет большее сопротивление: гальванометр, вольтметр или амперметр?

Для вольтметра сопротивление должно быть равно бесконечности

А для амперметра должно быть равно нулю

Как вольтметр и амперметр включены в цепь?

Ответ очень прост. Сначала вы должны знать основы амперметра и вольтметра.

Амперметр используется для измерения тока, проходящего через него, что означает, что ток, который мы хотим измерить, должен протекать через этот метр. Значит сопротивление должно быть очень низким, тогда через счетчик может проходить только ток, а счетчик показывает отклонение.

Поскольку он имеет низкое сопротивление, при параллельном подключении цепь будет закорочена. Поэтому мы всегда подключаем амперметр последовательно.

Для вольтметра он должен измерять напряжение на входных клеммах, поскольку мы знаем, что напряжение одинаково при параллельном соединении, тогда мы должны подключить его параллельно источнику питания или нагрузке (оба значения одинаковы), для параллельного соединения оно должно иметь высокое значение. сопротивление, потому что если оно имеет низкое сопротивление, то цепь будет закорочена.

Таким образом, вольтметр должен быть подключен параллельно.

Как амперметр включается в электрическую цепь?

Включен последовательно в электрическую цепь.

Что такое амперметр, вольтметр и мультиметр? Чем они отличаются друг от друга?

Амперметр = измерение тока

Вольтметр = измерение напряжения

Мультиметр = ток, напряжение, сопротивление, npn, pnp, проверка диодов и т. д.0083 Проверьте другие важные темы

Home

IC Engine

Electrical

Важные PDFS

Котлы

Synergy Maritime Exam

Taval Arch

Вопросы интервью

Разница между 9000

типов наполнителей

Клапаны

MEO Class 4

Вспомогательные машины

Что такое амперметр? Принцип работы и типы

Одним из ключевых направлений в машиностроении является приборостроение. Инженеры хотят отслеживать и контролировать параметры машин, чтобы они могли работать эффективно. Счетчик – это устройство, используемое для измерения количества заданного параметра. Технические специалисты в своей работе должны знать не только наличие данных индикаторов, но и их количество. При торговле товарами или выставлении счетов количество услуг, подлежащих обмену, имеет решающее значение. В посте рассказывается об одном из ключевых электроизмерительных приборов — амперметре.

Обзор

Это прибор, который измеряет скорость потока электричества в форме электрического тока в цепи. Амперметр состоит из двух отдельных слов; «am» — сокращение от ампера, стандартной единицы измерения электрического тока, и метра, который измеряет величину параметра. Электрический ток течет от источника к нагрузке (устройству потребления энергии) и дает меру электроэнергии, потребляемой устройством в замкнутой цепи.

Принцип работы Амперметра

Амперметр работает на основе трех электрических явлений, а именно; магнитное поле, электрический ток и физическая сила. В 1020 году Эрстед обнаружил, что электрический ток индуцирует магнитное поле, и когда два магнитных поля находятся рядом, они либо притягиваются, либо отталкиваются. Первое устройство было аналоговым по своей природе, однако, когда наступил цифровой мир, было разработано цифровое устройство. Амперметр всегда подключают последовательно с цепью для измерения тока, протекающего через нее. Категорически запрещается подключать его параллельно, так как это приведет к тому, что его защитный предохранитель сгорит и уничтожит устройство. Сопротивление на нем очень мало и действует как короткое замыкание.

Аналоговый амперметр имеет катушку, концы которой подключены к цепи последовательно. Вокруг него создается магнитное поле от постоянного магнита или электромагнита. Когда через катушку протекает электрический ток, индуцированное магнитное поле реагирует с магнитным полем вокруг нее, вызывая физическое смещение катушки. Катушка имеет указатель, который перемещается вместе со шкалой, показывающей величину смещения. Чем выше ток, тем выше магнетизм и выше движение катушки.

Из-за низкого сопротивления большой ток сожжет устройство. Для этого резистор с меньшим сопротивлением, чем у амперметра, подключается шунтом или параллельно ему, что отводит от него больший ток и позволяет измеряемому току проходить через амперметр. Затем устанавливается коэффициент умножения, чтобы получить фактический ток. Цепь высокого напряжения обычно снабжена трансформатором тока, который снижает напряжение до значения, при котором через амперметр проходит небольшой ток. Коэффициент поворота учитывается, чтобы дать фактический ток. Для цифрового амперметра измеряется напряжение на шунтирующем резисторе, поскольку оно пропорционально току через амперметр. Значение напряжения преобразуется в его цифровой эквивалент с помощью аналого-цифрового преобразователя.

Типы амперметров

Существуют две широкие категории амперметров постоянного и переменного тока. Это связано с тем, что ток является направленным параметром. Подкатегории включают;

• Подвижная катушка – имеет постоянный магнит вокруг катушки в качестве источника магнитного поля и измеряет только постоянный ток.
• Подвижное железо – имеет мягкое железо в качестве электромагнита при протекании тока наведенный магнетизм реагирует с наведенным магнетизмом катушки на отклонение стрелки. Он может измерять как переменный, так и постоянный ток.
• Электродинамический – это динамический прибор, так как он может измерять как переменный, так и постоянный ток без необходимости калибровки счетчика.
• Выпрямитель – это тип постоянного магнита с дополнительным выпрямителем для преобразования переменного тока в постоянный, что позволяет его измерять.

Применение

Существует широкий спектр применения, ниже приведены некоторые из них;

• Промышленный контроль и мониторинг машин — используется операторами для проверки тока, потребляемого машинами, и принятия решения о регулировании.