Site Loader

Содержание

Классификация электроизмерительных приборов.

Приборы различаются по следующим признакам:

  1. По конструкции– аналоговые и цифровые.

  2. По роду измеряемой величины– амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры и многие другие.

  3. По роду тока– для работы на переменном токе, на постоянном токе или на обоих.

  4. По принципу работы измерительного механизма– магнитоэлектрические, электромагнитные, электростатические, электродинамические, ферродинамические и др.

  5. По способу предъявления информации – показывающие, регистрирующие, интегрирующие.

Последняя классификация получила название системыэлектроизмерительных приборов. В данной лабораторной работе мы рассмотрим толькомагнитоэлектрическуюиэлектромагнитнуюсистемы.

Принцип работы электроизмерительных приборов

магнитоэлектрической системызаключается во взаимодействии магнитного поля легкой подвижной катушки, по которой протекает измеряемый ток, с магнитным полем неподвижного постоянного магнита. Подвижная катушка механически соединена со стрелкой прибора.

Достоинством приборов этой системы являются:

  • Высокая чувствительность и точность измерения

  • Равномерная шкала

  • Малое потребление мощности.

Существенным недостатком можно считать невозможность работы в цепях переменного тока (без использования выпрямителей).

Принцип работы электроизмерительных приборов электромагнитной системызаключается во взаимодействии ферромагнитного сердечника, соединенного со стрелкой, с магнитным полем неподвижной катушки, по которой протекает измеряемый ток.

Достоинством приборов этой системы являются:

  • Простота и надежность конструкции

  • Возможность использования в цепях постоянного и переменного тока

  • Низкая чувствительность ко внешним магнитным полям

Недостатки приборов электромагнитной системы:

Изо всех типов электроизмерительных приборов в данной работе нас будут интересовать только вольтметрыиамперметры.

Амперметрслужит для измерения силы тока в электрической цепи и включается в цепь последовательно.Вольтметрпредназначен для измерения напряжения на участке цепи и включается в цепь параллельно этому участку.

При включении приборы не должны вносить заметных изменений в параметры цепи. Это значит, что амперметр должен обладать как можно меньшим сопротивлением, а вольтметр – как можно большим.

Основными параметрами электроизмерительных приборов являются:

  1. Система

  2. Предел измерения– максимальное значение величины, соответствующее отклонению стрелки прибора до конца шкалы. Измеряется предел измерения в тех единицах, которые обозначены на шкале прибора. Электроизмерительные приборы могут иметь несколько пределов измерения – многопредельные приборы. Выбор нужного предела производится переключателями пределов в соответствии с ожидаемыми значениями измеряемой величины. Рекомендуется начинать измерения всегда с больших пределов, постепенно увеличивая чувствительность прибора до необходимого уровня. В противном случае можно легко уничтожить прибор, если его предел измерения будет выбран слишком малым, а значения измеряемой величины окажутся неожиданно высокими.

  3. Цена деления шкалы прибора– это отношение значения измеряемой величины к числу делений шкалы, на которое отклонилась стрелка прибора. Вычисляется цена деления прибора по формуле

(7)

где — цена деления шкалы,— значение измеряемой величины,— число делений, на которое отклонилась стрелка прибора. Измеряется цена деления в единицах шкалы на деление, например, у вольтметра

. Следует помнить, что цена деления многопредельных приборов на каждом пределе различна!

  1. Чувствительность прибора– это отношение линейного перемещения стрелки прибора к значению измеряемой величины, вызвавшей это перемещение. Вычисляется чувствительность прибора по формуле

(8)

где — чувствительность прибора,— значение измеряемой величины,

— число делений, на которое отклонилась стрелка прибора. Измеряется чувствительность в делениях на единицу шкалы, например, у вольтметра. Как видно из формул (7) и (8), чувствительность прибора и цена деления шкалы являются взаимно обратными величинами. Чувствительность многопредельных приборов также своя для каждого предела измерения.

  1. Абсолютная погрешность прибора– величина, равная модулю разности показания прибора и истинного значения измеряемой величины. Вычисляется абсолютная погрешность по формуле

(9)

где — абсолютная погрешность прибора,

— истинное значение измеряемой величины,— измеренное с помощью прибора значение величины. Измеряется абсолютная погрешность в тех же единицах, что и сама измеряемая величина.

  1. Относительная погрешность прибора– это отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины

(10)

где — относительная погрешность прибора,— его абсолютная погрешность,

— истинное значение измеряемой величины. Относительную погрешность прибора принято выражать в процентах. На шкалах электроизмерительных приборов символ процента, как правило, не ставится.

  1. Класс точности приборапредставляет собой его приведенную относительную погрешность. Вычисляется класс точности по формуле

(11)

где — класс точности прибора,— его абсолютная погрешность прибора,

— предел измерения. Класс точности прибора принято выражать в процентах. На шкалах электроизмерительных приборов символ процента, как правило, не ставится.

Из формулы (11) видно, что при малом отклонении стрелки прибора точность измерений уменьшается. Для повышения точности рекомендуется проводить измерения таким образом, чтобы стрелка прибора находилась во второй половине шкалы.

Расширенные возможности использования электроизмерительных приборов достигаются за счет их многопредельности.Многопредельность– это разбиение одного диапазона измерения физической величины на несколько поддиапазонов, в каждом из которых прибор имеет свою чувствительность. Использование нескольких диапазонов измерений делает прибор более универсальным, в каждом диапазоне чувствительность прибора может быть сделана наиболее оптимальной. Технически многопредельность приборов достигается двумя способами:

Для расширения предела измерения амперметра параллельноему подключается резистор (шунт), сопротивление которого связано с внутренним сопротивлением амперметра соотношением

(12)

где Rш– искомое сопротивление шунта,Rа– внутреннее сопротивление амперметра,I– новое значение предела измерения прибора,I0– номинальное значение предела измерения прибора.

Для расширения предела измерения вольтметра последовательнос ним включается добавочный резистор, сопротивление которого связано с внутренним сопротивлением амперметра соотношением

(13)

где Rд– искомое добавочное сопротивление,RV– внутреннее сопротивление вольтметра,U- новое значение предела измерения прибора,U0— номинальное значение предела измерения прибора.

Предлагаем читателям вывести формулы (12) и (13) самостоятельно, используя закон Ома для участка цепи и соотношения для цепей с последовательным и параллельным соединением.

Использование измерительных трансформаторов для расширения пределов измерения приборов выходит за рамки настоящей лабораторной работы. Информацию по данному вопросу можно найти в литературе по электротехнике.

