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.

Амперметр и вольтметр — презентация онлайн

Похожие презентации:

3D печать и 3D принтер

Видеокарта. Виды видеокарт

Анализ компании Apple

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Устройство стиральной машины LG. Электрика

Конструкции распределительных устройств. (Лекция 15)

Электробезопасность. Правила технической эксплуатации электроустановок

Магнитные пускатели и контакторы

Работа на радиостанциях КВ и УКВ диапазонов. Антенны военных радиостанций. (Тема 5.1)

1. Амперметры и Вольтметры

2. 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). Очень опасно пытаться использовать
амперметр в качестве вольтметра (подключать его
непосредственно к источнику питания): это приведёт
к короткому замыканию!
A
Виды Амперметров
Амперметры делятся на: стрелочной измерительной головкой
(рис. а) и с цифровым индикатором (рис б).
а)
б)

4. 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, защиты головки от
перегруза и прочее.

5. Вольтметр

Измерительный
прибор непосредственного отсчёта для
определения напряжения или ЭДС в
электрических цепях.
Подключается параллельно нагрузке или
источнику электрической энергии.
Идеальный вольтметр должен
обладать бесконечно большим
внутренним сопротивлением. Поэтому
чем выше внутреннее сопротивление в
реальном вольтметре, тем меньше
влияния оказывает прибор на
измеряемый объект и, следовательно,
тем выше точность и разнообразнее
области применения.
V

6. Виды Вольтметров

1)Аналоговые электромеханические
вольтметры
2) Аналоговые электронные вольтметры
общего назначения
3) Цифровые электронные вольтметры
общего назначения
4)Диодно-компенсационные
вольтметры переменного тока
5) Импульсные вольтметры
6) Фазочувствительные вольтметры
7) Селективные вольтметры

7.

Аналоговые электронные вольтметры общего назначенияАналоговые электронные
вольтметры содержат, помимо
магнитоэлектрического
измерительного прибора и
добавочных
сопротивлений, измерительный
усилитель (постоянного или
переменного тока), который
позволяет иметь более низкие
пределы измерения (до
десятков — единиц милливольт и
ниже), существенно повысить
входное сопротивление прибора,
получить линейную шкалу на
малых пределах измерения
переменного напряжения.

8. Цифровые электронные вольтметры общего назначения

Принцип работы
вольтметров дискретного
действия состоит в
преобразовании
измеряемого постоянного
или медленно меняющегося
напряжения в
электрический код с
помощью аналогоцифрового
преобразователя, который
отображается на табло в
цифровой форме.

9. Спасибо за внимание.

English     Русский Правила

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 (потребляющему электроэнергию устройству) 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 соединены в цепь 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, 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.
• Фирмы по производству, передаче и распределению электроэнергии – для определения количества произведенной или поставленной электроэнергии. Это делается вместе с вольтметром и измерителем энергии.
• Техники при обслуживании оборудования.

Заключение

Три самых основных параметра в электричестве – ток, напряжение, частота и ток – позволяют измерять произведенную или потребленную электроэнергию в количественном выражении и, следовательно, сделать возможным выставление счетов. Помните, что электричество нельзя увидеть невооруженным глазом, а с помощью счетчика мы можем увидеть, сколько его там. Я полагаю, что статья дала основную информацию, которая поможет вам глубже погрузиться в мир электричества. Слово предостережения: никогда не делайте что-то неуверенное самостоятельно, вместо этого обратитесь к квалифицированному персоналу.

© 2018-2022 electricmag.com

Вольтметры ‒ определение, принцип работы, типы

Амперметры и вольтметры — это самые основные электрические приборы, которые вы увидите в любой школьной лаборатории или мастерской по ремонту гаджетов. Ранее мы рассмотрели первое, а сегодня мы расскажем, что такое вольтметр, зачем мы его используем, как он работает и какие типы вольтметров существуют.

Определение вольтметра

Вольтметр — это прибор для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками цепи. На самом базовом уровне это гальванометр с последовательным сопротивлением. Измеритель отображает разность потенциалов на участке цепи в разных номиналах Вольт, поэтому и произошло название «вольтметр».