Рассмотрим простой способ измерения сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра. В основе этого метода лежит использование закона Ома для участка цепи: измеряя величину тока, протекающего по проводнику, и напряжение на нем, по закону Ома можно рассчитать величину сопротивления:

(14)

Для повышения точности обычно проводится несколько измерений и строится вольтамперная характеристика исследуемого проводника. Для металлических, графитовых и некоторых других проводников вольтамперная характеристика является линейной. Этим мы и воспользуемся при измерении сопротивления резистора в данной работе.

Для оценки погрешности измерения воспользуемся формулой (14), из которой получим выражение для вычисления относительной погрешности сопротивления. Применяя методы оценки погрешности косвенных измерений, прологарифмируем выражение (14)

(15)

Теперь продифференцируем каждое слагаемое по своей переменной:

(16)

Переходя от бесконечно малых приращений к конечным величинам и воспользовавшись свойством, что погрешность разности равна сумме погрешностей, получим окончательно:

(17)

где — абсолютные погрешности соответственно сопротивления, напряжения и тока, а— их измеренные значения. Дробь в левой части формулы (17) – это и есть искомая относительная погрешность измерения сопротивления.

Измерение постоянного и переменного тока амперметром (ампервольтметром)

Величина потребления тока была названа именем французского математика и физика Андре-Мари Ампера. С тех пор нет в мире ни одной электротехники, у которой бы эта основная характеристика ни измерялась бы в амперах.

Сила ампера

Сила ампера

Для информации. Сила ампера, с которой магнитное поле действует на проводник, является векторной величиной. Она имеет взаимно перпендикулярное направление вектору индукции. Для визуального представления взаимодействия физических величин ниже приведена картинка.

Прибор, который измеряет силу ампера, называется амперметром. В зависимости от пределов измерения, шкала такого прибора градуируется в микро-, милли-, кило,- амперах.

Виды приборов

Приборы классифицируются по роду тока, принципу действия, классу точности.

Род тока

Переменный

Устройство амперметра, подключаемое последовательно в электрическую цепь, пропускает через себя полный рабочий ток. При этом сопротивление амперметра должно быть достаточно низкое. Этот фактор заложен в основу принципа действия электрического измерителя.

Важно! Амперметр нельзя подключать параллельно в цепь, только последовательно. Ибо весь электроток потечет через него, в результате чего прибор может перегореть.

Амперметр переменного тока

Амперметр переменного тока

В идеале прибор должен иметь нулевые сопротивление и падение напряжения, тогда потери мощности в электроустройстве будут равны нулю. Но такие идеальные условия практически недостижимы. Фактически, чем меньше импеданс, тем лучше совместимость устройств.

Постоянный

В низковольтных цепях с аккумуляторной батареей токи обычно измеряются высокочувствительными мини-устройствами – гальванометрами. Гальванометр – это устройство, используемое для обнаружения тока в цепи. При этом само устройство работает как электропривод. Оно производит вращательное движение указателя в ответ на электроток, протекающий через катушки в постоянном магнитном поле.

Измеритель силы ампера

Измеритель силы ампера

Поскольку гальванометр является очень чувствительным инструментом, он не может измерять тяжелые токи. Чтобы преобразовать гальванометр в амперметр, используют очень слабое сопротивление, известное как «шунтирующее». Последнее подключается параллельно к гальванометру. Значение шунта регулируется таким образом, чтобы большая часть силы ампера проходила через шунт. Таким образом, гальванометр преобразуется и тогда может измерять тяжелые токи без полного отклонения. Вот что такое гальванометр. Также он служит базовым блоком ампервольтметра и других измерителей.

Принцип действия

Аналоговые
Магнитоэлектрические

Принцип работы стрелочного амперметра основан на взаимодействии проводника с магнитным полем. Проводник, прикрепленный к движущейся системе, представляет собой всем известную подвижную катушку. Соединенный с пружиной указатель перемещается по шкале под воздействием магнитоэлектрических сил. На картинке изображен схематически магнитоэлектрический прибор с элементами:

  1. магнитом,
  2. катушкой,
  3. осью,
  4. пружинами,
  5. стрелкой,
  6. шкалой.
Схема амперметра магнитоэлектрического

Схема амперметра магнитоэлектрического

Такой прибор не универсален, поскольку используется только для измерения постоянного тока. Область применения магнитоэлектрических приборов широко распространяется на сферы промышленности и образования (в качестве компонентов лабораторных установок).

Преимущества:

  • наличие линейной шкалы,
  • низкое энергопотребление,
  • высокая точность.

К сведению. Основной недостаток заключается в высокой стоимости.

Электромагнитные

Схема электромагнитных измерителей несложная. В корпусе могут находиться несколько сердечников (либо один), установленных на оси. В отличие от магнитоэлектрических моделей:

  • в составе не имеют движущейся катушки;
  • обладают меньшей чувствительностью и, следовательно, более низкой точностью.

Преимущества:

  • С их помощью измеряются как постоянный, так и переменный ток. Это делает электроустройства универсальными и значительно расширяет сферу их применения;
  • Низкозатратное энергопотребление при функционировании;
  • Высокая чувствительность и точность измерений.
Электродинамические

Электродинамический амперметр устроен несколько более сложным образом, нежели предыдущие электроустройства. В нем есть две катушки: одна – неподвижная, а вторая – подвижная.

Приборы этого типа могут быть использованы для измерения как постоянного, так и переменного тока. Другим преимуществом является отсутствие ошибки гистерезиса. Основными недостатками являются низкий коэффициент вращающего момента, высокие потери на трение, выше, чем в других измерительных приборах.

Ферродинамические

Приборы аналогичны электродинамическим устройствам, но отличаются от них усиленным магнитным полем неподвижной обмотки за счет ферромагнитного магнитопровода. За счет этого увеличивается вращающий момент, повышается чувствительность, ослабляется влияние внешних магнитных полей, и уменьшается потребление электроэнергии.

На заметку. Точность ферродинамических измерителей невысокая.

Цифровые амперметры

Цифровые амперметры – это электроустройства без движущихся частей. В основе их принципа действия лежит использование интегратора для преобразования измеряемой физической величины в ее цифровой эквивалент. Многие цифровые аппараты имеют точность более чем 0,1 процента.

Цифровой амперметр постоянного тока бывает разного номинала: от 1 А до 200 А. Принцип действия электроустройства основан на падении напряжения.

Цифровое устройство

Цифровое устройство

Класс точности

Класс точности представляет собой обобщенную характеристику, определяемую пределами допускаемых погрешностей измерения.

Как пользоваться амперметром

Имея дело с электротоком, следует предпринять все меры предосторожности для избежания травм вследствие короткого замыкания цепи. Для этого необходимо:

  • выполнять работу в сухих местах;
  • не допускать попадания влаги на электрическую цепь и электроприбор.

Важно! Перед выполнением работ следует ознакомиться со схемой электроснабжения, чтобы не допустить ошибок. Подключают в цепи постоянного тока плюс к положительному и минус отрицательному разъему устройства. Если схема с переменным током, то порядок подключения не имеет значения.

Подключение измерителя

Подключение измерителя

Многие думают, что для измерения высоких токов нужно купить новый прибор или изменить конструкцию старого. Но ничего подобного, можно сделать из имеющегося устройство с необходимым диапазоном. Для этого применяют один из способов:

  • параллельно подключают шунт сопротивления;
  • включают электроприбор в цепь с применением трансформатора.

Амперметры – это модифицированные гальванометры. Они делятся по роду тока, принципу действия и классу точности. Принцип работы амперметра со стрелочным указателем заключается в отклонении стрелки линейной шкалы на величину, пропорциональную силе ампера. Для расширения своими руками диапазона измерения постоянного или переменного тока используйте трансформаторы или дополнительные шунты. В многопредельных ампервольтметрах, вольтметрах применяют более одного шунтирующего резистора.

Видео

Оцените статью:

3.5. Измерение переменных токов и напряжений электромеханическими приборами без преобразователей рода тока

Общим для электромагнитных, электродинамических, ферродинамических и электростатических приборов является то, что все они могут быть использованы для измерения действующих значений переменных токов и напряжений (электростатические приборы – для измерений действующих значений только напряжении).

Однако ввиду различий в устройстве измерительных механизмов и измерительных схем каждая из указанных групп приборов отли­чается своими достоинствами и недостатками, рабочим частотным и температурным диапазонами, чувствительностью к различного рода помехам и пр.

Знание свойств амперметров и вольтметров различных групп позволяет в зависимости от конкретных условий измерения пра­вильно решить вопрос о выборе прибора.

Электромагнитные амперметры и вольтметры. В амперметрах катушка измерительного механизма включается последовательно в цепь измеряемого тока. На большие токи амперметры непосредственного включения обычно не делаются из–за сильного влияния на показания прибора магнитного поля токоподводящих проводов и значительного нагрева шины.

Щитовые амперметры выпускаются однопредельными; переносные – в ряде случаев на несколько пределов, обычно не больше чем на четыре. Изменение предела измерения производится путем секционирования обмотки катушки и включения секций последова­тельно или параллельно. Если, например, обмотку катушки разде­лить на две секции, то их последовательное или параллельное соединение дает возможность изменить пределы в отношении 1 : 2.

Расширение пределов измерения электромагнитных ампермет­ров на переменном токе производится также при помощи измери­тельных трансформаторов тока.

Из дополнительных погрешностей электромагнитных ампермет­ров отметим температурную, частотную и погрешность от гистере­зиса. Температурная погрешность возникает вследствие зависимости упругости пружинок от температуры. С этой погрешностью прихо­дится считаться только для приборов класса точности 0,2 и выше. Частотная погрешность возникает главным образом из–за вихревых токов в сердечнике и других металлических частях измерительного механизма, пронизываемых магнитным потоком катушки. Погреш­ность от гистерезиса проявляется только при измерениях в цепях постоянного тока. Ее уменьшают, применяя для сердечников ма­териалы с малой коэрцитивной силой (например, пермаллой).

В электромагнитных вольтметрах катушка и добавочный резис­тор соединены последовательно. Для компенсации температурной погрешности отношение сопротивления добавочного резистора из манганина к сопротивлению катушки из меди не должно быть мень­ше некоторого значения, определяемого допускаемой температурной погрешностью. Поэтому в вольтметрах на малые пределы измерения уменьшают сопротивление катушки, т. е. уменьшают число ее витков.

Из этих же соображений у переносных вольтметров изменение пределов измерения в сторону малых значений производится не за счет изменения сопротивления добавочного резистора, а путем секционирования обмотки катушки и переключения секций с последовательной схемы на параллельную. Для больших пределов включаются разные добавочные резисторы. Для измерения напря­жений свыше 600 В применяются измерительные трансформаторы напряжения.

Частотная погрешность у электромагнитных вольтметров боль­ше, чем у амперметров. Это объясняется зависимостью реактивных сопротивлений катушки и добавочного резистора от частоты.

Электродинамические амперметры и вольтметры. У электродина­мических амперметров для токов до 0,5 А неподвижные и подвиж­ные катушки соединяются последовательно. Для такой схемы I1 = I2 = I; cosψ = 1. Если противодействующий момент созда­ется упругими элементами, то на основании (3.15)

Если бы , то шкала прибора была бы квадратичной. Однако в применяемых конструкциях множитель умень­шается с увеличением α, что приближает шкалу к равномерной начиная примерно с 25% ее длины.

При последовательном включении катушек компенсации частот­ной и температурной погрешностей не требуется, так как изменения частоты (до 2000–3000 Гц) и температуры оказывают незначитель­ное влияние на показания приборов.

В амперметрах на токи свыше 0,5 А подвижная и неподвижные Катушки включаются параллельно. В этом случае необходимо принимать специальные меры для компенсации частотной и темпе­ратурной погрешностей, которые возникают в результате перерас­пределения токов в катушках при изменении частоты и температуры.

Для компенсации температурной погрешности необходимо, чтобы темпера­турные коэффициенты сопротивления параллельных ветвей были одинаковыми. В этом случае изменение температуры не вызовет перераспределения тока в вет­вях. Условия компенсации достигаются путем соответствующего подбора доба­вочных резисторов ветвей из манганина и меди.

Компенсация погрешности от частоты будет осуществляться при равенстве постоянных времени цепей неподвижных и подвижной катушек. Для выполне­ния этого условия в соответствующие ветви схемы включают добавочные катушки индуктивности или конденсаторы.

Для схемы с параллельным включением катушек и при выпол­нении условий компенсации

Применяя те же рассуждения, что и при выводе формулы (3.37), получим выражение для угла отклонения подвижной части ампер­метра с параллельной схемой включения катушек:

Из сравнения формул (3.37) и (3.38) видно, что рассуждения о характере шкалы для амперметра с последовательным включе­нием катушек применимы и для амперметров с параллельным их включением.

Электродинамические амперметры выпускаются чаще всего на два предела измерения. Изменение пределов производится путем включения неподвижных катушек последовательно и параллельно. Для расширения пределов измерения используются измерительные трансформаторы тока.