Вольтметр представляет собой подвижную катушку или аналогичный механизм внутри двух полюсов магнита. Внутри движущейся конструкции также закреплена игла, указатель или датчик, который позволяет нам считывать значение отклонения этой движущейся части (из-за магнитного поля). По размеру и мощности они могут сильно различаться — есть маленькие легкие, используемые в лабораториях и мастерских электроники, а есть большие прочные, прикрепленные к мощным генераторам и трансформаторам. А еще есть те очень мощные, которые мы можем видеть на электростанциях, способные измерять несколько тысяч вольт!

Вольтметр Принцип работы

Идея вольтметра заключается в соединении гальванометра с высоким сопротивлением. Поскольку гальванометр определяет наличие электричества в цепи, частью которой он также является, последовательное сопротивление делает пару тем, что мы, по сути, называем вольтметром. Поскольку последовательное сопротивление пропускает очень небольшой ток через гальванометр, отклонение его стрелки будет указывать на падение напряжения на паре метр-сопротивление (полученное из уравнения V = IR). Идеальный вольтметр, конечно, имеет бесконечное сопротивление.

Из-за такого расположения, как указано выше, мы должны использовать вольтметр только параллельно с фактической цепью. Просто присоедините клеммы вольтметра (они не имеют полярности, поэтому используйте любую) к точкам, на которых вы хотите увидеть напряжение, и метр покажет вам. При условии, конечно, что он имеет правильный номинал.

Другое дело. Амперметр может измерять ток, протекающий по всей цепи. Но вольтметр может определить падение напряжения только в двух выбранных вами точках. Это связано с тем, что амперметр становится частью цепи, а вольтметр — нет — он находится вне основной цепи.

В большинстве аналоговых вольтметров прибор устроен следующим образом: имеется большой полый магнит, а внутри его углубления (между полюсами) находится спиральная пружина, закрепленная на шпинделе. К шпинделю также прикреплена катушка из тонкой проволоки, так что при его движении пружина скручивается. Стрелка метра также прикреплена к этому узлу.

Итак, когда ток проходит через проволочную катушку, он создает электромагнитное поле, которое, в свою очередь, выталкивается собственным постоянным магнитным полем большого магнита. Таким образом, катушка перемещается, а вместе с ней перемещается и стрелка, которая показывает показания на установленной калиброванной шкале. Когда вы разрываете цепь, катушка теряет свое магнитное поле, и энергия взведенной пружины помогает вернуть ее в исходное (нулевое) положение.

Типы вольтметров

В зависимости от использования существует множество типов вольтметров, которые мы видим в большинстве лабораторий, мастерских, а также в центрах производства и передачи электроэнергии. Наиболее распространенными из них являются следующие:

Стандартный вольтметр постоянного тока

Все цепи, которые не работают с основной линией питания, в основном работают от постоянного тока. Для работы с этими схемами нам понадобится стандартный вольтметр постоянного тока. Вы можете увидеть эти наиболее часто встречающиеся вольтметры повсюду – в школах или колледжах, в лабораториях физики или электроники, в мастерских электроники и даже в авторемонтных мастерских. В школах используются аналоговые вольтметры, которые могут измерять от 0 до 10 вольт, так как это вся мощность, которую мы используем в школьной электронике. В магазинах электроники или электротоваров вы увидите различные  9Мультиметры 0098 с гораздо большими возможностями.

Вольтметр с усилителем

Также известные как милливольтметры или микровольтметры, это чувствительные приборы, способные определять мельчайшие уровни падения потенциала. По сути, на входной линии этих вольтметров находится электронный усилитель, многократно увеличивающий амплитуду поступающего электричества, так что для измерения эффекта можно использовать обычный вольтметр. Увидеть их можно только в специальных лабораториях и мастерских.

Цифровой вольтметр

В наши дни все становится цифровым, почему бы не использовать и вольтметры? Основная идея здесь состоит в том, чтобы записать отклонение движущейся катушки (как мы упоминали выше), а затем пропустить его через аналого-цифровой преобразователь. Результат отображается в читаемых числах на электронном дисплее.

В настоящее время на большинстве рабочих мест используются цифровые вольтметры.