Имеются электродинамические амперметры со встроенным внутрь трансфор­матором тока. В качестве примера можно указать амперметр типа Д553 на 9 пре­делов измерения – от 0,1 до 50. А, экранированный, класса точности 0,2. Прибор имеет номинальную область частот от 45 до 65 Гц и расширенную от 90 до 500 Гц.

У электродинамических вольтметров неподвижные и подвиж­ная катушки и добавочный резистор включаются последовательно.

Отношение сопротивления добавочного резистора из манганина к сопротивлению катушек из меди не должно быть меньше задан­ного значения, определяемого допускаемой температурной погреш­ностью. С уменьшением предела измерения значение сопротивления добавочного резистора будет уменьшаться, поэтому для того, чтобы сохранить неизменным указанное отношение, надо уменьшить и сопротивление катушек. Это потребует, при условии сохранения вращающего момента, увеличения номинального тока.

Частотная погрешность, возникающая вследствие изменения индуктивного сопротивления вольтметра с изменением частоты (изменение активного сопротивления до частот в несколько тысяч герц незначительно), может быть скомпенсирована при помощи шунтирования части добавочного резистора конденсатором.

Для электродинамического вольтметра I1 = I2 = U/Z, где U – измеряемое напряжение; Z – полное сопротивление цепи вольт­метра.

При выполнении условий компенсации температурной и частот­ной погрешностей можно считать, что Z = const, и тогда, пользуясь рассуждениями, приведенными для электродинамических ампер­метров, можно написать

где с3 = 1/Z2.

Формула (3.39) аналогична выражениям (3.37) и (3.38) и, следова­тельно, все рассуждения, приведенные выше относительно характера шкалы электродинамических амперметров, применимы и к электро­динамическим вольтметрам.

Электродинамические вольтметры выпускаются обычно на несколько пределов. В качестве примера электродинамических вольтметров можно указать прибор типа Д567. Прибор астатический, на растяжках, со световым отсчетом, класса точности 0,5, семипредельный – от 15 (класс точности 1,0) до 600 В, предназначен для измерений в цепях постоянного и переменного тока, номиналь­ная облас ь частот 45–2500 Гц, расширенная область частот 2500–5000 Гц.

Основная область применения электродинамических ампер­метров и вольтметров – точные измерения в цепях переменного тока, чаще всего в диапазоне частот от 45 –50 Гц до нескольких сотен или тысяч герц. Их применяют также в качестве образцовых при поверке и градуировке других приборов, а иногда и для измере­ний в цепях постоянного тока.

Ферродинамические амперметры и вольтметры. Ферродинамические амперметры и вольтметры имеют в принципе такие же схемы включения неподвижных и подвижных катушек, как и соответ­ствующие электродинамические приборы. Некоторая разница может быть лишь в элементах схем, предназначенных для компенсации погрешностей. Так же как и у электродинамических приборов, угол отклонения подвижной части ферродинамических ампермет­ров и вольтметров пропорционален соответственно квадрату изме­ряемого тока или напряжения.

Для амперметров квадратичная шкала является нежелательной. Обычно в процессе измерений нагрузка, а следовательно, и ток могут меняться в широких пределах, т. е. вся шкала является рабочей. Для улучшения характера шкалы рабочий воздушный зазор делается неравномерным. Это позволяет приблизить шкалу к равномерной.

Ферродинамические вольтметры применяются главным образом как стационарные приборы относительно малой точности. В боль­шинстве случаев они измеряют номинальное напряжение сети и отклонение напряжения от номинального значения. Поэтому квад­ратичная шкала, сжатая в начале и растянутая в конце, для этих условий является даже предпочтительнее равномерной.

Ферродинамические приборы кроме температурной и частотной погрешностей имеют еще специфические погрешности, вызванные наличием сердечника. К ним относятся погрешности от нелиней­ности кривой намагничивания, от потерь в материале магнитопровода и от гистерезиса. Первые две погрешности для амперметров и вольтметров можно учесть при градуировке. Их компенсация посредством специальных схем требуется только для ваттметров (см. § 3.7).

Погрешность от гистерезиса проявляется только в том случае, если измерения или градуировка производятся в цепях постоянного тока. Для уменьшения этой погрешности магнитопроводы изготов­ляют из материалов с малой коэрцитивной силой.

Ферродинамические амперметры и вольтметры имеют в ряде случаев несколько пределов измерения. Для расширения пре­делов измерения этих приборов применяются те же способы, что и для электродинамических приборов.

Примером служит вольтамперметр типа Д128 класса точности 1,0 на 8 пре­делов измерения (по току от 2,5 до 50 А, по напряжению от 30 до 450 В), на номи­нальную частоту 50 Гц, тряско- и вибропрочный.

Основная область применения ферродинамических амперметров и вольтметров – измерение в цепях переменного тока частотой 50 Гц в условиях механических воздействий (тряска, вибрации, удары) при классе точности приборов 1,5–2,5. Ферродинамические измерительные механизмы широко применяют также в самопишу­щих приборах.

Электростатические вольтметры. Схемы включения электро­статических вольтметров обладают некоторыми особенностями. У вольтметров на малые пределы измерения воздушный зазор между пластинами очень мал, поэтому возникает опасность короткого замыка­ния пластин, а следовательно, и сети при случайных ударах, тряске и т. п. Для исключения этой опасности внутрь вольтметра встраивается защитный ре­зистор и прибор включается в сеть по­средством зажимов 1 и 2 (рис. 3.27).

Рис. 3.27. Схема электростатического вольтметра на низкие напряжения

При повышении частоты до нескольких сотен килогерц защитный резистор во избежание дополнительной погрешности должен быть выключен, т. е. прибор включается через зажимы 1 и Э (экран). При измерениях в несим­метричных цепях, особенно при повышенных частотах, заземляю­щий провод обязательно подключается к зажиму, соединен­ному с внутренним экраном прибора (зажимы Э или 2). При измерениях на высокой частоте длина соединительных проводов для уменьшения дополнительной погрешности должна быть воз­можно меньшей.

Расширение пределов измерений электростатических вольтметров на переменном токе может быть достигнуто при помощи включения добавочных конденсаторов (рис. 3.28, а) или емкостных делителей напряжения (рис. 3.28, б), а на постоянном токе – посредством омических делителей напряжения (рис. 3.28, в).

Для изображенной на рис. 3.28, а схемы можно написать

Собственная емкость вольтметра СV не остается постоянной, а изменяется в соответствии с поворотом подвижной части. Кроме того, эта формула дана в предположении, что конденсаторы являются идеальными. В действительности они обладают потерями, зависящими от частоты. Поэтому погрешности измере­ний при включении вольтметра через добавочный конденсатор существенно воз­растают. Их можно значительно уменьшить, применяя для каждого добавочного конденсатора свою градуировку.

Рис. 3.28. Схемы расширения пределов измерения электро­статических вольтметров

Для схемы с емкостным делителем напряжения (рис. 3.28, 6) имеем

Если выбрать емкости так, чтобы С2 >> СV, то отношение напряжений – измеряемого и на вольтметре – остается постоянным для всех значений измеряемого напряжения. В этом случае включение емкостного делителя напряжения не будет искажать шкалу вольтметра.

В настоящее время промышленность выпускает несколько типов электро­статических вольтметров с широким диапазоном верхних пределов измерений (от 10 В до 300 кВ). Все эти приборы отличаются малыми частотными погрешно­стями, что позволяет применять их на частотах от 20 Гц до единиц и десятков мегагерц. Их с успехом применяют и на постоянном токе.

Вибрационный гальванометр. Рассмотрим вопрос измерения малых переменных токов и напряжений магнитоэлектрическими электромеханическими при­борами без преобразователей переменного тока в постоянный. Примером является вибрационный гальванометр, который используется прежде всего в качестве нуль–индикатора в цепях переменного тока в диапазоне частот от нескольких десятков до нескольких сотен герц. Наибольшее применение имеют магнито­электрические вибрационные гальванометры с подвижным магнитом.

Устройство измерительного механизма такого прибора схематически показано на рис. 3.29. Здесь подвижный магнит 2 расположен между полюсами Ш–образкого электромагнита 8, обмотка 7 которого включена в цепь измеряемого пере­менною тока. Подвижный магнит укреплен на растяжках 3 и 1. Перпендикулярно полюсам электромагнита расположены еще два полюса 4 и 6, между выступаю­щими частями которых помещен поворотный постоянный магнит 5. Поворотом этою магнита можно изменить значение магнитного потока между полюсами 4 и 6. Таким образом, в рассматриваемом приборе противодействующий момент создается растяжками и постоянным магнитом 5. При отсутствии тока в обмотке 7 подвижный магнит 2 устанавливается вдоль линий поля в зазоре. При наличии переменного тока в обмотке катушки подвижный магнит 2 стремится установиться вдоль результирующей двух полей – постоянного и переменного – и начинает колебаться. Вместе с магнитом 2 будет колебаться и зеркальце 9, закрепленное на растяжке и используемое для оптического указателя. Зеркальце освещается лампочкой, помещаемой внутрь прибора, а отражение от него в виде световой полоски попадает на прозрачную шкалу (рис. 3.30). При колебании подвижной части гальванометра световая полоса на шкале будет совершать поступательно–возвратное движение и благодаря способности наблюдателя сохранять некоторое время зрительное впечатление воспринятая глазом полоса будет казаться наблю­дателю расширенной. Меняя посредством выведенной наружу ручки положение магнита 5 (рис. 3.29), можно настраивать вибрационный гальванометр на резо­нанс между частотой собственных колебаний подвижной части, зависящей от значения противодействующего момента, и частотой переменного тока в обмотке катушки. При резонансе ширина наблюдаемой полосы будет наибольшей. Обычно вибрационные гальванометры строят на частоты примерно 30–100 Гц с ценой деления, равной 10-7 – 10-6 А.

Рис. 3.29. Устройство измерительного механизма вибрационного гальваномет­ра с подвижным магнитом

Рис. 3.30. Шкала вибрационно­го гальванометра

устройство для измерения переменного и постоянного тока, схема трехфазового амперметра на DIN-рейке

Цифровой амперметр (как и любой другой) предназначен для измерения силы тока в электрической цепи. Их включают в цепь, где электрическое поле генерируется источником постоянного или переменного тока последовательно с нагрузкой.

Для безопасного использования амперметра и ради сохранности его устройства необходимо понимать, что любой амперметр рассчитан на определённую силу тока.

Обычно на его корпусе указаны диапазоны, в которых он может работать. Каждому диапазону соответствуют отдельные резисторы, у каждого есть собственное сопротивление. Если включить амперметр в цепь со слишком большим напряжением, резистор может сгореть. В электронике и радиотехнике обычно используются приборы, которые измеряют токи в микроамперах или миллиамперах, реже в амперах.

Устройство и принцип работы

Внутри цифровой амперметр состоит из нескольких главных функциональных узлов. Это компаратор и преобразователь напряжения, а также резисторы, цифровой процессор и устройство вывода данных на дисплей.

Компаратор выполняет функцию аналогово-цифрового преобразователя, конвертируя аналоговые данные о силе тока в цифровой сигнал. После эти данные отображаются на экране.

У амперметров с таким устройством есть ряд преимуществ перед старыми аналоговыми моделями. У последних, использующих традиционный отсчётный механизм со стрелкой, есть неудобная черта – показывать значение силы тока не сразу, а спустя какое-то время после включения в цепь. Цифровое устройство, напротив, выводит информацию без задержки. Его быстродействие зависит от мощности компьютера, который обрабатывает сигнал.

К плюсам цифровых устройств можно отнести также помехоустойчивость и высокую точность. Поскольку амперметры этого типа сейчас пользуются популярностью и устанавливаются во многих типах сетей, разработаны простые, удобные и универсальные схемы их установки.

Отсутствие необходимости калибровать прибор также является важным достоинством устройств на основе микроконтроллеров. Ведь традиционные стрелочные индикаторы, как и любые устройства механического типа, нуждались в периодической проверке шкалы на точность, настройке и калибровке.

По этой причине современные модели, способные выполнять до 1000 операций в секунду, более удобны в эксплуатации и пользуются спросом.

Но их расширенные возможности имеют свою цену – эти амперметры требуют отдельного питания для электронных микросхем и дисплея, и стоят они дороже, чем аналоговые.

Технические характеристики

Цифровые амперметры имеют стандартизированные технические требования. Так, цифровая измерительная головка, используемая в их конструкции, соответствует классу 0,5 точности, то есть имеет максимум относительной погрешности 0,5%. Это относится к универсальным амперметрам и вольтметрам, в конструкцию которых входит компаратор с невысокой чувствительностью, к портативным мини-амперметрам, используемым в цепях с небольшим током. Более точные амперметры имеют порог погрешности до 0,2%.

В качестве АЦП в микроконтроллерах современных амперметров используется высокочувствительный (от 2,2 мк) компаратор. Для амперметров переменного тока рекомендуется использовать компараторы с чувствительностью 3 мк. Устройства постоянного, переменного и импульсного тока (последние, например, применяются при замерах силы тока в цепи электросварки) допускают погрешность в пределах 0,2%.

Разновидности

Существует несколько типов и конструкций амперметров на основе цифровых устройств, которые предназначены для разных целей и обладают соответствующими различными возможностями. Амперметры различаются по конструкции – например, в щитовом исполнении и устанавливаемые на DIN-рейку. Также они бывают адаптированы для работы в разных сетях.

Амперметры постоянного тока могут быть использованы, например, для контроля уровня силы тока в бортовой сети автомобиля и в других подобных сетях. Такие устройства обычно предназначены для определения силы тока в цепи с одной фазой, тогда как амперметры для промышленных сетей часто бывают трёхфазными.

Для определения и отображения на экране величины силы тока в трёхфазной сети обычно используются щитовые амперметры или более компактные и удобные модульные приборы, которые монтируются на DIN-рейку (специальный металлический профиль, предназначенный для крепления на нём таких устройств, как автоматический предохранитель или устройство защитного отключения).

У щитовых амперметров обычно имеется защита от вибраций, которые могут создавать помехи при измерении, от температурного воздействия или влаги.

В их конструкции может предусматриваться включение в цепь посредством трансформатора, если сила тока в сети достаточно большая.

Схема цифрового амперметра

Любая схема цифрового амперметра включает микроконтроллер со встроенным АЦП (аналогово-цифровым преобразователем). Также она подразумевает вывод на светодиодный экран на жидких кристаллах. В конструкции такого амперметра используются резисторы различного сопротивления (в зависимости от диапазона измеряемой силы тока) и стабилизаторы (для селективных устройств). Жидкокристаллический дисплей и микроконтроллер в составе амперметра обычно объединены в так называемую цифровую измерительную головку (ЦИГ).

Сейчас в продаже есть много конструкций такого устройства, на их основе можно собрать собственную схему амперметра или вольтметра.

Такая головка работает на измерение как силы тока, так и уровня напряжения. Их основное преимущество перед традиционными индикаторами, используемыми в старых аналоговых устройствах – высокая точность, хотя цифровая измерительная головка и требует дополнительного источника питания.

Для измерений используются шунты со стандартным номиналом сопротивлений: для обычных амперметров переменного тока и селективных устройств – не более 2 Ом, для универсальных обычно 3 Ом.

К отдельной категории амперметров относится демонстрационный прибор для лабораторий и классов научных заведений, который отличается широким диапазоном измерений (0,01–9,99 А) и обычно имеет режим гальванометра.

Правила подключения

Для получения правильных результатов измерения силы тока необходимо соблюдать определённые правила включения прибора в цепь и, конечно, технику безопасности. Например, ни в коем случае не подключайте амперметр напрямую к клеммам источника питания. Это вызовет короткое замыкание.

Силу тока всегда измеряют через последовательное подключение, причём в сильноточные сети амперметр включают с шунтом, трансформатором или магнитным усилителем.

Общая инструкция включения амперметра в цепь предусматривает установку правильного предела измерения и подбор соответствующего шунта или трансформатора. Номинал шунта должен соответствовать тому пределу измерения, который был выбран, например, посредством ручного селектора (на переносных моделях) или указан в маркировке прибора. Иначе резисторы амперметра могут перегореть (при превышении предела силы тока).

Перед включением прибора в цепь определите, какой в ней может быть максимальный ток.

Это значение можно рассчитать, например, по мощности потребителя или — как чаще всего делают — по закону Ома, имея в качестве исходных данных напряжение на клеммах источника тока и общее сопротивление цепи.

Затем вам нужно установить режим, в котором будет работать прибор. На моделях переносного типа это легко делается соответствующим ручным селектором, на программируемых модулях – с помощью специальных джамперов-перемычек. Суть в том, что в амперметре должны быть задействованы резисторы, способные выдержать соответствующий предел измеряемой силы тока. После этого вы можете подключить устройство к шунту или трансформатору (если измерение не предусматривает включение амперметра в цепь напрямую).

Здесь следует учесть, что использование шунта неверного номинала приведёт к ошибкам в измерениях.

Некоторые модели цифровых амперметров могут подразумевать какой-либо алгоритм настройки для подключения различных типов трансформаторов.

Следующий шаг – подача питания. С этого момента необходимо соблюдать осторожность при выполнении измерений, не прикасаться к любым незаизолированным частям проводников или микросхемы. После этого вы можете считать показания с дисплея.

В следующем видео представлен обзор цифрового амперметра и рассмотрен принцип его работы.

1.4. МАРКИРОВКА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

МАРКИРОВКА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Каждый электроизмерительный прибор имеет установленные ГОСТом обозначения, которые наносят на корпус, шкалу и у клемм.

Обозначение измеряемой величины. Его указывают обычно на шкале в виде единиц измерения, в которых градуирован прибор. Например, mA (мА), mV (мкВ) и т.д. По наименованию единицы измеряемой величины дается наименование прибора. Высокочувствительные приборы, не имеющие стандартной градуировки, называются гальванометрами.

Класс точности. Класс точности указывают в виде числа, которое наносят на шкалу прибора (например, 0,5).

Род и частота тока. Приборы для измерения тока в цепях имеют на шкале следующие обозначения: при постоянном токе , переменном ~ , постоянном и переменном ≃ . Приборы переменного тока, работающие на частотах, отличающихся от 50 Гц, имеют обозначение, например 500 Hz ; приборы, пригодные к работе в некотором диапазоне частот, имеют обозначение, например, 45- 550 Hz

Рабочее положение прибора и испытательное напряжение изоляции. Если отклонение рабочего положения прибора достигает допустимого угла, то дополнительная погрешность не превышает величины класса точности данного прибора. Допустимый угол наклона составляет для приборов: обыкновенных и с повышенной механической прочностью — 10°; для переносных класса точности 0,5-1,0 — 20°, а класса точности 1,5-4,0 — 30°.

Рабочее положение прибора указывается на шкале: ― горизонтальное положение; ┴ — вертикальное; ∠ 40° — наклонное положение (угол наклона 40° к горизонту).

Испытательное напряжение изоляции — это напряжение, которое может быть приложено между токоведущими частями и любой металлической деталью, касающейся корпуса прибора. На старых типах приборов испытательное напряжение изоляции обозначается ↯2 кВ,

.

Температуро- и влагоустойчивость. Приборы градуируют при температуре 20° к относительной влажности до 80 %,, однако они могут эксплуатироваться и при других температурах. По диапазону рабочих температур электроизмерительные приборы делят на пять групп: 1) группа А (на шкале значок А не ставится) — +10…+35 °С, относительная влажность до 80 %; 2) группа Б (значок Б указывается на шкале) — -30 …+40 °С, относительная влажность до 90 %; 3) группа B1 — -40. ..+50 °С, относительная влажность до 95 %; 4) группа В2 — -50…+60 °С, относительная влажность до 95%; 5) группа В3 — -50…+80 °С, относительная влажность до 98 %. Отклонение температуры окружающего прибор воздуха от нормального (или от обозначенной на приборе) вызывает температурную погрешность, которая может достигать значительной величины.

Устойчивость к механическим воздействиям и степень герметичности корпуса: обыкновенный (без обозначения), обыкновенный с повышенной прочностью (обозначение — ОП), тряско прочный (ТП), вибропрочный (ВП), к тряске нечувствительный (ТН), к вибрация нечувствительный (ВН), ударно-прочный (УП), брызгозащищенный (Бз), водозащищенный (Вз), герметический (Гм), газозащищенный (Гэ), пылезащищенный (Пз), взрывобезопасный (Вб).

Перечень всех условных обозначений, наносимых на электроизмерительные приборы, приведен в ГОСТе 23217-78 «Приборы электроизмерительные аналоговые с непосредственным отсчетом. Наносимые условные обозначения».

Расшифровка условных обозначений (таблица 1.)

Таблица 1

Обозначение

Расшифровка

1,5

Класс точности 1,5

Постоянный ток

~

Переменный (однофазный) ток

~

Постоянный и переменный токи

Трехфазный ток

Прибор магнитоэлектрической системы

Прибор электромагнитной системы

Прибор электродинамической системы

Прибор индукционной системы

600

, ,

Прибор устанавливается горизонтально, вертикально, под углом 600

Изоляция прибора испытана при напряжении 3 кВ

На схемах и лицевой панели прибора род измеряемой величины указывается с помощью условных обозначений ( таблица 2)

Таблице 2

Наименование прибора

Условное обозначение

Амперметр

А

Вольтметр

В

Ваттметр

W

Варметр

var

Омметр

Ω

Гальванометр

Г

Счетчик ватт-часов

Wh

Основная информация, которую можно получить о приборе по его шкале

Рис. 7. Шкала измерительного прибора

1.  Знак μА означает, что данный прибор является микроамперметром

2.  Максимальное значение шкалы равно 100. Это означает, что предел измерения данного прибора 100 мкА

3.  Определить цену деления можно, разделив номинальное (максимальное) значение шкалы (100 мкА) на количество делений шкалы (50): С = 100 мкА/50 = 2мкА/дел.

4.  Знак «–» означает, что прибор предназначен для работы на постоянном токе.

     5. Знак означает, что измерительный механизм прибора имеет магнитоэлектрическую систему.

     6. Знак означает, что изоляция прибора испытана напряжением 2000 В.

     7. Число «1,5» определяет класс прибора. То есть относительная погрешность прибора составляет 1,5 %. Прибор относится к классу технических приборов.

устройство и применение щитовых, стрелочных, электронных амперметров

Когда речь заходит про измерение тока, 90% обычных людей прежде всего представляет замер напряжения. Но другие параметры электропитания не менее важны. Потому надо разобраться, что из себя представляет амперметр переменного тока.

Особенности

Как нетрудно понять уже по названию, амперметр — это устройство для определения силы тока в амперах или производных кратных (дольных) единицах системы СИ. Конкретная единица измерения определяется точностью каждого прибора. В любую электрическую цепь амперметр включается по последовательной схеме по отношению к обследуемому участку цепи. В результате критически важно внутреннее сопротивление прибора.

В идеале оно должно быть сведено к нулю, чтобы предотвратить воздействие внутренней среды аппарата на объект и не понизить точность промера.

Чтобы расширить пространство измерений, используют шунты либо трансформатор. Шунтами оборудуются те устройства, которые рассчитаны на использование в цепях как постоянного, так и переменного тока. Правила безопасности категорически запрещают использование амперметров при прямом подсоединении к источнику питания. Это неизбежно провоцирует короткое замыкание. Но приборы, измеряющие силу тока, могут иметь различное исполнение — и об этом тоже надо сказать.

Разновидности амперметров

Принято делить их на 3 главных типа конструкций:

  • стрелочный электромеханический;
  • стрелочный электронный;
  • полностью цифровой с современными стандартами индикации измерений.

Стрелочные приборы распространены больше остальных, потому что они отличаются большой надежностью и простотой. Для измерения силы переменного тока могут применять индукционные, детекторные и прочие амперметры, кроме магнитоэлектрических устройств (рассчитанных на постоянный ток). Иногда встречается оснащение аппаратов со стрелочной головкой специальными электронными контурами, которые усиливают передающийся сигнал.

Также электроника позволяет исключать перегрузки, отсеивать посторонние шумы и наводки. За последние годы доля цифровых амперметров заметно выросла, но они все еще остаются «на вторых ролях».

Сама цифровая индикация может быть выполнена на базе как жидких кристаллов, так и светодиодов. Если говорить о стрелочных приборах, то разница между ними касается того, как именно создается вращение стрелки. В электромагнитных аппаратах оно возникает в результате механического действия тока в промежутке между катушкой и движущимся сердечником из ферромагнитного материала. К сердечнику и крепится стрелка. Задание угла поворота происходит, когда становятся равными вращающий момент и сопротивление рабочей пружины.

Отдельного внимания заслуживают щитовые амперметры. По принципу работы они почти не отличаются от других типов. Вместо отдельной «коробочки» используется целый «щит», обеспечивающий стабильность положения прибора. Именно такие устройства востребованы:

  • в производственных цехах;
  • в лабораториях промышленных предприятий;
  • в учебных заведениях;
  • на генерирующих и распределяющих ток объектах;
  • в бортовой аппаратуре транспортных средств;
  • в автоматизированных комплексах;
  • в трансформаторных подстанциях.

Что еще нужно знать про амперметры переменного тока

В практических измерениях силы тока используют 3 основные единицы — собственно ампер, микроампер и миллиампер. Сокращенные обозначения — А, мкА и мА соответственно. По используемой единице измерения выделяют:

  • амперметр;
  • миллиамперметр;
  • микроамперметр.

Шунты, которые раздвигают диапазон измерений, подсоединяют при помощи особых гаек. Подключение шунта к измерительному прибору должно производиться строго до включения питания. Необходимо внимательно следить за соблюдением полярности при подключении, в противном случае прибор «измерит» отрицательное значение силы тока. Электромагнитный амперметр менее чувствителен, чем магнитоэлектрический, но зато подходит как раз для замеров переменного тока.

Что касается ферродинамических измерителей, то они устроены по тому же принципу, что и электродинамические.

Но преимуществом в этом случае будет лучшая защита от негативных внешних факторов. Отпадает необходимость использовать внешние защитные экраны для противодействия наводкам. Сама конструкция — чисто механически — проста и надежна, стабильна при любых нормальных ситуациях. Из-за этого ферродинамический амперметр используют в ответственных отраслях промышленности и на оборонных объектах. Пользоваться им к тому же сравнительно просто, а точность замеров выше, чем у других аналоговых аппаратов.

Свои преимущества есть и у цифрового амперметра. Он находит применение как в производстве, так и в повседневной жизни. Подобные устройства сравнительно невелики, но очень точны. Кроме того, они:

  • имеют меньшую массу, чем аналоговые приборы;
  • не подвержены воздействию вибраций;
  • сохраняют работоспособность после слабого удара;
  • одинаково эффективны в горизонтальном или вертикальном положении;
  • могут переносить довольно значительные колебания температур и давления.

Если нужны максимально точные замеры, следует отдавать предпочтение амперметрам с сопротивлением не более 0,5 Ом. Очень хорошо, когда зажимы контактов подвергаются антикоррозийной обработке. При выборе устройства нужно смотреть и на качество изготовления корпуса. Малейшие механические дефекты там совершенно недопустимы, как и любое нарушение герметичности. Попадание внутрь воды либо водяных паров не только сокращает срок службы амперметра, но и многократно понижает достоверность его показаний.

Что такое амперметр переменного тока, смотрите далее.

устройство стрелочных и цифровых, электронных и аналоговых амперметров с шунтом и без него

Прибор, измеряющий силу тока, протекающего по цепи, называют амперметр. Для установления величины измерительный прибор подключают в электрическую цепь на участок, где необходимо установить параметр. Сила тока, которую определяет амперметр, напрямую зависит от величины существующего в цепи сопротивления. Для уменьшения искажения измеряемого параметра и повышения точности прибора его делают минимальным. Исходя из пределов измеряемых данных, шкала амперметра может градуироваться мкА, мА, А и кА.

Основным способом подключения амперметра является последовательное включение в цепь. Подобная схема называется прямой.

Если амперметр включается в цепь с шунтом или через трансформатор тока, то схема называется косвенной.

Некоторые модели амперметров, например 10 A (48х48), оснащены встроенным шунтом, что существенно облегчает его подключение и использование.

Область применения

Приборы, измеряющие параметры электрического тока, нашли широкое применение во многих областях, среди которых:

  • автомобилестроение;
  • точные науки;
  • строительство.

Амперметры используются не только на крупных промышленных объектах, но и в бытовых целях. Например, каждый профессиональный автомобильный электрик имеет такое устройство. С его помощью мастер определяет показания, исходящие от электроприборов транспортного средства.

Разновидности и их устройство

Все амперметры разделяют на шесть категорий.

Электромагнитные

Чаще всего устанавливают в электрических устройствах, работающих от переменного тока, частота которого составляет 50 Гц. Но могут использоваться и в цепях с постоянным током.

Магнитоэлектрические

Подходят для использования исключительно в цепях, по которым протекает постоянный ток небольшой величины.

Термоэлектрические

Определяют величину силы тока, когда он проходит по электрической цепи высоких частот. В подобных приборах установлен особый механизм. Он представляет собой проводник и термопару. Когда ток проходит по проводнику, он нагревает его, а закрепленная на нем термопара фиксирует изменение градусов. Под воздействием излучения, исходящего от термопары, рамка амперметра, соединенного со стрелочным индикатором, отклоняется на определенный угол. Степень отклонения будет зависеть от силы тока.

Ферродинамические

В конструкцию подобных амперметров входят:

  • магнитопровод;
  • сердечник;
  • катушка.

Подобные устройства обладают рядом преимуществ перед амперметрами других типов. Среди них:

  • повышенная точность;
  • надежность;
  • невосприимчивость к внешним факторам.

Электродинамические

Их используют, когда необходимо выполнить измерения в цепях, где частота тока достигает 200 Гц. Такие амперметры чувствительны к небольшим перегрузкам и воздействию электромагнитных полей. Подобные приборы применяются в качестве контрольных измерительных устройств.

Цифровые

Это самые передовые измерительные устройства, которые обладают всеми преимуществами аналоговых амперметров, при этом имеют свои уникальные возможности. Именно электронные амперметры пользуются все большей популярностью в промышленности и лабораторных исследованиях.

Принцип действия

Процесс измерения силы тока в цепи определяется работой нескольких элементов:

  • между постоянными магнитами располагается якорь, оснащенный стрелкой;
  • действие магнитов удерживает якорь из стали вдоль исходящих от них силовых линий, что соответствует нулевой позиции;
  • в случае подачи в цепь электрического тока образуется еще один магнитный поток, направленный перпендикулярно силовым линиям магнитов;
  • под их воздействием якорь со стрелкой будет стремиться повернуться, но поле постоянных магнитов будет мешать ему;
  • в итоге стрелка будет отклонять на величину, равную результату воздействия не неё двух магнитных потоков.

Описание и характеристики различных видов устройств

Модель Ам-2 digiTOP

Цифровой амперметр, предназначенный для измерения силы тока в пределах от 1 до 50 A. Благодаря повышенной точности погрешность получаемых данных не превышает 1%. Дискретность видимой индикации составляет 0,1 А. Устройство работает в сетях с напряжением от 100 до 400 В. Обладает относительно компактными габаритами – 90х51х64 мм.

Модель Э537

Относится к классу лабораторных устройств. Модель Э537 предназначена для точных измерений. Размеры модели на порядок больше, чем габариты предыдущего амперметра, и составляют 140х195х105 мм. При этом вес прибора равен 1,2 кг. Устройство определяет силу тока в пределах 0,5/ 1А.

Модель М42301 150 А

Стрелочный амперметр щитового типа используется в сетях с постоянным током. В стандартной комплектации прибор предназначен для измерения силы тока не более 15 А. Для определения параметров свыше этого предела используют шунты и дополнительные сопротивления. Модель М42301 150А может выполняться с дополнительной защитой от механических воздействий. В этом случае прибор маркируется обозначением – М. Отметка 0 может быть установлена в начале или посредине шкалы. Предусмотрено горизонтальное и вертикальное расположение амперметра М42301 150 А.

Обзор цифрового амперметра постоянного тока можно посмотреть ниже.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *