Site Loader

Содержание

Измерение силы тока, напряжения и мощности | Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок | Архивы

Страница 19 из 56

Глава IV ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА, НАПРЯЖЕНИЯ И МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
§ 17. Выбор измерительных приборов и включение их в проверяемую электрическую цепь


Рис. 78. Электрическая цепь:
а —без измерительных приборов, б — с включенными приборами для измерения тока, напряжения и мощности
Рассмотрим простейшую электрическую цепь (рис. 78, а), в которой нагрузка (сопротивление rн) подключена к зажимам источника питания с напряжением U. Режим, работы этой цепи характеризуется силой тока /, протекающего по ней, напряжением U на нагрузке и мощностью Р. Для их измерения в проверяемую цепь включены соответствующие электроизмерительные приборы: амперметр А и токовая катушка ваттметра W последовательно с нагрузкой, а вольтметр V и катушка напряжения ваттметра W — параллельно нагрузке (рис. 78, б).
Следует иметь в виду, что только при правильном выборе электроизмерительных приборов и их включении в проверяемую цепь возможно с достаточной точностью измерить соответствующие величины.

При пусконаладочных работах используют обычно переносные приборы класса точности 0,5—1 и лишь в отдельных случаях, например при измерении параметров и характеристик электрических машин, электроизмерительные приборы повышенной точности. Для измерения в цепях постоянного тока следует применять магнитоэлектрические приборы., имеющие равномерную шкалу, обладающие высокой точностью и стабильностью показаний и не подверженные влиянию внешних магнитных полей. Для измерения силы тока и напряжения в цепях переменного тока, как правило, используют электромагнитные приборы, а для измерения мощности — электродинамические или ферродинамические ваттметры. Необходимо оценивать порядок измеряемой величины и подбирать прибор на такой предел измерения, чтобы показания его можно было снимать в конце шкалы или во второй ее половине.
Нужно помнить, что любой электроизмерительный прибор имеет определенное электрическое сопротивление и, будучи включенным в электрическую цепь, потребляет некоторую мощность. Следовательно, включение электроизмерительных приборов в проверяемую электрическую цепь в какой-то мере изменяет ее параметры и режимы, а сами измерительные приборы покажут не действительные величины, определяющие режим работы проверяемой цепи, а характеризующие режим работы уже другой электрической цепи, образованной после включения в нее электроизмерительных приборов.
Допустим, что общее сопротивление амперметра и токовой катушки ваттметра в электрической цепи (см. рис. 78) только на порядок (в 10 раз) меньше сопротивления нагрузки rн. Тогда сила тока в этой цепи уменьшится за счет включения в нее приборов в 1,1 раза (почти на 10%). Такого же результата следует ожидать в этом случае и от измерения силы тока в проверяемой цепи, т. е. ошибка измерения составит 10% независимо от того, какого класса точности будет взят амперметр. Особенно внимательно следует относиться к подбору электроизмерительных приборов при измерениях в высокоомных цепях, например, в различных электронных схемах, сопротивление отдельных цепей которых составляет сотни тысяч и даже миллионы Ом, в то время как сопротивление многих магнитоэлектрических вольтметров на пределе измерения 100—300 В составляет порядка 100 000 Ом, а электродинамических приборов— 10000 Ом.
Таким образом, во избежание больших ошибок при измерениях надо выбирать приборы с внутренним сопротивлением, по крайней мере на два порядка (в 100 раз) меньшим для токовых обмоток и большим для обмоток напряжения по сравнению с сопротивлением нагрузки проверяемой цепи.
При подборе приборов следует обращать внимание на условные обозначения на их шкалах, характеризующие как сами приборы, так и условия их эксплуатации.

§ 18. Характеристика переносных показывающих электроизмерительных приборов общего назначения для измерения напряжения, силы тока и мощности

Магнитоэлектрические приборы (табл. 4) применяют для измерений в цепях постоянного тока. Они надежны в работе, позволяют получать измерения с большой точностью, имеют равномерную шкалу, не подвержены влиянию магнитных полей и колебаниям температуры окружающего воздуха. На основе этих приборов изготовляют приборы, предназначенные для измерения в цепях переменного тока, снабжая их выпрямителями или термопреобразователями.

Магнитоэлектрические приборы широко используют при общеналадочных работах, не требующих высокой точности измерения, при специальных видах наладочных работ, связанных с определением параметров отдельных видов оборудования, а также при проверке других электроизмерительных приборов, при которых требуется повышенная точность измерения.
Для расширения пределов измерения силы постоянного тока применяют шунты. Последовательно с нагрузкой Н включают шунт, а уже к нему подключают амперметр (рис. 79). Очевидно, зная сопротивление шунта гш, сопротивление обмотки прибора гА, можно определить коэффициент К, показывающий,,

Рис. 79. Схема включения амперметра с шунтом
во сколько раз возможно расширить предел измерения по току из соотношения


Если же известны коэффициент К и сопротивление обмотки прибора, можно, пользуясь тем же соотношением, определить сопротивление шунта. Например, требуется с помощью миллиамперметра на 50 мА, сопротивление обмотки которого 10 Ом, измерить ток в 1 А. Коэффициент/С=— =20, тогда/С—1=20—1 = 19 и
Для расширения пределов измерения вольтметров на постоянном токе применяют добавочные резисторы (рис. 80). Если вольтметр без добавочного резистора рассчитан на измерение напряжения до U В и имеет сопротивление гв Ом, то для измерения напряжения в К раз большего необходимо, чтобы общее сопротивление обмотки вольтметра и добавочного резистора было также в К раз больше сопротивления обмотки вольтметра. Промышленностью выпускаются различные шунты (табл. 5) и добавочные резисторы (табл. 6) для расширения пределов измерения приборов постоянного тока.

Электромагнитные приборы используют преимущественно для измерения в цепях переменного тока. Они надежны в эксплуатации, просты по конструкции и недороги, а также позволяют производить измерения при выполнении большинства общеналадочных работ с достаточной точностью.

Таблица 4
Характеристика магнитоэлектрических приборов


Наименование и тип прибора

Класс точности

Предел измерения

Ток потребления и падение напряжения на приборе

Амперметр Ml 104

0,2

0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150 мА

27; 55; 68; 80; 80; 80; 80 мВ

 

 

0,3; 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30 А

85: 100; 100; 100; 140; 160; 230 мВ

 

 

45 мВ и 3 В

1 мА

Вольтметр Ml 106

0,2

45 и 75 мВ; 0,15; 0,3; 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150; 750 В

1 мА

 

 

3 мА

68 мВ

.Милливольтметр Ml 105

0,2

45 и 75 мВ; 3 В

1 мА

Вольтамперметр Ml 107

0,2

45; 75; 150; 300; 750 мВ

1 мА

 

 

1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150; 300; 600 В

1 мА

 

 

0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150 мА

27; 55; 68; 80; 80; 80; 80; 80 мВ

 

 

0,3; 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30 А

85; 100; 100; 100; 140; 160; 230 мВ

Вольтамперметр Ml 108

0,2

45 и 75 мВ

1 мА

 

 

1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150; 300 В

1 мА

 

 

0,3; 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15 и 30 А

85; 100; 100; 100; 140; 160; 230 мВ

Вольтамперметр Ml 109

0,2

0,15; 0,3; 0,6; 1,5; 6; 15: 60 мА

15; 45; 65; 65; 75; 75; 75 мВ

 

 

15; 30; 60; 150; 300;. 600; 1500; 3000 мВ

0,15 мА

Амперметр М104

0,5

0,015; 0,03; 0,075; 0,15; 0,3; 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30 А

32—47 мВ 48—68 мВ 87—175 мВ

Продолжение табл. 4


Наименование и тип прибора

Класс ста

И редел измерения

Ток потребления и падение напряжения на приборе

Милливольтметр Ml 05

0,5

45 мВ 75 мВ
150; 300; 750; 1500; 3000 мВ

4,5 мА
3,5 мА 3 мА

Вольтметр Ml06

0,5

45 и 75 мВ
3; 7,5; 15; 30; 75; 150; 300; 600 В

4,5 и 3,5 мА соответственно 3 мА

Вольтамперметр М108

0,5

45 и 75 мВ
3; 15; 75; 150; 300 В

4,5 и 4 мВ соответственно 3 мА

0,75; 1,5; 3; 7,5;
15; 30 А

84—240 мВ

Микроамперметр М109

0,5

50; 100; 500; 1000 мкА

81—780 мВ

10; 50; 200; 1000 мкА J 49,5—490 мВ

Миллиамперметр Ml 09

0,5

2; 10; 50; 200 мА

27—200 мВ

Амперметр М109

0,5

1; 2; 5; 10 А

50 мВ

Милливольтметр М109

0,5

10; 50; 200; 1000 мВ

1 мА

45; 75; 150; 3000 мВ

1 мА

Вольтметр М109

0,5

7,5; 15; 30 В

3 мА

75; 150; 300; 600 В

3 мА

Микроамперметр М95
То же, с универсальным шунтом Р4

1,5
1,5

0,1; 1; 10 мкА
(основные) 1; 10; 100 мкА (дополнительные) Пределы измерения могут быть увеличены в 5, 10, 50, 100 , 500 и 1000 раз

 

Таблица 5
Номинальные параметры шунтов

 

Класс точности

Номинальное

 

Тип шунта

падение напря-жения

Номинальный ток, А

Р81

0,1

45

15—30—75 мА; 0,15—0,3—0,75; 1,5—3; 7,5—15; 30

P114/1

0,1
0,2

45

75; 150; 300

75РИ

75

Двухнедельные: 0,3—0,75; 1,5—7,5; 15—30; однопредельные: 75; 150

75ШС

0,5

75

5; 10; 30; 50

75ШСМ

0,5

75

75; 100; 150; 200; 300 ; 500; 750; 1000;

 

 

1500; 2000; 3000; 4000; 5000; 6000; 7500

100LUC

0,5

100

2000; 3000; 4000; 5000; 6000

Таблица 6
Номинальные параметры добавочных резисторов к вольтметрам


Тип сопротивления

Класс точности

Параметры вольтметра

Номинальное напряжение сопротивления, В

Р82/2 Р82/3 Р 10З Р10З Р 10З

0,1 0,1
0,5 0,5 0,5

3 мА, 3 В 3 мА, 3 В 3 мА 5 мА 7,5 мА

7,5—15—30—75— 150—300—600
750—1500
1000; 1500
600; 1000; 1500; 3000 600; 1000; 1500

Таблица 7


Наименование

Тип

Предел измерения

Активное сопротивление

Индуктивность, мГ

Вольтметр

Э59/1

75/150/300/600 В

10/20/40/80 кОм

 

Э59/2

7,5/15/30/60 В

83,3/166,7/1000/2000Ом

 

Э59/10

1,5/3/7,5/15В

7,5/15/37,5/75 Ом

Амперметр

Э59/3

5/10 А

0,01/0,004 Ом

0,003/0,001

 

Э59/4

2,5/5 А

0,015/0,005 Ом

0,009/0,0023

 

Э59/5

1/2 А

0,05/0,014 Ом

0,052/0,013

 

Э59/6

0,25/0,5/1 А

0,7/0,019/0,05 Ом

0,93/0,23/0,06

Миллиампер

Э59/7

50/100/200 мА

20/5/1,3 Ом

22/5,5/1,3

метр

Э59/8

25/50/100 мА

75/19/4,8 Ом

92/23/5,7

 

Э59/9

10/20/40 мА

140/135/34 Ом

540/135/34

Однако для специальных наладочных работ, связанных с определением точных параметров отдельных видов оборудования, и для проверок других измерительных приборов, при которых требуется повышенная точность измерения, электромагнитные приборы не применяют.

Данные приборов Э59

Приборы Э59 электромагнитной системы класса точности 0,5, имеющие шкалу с зеркальным отсчетом. — многопредельные выпускаются для измерения напряжения (вольтметры Э59/1, Э59/2 и Э59/10) и силы тока (амперметры Э59/3, Э59/4, Э59/5, Э59/6 и миллиамперметры Э59/7, Э59/8, Э59/9). Нормальная область частот 45—55 Гц. Вольтметр Э59/10 снабжен калиброванными проводниками с общим сопротивлением 0,035 Ом. Пределы измерения в этом приборе изменяются подключением калиброванных проводников к соответствующим зажимам.

Рис. 81. Ампервольтваттметр Д552:
ТТ — встроенный трансформатор тока, PI — переключатель рода измеряемых величин, Р2 — переключатель пределов измерения по напряжению, И — обмотки прибора, Др — дроссель
Остальные приборы этой серии имеют поворотный переключатель пределов измерения. Основные данные приборов Э59 приведены в табл. 7.
Электродинамические приборы используют при наладочных работах реже, чем приборы магнитоэлектрической и электромагнитной систем, поскольку они, имея слабое внутреннее магнитное поле, при работе подвержены влиянию внешних магнитных полей и потребляют значительную мощность. Однако эти приборы пригодны для измерения силы тока, напряжения и, что особенно важно, мощности в цепях постоянного и переменного тока. Полезен для проведения пусконаладочных работ универсальный многопредельный электродинамический ампервольтваттметр Д552 класса точности 0,5 (рис. 81), имеющий встроенный трансформатор тока и следующие пределы измерения: по току 0,1—0,25—0,5—1—2,5—5—10—25—50 А, по напряжению 100— 150—300—450—600 В и соответственно 45 пределов измерения по мощности. Номинальная область частот 45—500 Гц.

Рис. 82. Схема измерительного комплекта К50:
ТТ 1, ТТ2 — блоки трансформаторов тока, ФУ — фазоуказатель, Кн — кнопка фазоуказателя, П 1 — 114 — переключатели

Сопротивление цепей напряжения на пределах 100, 150, 300, 450 и 600 В по напряжению соответственно 2356, 3536, 10 000, 15000 и 20 000 Ом при измерении напряжения и 3333, 5000, 10 000, 15000, 20 000 Ом при измерении мощности. Последовательная цепь прибора на пределах измерения 0,1—0,25—0,5—1—2,5—5—10—25 и 50 А имеет соответственно сопротивления 175—28—7—1,75—0,3—
0,08—0,025—0,007—0,003 Ом и индуктивность 80—13—3,4—0,9— 0,14—0,038—0,011—0,002 и 0,0008 мГ.
Для измерения мощности при наладочных работах применяют ферродинамические ваттметры Д539 (однофазные) и Д571 (трехфазные двухэлементные). Стальной магнитопровод в измерительном механизме позволяет создать более сильное внутреннее магнитное поле и, следовательно, уменьшить влияние внешних магнитных полей на результаты измерений.


Рис. 83. Схема измерительного комплекта К51:
TTl, ТТ2 — трансформаторы тока, /71 —  штепсельный переключатель, П2 — переключатель фаз, ПЗ — переключатель пределов измерения по напряжению, П4 — переключатель для измерения активной или реактивной мощности, ФУ — фазоуказатель

Удобны при проведении пусконаладочных работ измерительные комплекты, позволяющие одновременно измерять силу тока, напряжение и мощность, например при измерении загрузки электродвигателей.
Измерительный комплект К50 (рис. 82), представляющий собой набор электроизмерительных приборов, смонтированных на общей панели и встроенных в металлический корпус со съемной крышкой, снабжен отдельным блоком трансформаторов тока ТТ1. Габариты блока трансформаторов тока 330x110x290 мм, масса 8,2 кг. На панели комплекта К50 установлены амперметр и вольтметр Э59, однофазный ваттметр Д539, встроенный трансформатор тока на первичные токи 1—50 А, фазоуказатель ФУ, переключатели (П4 — для переключения фаз, П1 — пределов измерения по току, ПЗ—пределов измерения по напряжению и П2 — для переключения полярности ваттметра) и выводные зажимы. Пределы измерения по току 1—2,5—5—10—25—50—100—• 250—500—600 А, по напряжению 150—300—450—600 В и соответственно 40 пределов измерения по мощности. Сопротивление и индуктивность последовательной цепи на пределах 1—2,5—5— 10—25 и 50 А соответственно 1—0,2—0,05—0,02—0,01—0,006 Ом и 0,35—0,07—0,02—0,006—0,002 и 0,001 мГ. Сопротивление параллельных цепей на пределах измерения по напряжению 150—300— 450 и 600 В соответственно для комплекта 14 286, 28 571, 42 857, 57 143 Ом и отдельно для ваттметра 50000, 100000, 150000, 200 000 Ом, а для вольтметра 20000, 40000, 60 000 и 80 000 Ом.
Измерительный комплект К.51 (рис. 83) предназначен для измерения силы тока, напряжения и мощности в трехфазных цепях переменного тока. В него входят три амперметра и вольтметр Э59, трехфазный двухэлементный ваттметр Д571, выносной блок трансформаторов тока ТТ1. Габариты комплекта 600x390x220 мм, масса 19 кг (без блока трансформаторов тока). Пределы измерения по току 1—2,5—5—10—25—50 А (без блока И520) и 100—250—500—600 А (с блоком И520), по* напряжению 125—250—375—500 В и соответственно 40 пределов измерения по мощности от 0,2 до 480 кВ-А. Сопротивление и индуктивность последовательной цепи на пределах 1—2,5—5—10—25—50 А соответственно 1,05—0,2—0,06—0,02—0,007—0,006 Ом и 1—0,13— 0,04—0,013—0,003—0,001 мГ. Сопротивление параллельных цепей на пределах измерения по напряжению 125—250—375—500 В при измерении активной мощности соответственно по фазам АВ и СБ — 25000—50000—75000—100000 Ом, между фазами АС 50000—100000—150000—200 000 Ом, а при измерении реактивной мощности сопротивление между любыми двумя фазами соответственно 28 868, 57736, 86 604, 115472 Ом (при подключенном вольтметре). Ток вольтметра при полном отклонении указателя 7,5 мА. Номинальный ток параллельных цепей ваттметра 5 мА.
Комбинированные малогабаритные приборы (ампервольтомметры и вольтомметры) являются универсальными многопредельными измерительными приборами детекторной системы. Они предназначены для измерения в цепях постоянного и переменного тока силы тока, напряжения и сопротивления (ампервольтомметры) или напряжения и сопротивления (вольтомметры). Промышленностью выпускаются такие приборы в большом ассортименте, но все они построены по одному принципу. Рассмотрим некоторые из указанных приборов, используемых при наладочных работах.

Рис. 84. Ампервольтомметр ТТ-3: а —схема, б — включение для измерения разных величин
Ампервольтомметр ТТ-3 (рис. 84) служит для измерения на постоянном токе напряжения и силы тока, а также сопротивлений. Поворотный переключатель позволяет быстро подготовить прибор для измерения нужной величины на необходимом пределе. Питание прибора осуществляется от гальванического элемента 1,3 ФМЦ-0,25 при измерении сопротивлений на  пределах 2— 20 кОм и 0,2 МОм (положение переключателя Xl, Х10 или Х100). На пределе 2 МОм (положение переключателя Х 1000), питание прибора осуществляют от двух последовательно соединенных гальванических элементов указанного типа (оба элемента встроены в прибор). При измерении сопротивлений на пределе 20 МОм (положение переключателя X10 000) питание прибора осуществляют от внешнего источника постоянного напряжения 24—30 В. Внутреннее сопротивление прибора при измерении напряжения составляет 10 кОм на 1 В. Таким образом, при измерении напряжения на пределе 300 В сопротивление прибора будет равно 3000 кОм или 3 МОм. Внутреннее сопротивление прибора при измерении переменного напряжения составляет 3,3 кОм на 1 В.

Прибор имеет пять шкал: нижнюю — для измерения переменного напряжения до 1 В, следующую за ней — для измерения сопротивлений, еще одну —для измерения переменного напряжения до 3 В и две верхние — для измерения силы тока и напряжения в цепях переменного тока (предпоследняя) и в цепях постоянного тока (последняя). На рис. 84, б показано, как должен включаться прибор при измерении силы тока, напряжения и сопротивлений, а также, по каким шкалам ведется отсчет показаний прибора.
Ампервольтомметр Ц57 предназначен для измерения силы тока и напряжения в цепях постоянного тока и в цепях переменного тока с частотой 45—5000 Гц, сопротивлений постоянному току и емкости до 0,3 мкФ на частоте 50 Гц. Прибором можно измерять также уровень передачи, усиления и затухания от —10 до — 12 дБ. На первых трех пределах измерения сопротивлений 3,30 и 300 кОм достаточно встроенного в прибор гальванического элемента 1,3 ФМЦ-0,25. Для измерения сопротивлений на последнем пределе (3 МОм) требуется дополнительный внешний источник постоянного напряжения.
При измерении сопротивлений стрелку прибора устанавливают регулировочным реостатом, ручка которого выведена на боковую стенку прибора. При измерении емкости тем же реостатом прибор регулируют так, чтобы при подведении к входным зажимам * и U переменного напряжения 220 В стрелка прибора отклонялась на всю шкалу. Ток, потребляемый прибором при измерении постоянного напряжения на пределе 75 мВ, составляет 105 мкА, а на остальных пределах — 50 мкА. При измерении переменного напряжения потребляемый прибором ток составляет 0,75 мА на пределе измерения 7,5 В и 0,5 мА на других пределах. Падение напряжения на приборе при измерении силы постоянного тока составляет 0,3 В, а при измерении силы переменного тока — 1 В.
Ампервольтомметр Ц435 предназначен для измерения силы тока и напряжения в цепях постоянного тока и цепях переменного тока с частотой 45—20 000 Гц, сопротивления постоянному току и емкостей. Внутреннее сопротивление прибора при измерении постоянного напряжения составляет 20 кОм на 1 В, а при измерении переменного напряжения — 2 кОм на 1 В.
Вольтом метры Ц430 и Ц430/1 (рис. 85) предназначены для измерения напряжения постоянного и переменного тока, а также сопротивления постоянному току.


Рис. 85. Вольтомметр Ц430/1:

а — схема, б, в, г — включения прибора для измерения напряжений, сопротивлений м емкостей, д—номограмма для определения измеряемой емкости по показанию прибора

Таблица 8
Комбинированные малогабаритные детекторные приборы


Характеристика

Прибор

ТТ-3

Ц57

Ц435

АВО-5М

Ц4 30 и Ц430/1

Класс точности при: постоянном токе

2,5

1,5

2,5

3

2,5 и 4

переменном токе

4

2,5

4

5

4 и 4

Напряжение, В: постоянное

0,1—1—3—10— 30— 100—300— 1000

0,075—3—7,5— 15—30—150— 300—600

0,1—2,5—10— 25—100—250—
600—1000

3—12—30—300— 600—1200—6000

0,75—3—6—15— 60—150—300—60(

переменное

1—3—10—30— 100—300—1000

3—7,5—15—30— 150—300—600

2,5-10—25— 100—250—500—

3—12—30—300— 600—1200—6000

3—6—15—60— 150-300—600

Сила тока, мА: постоянного

0,1—0,3—3—30— 300—3000

0,15—3—15—60— 300-1500

1000
0,1—1—5—25— 100-500-2500

0,06-0,3-3—30— 120—1200—12 000

переменного
Измеряемое сопротивление, кОм

2           20         900      9000           

3          30        300     3000

5—25— 100—500— 2500
3—30—300—3000

3—30—120—1200— 12 000
3-300-30 000

3           зо         зоо      3000

20 000~

 

 

Внутреннее сопротивление при постоянном токе,  кОм/В

40

20

20

20

8

Питание прибора при измерении сопротивления на первых трех пределах — 3, 30 и 300 кОм осуществляется от встроенного гальванического элемента 1,3 ФМЦ-0,25. При измерении сопротивлений на пределе 3 МОм требуется дополнительный источник постоянного напряжения на 12—15 В. Стрелку прибора устанавливают на нуль при измерении сопротивлений регулировочным реостатом, ручка которого выведена на боковую стенку прибора. Внутреннее сопротивление прибора при измерении постоянного напряжения составляет 8 кОм на 1 В. При необходимости прибором Ц430 можно измерить сопротивление постоянному току до 30 МОм, для чего на порхнем пределе измерения следует применить источник постоянного напряжения на 150 В, включенный через добавочное сопротивление 1,51 МОм. Включение прибора для измерения напряжений и сопротивлений показано на рис. 85, б, в.
Этим прибором можно измерять и емкость, для чего его включают по схеме (рис. 85, г). К зажимам, предназначенным для подключения прибора при измерении напряжения, подводится пита- пне от сети переменного напряжения 3 В последовательно с измеряемым конденсатором Сх (ожидаемая емкость 0,05—5 мкФ) пли переменного напряжения 15 В (ожидаемая емкость 0,05— 0,1 мкФ). Переключатель пределов измерения надо установить соответственно подводимому к прибору напряжению. Емкость определяют по номограмме (рис. 85, д), приведенной в паспорте, прилагаемом к прибору. Пользоваться номограммой несложно. Значение измеряемой емкости находят по наклонной шкале, соответствующей подведенному к прибору напряжению и установленному пределу измерения (3 или 15 В), в точке пересечения с вертикальной прямой, проведенной от деления горизонтальной шкалы номограммы, соответствующего делению шкалы прибора, против которого установилась его стрелка.
Если, например, при измерении емкости конденсатора к прибору подвели переменное напряжение 3 В, установив переключатель на предел измерения 3 В, и стрелка прибора установилась против тринадцатого деления его шкалы, то, приложив линейку к номограмме так, чтобы одна из ее сторон находилась против тринадцатых делений горизонтальных шкал номограммы (линейка будет располагаться вертикально), по наклонной шкале, соответствующей напряжению питания 3 В, определим, что измеряемый конденсатор имеет емкость 0,1 мкФ.      
Приборы Ц430 и Ц430/1 имеют небольшие размеры (128х88х х 48 мм) и массу, равную 0,45 кг. Для удобства выбора прибора при проведении наладочных работ приводится сводная таблица электрических характеристик комбинированных малогабаритных детекторных приборов (табл. 8).

Презентация по физике по теме «Сила тока, напряжение и электрическое сопротивление»

Инфоурок › Физика ›Презентации›Презентация по физике по теме «Сила тока, напряжение и электрическое сопротивление»

Скрыть

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Только сейчас Вы можете пройти дистанционное обучение прямо на сайте «Инфоурок» со скидкой 40% по курсу повышения квалификации «Организация работы с обучающимися с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ) в соответствии с ФГОС» (72 часа). По окончании курса Вы получите печатное удостоверение о повышении квалификации установленного образца (доставка удостоверения бесплатна).

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Описание слайда:

План ответа о физической величине: Формула. Физический смысл величины. Определение величины. Единицы измерения. Определение единицы измерения. Прибор для измерения физической величины. Правило работы с этим прибором.

2 слайд Описание слайда:

Сила тока. Физический смысл: Если Сила тока – это физическая скалярная величина, характеризующая электрический ток и численно равная электрическому заряду прошедшему через поперечное сечение проводника за 1 секунду.

3 слайд Описание слайда:

Единицы измерения силы тока За единицу силы тока принимают силу тока, при которой отрезки таких параллельных проводников длиной 1метр взаимодействуют с силой Называют её Ампером.

4 слайд Описание слайда:

Прибор для измерения силы тока называется Амперметр. Правило работы с прибором: Соблюдение полярности. Амперметр всегда соединяется последовательно с тем участком ,на котором измеряется сила тока. Нельзя включать прибор в цепь с большим током, чем он рассчитан.

5 слайд Описание слайда:

Электрическое напряжение Физический смысл: Если Электрическое напряжение – это физическая скалярная величина, характеризующая действие электрического поля на заряженные частицы и численно равная работе этого поля по перемещению единичного электрического заряда.

6 слайд Описание слайда:

1 Вольт- это такое электрическое напряжение, при котором электрическое поле перемещая заряд в 1Кулон совершает работу в 1Джоуль. Единицы измерения электрического напряжения

7 слайд Описание слайда:

Прибор для измерения силы тока называется Вольтметр. Правило работы с прибором: Соблюдение полярности. Вольтметр всегда соединяется параллельно тому участку ,на котором измеряется напряжение. Нельзя включать прибор в цепь с большим напряжением, чем рассчитан данный прибор.

8 слайд Описание слайда:

Зависимость силы тока от напряжения Во сколько раз увеличивается напряжение , приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нём.

9 слайд Описание слайда:

Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.

10 слайд Описание слайда:

Электрическое сопротивление проводников. Это физическая скалярная величина, характеризующая способность проводника препятствовать (сопротивляться) прохождению электрического тока. Обозначается буквой R

11 слайд Описание слайда:

Единицы сопротивления 1Ом –это сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1Вольт сила тока равна 1Амперу.

12 слайд Описание слайда:

Применяют и другие единицы сопротивления: миллиом (мОм), килиом (кОм), мегаом(МОм). 1мОм=0,001.Ом 1кОм=1000.Ом 1МОм=1000000.Ом

13 слайд Описание слайда:

Омметр – это измерительный прибор специализированного назначения, предназначенный для определения сопротивления электрического тока. Омметр – это прибор непосредственного отсчета. Его основная функция – определение активных сопротивлений электрического тока. Как правило, омметр преобразует переменный ток в постоянный и производит измерения.

14 слайд Описание слайда:

Причиной электрического сопротивления проводника является взаимодействие электронов с ионами кристаллической решетки металлов. Можно предположить, что сопротивление зависит от: — длины проводника, — площади поперечного сечения проводника, — вещества из которого изготовлен проводник.

15 слайд Описание слайда:

Чем проводник длиннее, тем больше его сопротивление Чем площадь поперечного сечения проводника больше, тем сопротивление проводника меньше Сопротивление зависит от вещества проводника R ~ l R ~ ρ

16 слайд Описание слайда:

Физический смысл: Если то

17 слайд Описание слайда:

Удельное сопротивление вещества — физическая скалярная величина, характеризующая способность вещества препятствовать прохождению электрического тока и численно равная сопротивлению проводника длинной 1 м, площадью поперечного сечения проводника 1 мм2. Единица измерения удельного сопротивления вещества

18 слайд Описание слайда:

Удельное электрическое сопротивление некоторых веществ, (при t = 20 C0 ) Серебро 0,016 Манганит(сплав) 0,43 Медь 0,017 Константан(сплав) 0,50 Золото 0,024 Ртуть 0,98 Алюминий 0,028 Нихром(сплав) 1,1 Вольфрам 0,055 Фехраль(сплав) 1,3 Железо 0,10 Графит 13 Свинец 0,21 Фарфор 1019 Никелин (сплав) 0,40 Эбонит 1020

19 слайд Описание слайда:

Выберите — обозначение, — единицу измерения, — формулу для расчета — прибор для измерения характеристик тока по вариантам: I вариант – сила тока; II вариант – напряжение; III вариант – сопротивление.

20 слайд Описание слайда: 21 слайд Описание слайда:

I вариант I = ? q = 300 Кл t = 10 мин II вариант U = ? A = 100 00Дж q = 5 Кл III вариант R = ? l = 100 м, S = 2мм2

22 слайд Описание слайда:

А В Ом Дж Калориметр Н Динамометр R U Q F I Вольтметр Омметр Амперметр I вариант Максимальный балл — 4

23 слайд Описание слайда:

А Калориметр Максимальный балл — 4 Q F В Амперметр R Динамометр I Ом Вольтметр Дж II вариант Н U Омметр

24 слайд Описание слайда:

А В Ом Дж Калориметр Н Динамометр R U Q F I Вольтметр Омметр Амперметр III вариант Максимальный балл — 4

25 слайд Описание слайда:

I вариант I = 0,5А q = 300 Кл t = 10 мин II вариант U = 200В A = 100 00Дж q = 5 Кл III вариант R = 1,2.Ом l = 100 м, S = 2мм2

26 слайд Описание слайда:

Критерии оценивания: 5 баллов — оценка «5»; 4 балла – оценка «4»; 3 балла – оценка «3».

27 слайд Описание слайда:

Основные характеристики тока Сила тока – I, [A]; Напряжение – U, [B]; Сопротивление — R, [Ом] Эти величины связаны между собой! КАК?

28 слайд Описание слайда:

Закон Ома для участка цепи Ломмель Эуген Корнелиус Йозеф …Ом вырвал у природы так долго скрываемую тайну и передал ее в руки современников»

29 слайд Описание слайда:

Схема опыта V

30 слайд Описание слайда:

Зависимость силы тока от напряжения Сила тока прямо пропорциональна напряжению I, А 0,2 0,8 0,6 0,4 0 U, B 1 2 3 4 Линейная зависимость или прямая пропорциональность I ~ U 2В 0,4 А 3В 0,6 А 4В 0,8 А U, В I, А

31 слайд Описание слайда:

Зависимость силы тока от сопротивления Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению I,А R,Ом 1 График – ветвь гиперболы обратная пропорциональность R, Ом 4 Ом 2 Ом 1 Ом 5 В 5 В 5 В 1 А 2 А 4 А 4 2 2 4 1 0 U — const U, В I, А

32 слайд Описание слайда:

1 . I ~ U – прямая зависимость 2 . – обратная зависимость Георг Симон Ом (1789–1854) Закон Ома для участка цепи 1827 год Формулировка: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

33 слайд

Открытый урок: «Сила тока, напряжение. Единицы измерения» | План-конспект урока по физике (8 класс) на тему:

Тема урока: «Силы тока, напряжение. Единицы измерения».

Цель: Обобщить и углубить знания учащихся об электрическом токе, ввести новые физические величины, определить количественные характеристики электрического тока, узнать обозначения силы тока, напряжения, формулы для их вычисления, единицы измерения.

Задачи урока:

1.Образовательная: развивать у учащихся потребность использовать научные методы познания (наблюдение) для формирования понятий силы тока и напряжения.

2.Развивающая: Продолжить формировать умение решать задачи.

3.Воспитательная: Усилить интерес к предмету, расширить кругозор, формировать мировоззрение.

Оборудование:  компьютер, интерактивная доска.

План урока:

1.Организационный момент

2.Актуализация знаний.

3.Изучение нового материала.

4.Решение задач.

5. Самостоятельная работа

6.Домашнее задание.

1.Организационный момент.

В начале урока обеспечивается рабочая обстановка, организация внимания учеников. Объявляется тема и цель урока.

2. Актуализация знаний.

Каковы условия возникновения и существования электрического тока?

Необходимые условия:

1. Наличие свободных электронов в проводнике.

2. Наличие внешнего электрического поля для проводника.

3. Наличие источника тока.

Согласно  электронной теории в телах имеются свободные электроны, которые совершают хаотическое движение, подобные движению молекул газа (слайд)

Если к проводнику приложено внешнее электрическое поле, то на беспорядочное движение  свободных электронов  накладывается направленное движение под действием сил электрического поля, что и обуславливает электрический ток.

Дадим строгое определение тому, что называют электрическим током.

Электрическим током называется направленное движение заряженных частиц.

Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, что необходимо?

Необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле.

Чем может поддерживаться электрическое поле?

Электрическое поле может поддерживаться источниками электрического тока.

Какие источники тока вы знаете?

Нарисуйте простейшую схему электрической цепи,  состоящую из элементов: источника тока, лампы накаливания и ключа.

Что происходит в источнике тока?

Происходит разделение положительно и отрицательно заряженных частиц за счет сил неэлектрического происхождения.

3.Изучение нового материала.

Чтобы начать говорить о характеристиках электрического тока, давайте посмотрим следующие изображения (слайд )

Чем отличаются эти два потока? (скоростью течения)

А одинаковая ли сила движет этими частицами воды? И как зависит скорость течения от этой силы?

(Сила различная. Чем сила больше, тем скорость течения больше.)

 Аналогично и с током.

Электрическое поле действует с определенной силой на заряженные частицы.

Чем больше величина этой силы, тем больше будет скорость направленного движения заряженных частиц. Это означает, что через поперечное сечение проводника пройдет в единицу времени большее число заряженных частиц и будет перенесен больший электрический заряд, т.е. пройдет больший ток.

Вот мы и определили основную количественную характеристику тока.

Она называется СИЛОЙ ТОКА.

Сила тока равна количеству электрического заряда, прошедшему  через поперечное сечение проводника в единицу времени.

I= q/t

Измеряется в Амперах, названа так в честь французского учёного Анри Ампера .

Ампер Андре Мари (1775—1836) — французский физик и математик. Он создал первую теорию, которая выражала связь электрических и магнитных явлений Амперу принадлежит гипотеза о природе магнетизма, он ввел в физику понятие «электрический ток».

Сила тока равна 1 амперу, если через поперечное сечение проводника за время равное

1 секунде протекает заряд, равный 1 Кл:

1А=1Кл/1с.

Для измерения слабых токов используется 1мА и 1мкА, а сильных – 1кА.

Пользуясь таблицей кратных единиц определите:

1мА=0,001А=10-3А

1мкА=0,000001А=10-6А

1кА=1000А=103А

2000мА=

100мА=

1000000мкА=

3кА=

0,2кА=

Силу тока измеряют специальными приборами – амперметрами. Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, в котором надо измерить силу тока, »+» к »+» источника, »-» к »-» источника тока.

Действующее в цепи электрическое поле характеризуется особой величиной, называемой напряжением.

Напряжение показывает, какую работу совершат электрическое поле по перемещению единицы заряда на данном участке цепи.

U=A /q

Измеряется в Вольтах. 

Напряжение измеряют специальными приборами – вольтметром. Вольтметр включают в цепь параллельно с тем прибором, в котором надо измерить напряжение, »+» к »+» источника, »-» к »-» источника тока.

Внимание!!!
Ток от 0,05А до 0,1 А является опасным для жизни человека.

Напряжение:

 -в осветительной сети 127 и 220 В.

между облаками во время грозы до 100 000 000 В.

Безопасное электрическое напряжение в сыром помещении-12 В.

Безопасное электрическое напряжение в сухом помещении -36 В.

Решение задач:

1.Через поперечное сечение проводника в 1 с. проходит заряд 2 Кл. Какова сила тока в проводнике?

2. Какая работа совершается электрическим полем при перемещении заряда в 4,5 Кл через поперечное сечение нити накала лампы, если напряжение на лампе равно 3 В?

3. Сколько времени продолжается перенос 7,7 Кл при силе тока 0,5 А?

4. Какова сила тока в лампочке велосипедного фонарика, если при напряжении 4 В в ней за 1 с расходуется 0,8 Дж электроэнергии?

5. Определите напряжение на участке цепи, если при прохождении по нему заряда в 15 Кл током была совершена работы в 6 кДж. (400 В)

6.При переносе 60 Кл электричества из одной точки электрической цепи в другую за 10 мин совершена работа 900 Дж. Определите напряжение и силу тока в цепи?

(0,1 А; 15 В)

Самостоятельная работа

Вопросы:

1 Вариант

2 Вариант

1. Что принято за направление движения электрического тока?

1. Что происходит с электронами металла при возникновении в нем электрического поля

2. Назовите условия появления электрического тока (2 условия)

2. Из каких частей состоит электрическая цепь (2 условия)

3. Как выражается сила тока через электрический заряд и время (Формула)

3. Как выражается напряжение через электрический заряд и работу тока (Формула)

4. Как называют прибор для измерения напряжения

4. Как называют прибор для измерения силы тока

5. Назовите правила включения в цепь прибора для измерения силы тока (3 правила)

5. Назовите правила включения в цепь прибора для измерения напряжения (2 правила)

6. Что такое электрическое напряжение?

6. Что такое сила тока?

7. 35,2 А=… мА

7. 2,5 В=… мВ

8. Напряжение на участке цепи равно 50В, какая была совершена работа тока, если прошедший заряд равен 10Кл? (Верный ответ, указаны единицы измерения, отсутствие ошибок оформления)

8. Сила тока на участке цепи равна 2А, какой заряд прошел через проводник за 20 секунд?  (Верный ответ, указаны единицы измерения, отсутствие ошибок оформления)

Сила тока приборы для измерения

    Развитие количественных методов анализа исторически тесно связано с созданием новой измерительной техники. Так, возможность разложения света в спектр обусловила появление разнообразных и чрезвычайно ценных оптических методов анализа, дальнейшая разработка которых продолжается и, в настоящее время. В свою очередь, применение этих методов в количественном анализе вызвало необходимость точных электрических способов измерения интенсивности светового потока. Изучение закономерностей электрических процессов и создание точных приборов для измерения силы тока и напряжения стало основой возникновения и развития электрохимических методов анализа. Затем появились термические методы, анализа, основанные на точном измерении температуры с помощью термоэлементов и термисторов, и радиохимические методы анализа, в которых осуществляется чувствительная регистрация радиоактивных излучений. [c.254]
    Обработка результатов измерений потенциалов и силы токов заключается в определении средних, максимальных и минимальных значений их за время измерения. Если измерения выполнены показывающими приборами с использованием стального электрода сравнения в зонах влияния блуждающих токов электротранспорта, то среднее положительное Л ср(+) и среднее отрицательное Л ср(-) значения измеренного параметра (потенциала или силы тока) определяют по формулам [c.64]

    Приборы и реактивы источник постоянного тока (выпрямитель), прибор для измерения силы тока, прибор для определения числа Фарадея, 5 %-ный раствор КОН. [c.71]

    При измерениях силы тока при Помощи прибора 2 вместо значения 1о Измеряется величина h- Здесь отклонение результата измерений (погрещность) уменьшается по мере уменьшения измеряемого напряжения Ui и соответственно увеличения угла наклона , т. е. с уменьшением внутреннего сопротивления. Это означает, что при измерениях силы тока прибор (амперметр) должен иметь возможно более Низкое внутреннее сопротивление, чтобы не повышалось суммарное сопротивление й цепи Тока и чтобы не изменялась измеряемая величина. Обычные приборы магнитоэлектрической системы имеют внутреннее сопротивление около 100 Ом на 1 мА ( 2=0,1 В) и вполне пригодны для измерений силы тока. Для меньших значений силы тока имеются и более высококачественные приборы с показателем 5 кОм на 1 мкА [c.82]

    Таким образом, в каждом термоэлектрическом пирометре имеется прибор для замера величины силы тока или измерения разности потенциалов. Такими приборами служат обычный указывающий гальванометр или более сложный регистрирующий прибор, включающий в себя гальванометр-потенциометр. [c.76]

    Для измерения силы тока прибор при помощи кнопки подключается параллельно шунту Вш, для измерения выпрямленного напряжения — последовательно добавочным сопротивлениям i dj и Rd - [c.118]

    Высота полярографической волны пропорциональна концентрации восстанавливающегося вещества, и поэтому ее измерение служит для количественных определений. Полярографический метод весьма чувствителен и позволяет проводить количественные определения вплоть до концентраций порядка 10- кмоль/м . Применяемые в настоящее время приборы — полярографы — автоматически увеличивают наложенное напряжение и одновременно записывают силу тока. Они получили широкое распространение в практике научных и производственных лабораторий. [c.271]


    Промышленные схемы потенциометров несколько сложнее, потому что в них необходимо обеспечить или строгое постоянство силы тока в реохорде, или точное его измерение, а также они должны удовлетворять ряду других требований, связанных с надежностью н точностью прибора. Автоматические потенциометры обеспечивают непрерывный без вмешательства человека контроль температуры повышенной точности и ее регулирование. [c.57]

    Блок измерения состоит из катодного вольтметра типа ОР-205 (или другого типа), моста переменного тока типа Р-568 и высокоомного многопредельного прибора для измерения силы тока в цепях постоянного тока. [c.215]

    Для определения плотности зарядов статического электричества используют гальванометры постоянного тока (микроамперметры, гальванометрические и электрометрические усилители). Шкалы этих приборов рассчитаны на измерение тока силой 20—30 мА и ниже. Высокочувствительные гальванометры позволяют измерить силу тока 10 —10 А. [c.176]

    Для измерения направления и силы тока в трубопроводах и обсадных колоннах скважин применяется метод падения напряжения. Измерительный прибор (милливольтметр или потенциометр) подключается к трубопроводу через катодные выводы или непосредственно к трубопроводу в шурфах или частях трубопровода, доступных с поверхности. [c.275]

    Так как потенциалы и токи могут изменяться первые — по значению и знаку, вторые — по силе и направлению, измерения проводят в течение длительного времени (за это время по рельсовой сети проходят два-три поезда в противоположных направлениях). При полном обследовании дренажной защиты ведут суточные измерения с помощью самопишущих приборов, принимая за результат средние значения измеренных величин по методике, изложенной ранее. Дополнительными, или сопутствующими, являются измерения потенциалов рельс — грунт (рис. 8,3, б) труба — рельс (рис. 8.3, в) сопротивления дренажной цепи (рис. 8.3, г) и стыков рельсов (рис. 8.3, )). [c.181]

    Пользуясь прибором для определения электропроводности, сравните электропроводность указанных кислот. Для этого возьмите децимолярный раствор каждой кислоты. Измерение силы тока производите при одинаковых условиях. Перед погружением электродов в каждый новый раствор ополаскивайте их дистиллированной водой. Напишите уравнения электролитической диссоциации каждой из четырех кислот, зная, что молекулы кислот диссоциируют на ион водорода и анион кислоты. [c.71]

    Подчинение этих процессов разным законам приводит к тому, что ток ДЭС затухает раньше фарадеевского (рис. 5.15,а). Это обстоятельство позволяет разделить ток двойного слоя и фарадеевский ток, проводя измерение в момент времени т, и исключить первый. Конечно, при этом приходится иметь дело с весьма малыми силами тока, но современные электронные схемы позволяют без особых искажений усилить малые токи до любых значений, необходимых для управления регистрирующим прибором, скажем, самописцем. [c.285]

    Ручки диапазон тока и измерение тока служат для регулирования чувствительности прибора в пределах от 0,1 до 1000 мкА и для измерения силы тока, проходящего через ячейку. [c.184]

    Типичная задача на синтез измерительной системы. Измерение, как и изменение, всегда связано с преобразованием энергии. Но в задачах на изменение необходимость преобразования энергии видна намного отчетливее, чем при решении задач на измерение. Поэтому при решении задачи 4.5 методом перебора вариантов даже не вспоминают о законе обеспечения сквозного прохода энергии. В эксперименте задача была предложена четырем заочникам, живущим в разных городах и только приступающим к изучению ТРИЗ. Результат выдвинуто 11 идей, правильного решения нет. Предложения характеризуются неопределенностью Может быть, острые и тупые кнопки отличаются по весу Тогда надо проверить возможность сортировки по весу… Четыре заочника второго года обучения дали правильные ответы, причем двое них отметили тривиальность задачи. В самом деле, если применять закон о сквозном проходе энергии, ясно, что энергия должна проходить сквозь основание кнопки и стерженек, а затем поступать на измерительный прибор. При этом между острием стерженька и входом измерительного прибора желательно иметь свободное лространство (воздушный промежуток), чтобы не затруднять движения кнопок . Цепь кнопка — острие стерженька — воздух — вход прибора может быть легко реализована, если энергия электрическая, и значительно труднее — при использовании других видов энергии. Следовательно, надо связать процесс с потоком электрической энергии в каких случаях ток зависит от степени заостренности стерженька, контактирующего с воздухом Такая постановка вопроса, в сущности, содержит и ответ на задачу надо использовать коронный разряд, сила тока в [c.65]

    Перед таблицей указывают тип и марку прибора, на котором проводились измерения, условия опыта (например, длину волны или силу тока и т.д.), а в самом отчете приводят принципиальную схему прибора с указанием его основных узлов. [c.14]


    Перед определением прибор заполняют жидкостью так, чтобы в порах диа- фрагмы 1 не оставалось воздуха и установилось постоянное положение мениска жидкости в левой части капиллярной трубки 5. После этого включают ток в таком направлении, чтобы мениск в капилляре 5 передвигался слева направо, и отсчитывают скорость его перемещения по секундомеру. Одновременно с помощью миллиамперметра, включенного в электрическую цепь прибора, измеряют -силу тока. Недостатком прибора является поляризация электродов и образование продуктов электролиза, которые могут проникать в капилляры диафрагмы и этим самым вносить ошибку в результаты измерения. [c.216]

    Требуется измерить количество электричества (постоянный ток), прошедшего через раствор или какой-либо прибор. В распоряжении имеются только точный амперметр и секундомер. Сила тока во времени изменяется. Как осуществить измерение количества электричества  [c.18]

    Так как сопротивление стеклянного электрода велико, то для измерения э. д. с. применяется высокочувствительная аппаратура, позволяюш,ая определить потенциал с точностью до 1 мВ при сопротивлении цепи порядка нескольких десятков и сотен мегом, т.е. при силе тока в цепи порядка 10 -г Ч- 10 А. Применяют приборы с чувствительными гальванометрами, электрометрами электромагнитных и электростатических систем. [c.421]

    Флуктуации делают невозможным измерение какой-либо величины с очень высокой степенью точности. Так, чтобы можно было обнаружить ток в цепи, сила его должна быть больше флуктуации силы тока. В настоящее время только в электрических приборах достигнута столь высокая степень точности, что флуктуации оказывают влияние на их работу ( ползание нуля гальванометра, дробный эффект в фотоэлементе и т. д.). [c.97]

    Проходящий через гальванометр 7 ток отклоняет зеркальце тем сильнее, чем больще сила тока. Отраженный зеркальцем луч света оставляет на фото бумаге тонкую линию, видимую после проявления. Таким образом прибор авто матически записывает вольт-амперную кривую вместе с рядом параллельно рас положенных вертикальных линий, расстояние между которыми равно 1 см, т. е соответствует увеличению напряжения на 0,1 (или на 0,2) в. На рис. 67 изобра жена полученная полярограмма и показан способ измерения высоты полярогра фической волны (отрезок h), по величине которой определяют концентрадию соответствующего иона в растворе. [c.454]

    Электрические методы измерения механических параметров. Для измерения механических параметров нпгроко используют электрические методы. Их преимущества — малая инерционность измерительных устройств, что особенно важно при изучении быстро протекающих процессов в машинах, высокая чувствительность, возможность дистанционного измерения, простота хранения и обработки информации. Система измерения в этом случае состоит из датчика, преобразующего измеряемый импульс в электрический сигнал, усилителя электрического сигнала (напряжения или силы тока), измерительного устройства, включающего регистрирующие приборы (различные самописцы или осциллографы). По нрннцину работы [c.20]

    Степень поляризации зависит от характера анодных и катодных участков, состава коррозио1шой среды и плотности коррозионного тока. Чем бо,1ьше наклон поляризационных кривых, тем сильнее поляризуется электрод и тем сильнее тормозится анодный или катодный процесс. Для снятия поляризационных кривых могут быть использованы разные схемы установок. Схема любой установки для снятия поляризационных кривых гальваностатическим способом подобна схеме для измерения электродных потенциалов компенсационным методом и отличается от нее по существу только тем, что она предусматривает подвод постоянного тока к исследуемому электроду и измерение его величины, т. е. включает источник постоянного тока, приборы для измерения силы тока и регулирования его величины и вспомогательный поляризующий электрод. Схема установки для снятия поляризационных кривых приведена на рис. 222. [c.342]

    Нефелометрический метод, основанный на сравнении прозрачности обводненного и обезвоженного эталонного масла, применим при равномерном диспергировании воды в масле, так как в противном случае возможны искажения вследствие неодинакового светорассеяния из-за полидисперсности микрокапель воды. Поэтому в приборах, основанных на указанном принципе, имеется эмульгатор для создания монодисперсной эмульсии воды в масле. Измерения проводят при помощи фотоэлементов, собранных по мостовой схеме сила тока пропорциональ на разности освещенностей рабочей и эталонной камер [c.38]

    ПepeнJЭ ный измерительный комплект К-50 имеет постоянно смонтированную схему и служит для измерений силы тока, напряжения и мощности в однофазных и трехфазных трехпроводных и четырехпроводных цепях переменного тока при равномерной и неравномерной нагрузке. В отдельном корпусе смонтирован блок трансформаторов тока типа И-508, предназначенный для расширения пределов измерения. Переносной измерительный комплект рассчитан для работы в закрытых помещениях при температуре окружающего воздуха от 10 до 35 °С и относительной влажности до 80%- Прибор соответствует классу точности [c.59]

    Далее устанавливают градуированные капилляры и проверяют герметичность ячейки. Если положение менисков жидкости в капиллярах не изменяется в течение 3—5 мин, это показывает, что прибор герметичен. Прибор подключают к источнику постоянного тока, включают тумблер сеть и по секундомеру измеряют время прохождени5[ мениска жидкости между делениями капилляра. По направлению д[и жe-ния жидкости через мембрану к тому или иному электроду определяют знак заряда частиц. Кроме того, по миллиамперметру фиксируют значение силы тока. Затем тумблер сеть выключают, изменяют полярность электродов переключателем полярности и снова проводят измерение. [c.98]

    Микроамиерметр М-252 предназначен для измерения силы тока в цепях постоянного тока с непосредственным отсчетом по шкале. Он представляет собой лабораторный прибор магнитоэлектрической системы, рассчитанный на эксплуатацию при температуре окружающей среды от -fio до +35°С и относительной влажности до 80%. [c.71]

    Прибор Н-399 — многопредельный переносной самопишущий милливольтамперметр со встроенным полупроводниковым усилителем, предназначенный для измерения и записи постоянных напряжений, а также блуждающих токов при температуре окружающего водуха от нуля до +50 С и относительной влажности до 95 % при 30 С. Питание прибора — от сети переменного тока или от источника постоянного тока (сухие элементы, аккумуляторные батареи) с преобразователем П-39 для привода двигателя, перемещающего диаграмму. Пределы измерений напряжения — от 0,001 до 100 В, силы тока — в зависимости от наружных шунтов от О до 500 А. Класс точности прибора 1,5. Габариты, мм — 230x180x315, масса — 10 кг. [c.73]

    Прибор Ф-431/2 — транзисторный ампервольтметр, предназначенный для измерения напряжения и силы тока в цепях постоянного и переменного тока. Достоинство прибора-возможность измерения силы переменного тока от десятых долей микроампера, широкий диапазон измеряемых величин, высокое входное сопротивление, малые габариты (115x215x90 мм) и масса (1,5 кг), питание от встроенной батареи. Прибор работает при температуре окружающего воздуха от +10 до +35 С и относительной влажности воздуха до 80 %. Пределы измерений прибора напряжения — от 0,ОМО 3 до 5-10″3 В, силы тока — от [c.73]

    Техническое оформление питания электролиза осуществляется, aiK упоминалось, посредством последовательного включения источника переменного тока в цепь постоянного. Измерение суммарной силы тока и напряженйя осуществляют с помощью тепловых электроизмерительных приборов. Величину суммарной силы тока подсчитывают исходя из равенства [c.251]

    Электронный прибор для измерения э.д.с. является, по существу, автоматизированным вариантом компенсационной схемы (рис. IX.21). В контур включены исследуемый элемент (э.д.с. Ех), усилитель и Сопротивление обратной связи Яос, на котором выходной ток усилителя создает напряжение Ек, почти точно равное измеряемому Е и обратное по знаку. Появление ничтожно малой разности потенциалов между точками А и В усилителя вызывает изменение выходного тока, приближающее эту разность к нулю. Поэтому сила тока через источник э.д.с. ничтожно мала или, другими словами, входное сопротивление / вх прибора, очень велико, так как оно определяется произведением входного сопротивления усилителя без обратной связи (обычно 10 —10 Ом) на коэффициент усиления (10 —10 Ом),. вх может быть порядка 10 Ом, а сила тока через источник э. д. с. 10- — 10- А. Ясно, что кос выполняет роль той части реохорда, которая компенсирует э.д.с., но тут реохорд питается изменяющимся пропорционально э.д.с. током. Компенсация происходит практически мгновенно при подключении э.д.с., шкала миллиамперметра оцифровывается в единицах напряжения или в пропорциональных ему единицах логарифма активности иона pH, рЫа. [c.561]

    Изобретение Эдисоном электрической лампочки и ее публичная демонстрация в декабре 1879 г. привели к большому спросу на электроэнергию для освещения жилых помещений. Одна из возникших при этом проблем заключалась в измерении количества электроэнергии, расходуемой каждым потребителем. Эдисон изобрел кулонометр (описанный в журнале Journal of hemi al Edu ation, vol. 49, p. 627, 1972), который мог работать на постоянном токе. На катоде кулонометра осаждался цинк. Каждый месяц катод извлекали из прибора и взвешивали, чтобы определить расход электроэнергии. Если масса катода увеличивалась на 1,62 г и через кулонометр проходил ток силой 35% от силы тока, поступающего в дом, то какое количество электричества (в кулонах) было израсходовано на освещение в этом доме за месяц  [c.243]

    Для измерения силы тока, проходящего через электролизер во время полярографирования, применяют зеркальный гальванометр с чувствительностью 10 а на 1 мм1м. Гальванометр установлен на кронштейне на высоте приблизительно 1,5 м от поверхност ) стола, на котором расположен полярограф. Зеркальная шкала гальванометра укрепляется на уровне глаз работающего так, чтобы луч света, отраженный от зеркальца гальванометра, падал на середину шкалы. Для понижения чувствительности гальванометра (при сравнительно больших концентрациях растворов анализируемых веществ) имеется шунт. Включение и установка его на определенную чувствительность проводится при помощи соответствующей ручки на панели прибора. [c.156]

    Измерение переменного тока. Здесь тлкнсе справедливы те же принципы, что и при измерении постоянных токов R л С + а)- Следует учитывать появление комплексного сопротивления 2 = / + // с,ь и использовать для цепи переменного тока расширенную форму закона Ома I = U/Z. Активные (/ ) и реактивные (R = (иЬ и = —1/аС) сопротивления, имеющиеся в цепи, складываются как векторы (рис. 4.3), поэтому измерительный прибор показывает результирующую силу тока. Как и при измерениях постоянного тока, следует стремиться к возможно меньшему внутреннему сопротивлению измерительного прибора, нижний предел которого ограничивается прямым сопротивлением применяемого детектора. При высоких частотах активное сопротивление Р увеличивается по сравнению с омическим сопротивлением (постояннотоковое сопротивление) вследствие скин-эффекта [А.2.3, А.2.5, А.2.9, А.2.11, А.2.13]. [c.446]

    Изучение кинетики электродных реакций связано с необходимостью записи различных переменных электрических величин и прежде всего силы тока и напряжения. Первые попытки таких измерений были осуществлены Ленцем в 1849 г. Он предложил способ измерения мгновенных значений этих величин. Идея Ленца вскоре была воплощена в конструкции так называемой шайбы Жубера. В 1891 г. была разработана первая конструкция шлейфового осциллографа. Этот прибор непрерывно совершенствовался, и в настоящее время, пользуясь им, мож1но измерять переменные токи с частотой до 20 кгц. [c.258]

    Ход выполнения работы состоит в следующем. Наиболее просто измерения перенапряжения осуществляются гальваностатическимметодом. Тогда применяют высоковольтный источник тока, соответственно вводя во внешнюю цепь для стабилизации силы тока большое сопротивление. Измерительная установка состоит из трехэлектродной электрохимической ячейки, потенциометра для измерения катодного потенц11ала и источника напряжения, подаваемого на ячейку с возможностью плавного увеличения силы тока в примерных границах от 10 до 10 Ысм , т. е. на три-четыре порядка. В соответствии с этим следует подбирать прибор для регистрации силы тока. Для разделения катодного и анодного отделения ячейки применяют сосуд, изображенный на рис. 105. В анодное отделение ячейки помещается платиновый вспомогательный электрод в виде пластинки или проволоки. В другое отделение вводится армированный в пластмассу катод с тщательно зачищенной и обезжиренной поверхностью порядка 1—2 см , к которой подводится кончик сифона электролитического ключа для контакта с электродом сравнения. Если в качестве последнего служит водородный электрод в том же растворе, то разность потенциалов между катодом и электродом сравнения непосредственно дает значения перенапряжения. [c.187]


Ампераж в сети 220

Чтобы узнать сколько ампер в обычной домашней розетке 220В, в первую очередь вспомним, что в Амперах измеряется сила тока:

Сила тока «I» – это физическая величина, которая равна отношению заряда «q», проходящего через проводник, ко времени (t), в течении которого он протекал.

Главное, что нам в этом определении важно – это то, что сила тока возникает лишь когда электричество проходит через проводник , а пока к розетке ничего не подключено и электрическая цепь разорвана, движения электронов нет, соответственно и ампер в такой розетке тоже нет.

В розетке, к которой не подключена нагрузка, ампер нет, сила тока равно нулю.

Теперь рассмотрим случай, когда в розетку подключен какой-то электроприбор и мы можем посчитать величину силы тока.

Если бы нашу электропроводку не защищала автоматика, установленная в электрощите, и максимальная подключаемая мощность оборудования (как и сила тока), ничем бы не контролировались, то количество ампер в бытовой розетке 220В могло быть каким угодно. Сила тока росла бы до тех пор, пока бы от высокой температуры не разрушились механизм розетки или провода.

При протекании высокого тока, проводники или места соединений, не рассчитанные на него, начинают нагреваться и разрушаются. В качестве примера можно взять спираль обычной лампы накаливания, которая, при прохождении электрического тока, раскаляется, но т.к. вольфрам, из которого она сделана – тугоплавкий металл, он не разрушается, чего нельзя ждать от контактов механизма розетки.

Чтобы рассчитать сколько ампер будет в розетке, при подключении того или иного прибора или оборудования, если под рукой нет амперметра, можно воспользоваться следующей формулой:

Формула расчета силы тока в розетке

I=P/(U*cos ф) , где I – Сила тока (ампер), P – мощность подключенного оборудования (Вт), U – напряжение в сети (Вольт), cos ф – коэффициент мощности (если этого показателя нет в характеристиках оборудования, принимать 0,95)

Давайте рассчитаем по этой формуле сколько ампер сила тока в обычной домашней розетке с напряжением (U) 220В при подключении к ней утюга мощностью 2000 Вт (2кВт), cos ф у утюга близок к 1.

Значит, при включении и нагреве утюга мощностью 2кВт, в сила тока в розетке будет около 9,1 Ампер.

При одновременном включении нескольких устройств в одну розетку, ток в ней будет равен сумме токов этого оборудования.

Какая максимальная величина силы тока для розеток

Чаще всего, современные домашние розетки 220В рассчитаны на максимальный ток 10 или 16 Ампер. Некоторые производители заявляют, что их розетки выдерживают и 25 Ампер, но таких моделей крайне мало.

Старые, советские розетки, которые еще встречаются в наших квартирах, вообще рассчитаны всего на 6 Ампер.

Максимум, что вы сможете встретить в стандартной типовой квартире, это силовую розетку для электроплиты или варочной панели, которая способна выдерживать силу тока до 32 Ампер.

Это гарантированные производителем показатели силы тока, который выдержит розетка и не разрушится. Эти характеристики обязательно указаны или на корпусе розетки или на её механизме.

При выборе электроустановочных изделий имейте ввиду, что, например, розетка на 16 Ампер выдержит около 3,5 киловатт мощности, а на 10 Ампер уже всего 2,2 Киловатт.
Ниже представлена таблица, максимальной мощности подключаемого оборудования для розеток, в зависимости от количества ампер, на которые они рассчитаны.

ТАБЛИЦА МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РОЗЕТОК, РАССЧИТАННЫХ НА ТОК 6, 10, 16, 32 Ампер

Чаще всего, всё бытовое электрооборудование, которое включается в стандартные розетки 220В, не превышает по мощности 3,5кВт, более мощные приборы имеют уже иные разъемы для подключения или поставляются без электрической вилки, в расчете на подключение к клеммам или к электрическим вилкам для силовых розеток.

Я советую всегда выбирать розетки рассчитанные на силу тока 16 Ампер или больше – они надежнее. Ведь чаще всего электропроводку в квартирах прокладывают медным кабелем с сечением жил 2,5 мм.кв. и ставят автомат на розетки на 16 Ампер. Поэтому, если вы выберете розетку, рассчитанную на 10 Ампер и подключите к ней большую нагрузку, то защитная автоматика не сработает, и розетка начнет греться, плавится, это может стать причиной пожара.

Если же у вас остались вопросы о характеристиках розеток или их выборе, обязательно пишите, постараюсь помочь. Кроме того, приветствуется любая критика, дополнения, мнения – пишите.

Розетка – это электротехническое оснащение, без которого невозможно сегодня представить ни жилое, ни рабочее помещение. Поскольку техника используется разная, характеристики электрофурнитуры для нее тоже будут отличаться. Ни для кого не секрет, что мощность современных бытовых приборов несколько выше, чем 2-3 десятилетия назад. Именно поэтому были изменены и ГОСТы. Так, для советских разъемов стандартным было ограничение нагрузки 6А в сетях с напряжением 220в, сегодня же она увеличена до 16А. Для больших нагрузок подводятся трехфазные сети с напряжением 380в. Розетка 3 х фазная отличается по конструкции и способна выдерживать нагрузки до 32А.

Какая сила тока в розетке 220в и 380в, и для каких бытовых приборов необходимо 16, 25 и 32 ампера?

Сегодня каждый человек знает, сколько вольт в розетке. Стандартное напряжение в отечественных бытовых электросетях 220 вольт. В некоторых странах принят иной стандарт и там оно может быть 127 или 250 вольт. Большинство современной техники рассчитано именно на такие показатели. Однако помимо напряжения при монтаже проводки необходимо учитывать предполагаемую мощность подключаемых потребителей. Так на сегодняшний день в продаже представлены розетки 220 вольт с ограничением нагрузки 16А и 25А. Они используются для разных целей. Поскольку сила тока в розетке 220в прямо пропорциональна потребляемой мощности подключенного к ней оборудования.

К примеру, несколько десятилетий назад бытовой электротехники было не много, и особой мощностью она не отличалась, ограничение нагрузки на одну точку было 6А. В такой разъем можно подключить технику мощностью до 1,5кВт. Однако для современного дома этого уже слишком мало, так как даже стандартный электрочайник может потреблять до 2.5 кВт. Именно поэтому для современных разъемных соединений установлен стандарт ограничения нагрузки 16А, что позволяет безопасно подключать потребители мощностью до 3,5 кВт. В домах, где предполагается установка электроплит до 6кВт устанавливают так называемые силовые розетки 25А 220в. В целом это максимальные значения для бытовых электросетей.

Для более мощной техники используют трехфазные сети с напряжением 380в и соответствующие розетки 380 вольт (до 32А). Такие разъемы обычны для мастерских, объектов общественного питания, но могут быть установлены и в частном доме, если все нагревательные приборы (в том числе и отопительные) работают от электросети. Однако в таких случаях требуется не только установка специальной электрофурнитуры, но и усиленная проводка.

Как найти фазу в розетке, и зачем нужны трехфазные; как измерить напряжение и определить силу тока

Нередко при внесении каких-либо изменений в электропроводку возникает необходимость определить фазный провод. Независимо от того, какое напряжение в розетке, по современным нормам они должны иметь цветную маркировку. Так желто-зеленый провод – это заземление, а синий или голубой – ноль. Соответственно остальные (один или три) – фаза, обычно фазовые провода бывают:

  • по нормам до 2011г – желтый, зеленый, красный;
  • после 2011г – коричневый, черный, серый.

Однако в некоторых сетях, монтировавшихся до 2011г, черный провод использовался для заземления. Кроме этого в однофазной проводке принято фазу подключать справа.

Если какая либо маркировка отсутствует, то пригодится пробник с неоновой лампой. При прикосновении к фазе индикатор загорится. Если используется пробник со светодиодом, при проверке нельзя касаться рукой металлической площадки на торце ручки. Чтобы определить, какой ток в розетке, необходим вольтметр. Он же пригодится и при определении фаз трехфазного подключения. Так между каждой из фаз и нолем будет 220в при линейном напряжении 380в и 127в — при линейном 220в (но последний разъем сегодня практически не встречается и не используется). В бытовых сетях трехфазное подключение может использоваться для кухонных печей с электродуховкой большой мощности. Клеммные щитки в некоторых моделях позволяют, таким образом, равномерно распределить нагрузку.

Подробнее о выборе и монтаже розетки

Если необходимая сила тока в розетке — 1 ампер, сколько вольт в ней должно быть?

Ампер и вольт — разные физические величины. Вольт (В) — это напряжение, которое необходимо для того, чтобы протолкнуть 1 Кл (кулон) электричества через сеть. Ампер (А) — сила электротока в проводнике, показывающая, сколько кулонов проходит через проводник за 1 секунду. Если сила тока в проводнике составляет 1 Ампер, это означает, что за 1 секунду он пропускает заряд электричества, равный 1 Кл.

Если силу тока умножить на напряжение сети, то в итоге мы получим показатель ее мощности. Например:

Напряжение обычной бытовой сети — 220 В

Мощность электросети=220 В*1 А=220 Вт (Ватт)

Поэтому вопрос о том, сколько вольт в ампере, звучит не совсем корректно. Правильная формулировка: «Какую мощность (в ватах) развивает электроприбор, потребляющий ток 1А?»

Ответ на него будет звучать так: «Электрический прибор, потребляющий ток в 1А, при подключении к бытовой электросети с напряжением 220В, будет развивать мощность 220 Вт».

Формулы для вычисления значения тока и мощности электролинии представлены на рисунке ниже.

Как выбрать розетку для дома?

Розетка — устройство для подключения бытовых приборов к электросети. Состоит она из корпуса и колодки, к контактам и клеммам которой подсоединяются токоподводящие провода.

Различают розетки бытовые и промышленные. По нормам среднее напряжение — 220В в розетке бытового назначения. Допустимая сила тока для такой розетки — 10А-16А, что подходит для подключения прибора мощностью 3520 Вт. При установке техники большей мощности контакты сильно нагреваются, и возрастает возможность возгорания. Для электроплиты мощностью 8 кВт обычная розетка, выдерживающая силу тока в 16 А, не подойдет.

Как узнать, сколько ампер в 220-вольтной розетке? Если разделить 8 кВт (8000Вт) на напряжение в сети (220В), то получим, что сила тока при подключении такой плиты будет свыше 36А. Это значит, что в характеристиках розетки должно быть указано, что она рассчитана на ток до 40А. Аналогично можно подобрать розетки и для других бытовых приборов.

Как самостоятельно измерить силу тока в розетке?

Сила тока в розетке 220В не измеряется, поскольку ее там нет. Розетка может быть только рассчитана на определенную силу тока, которая необходима для работы того или иного прибора.

Проверяется сила тока в определенном участке цепи. Используется для этого прибор амперметр. Измеряется сила тока в такой последовательности:

    1. Необходимо создать последовательную цепь, состоящую из бытового прибора, силу тока которого нужно измерить, и амперметра.
    2. При подключении амперметра следует соблюдать полярность — «+» измерительного прибора подключается к «+» источника тока, а «-» — к «-» источника тока.

    Амперметр на электрической схеме измерения постоянного тока обозначен символом:

    Как известно, существует зависимость силы тока от напряжения в сети. Для ее измерения используется закон Ома: I (сила тока в участке цепи) =U (напряжение на этом участке)/R (постоянный показатель сопротивления участка).

    Как и чем измерить напряжение в розетке?

    Напряжение в домашней электросети должно находиться в пределе 220В ±10. Максимальное напряжение в сети должно составлять не более 220+10%= 242В. Если в квартире тускло, или слишком ярко горят лампочки, либо ни быстро перегорают, часто выходят из строя электроприборы, рекомендует проверить напряжение в розетке. Для этого используются специальные приборы:

    Перед использованием прибора необходимо проверить его изоляцию.

    Как проверить напряжение в розетке? Для этого следует установить переключатель пределов измерения в необходимое положение (до 250 В — для измерения переменного напряжения).

    Щупы прибора вставляют в гнезда розетки, табло прибора покажет напряжение в розетке.

    Внимание: не следует касаться руками проводов и контактов, находящихся под напряжением.

    Как правильно подключить трехфазную розетку?

    При установке розетки на 380 вольт необходимо правильно подключить 4 или 5 проводов. Если перепутать местами ноль и фазу, это грозит не только поломкой электроприбора, но и возгоранием проводки.

    Силовая линия для электропитания устройства состоит из трехфазной розетки и соответствующей ей вилки. Розетка 380 вольт подключается в следующей последовательности:

        1. На счетчике отключается напряжение, его отсутствие проверяется отверткой с индикатором.
        2. К контактам L1, L2, и L3 подключают в любой последовательности фазы A, B и C.
        3. Нулевая фаза подключается к контакту N.
        4. На контакт РЕ, который может обозначаться значком , подключается защитный заземляющий проводник от заземляющего контура.
        5. После подключения рекомендуется проверить индикатором отсутствие фазы на корпусе розетки, замерить напряжение на клеммнике (между фазами оно должно составлять 380 Вольт).

        В каком случае устанавливается трехфазная розетка?

        Большинство электрических приборов, используемых в доме, рассчитано на стандартное напряжение в сети (220В). Но есть приборы, электроплиты, производственное оборудование, мощные насосы, которые рассчитаны на большее напряжение в 380 В. Для такого оборудования устанавливаются трехфазные розетки.

        Трехфазная розетка имеет четыре контакта — три из них (L1, L2 и L3) используются для подключения вилки, а четвертый (N) — нулевой, который применяется в качестве заземления.

        Для подключения розетки 380В от щитка прокладывается четырехжильный кабель (3 фазы + ноль). Минимальная площадь среза токопроводящей жилы составляет 2,5 мм.кв. Оптимальным вариантом для подключения мощных машин является медный провод 3х4+2,5 (состоящий из трех жил сечением 4 мм. кв. и одной жилы, сечением 2,5 мм. кв.).

        Трехфазная розетка должна иметь отдельный выключатель на электрощите, устанавливается она вблизи подключаемого прибора.

        Раньше все было просто, у среднестатистического жителя были только телевизор, пылесос, холодильник и небольшая плита на 2–3 конфорки. А подключались они к сети через стандартные розетки, с ограничением нагрузки до 6 Ампер. В обычной городской квартире и речи не шло о высокомощных электроприборах (индукционных плитах, водонагревательных котлах, обогревателей и др.).

        Но современные жилища просто напичканы энергоемкими устройствами, например, варочные панели с духовыми шкафами. Их потребляемая мощность порой доходит до 7 киловатт. Это значит, что плиту невозможно подключить к обычной розетке, с пропускной способностью 16 А.

        Формула расчета силы тока в розетке

        Для начала, давайте освежим в памяти некоторые термины:

        • Ампер (А) – единица измерения силы тока, т.е. количество частиц, проходящих за промежуток времени через проводник.
        • Напряжение (В) –физическая величина, означающая разность потенциалов противоположных концов проводника.
        • Мощность (Вт) – величина, обозначающая скорость передачи электрической энергии.

        I=P/(U*cos ф)

        где I Сила тока (ампер), P мощность подключенного оборудования (Вт), U напряжение в сети (Вольт), cos ф коэффициент мощности (если этого показателя нет, принимать 0,95)

        С помощью этих трех составляющих очень просто определить, какую нагрузку выдержит розетка и проводка. Например, в советское время, бытовые розетки были рассчитаны на максимальную мощность – 1,3 кВт. А высчитывалось это по физической формуле – сила тока в амперах (6 А) умножается на напряжение (220В). В результате получается наибольшая мощность подключаемых приборов в ваттах (1320 Вт), т.е. 1,3 киловатт.

        Наши читатели рекомендуют! Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

        Многие задаются вопросом – 16 А, это сколько киловатт, то есть от какой максимально допустимой мощности бытового прибора не расплавится розетка? При современных 16 А розетках получается следующий пример – 16 А×220В = 3520 Вт. Это значит, что розетка выдержит нагрузку до 3,5 кВт, а это большинство простых электроприборов (компьютеры, холодильники, кондиционеры и т. п.).

        Но что же делать, если вы купили энергоемкое устройство, мощностью 5–6 кВт? Ответ, казалось бы, очевиден, купить розетку на 25 или 32 А и все. Так-то оно верно, но нужно помнить еще о некоторых важных вещах.

        Какая у вас электропроводка?

        Этот вопрос должен волновать больше, чем – сколько Ампер в розетке. Потомучто новая розетка то выдержит, но как поведет себя старая проводка? При удачном стечении обстоятельств сработает автомат, но ведь может и пожар случиться. Поэтому перед покупкой новой техники следует позаботиться обо всей системе электроснабжения вашего жилища.

        Особенно если вы проживаете в старых постройках, с алюминиевой проводкой. Конечно, лучше всего полностью заменить электропроводку на медную, но, если бюджет ограничен, то есть обходной вариант. Можно протянуть от щитка отдельный силовой кабель соответствующего сечения к оборудованию. Для подбора оптимального сечения кабеля можно воспользоваться, расположенной ниже таблицей.

        Таблица выбора оптимального сечения кабеля

        Не забудьте про автоматический выключатель

        Еще одна важная составляющая системы электроснабжения – это автоматы (раньше они назывались пробками). Если вы посмотрите в свой распределительный щиток, то должны увидеть там такие устройства с маленькими цветными переключателями и указанием максимального рабочего тока. Это и есть выключатель. Городские квартиры чаще всего оснащаются 16, 25 или 32 А автоматами. Так вот, пользуясь формулой, вы можете рассчитать, какой прибор нужно поставить для безопасного использования мощной техники.

        Вернемся к приобретенной плите, мощностью скажем 6 кВт (6000 Вт). Используя формулу, получаем – 6000 Вт/220В = 27 А. Соответственно для нормального функционирования вашей плиты нужно установить автомат на 32 А. И желательно все же на каждый мощный прибор устанавливать отдельный автомат. Потому что если на нем «висят» еще, скажем розетки, то при одновременном включении с техникой, автомат может выбить.

        Если вы всерьез решили заняться самостоятельным монтажом оборудования или проводки у себя дома, то лучше будет пройти краткий онлайн-курс электрика. Потому что без базовых знаний нечего и делать в распределительном щитке.

        Кажется, что нет ничего проще, чем подсоединить пару проводков, но стоит немного ошибиться и короткое замыкание вам обеспечено.Поэтому, чтобы избежать неприятных последствий, всегда перепроверяйте все соединения. А при затруднении не стесняйтесь обращаться за помощью к специалистам.

        Сила тока. Напряжение. Закон Ома.

        Физическая величина, что характеризует величину заряда, прошедшего за определенное время называют силой тока: . Сила тока измеряется в Амперах (А). Плотность тока показывает насколько много зарядов прошло через некоторое сечение за единицу времени: . Единица измерения – 1 А/м2.

        Ток передвигается со скоростью равной скорости света, то есть 3*108 м/с.

        Чтобы заряды перемещались, необходимо приложить силу в некотором заданном направлении. Чтобы заряд перемещался по проводнику, в нем должно быть поле, имеющее силу для передвижения. Поле должно постоянно работать и постоянно вырабатывать ток. Для получения такого поля необходимо создать разность потенциалов на концах проводника, по которому бежит ток. Это можно сделать только в том случае, если к цепи подключить источник тока, который будет создавать разность потенциалов. В виде источника тока можно использовать батарейки, генераторы, трансформаторы и прочее оборудование. Источник тока имеет возможность постоянно восполнять запасы электрического поля. Источник тока характеризуется такой физической величиной, как ЭДС, это сила, которая позволяет передвигать заряды по цепи, образуя ток. Для определения напряжения на участке цепи можно использовать следующую формулу: , где d – расстояние между двумя точками (принято считать длину всего проводника, подключенного к источнику тока).

        Вольтметр – это прибор для количественного измерения напряжения. Данный прибор следует подключать параллельно к тому участку, где происходит измерение физической величины. Амперметр – прибор для измерения и количественного определения величины силы тока. Прибор подключается последовательно к рассматриваемому участку. Рассмотрим некоторый участок цепи. Если к данному участку подключить вольтметр и амперметр, то можно наблюдать зависимость тока от изменения напряжения. При изменении напряжения на амперметре мы можем заметить и изменение силы тока. Произведя несколько аналогичных опытов, получим зависимость одной величины от другой. Эта зависимость называется вольт-амперная характеристика проводника, нагрузки или потребителя.

        Данная зависимость называется законом Ома: , где R – вольт-амперная характеристика потребителя, называемая сопротивлением. Закон Ома говорит о том, что сила тока зависит от напряжения и имеет обратную пропорциональность относительно сопротивления цепи; единица измерения — [Ом]. Для металлов данная зависимость является линейной. Именно поэтому все части цепи, которые выполнены из металла, называются линейными.

        Сопротивление является аналогом силы трения в динамике. Данная физическая величина препятствует передвижению тока по проводнику. Хотелось бы отметить, что ток стремится к меньшему сопротивлению. Именно поэтому из двух участков цепи ток выберет тот, где сопротивление меньше. Данная величина зависит от типа вещества, из которого изготовлен проводник, от его длины, а также площади поперечного сечения: , где r — удельное сопротивление проводника, l – длина проводника, S – площадь сечения проводника.

        Удельное сопротивление для любого типа элемента можно найти в специальных таблицах.

        Для того, чтобы передвинуть некоторый заряд на неопределенное расстояние, следует приложить сторонние силы. Такие сторонние силы можно получить благодаря источнику тока. Любой источник тока характеризуется ЭДС. Данная величина показывает, какая сторонняя работа была приложена к заряду для его передвижения на некоторое расстояние: , где

        e — электродвижущая сила,

        АСТ — работа сторонних сил по перемещению зарядов внутри элемента от одного полюса к другому,

        q – перемещаемый заряд.

        ЭДС имеет природу, подобную напряжению. Поэтому данная физическая величина также измеряется в вольтах (В). ЭДС может быть различной в зависимости типа энергии, которая преобразуется:

        ü Механическая. Данное ЭДС возникает в результате механических движений частей источника тока. То есть механическая энергия, возникающая во время трения, преобразуется в электрическую энергию. Примером является электрофорная машина.

        ü Термальная. Примером появления данного ЭДС являются термоэлементы. Сплавы подвергаются нагреву, в результате чего тепловая энергия переходит в электрическую.

        ü Фотоэлектрическая. Это преобразование энергии фотонов в электрическую энергию. Примером являются солнечные панели.

        ü Химическая. Примером являются аккумуляторы и гальваноэлементы. Энергия, полученная в результате химических реакций, преобразуется в электрическую энергию.

        Чтобы получить постоянную разность потенциалов, в цепь включают источник тока. В источнике тока имеются специальные преобразователи различных видов энергии в электрическую. Это значит, что в источнике тока так же имеется некоторая цепь с собственным сопротивлением. Поэтому в случае, когда рассматривается вся цепь, закон Ома видоизменяется. Закон Ома для полной цепи выглядит следующим образом:

        , где

        e — ЭДС источника напряжения,

        I – сила тока в цепи,

        R – сопротивление всех внешних элементов цепи,

        r – внутреннее сопротивление источника напряжения.

        В данном случае необходимо учитывать то сопротивление, которое имеется непосредственно в источнике тока. В том случае, когда клеммы на источнике тока замыкаются без других участков цепи, происходит короткое замыкание. Во время короткого замыкания происходит значительное нагревание источника тока нулевого сопротивления цепи. Чаще всего это приводит к выходу из строя источника тока.

        При изучении постоянного тока, который обеспечивается благодаря внешнему источнику, вводится понятие идеального источника тока. У такого источника внутреннее сопротивление стремится к нулю, поэтому напряжение равно ЭДС. Чтобы определить ЭДС источника, к нему напрямую следует подключить вольтметр.

         


        Узнать еще:

        Измерение силы тока, напряжения и сопротивления. Физика 10-11 класс. Мякишев


        Электрическое напряжение, единица измерения, формула вычисления

        На прошлых уроках мы узнали о том, что такое сила тока, и о том, что эта величина характеризует действие электрического тока. Мы уже рассмотрели несколько факторов, от которых она зависит, теперь рассмотрим другие параметры, которые на нее влияют. Для этого достаточно провести простой эксперимент: подключить к электрической цепи сначала один источник тока, потом последовательно два одинаковых, а затем и три одинаковых источника, при этом каждый раз измеряя силу тока в цепи. В результате измерений будет видна простая зависимость: сила тока растет пропорционально количеству подключаемых источников. Почему же так получается? Функция источника тока – создавать электрическое поле в цепи, соответственно, чем больше включено последовательно в цепь источников, тем более сильное электрическое поле они создают. Из этого можно сделать вывод, что электрическое поле влияет на силу тока в цепи. При этом при перемещении зарядов по проводнику совершается работа электрического тока, что говорит о том, что работа электрического поля определяет силу тока в цепи.
        С другой стороны, можно вспомнить аналогию между протеканием электрического тока в проводнике и воды в трубе. Когда речь идее о массе воды, протекающей через сечение трубы, то это можно сравнивать с величиной заряда, который прошел через проводник. А перепад высоты в трубе, который и формирует напор и течение воды, можно сравнить с таким понятием, как электрическое напряжение.

        Для характеристики работы электрического поля по перемещению заряда введена такая величина, как электрическое напряжение.

        Определение. Электрическое напряжение – физическая величина, которая равна работе электрического поля по перемещению единичного заряда из одной точки в другую.

        Обозначение. напряжение.

        Единица измерения. вольт.

        Названа единица измерения напряжения в честь итальянского ученого Алессанро Вольта (1745–1827) (рис. 1).

        Рис. 1. Алессанро Вольта ()

        Если привести стандартный пример о смысле всем известной надписи на любых домашних бытовых приборах «220 В», то она означает, что на участке цепи совершается работа 220 Дж по перемещению заряда 1 Кл.

        Формула для расчета напряжения:

        Где:

        работа электрического поля по перенесению заряда, Дж;

        заряд, Кл.

        Следовательно, единицу измерения напряжения можно представить так:

        Между формулами для вычисления напряжения и силы тока существует взаимосвязь, на которую следует обратить внимание: и . В обеих формулах присутствует величина электрического заряда , что может оказаться полезным при решении некоторых задач.

        Шунты к амперметру

        Для измерения силы тока, превышающей силу тока Iа, на которую рассчитан амперметр, можно воспользоваться этим же амперметром. Для этого надо параллельно амперметру подключить резистор так, чтобы сила тока через амперметр была не больше величины Iа. Такой резистор называется шунтом (рис. 2.24).

        При шунтировании амперметра измеряемый ток (I) в точке (узле) 1 делится на две части: часть тока проходит через амперметр (Iа), а остальная часть — через шунт (Iш), т. е. I = Iа + Iш. Разность потенциалов (напряжение) между точками 1 и 2 (см. рис. 2.24) равна:

        где Ra — сопротивление амперметра и Rш — сопротивление шунта.

        Из последнего выражения находим:

        Отношение (обозначим его буквой n) показывает, во сколько раз (с применением шунта) расширяется предел измерения силы тока амперметром, т. е. возрастает цена его деления. Иначе говоря, при включении шунта чувствительность амперметра уменьшается в n раз: стрелка прибора отклонится на угол, в п раз меньший, чем без шунта.

        Из выражения (2.9.1) с учетом того, что найдем сопротивление шунта:

        Сечение шунтов должно быть таким, чтобы была исключена возможность их нагревания, так как в противном случае сопротивление шунта Rш будет изменяться в процессе измерения.

        Вольтметр

        Для измерения напряжения используют прибор, который называется вольтметр (рис. 2).

        Рис. 2. Вольтметр ()

        Существуют различные вольтметры по особенностям их применения, но в основе принципа их работы лежит электромагнитное действие тока. Обозначаются все вольтметры латинской буквой , которая наносится на циферблат приборов и используется в схематическом изображении прибора.

        В школьных условиях используются, например, вольтметры, изображенные на рисунке 3. С их помощью проводятся измерения напряжения в электрических цепях при проведении лабораторных работ.

        Рис. 3. Вольтметры

        Основными элементами демонстрационного вольтметра являются корпус, шкала, стрелка и клеммы. Клеммы обычно подписаны плюсом или минусом и для наглядности выделены разными цветами: красный – плюс, черный (синий) – минус. Сделано это с целью того, чтобы заведомо правильно подключать клеммы прибора к соответствующим проводам, подключенным к источнику. В отличие от амперметра, который включается в разрыв цепи последовательно, вольтметр включается в цепь параллельно.

        Безусловно, любой электрический измерительный прибор должен минимально влиять на исследуемую цепь, поэтому вольтметр имеет такие конструктивные особенности, что его через него идет минимальный ток. Обеспечивается такой эффект подбором специальных материалов, которые способствуют минимальному протеканию заряда через прибор.

        Измерение напряжения

        1. Вставляем щупы в гнёзда, обозначенные символами: «СОМ» сommon (общий провод) — черный щуп; «VΩ» — красный щуп.
        2. Поворотным переключателем устанавливаем режим работы и предел измерения: «V-» или «V DC» — режим работы с постоянным U; «V~» или «V AC» — режим работы с переменным U.

        Предел устанавливается уровнем выше, чем предполагаемое измеряемое напряжение. Например, если вы предполагаете, что напряжение выше 20, но ниже 200В, то следует установить переключатель напротив 200В. В ситуации, когда параметры цепи неизвестны, лучше начать с максимального предела. Неправильный выбор предела, при слишком большой разнице установленного и фактического U, может привести к выходу вольтметра из строя. Модели с автоматическим пределом, как у прибора, изображённого справа, выбор предела осуществляется самим прибором автоматически.

        Установка щупов по цветам не имеет физического смысла, щупы одинаковые. Так делается потому, что традиционно черный цвет считается проводом отрицательной полярности (минус), красный — положительной (плюс). При соблюдении этой условности проще ориентироваться в показаниях. Если дисплей прибора перед показанием не содержит знак «-», значит полярность соответствует цветам проводов, как указано выше.

        Вольтметр обладает высоким входным сопротивлением, поэтому подключается параллельно источнику питания или измеряемому участку схемы

        Дисплей прибора покажет:

        • рисунок 1 — напряжение источника питания;
        • рисунок 2 — падение напряжения на участке цепи.

        Вольтметр в электрических схемах

        Схематическое изображение вольтметра (рис. 4):

        Рис. 4.

        Изобразим для примера электрическую схему (рис. 5), в которой подключен вольтметр.

        Рис. 5.

        В цепи почти минимальный набор элементов: источник тока, лампа накаливания, ключ, амперметр, подключенный последовательно, и вольтметр, подключенный параллельно к лампочке.

        Замечание. Лучше начинать сборку электрической цепи со всех элементов, кроме вольтметра, а его уже подключать в конце.

        1.8. Электрический ток. Закон Ома

        Если изолированный проводник поместить в электрическое поле то на свободные заряды q в проводнике будет действовать сила В результате в проводнике возникает кратковременное перемещение свободных зарядов. Этот процесс закончится тогда, когда собственное электрическое поле зарядов, возникших на поверхности проводника, скомпенсирует полностью внешнее поле. Результирующее электростатическое поле внутри проводника будет равно нулю (см. § 1.5).

        Однако, в проводниках при определенных условиях может возникнуть непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда. Такое движение называется электрическим током. За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов. Для существования электрического тока в проводнике необходимо создать в нем электрическое поле.

        Количественной мерой электрического тока служит сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда Δq, переносимого через поперечное сечение проводника (рис. 1.8.1) за интервал времени Δt, к этому интервалу времени:

        Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным.

        Рисунок 1.8.1.
        Упорядоченное движение электронов в металлическом проводнике и ток I. S – площадь поперечного сечения проводника, – электрическое поле

        В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах (А). Единица измерения тока 1 А устанавливается по магнитному взаимодействию двух параллельных проводников с током (см. § 1.16).

        Постоянный электрический ток может быть создан только в замкнутой цепи, в которой свободные носители заряда циркулируют по замкнутым траекториям. Электрическое поле в разных точках такой цепи неизменно во времени. Следовательно, электрическое поле в цепи постоянного тока имеет характер замороженного электростатического поля. Но при перемещении электрического заряда в электростатическом поле по замкнутой траектории, работа электрических сил равна нулю (см. § 1.4). Поэтому для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются источниками постоянного тока. Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами.

        Природа сторонних сил может быть различной. В гальванических элементах или аккумуляторах они возникают в результате электрохимических процессов, в генераторах постоянного тока сторонние силы возникают при движении проводников в магнитном поле. Источник тока в электрической цепи играет ту же роль, что и насос, который необходим для перекачивания жидкости в замкнутой гидравлической системе. Под действием сторонних сил электрические заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля, благодаря чему в замкнутой цепи может поддерживаться постоянный электрический ток.

        При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу.

        Физическая величина, равная отношению работы Aст сторонних сил при перемещении заряда q от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС):

        Таким образом, ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда. Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

        При перемещении единичного положительного заряда по замкнутой цепи постоянного тока работа сторонних сил равна сумме ЭДС, действующих в этой цепи, а работа электростатического поля равна нулю.

        Цепь постоянного тока можно разбить на отдельные участки. Те участки, на которых не действуют сторонние силы (т. е. участки, не содержащие источников тока), называются однородными. Участки, включающие источники тока, называются неоднородными.

        При перемещении единичного положительного заряда по некоторому участку цепи работу совершают как электростатические (кулоновские), так и сторонние силы. Работа электростатических сил равна разности потенциалов Δφ12 = φ1 – φ2 между начальной (1) и конечной (2) точками неоднородного участка. Работа сторонних сил равна по определению электродвижущей силе 12, действующей на данном участке. Поэтому полная работа равна

        Величину U12 принято называть напряжением на участке цепи 1–2. В случае однородного участка напряжение равно разности потенциалов:

        Немецкий физик Г. Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (т. е. проводнику, в котором не действуют сторонние силы), пропорциональна напряжению U на концах проводника:

        где R = const.
        Величину R принято называть электрическим сопротивлением. Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, называется резистором. Данное соотношение выражает закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

        В СИ единицей электрического сопротивления проводников служит ом (Ом). Сопротивлением в 1 Ом обладает такой участок цепи, в котором при напряжении 1 В возникает ток силой 1 А.

        Проводники, подчиняющиеся закону Ома, называются линейными. Графическая зависимость силы тока I от напряжения U (такие графики называются вольт-амперными характеристиками, сокращенно ВАХ) изображается прямой линией, проходящей через начало координат. Следует отметить, что существует много материалов и устройств, не подчиняющихся закону Ома, например, полупроводниковый диод или газоразрядная лампа. Даже у металлических проводников при токах достаточно большой силы наблюдается отклонение от линейного закона Ома, так как электрическое сопротивление металлических проводников растет с ростом температуры.

        Для участка цепи, содержащего ЭДС, закон Ома записывается в следующей форме:

        IR = U12 = φ1 – φ2 + = Δφ12 + .

        Это соотношение принято называть обобщенным законом Ома или законом Ома для неоднородного участка цепи.

        На рис. 1.8.2 изображена замкнутая цепь постоянного тока. Участок цепи (cd) является однородным.

        Рисунок 1.8.2.
        Цепь постоянного тока

        По закону Ома

        Участок (ab) содержит источник тока с ЭДС, равной .

        По закону Ома для неоднородного участка,

        Сложив оба равенства, получим:

        I (R + r) = Δφcd + Δφab + .

        Но Δφcd = Δφba = – Δφab. Поэтому

        Эта формула выражет закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи.

        Сопротивление r неоднородного участка на рис. 1.8.2 можно рассматривать как внутреннее сопротивление источника тока. В этом случае участок (ab) на рис. 1.8.2 является внутренним участком источника. Если точки a и b замкнуть проводником, сопротивление которого мало по сравнению с внутренним сопротивлением источника (R <<� r), тогда в цепи потечет ток короткого замыкания

        Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от данного источника с электродвижущей силой и внутренним сопротивлением r. У источников с малым внутренним сопротивлением ток короткого замыкания может быть очень велик и вызывать разрушение электрической цепи или источника. Например, у свинцовых аккумуляторов, используемых в автомобилях, сила тока короткого замыкания может составлять несколько сотен ампер. Особенно опасны короткие замыкания в осветительных сетях, питаемых от подстанций (тысячи ампер). Чтобы избежать разрушительного действия таких больших токов, в цепь включаются предохранители или специальные автоматы защиты сетей.

        В ряде случаев для предотвращения опасных значений силы тока короткого замыкания к источнику последовательно подсоединяется некоторое внешнее сопротивление. Тогда сопротивление r равно сумме внутреннего сопротивления источника и внешнего сопротивления, и при коротком замыкании сила тока не окажется чрезмерно большой.

        Если внешняя цепь разомкнута, то Δφba = – Δφab = , т. е. разность потенциалов на полюсах разомкнутой батареи равна ее ЭДС.

        Если внешнее нагрузочное сопротивление R включено и через батарею протекает ток I, разность потенциалов на ее полюсах становится равной

        На рис. 1.8.3 дано схематическое изображение источника постоянного тока с ЭДС равной и внутренним сопротивлением r в трех режимах: «холостой ход», работа на нагрузку и режим короткого замыкания (к. з.). Указаны напряженность электрического поля внутри батареи и силы, действующие на положительные заряды: – электрическая сила и – сторонняя сила. В режиме короткого замыкания электрическое поле внутри батареи исчезает.

        Рисунок 1.8.3.
        Схематическое изображение источника постоянного тока: 1 – батарея разомкнута; 2 – батарея замкнута на внешнее сопротивление R; 3 – режим короткого замыкания

        Для измерения напряжений и токов в электрических цепях постоянного тока используются специальные приборы – вольтметры и амперметры.

        Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором производится измерение разности потенциалов. Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением RB. Для того, чтобы вольтметр не вносил заметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен. Для цепи, изображенной на рис. 1.8.4, это условие записывается в виде:

        Это условие означает, что ток IB = Δφcd / RB, протекающий через вольтметр, много меньше тока I = Δφcd / R1, который протекает по тестируемому участку цепи.
        Поскольку внутри вольтметра не действуют сторонние силы, разность потенциалов на его клеммах совпадает по определению с напряжением. Поэтому можно говорить, что вольтметр измеряет напряжение.

        Амперметр предназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметр включается последовательно в разрыв электрической цепи, чтобы через него проходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением RA. В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению с полным сопротивлением всей цепи. Для цепи на рис. 1.8.4 сопротивление амперметра должно удовлетворять условию

        чтобы при включении амперметра ток в цепи не изменялся.
        Измерительные приборы – вольтметры и амперметры – бывают двух видов: стрелочные (аналоговые) и цифровые. Цифровые электроизмерительные приборы представляют собой сложные электронные устройства. Обычно цифровые приборы обеспечивают более высокую точность измерений.

        Рисунок 1.8.4.
        Включение амперметра (А) и вольтметра (В) в электрическую цепь

         

        Что означает падение напряжения

        Падение происходит, когда происходит перенос нагрузки на всем участке электрической цепи. Действие этой нагрузки напрямую зависит от параметра напряженности в ее узловых элементах. Когда определяется сечение проводника, важно участь, что его значение должно быть таким, чтобы в процессе нагрузки сохранялось в определенных границах, которые должны поддерживаться для нормального выполнения работы сети.


        Мнемоническая диаграмма для закона Ома

        Более того, нельзя пренебрегать и характеристикой сопротивляемости проводников, из которых состоит цепь. Оно, конечно, незначительное, но его влияние весьма существенно. Падение происходит при передаче тока. Именно поэтому, чтобы, например, двигатель или цель освещения работали стабильно, необходимо поддерживать оптимальный уровень, для этого тщательно рассчитывают провода электроцепи.

        Важно! Предел допустимого значения рассматриваемой характеристики отличается от страны к стране. Забывать это нельзя. Если она снижается ниже значений, которые определены в определенной стране, следует использовать провода с большим сечением.

        Любой электроприбор будет работать полноценно, если к нему подается то значение, на которое он рассчитан. Если провод взят неверно, то из-за него происходят большие потери электронапряжения, и оборудование будет работать с заниженными параметрами. Особенно актуально это для постоянного тока и низкой напряженности. Например, если оно равно 12 В, то потеря одного-двух вольт уже будет критической.

        Вам это будет интересно Особенности теплого света


        Закон Ома для участка цепи

        Проверка кабеля по потере напряжения

        Всем известно, что протекание электрического тока по проводу или кабелю с определенным сопротивлением всегда связано с потерей напряжения в этом проводнике.

        Согласно правилам Речного регистра, общая потеря электронапряжения в главном распределительном щите до всех потребителей не должна превышать следующие значения:

        • при освещении и сигнализации при напряжении более 50 вольт – 5 %;
        • при освещении и сигнализации при напряжении 50 вольт – 10 %;
        • при силовых потреблениях, нагревательных и отопительных систем вне зависимости от электронапряжения – 7 %;
        • при силовых потреблениях с кратковременным и повторно-кратковременным режимами работы вне зависимости от электронапряжения – 10 %;
        • при пуске двигателей – 25 %;
        • при питании щита радиостанции или другого радиооборудования или при зарядке аккумуляторов – 5 %;
        • при подаче электричества в генераторы и распределительный щит – 1 %.

        Вам это будет интересно Особенности расчета конденсатора

        Исходя из этого и выбирают различные типы кабелей, способных поддерживать такую потерю напряжения.


        Пример калькулятора для автоматизации вычислений

        Закон Ома — формула

        Формула закона Ома может быть использована, когда известно две из трех переменных. Соотношение между сопротивлением, током и напряжением может быть записано по-разному. Для усвоения и запоминания может быть полезен «треугольник Ома».

        или

        или

        Ниже приведены два примера использования такого треугольного калькулятора.

        Имеем резистор сопротивлением в 1 Ом в цепи с падением напряжения от 100В до 10В на своих выводах.Какой ток протекает через этот резистор?Треугольник напоминает нам, что:
        Имеем резистор сопротивлением в 10 Ом через который протекает ток в 2 Ампера при напряжении 120В.Какое будет падение напряжения на этом резисторе?Использование треугольника показывает нам, что:Таким образом, напряжение на выводе будет 120-20 = 100 В.

        Измерение напряжения, тока и сопротивления — Электроника безопасности и сети

        Токоизмерительные клещи используют эффект Холла для измерения тока.

        Когда вы устанавливаете, вводите в эксплуатацию или устраняете неисправности электронных систем безопасности, измерение напряжения, тока и сопротивления является основой ваших навыков.

        Прежде чем перейти к испытаниям, давайте рассмотрим электрические свойства напряжения, тока и сопротивления. Напряжение — это электрическое давление, которое возникает между двумя точками и также называется разностью потенциалов.По сути, эта разность потенциалов является результатом того, что в одной точке больше электронов, чем в другой. Атом с большим количеством электронов, чем протонов, имеет отрицательный заряд, а атом с большим количеством протонов, чем электронов, имеет положительный заряд.

        Подумайте о напряжении как о давлении, которое заставляет электроны течь. Этот поток электронов называется током. Он измеряется в амперах (6,25 x 10 в степени 18 электронов, проходящих через точку в секунду). В базовой схеме, когда напряжение (источник питания) подключено к цепи, ток будет течь от отрицательной клеммы вниз по проводке к лампочке, через лампу, генерирующую свет, затем из лампы в положительный полюс батареи. и снова вокруг.

        Возникла причуда с током. Наше определение обычного протекания тока прямо противоположно пути, по которому идут электроны — не так давно никто не знал, что электроны существуют, и к тому времени, когда ученые все выяснили, было уже слишком поздно возвращаться и менять традиционное позитивное мышление на негативное. Необходимо понять 2 важные вещи: во-первых, существует поток электронов, а во-вторых, все оборудование, символы схем и все остальное регистрируют так называемый обычный ток, переходящий от положительного к отрицательному.Тем не менее, вы должны сначала удалить отрицательный провод, а подключать его в последнюю очередь.

        Теперь посмотрим на сопротивление. Подумайте о шланге, который работает на максимальное давление. Давление воды — это напряжение и сила тока воды. Теперь плотно согните шланг так, чтобы, несмотря на исходное давление (напряжение) и поток (ток) воды, из форсунки просачивалось лишь небольшое количество воды. Изгиб — это сопротивление. В электрической цепи любое сопротивление прохождению электричества называется сопротивлением, при этом общее сопротивление цепи определяется ее компонентами и сопротивлением ее проводников и соединений.

        Опции измерения напряжения

        Теперь, когда мы изучили основы, пора достать наши измерительные инструменты. Это будут амперметр, вольтметр и омметр или цифровой мультиметр, объединяющий все эти устройства тестирования в одном. В некотором смысле последний является более сложным измерительным инструментом, поскольку включает в себя несколько параметров настройки и отображения.

        Начнем с самого простого теста — напряжения. Что хорошо в напряжении, так это то, что поскольку оно всегда находится между двумя точками в работающей цепи, ваш вольтметр / цифровой мультиметр просто необходимо разместить в точках, где должно присутствовать напряжение.Как правило, одной из этих точек будет общая шина цепи, и вы будете измерять напряжение от этой точки. Во многих панелях сигнализации и контроля доступа отрицательная сторона источника подключена к общей шине, но это не всегда так.

        Если вы измеряете падение напряжения на положительной и отрицательной клеммах панели или на любом компоненте, который, по вашему мнению, может быть причиной падения напряжения, возможны вариации и капризы в зависимости от проблемы и общей конструкции системы.При тестировании вы можете думать о падении напряжения как о потере давления, вызванной слишком большим сужением — слишком большим сопротивлением. Вы обнаружите точку с более высоким сопротивлением, потому что напряжение перед компонентом будет выше, чем после него. Падение напряжения рассчитывается путем вычитания меньшего напряжения из большего.

        Вы также можете измерить падение напряжения, используя закон Ома, при этом падение напряжения равно току x сопротивлению. Если подключить вольтметр к резистору компонента, вы сможете напрямую измерить любое падение напряжения.Просто не забудьте поместить положительную сторону вольтметра на положительную сторону резистора, а отрицательную сторону на выходе, чтобы вольтметр показал правильную полярность для цифрового измерителя (повышенная шкала). Если ток не течет, все будет немного сложнее — если переключатель в электрической цепи разомкнут, проверка любой стороны компонента покажет напряжение батареи.

        Ток и сопротивление

        При измерении тока вам действительно нужно проникнуть в проводку, разрезав или взломав, чтобы вставить тестовое устройство в цепь.Короче говоря, ток должен поступать в амперметр или цифровой мультиметр на положительном проводе и выходить из отрицательного — кроме того, ток, выходящий из испытательного устройства, должен быть практически идентичен току, который прошел — сопротивление должно быть ограничено до менее 1 Ом. на ампер тока.

        При использовании аналогового мультиметра подключите щупы и установите переключатель измерителя в положение тока, чтобы убедиться, что вы проверяете правильный диапазон, оставляя некоторый запас на случай непредвиденных отклонений. Лучше установить измеритель слишком высоко, так как низкая настройка может повредить тестовое устройство.Позже вы можете уменьшить диапазон, чтобы обеспечить максимальное отклонение для более точных измерений.

        При использовании цифрового мультиметра включите прибор, подключите щупы — черный к общему проводу и красный к току. Затем установите переключатель выбора для измерения тока в высоком или низком диапазоне — для максимальной точности диапазона настройки, чтобы ни одна из первых двух цифр не считывала 0.

        Другой вариант — токоизмерительные клещи

        на эффекте Холла — большинство из них оснащены цифровым мультиметром, хотя профессиональные версии дороги, а доступные версии страдают погрешностью измерения.Измеритель на эффекте Холла может измерять переменный и постоянный ток, протекающий в проводнике. Измеритель работает, потому что, когда ток течет по проводнику, железные губки измерителя образуют сердечник, который облегчает прохождение магнитного поля проводника, чем окружающий воздух. Когда магнитное поле достигает воздушного зазора на конце зажима, оно должно перескочить зазор, позволяя датчику Холла измерять напряжение, пропорциональное магнитному потоку в сердечнике, которое он преобразует в показания тока. Если вы используете измеритель на эффекте Холла, обязательно обнулите его перед измерением.

        Если у вас вообще нет измерителя тока, вы также можете использовать последовательный резистор для выполнения расчетов — вы вставляете небольшой резистор в цепь с концом, находящимся под потенциалом земли, чтобы избежать короткого замыкания на землю во время теста. Затем измерьте напряжение на резисторе — если это резистор 10 Ом и измерено 100 мВ, то вы можете рассчитать ток V / R = 0,1 / 10 = 10 мА, используя закон Ома. Такое измерение не будет абсолютно точным, но если ваше измерение допускает отклонения, оно избавит вас от неприятностей.

        Сопротивление измеряется омметром — прибором, который по сути представляет собой измеритель со встроенной батареей и схемой. Когда вы используете омметр, помните, что вам необходимо убедиться, что у измеряемого резистора есть по крайней мере один конец, отключенный от цепи, и вы должны касаться только одного вывода резистора при проведении измерения. Если резистор останется подключенным к другим частям цепи, это повлияет на показания омметра, а напряжение в цепи может повредить прибор.

        Другая проблема заключается в том, что установщик, проверяющий сопротивление, также содержит электрический заряд и может непреднамеренно подключиться к резистору. В этом случае омметр измерит сопротивление цепи и тела установщика. Считывание из тела будет параллельным, что приведет к более низкому показанию, чем было бы в противном случае.

        Определения, которые нужно запомнить:

        * Ток — это поток электронов
        * Напряжение — это давление или разность потенциалов
        * Сопротивление — это все, что препятствует потоку электронов
        * Закон Ома гласит, что ток равен напряжению x Сопротивление
        * Атомы с большим количеством электронов, чем протонов, отрицательны
        * Атомы с больше протонов, чем электронов, положительны.

        # securityelectronicsandnetworks.com

        Как точно измерить ток и потребление энергии

        У универсального испытательного оборудования могут возникнуть проблемы с измерением малых токов, особенно если они случаются только на короткое время. Новые специализированные инструменты решают эту проблему.

        Мэтт Либерти | Jetperch LLC
        Прямое измерение тока затруднено. Обычно нецелесообразно подсчитывать отдельные электроны, поэтому два основных метода измерения тока фактически измеряют «побочные эффекты» тока.В первом методе используется тот факт, что движущиеся заряженные частицы создают магнитное поле (закон Ампера). Второй метод использует тот факт, что заряженные частицы, движущиеся через сопротивление, создают напряжение (закон Ома). Оба эти метода можно вывести из уравнений Максвелла.

        Тот факт, что ток создает магнитное поле, был впервые обнаружен Эрстедом в 1820 году с помощью компаса. Позднее этот метод был переработан в современный гальванометр. Большинство современных гальванометров имеют постоянный магнит и вращающуюся катушку с проволокой.В типичном гальванометре типа Д’Арсонваля / Вестона ток, протекающий через катушку, толкает к постоянному магниту или от него. Магнитному полю катушки противодействует постоянный магнит, который заставляет катушку вращаться, перемещая указатель. Если вы когда-нибудь видели аналоговые мультиметры или старинное стереооборудование, вы, вероятно, видели гальванометр.

        Магнитное поле, вызванное протеканием тока, также можно измерить с помощью датчиков Холла. При изменении магнитных полей, вызванных переменным током, можно использовать индуктивность сенсорной катушки, которая будет измерять скорость изменения тока катушки, которая затем может быть обработана для получения значения для потока переменного тока.

        Следует отметить, что при использовании всех этих методов становится все труднее измерить магнитное поле с достаточной точностью, поскольку ток становится меньше (менее 1 мА).

        Это подводит нас к шунтирующим резисторам. Резистор, помещенный на пути тока, создает напряжение в соответствии с законом Ома: В = I × R или I = В / R при расчете на ток. Если сопротивление известно и мы измеряем напряжение на резисторе, мы можем вычислить ток.Резисторы, используемые для измерения тока, называются шунтирующими резисторами. В большинстве современных амперметров и цифровых мультиметров для измерения тока используются шунтирующие резисторы. Лучшее в этом подходе — то, что мы можем выбрать номинал шунтирующего резистора, который дает нам подходящий диапазон напряжений!

        Шунтирующий резистор также называют «резистором считывания тока» или просто «резистором считывания». По своей конструкции шунтирующие резисторы вызывают падение напряжения, также называемое нагрузочным напряжением или вносимыми потерями. Если это напряжение слишком велико, это влияет на нагрузку.Дополнительное сопротивление также изменяет импеданс источника, видимый нагрузкой, что может привести к тому, что некоторые цепи нагрузки будут вести себя иначе. В идеале сопротивление шунта должно быть настолько маленьким, чтобы оно не влияло на целевую цепь. На практике сопротивление шунта должно создавать измеримое напряжение.

        Трудно измерить большой диапазон тока с помощью одного шунтирующего резистора. Вольтметр имеет фиксированный диапазон. Чтобы расширить диапазон, в большинстве амперметров используется несколько шунтирующих резисторов, каждый с разным сопротивлением.Однако, если ток изменяется со временем, слишком большой шунтирующий резистор может вызвать чрезмерное падение напряжения, которое влияет на поведение целевой цепи. Если шунтирующий резистор слишком мал, он не может точно измерить ток.

        Мультиметры

        обычно измеряют ток с помощью амперметра, включенного в их функции. Наиболее распространенная реализация амперметра включает в себя токовый шунтирующий резистор, включенный последовательно с нагрузкой. Мультиметры хорошо подходят для измерения постоянных токов, будь то постоянный ток или «постоянный» среднеквадратичный переменный ток.Мультиметры не могут легко измерить токи, которые быстро меняются или резко меняются с течением времени.

        Большинство амперметров, включая мультиметры, имеют значительные ограничения, в том числе:

        Напряжение нагрузки : Падение напряжения (также называемое вносимыми потерями) на амперметре, которое приводит к более низкому напряжению, подаваемому на тестируемое устройство.
        Ток утечки : величина тока, отведенного через амперметр и не поданного на тестируемое устройство.
        Полоса пропускания : Отклик измерения при наличии изменяющегося во времени сигнала. Для целевых устройств, которые используют положительный источник постоянного тока, полоса пропускания связана с изменением нагрузки, представленной целевым устройством.
        Динамический диапазон : Разница между минимальным и максимальным токами, используемыми тестируемым устройством.
        Обратите внимание на характеристики хорошо известного качественного портативного мультиметра Fluke 87. В спецификации ничего не говорится о токе утечки.Полоса пропускания постоянного тока составляет порядка 1 Гц. Полоса пропускания переменного тока имеет гораздо худшие характеристики (± 1%), а полоса пропускания составляет от 45 Гц до 2 кГц.

        Теперь предположим, что мы подключили мультиметр для оценки энергии, потребляемой целевым устройством. Далее предположим, что целевое устройство периодически снимает измерения датчика и сообщает о них по RF. Целевое устройство должно снять измерение с датчика, отправить измерение по радиочастоте, а затем вернуться в спящий режим, что является типичной последовательностью для устройств IoT. В нашем простом примере целевое устройство находится в трех состояниях: радио, активное и спящее.

        Для оценки общего энергопотребления энергия отзыва представляет собой интеграл мощности во времени ( P = I × V , E = ∫ P dt). Для постоянной мощности интеграл можно упростить до выражения мощности, умноженной на длительность времени: E = P × t . Классический способ оценки энергии — сначала измерить продолжительность каждого состояния, часто либо с помощью осциллографа, проверяющего напряжение на фиксированном шунтирующем резисторе, либо с помощью логического анализатора, проверяющего биты, установленные микроконтроллером.Затем вы можете принудительно перевести систему в каждое состояние и напрямую измерить ток с помощью мультиметра.

        Предположим, что устройство использует источник питания 3,3 В, и мы обнаружили, что устройство потребляет 200 мА во время своего радиосигнала 50 мс, 50 ​​мА в активном состоянии 100 мс и 1 мкА в состоянии сна, в котором оно проводит остальное время. Мы можем оценить энергию, потребляемую целевым устройством на одно измерение датчика, как:

        Энергия = (3,3 В × 200 мА × 0,050 сек) + (3,3 В × 50 мА × 0,100 сек) + (3.3 В × 1 мкА × (интервал измерения — 0,15) с)

        Если устройство выполняет одно измерение датчика в час, то общая энергия на одно измерение датчика составляет E = 0,033 Дж + 0,165 Дж + 0,0119 Дж

        Итак, насколько точна эта оценка? Начнем с первой оценки энергии радиоактивного состояния. Fluke 87 сообщает, что напряжение нагрузки составляет 1,8 мВ / мА в диапазоне 400 мА. Для нашего измерения у нас есть

        1,8 мВ / мА × 200 мА = падение на 360 мВ

        Из-за падения напряжения на мультиметре цель получает только 2.94 В, а не 3,3 В. Это пониженное напряжение могло вызвать неожиданное поведение, такое как отключение электричества, на цели во время измерения. Если цель содержит преобразователь постоянного тока в постоянный, измеренный ток будет выше, чем в конечном продукте. Мы бы снизили нагрузочное напряжение, установив мультиметр на больший диапазон за счет разрешения.

        К счастью, активное состояние использует диапазон тока с той же спецификацией напряжения нагрузки, что и состояние радио. Если бы в активном состоянии было только 6 мА, а мультиметр был в диапазоне 6 мА, нагрузочное напряжение было бы 0.6 В! Поскольку мультиметр переключает резисторы токового шунта в соответствии с настройкой диапазона тока, уменьшение тока НЕ ​​обязательно снижает нагрузочное напряжение.

        Этот мультиметр также не может точно измерить ток в состоянии сна, который составляет 19,4% от общей энергии! При настройке 0,6 мА точность составляет:

        ± (0,2% × 1 мкА + 4 × 0,1 мкА) = 0,402 мкА

        Это составляет 40% ошибки на 19,4% от общего бюджета или 7,7% общей ошибки!

        Настольные мультиметры

        обычно обеспечивают дополнительное разрешение и точность.Однако характеристики напряжения нагрузки аналогичны и часто находятся в диапазоне 0,7 В для натурных измерений. Вы можете пожертвовать дополнительным разрешением, чтобы обеспечить разумное напряжение нагрузки.

        Мультиметр — жизненно важный инструмент, но оператор должен постоянно знать напряжение нагрузки и разрешение. Разработчики должны регулярно выполнять эту утомительную задачу. На практике разработчики, использующие мультиметры для измерения мощности, редко проводят тестирование часто. Нечастое тестирование позволяет продукту собирать «сюрпризы», которые обнаруживаются только в конце цикла проектирования.

        Осциллографы
        Осциллографы

        измеряют напряжения через равные промежутки времени, часто более миллиона раз в секунду, для построения формы волны напряжения. Затем осциллографы отображают график, показывающий изменения напряжения во времени. Измеряя напряжение на внешнем шунтирующем резисторе, осциллографы могут эффективно отображать изменения тока во времени.

        Однако текущие измерения с помощью осциллографа связаны с двумя основными проблемами. Во-первых, метод измерения шунтирующего резистора имеет проблемы динамического диапазона, связанные с шунтирующими резисторами.Осциллографы обычно выбирают скорость для ограниченного динамического диапазона и обычно имеют всего 10 или 12 бит динамического диапазона.

        Во-вторых, осциллографы обычно привязаны к заземлению. Осциллограф измеряет разность напряжений между землей и сигналом. Однако нам нужно дифференциальное измерение на шунтирующем резисторе. Добавление шунтирующего сопротивления в путь заземления часто вызывает проблемы с целостностью сигнала. Нам часто нужны шунтирующие резисторы на стороне высокого напряжения для положительного источника питания.Однако, если тестовая цепь также связана с заземлением, мы не сможем использовать стандартный пробник осциллографа для измерения разности напряжений на шунтирующих резисторах. Мы можем либо использовать два пробника осциллографа и использовать функцию математического вычитания, которая вносит дополнительную ошибку измерения, либо мы можем использовать пробники дифференциального осциллографа, которые часто довольно дороги. В любом случае, у нас все еще остается проблема динамического диапазона.

        Производители осциллографов

        также предоставляют токовые пробники, которые обычно представляют собой просто комбинированный шунтирующий резистор и дифференциальный пробник.Эти пробники также позволяют осциллографу получать правильные единицы измерения, поэтому вам не нужно выполнять вычисления по закону Ома каждый раз, когда вы измеряете ток. Однако динамический диапазон по-прежнему ограничен. Осциллографы также имеют токовые клещи, разрешение которых ограничено примерно 1 мА.

        Специализированное оборудование

        Разнообразное другое оборудование может измерять ток, иногда при подаче или отведении тока. Оборудование этого типа включает электрометры, пикоамперметры и блоки измерения источников (SMU).Эти продукты специально разработаны для устранения некоторых недостатков стандартных мультиметров, и многие из них имеют более низкое напряжение нагрузки и более низкие входные токи смещения. Однако главный недостаток — это стоимость. Эти устройства часто используют несколько более сложных методов измерения амперметра с активной обратной связью.

        Недавно выпущенный Joulescope разработан для автоматической обработки широких диапазонов тока и быстрых изменений энергопотребления, позволяя при этом целевому устройству работать нормально. Этот прибор отображает данные через подключение к ПК и точно измеряет электрический ток более девяти порядков величины от ампер до наноампер.Этот широкий диапазон позволяет проводить точные и точные измерения тока для современных устройств, в которых режимы сна часто составляют всего лишь наноампер (нА) или микроампер (мкА). Joulescope также имеет полное падение напряжения 25 мВ при 1 А., что позволяет целевому устройству работать правильно. Некоторое оборудование для измерения тока автоматически и мгновенно выбирает шунтирующий резистор, чтобы поддерживать напряжение в допустимом диапазоне. Такой подход позволяет поддерживать максимальное напряжение нагрузки, а также точно измерять ток. До недавнего времени этот тип оборудования с динамической коммутацией был либо слишком медленным (вводилось слишком большое динамическое напряжение нагрузки), либо был дорогим.

        Расширенное отображение формы волны тока Arduino при включении, вверху, раскрывающее детали последовательности включения. Нижний дисплей отображает представление о потребляемом токе Arduino, которое включает в себя максимальный и минимальный измеренный ток (красные линии) и средний ток (желтая линия). Оба дисплея были созданы с помощью Joulescope, в котором для точного измерения тока используются переключаемые токовые резисторы. У этого подхода есть два недостатка, но их можно устранить. Первый недостаток — время переключения шунтирующего резистора, особенно когда ток превышает диапазон значений токового шунтирующего резистора.Если значение резистора не переключается достаточно быстро, напряжение нагрузки становится чрезмерным и влияет на целевое устройство.

        Требуемое время переключения можно рассчитать. Упрощенное уравнение, подходящее для многих практических приложений:

        t = C × Δ V / Δ I

        где t = время переключения резистора, сек; C = емкость системы, Ф; Δ В = величина допустимого изменения напряжения, В; и Δ I = изменение тока через резистор.Например, предположим, что целевая система потребляет 3,3 В и может выдерживать временное падение напряжения на 3% при изменении тока на 1 А. Если система имеет емкость 10 мкФ, необходимое время переключения шунтирующего резистора составляет:

        10 мкФ × 3,3 В × 0,03 / 1 A = 1 мкс

        Второй недостаток заключается в том, что этот подход обеспечивает переменное сопротивление целевой цепи. Некоторые схемы могут проявлять необычное поведение при изменении полного сопротивления источника питания. Однако мы можем уменьшить эту восприимчивость, добавив развязывающие конденсаторы, которые эффективно снижают входной импеданс на более высоких частотах, представляющих интерес.Для большинства современной электроники уже требуются байпасные конденсаторы, поэтому этот недостаток часто не вызывает беспокойства при измерении тока на целевых устройствах.

        Такое специализированное оборудование для измерения тока должно также учитывать шум Джонсона-Найквиста, шум, который генерирует любой резистор. Этот шум, точность измерения напряжения и полоса пропускания являются критическими факторами проектирования.

        Примером специализированного оборудования для измерения тока, использующего этот подход, является Joulescope. Он переключает шунтирующие резисторы примерно за 1 мкс при выходе за пределы диапазона, чтобы целевое устройство работало правильно.Он поддерживает максимальное нагрузочное напряжение 20 мВ на шунтирующем резисторе для любого тока до 2 А. Joulescope электрически изолирован, чтобы избежать проблем с заземлением и контуром заземления.

        Помимо амперметра, Joulescope одновременно измеряет напряжение, поэтому он может вычислять мощность ( P = I × В ) и энергию
        ( E = ∫ P dt).

        Как измерить ток осциллографом

        Хотя измерение тока с помощью цифрового мультиметра не является редкостью, для измерения тока, который изменяется со временем, требуется использование осциллографа.Большинство осциллографов напрямую измеряют только напряжение, а не ток, однако вы можете измерить ток с помощью осциллографа, используя один из двух методов.

        1. Измерьте падение напряжения на шунтирующем резисторе: В некоторых конструкциях источников питания могут быть встроены шунтирующие резисторы для обратной связи. Один из способов — измерить падение дифференциального напряжения на таком резисторе. Обычно это резисторы небольшого номинала, часто менее 1 Ом.
        2. Измерение тока с помощью токового пробника: При использовании в сочетании с возможностями измерения напряжения осциллографа, токовые пробники позволяют выполнять широкий спектр важных измерений мощности, таких как мгновенная мощность, средняя мощность и фаза.

        Чтобы ваши текущие измерения были максимально точными, необходимо выбрать и правильно применить наиболее подходящую технику. У каждого из двух вышеперечисленных методов есть свои преимущества и недостатки, которые мы рассмотрим ниже.

        Как измерить ток как падение напряжения на шунтирующем резисторе

        Если в источник питания постоянного тока встроен резистор считывания тока («шунтирующий» резистор), это наиболее удобный подход.

        Измерение падения напряжения на измерительном резисторе с помощью активного дифференциального пробника даст хорошие результаты, , если синфазный сигнал находится в пределах указанного рабочего диапазона пробника и падение напряжения достаточно велико .

        Однако использование дифференциального пробника для сигналов низкого уровня требует некоторого внимания к снижению шума в системе измерения.

        • Используйте наименьшее доступное затухание пробника и ограничьте полосу пропускания пробника или осциллографа, чтобы уменьшить шум системы измерения.
        • Также имейте в виду, что емкость и сопротивление пробника будут параллельны чувствительному резистору, и, хотя они предназначены для минимизации воздействия на тестируемое устройство, вы должны знать, что они существуют.

        Рекомендации по проектированию при измерении тока с помощью шунтирующего резистора

        Включение сенсорного резистора последовательно с нагрузкой требует тщательного проектирования. По мере увеличения значения сопротивления падение напряжения на ампер увеличивается в соответствии с законом Ома, что улучшает качество измерения тока. Однако рассеиваемая мощность в резисторе увеличивается пропорционально квадрату тока, и необходимо учитывать дополнительное падение напряжения. Кроме того, резисторы добавляют цепи индуктивное сопротивление.

        И не забывайте, что входная емкость дифференциального пробника появляется параллельно измерительному резистору, образуя RC-фильтр.

        Если вы действительно добавляете в схему резистор считывания, попытайтесь добавить его как можно ближе к земле , чтобы минимизировать синфазные сигналы на резисторе, которые система измерения должна отклонить. И, в отличие от высокопроизводительных токовых пробников, характеристика подавления синфазного сигнала при измерениях дифференциального напряжения имеет тенденцию к падению по частоте, что снижает точность измерений высокочастотного тока с помощью измерительных резисторов.

        Как измерить ток с помощью токоизмерительного щупа

        Ток, протекающий через проводник, вызывает образование поля электромагнитного потока вокруг проводника. Токовые пробники предназначены для определения силы этого поля и преобразования ее в соответствующее напряжение для измерения с помощью осциллографа.

        Это позволяет просматривать и анализировать формы сигналов тока с помощью осциллографа. При использовании в сочетании с возможностями осциллографа для измерения напряжения пробники тока также позволяют выполнять широкий спектр измерений мощности.В зависимости от математических возможностей осциллографа, эти измерения могут включать в себя мгновенную мощность, истинную мощность, полную мощность и фазу.

        Существует два основных типа токовых пробников для осциллографов:

        • Датчики переменного тока
        • Пробники постоянного / переменного тока.

        Принцип действия трансформатора

        Оба типа используют принцип действия трансформатора для измерения переменного тока (AC) в проводнике.

        Для работы трансформатора по проводнику должен протекать переменный ток.Этот переменный ток вызывает формирование и сжатие магнитного поля в соответствии с амплитудой и направлением тока. Когда чувствительная катушка помещается в это магнитное поле, изменяющееся магнитное поле индуцирует пропорциональное напряжение на катушке посредством простого действия трансформатора. Этот связанный с током сигнал напряжения затем преобразуется и может отображаться на осциллографе в виде волны с масштабированием по току.

        Типы токовых пробников

        Простейшие пробники переменного тока представляют собой пассивные устройства, которые представляют собой просто катушку, намотанную в соответствии с точными характеристиками на магнитный сердечник, такой как ферритовый материал.Некоторые из них являются сплошными тороидами и требуют от пользователя прокладки проводника через сердечник. В токовых пробниках с разъемным сердечником используется точно спроектированная механическая система, которая позволяет открывать сердечник и зажимать его вокруг проводника без разрыва цепи при испытании. Пробники тока Splitcore обладают высокой чувствительностью и работают без питания, но являются механически жесткими и обычно имеют небольшую апертуру, что может ограничивать их универсальность.

        Пробники переменного тока

        , основанные на технологии катушки Роговского, являются альтернативой пробникам с твердым и разъемным сердечником.Катушка Роговского использует воздушный сердечник и является механически гибкой, что позволяет открывать катушку и наматывать ее на провод или вывод компонента. И поскольку сердечник не является магнитным материалом, катушки Роговского не насыщаются магнитным полем при высоких уровнях тока, даже в тысячи ампер. Однако они, как правило, имеют более низкую чувствительность, чем пробники с разъемным сердечником, и для них требуются активные формирователи сигнала для интеграции сигнала с катушки и, следовательно, требуется источник питания.

        Для многих применений преобразования энергии пробник переменного / постоянного тока с разъемным сердечником является наиболее универсальным, точным и простым в использовании решением.В датчиках переменного / постоянного тока используется трансформатор для измерения переменного тока и устройство на эффекте Холла для измерения постоянного тока. Поскольку они включают в себя активную электронику для поддержки датчика Холла, для работы зондов переменного / постоянного тока требуется источник питания. Этот источник питания может быть отдельным источником питания или может быть интегрирован в некоторые осциллографы.

        Как найти напряжение и ток в цепи последовательно и параллельно

        Электричество — это поток электронов, а напряжение — это давление, которое толкает электроны.Ток — это количество электронов, проходящих через точку за секунду. Сопротивление — это противостояние потоку электронов. Эти величины связаны законом Ома, который гласит, что напряжение = ток, умноженное на сопротивление. Когда компоненты цепи включены последовательно или параллельно, с напряжением и током происходят разные вещи. Эти различия объяснимы с помощью закона Ома.

          Измерьте напряжение без отключения компонентов. Напряжение проще всего измерить мультиметром.Чтобы измерить сопротивление компонента, необходимо выключить питание и вынуть компонент из цепи. Чтобы измерить ток, вы должны включить измеритель в цепь, что означает отрезание провода, чтобы вставить измеритель. Измерить напряжение так же просто, как разместить измерительные щупы в двух точках и снять показания счетчика, который показывает разницу напряжений между двумя точками. Часто можно использовать относительно простое считывание напряжения, чтобы косвенно определить ток. Если сопротивление компонента известно, измерение напряжения позволяет вычислить ток, потому что ток = напряжение, деленное на сопротивление.

          Посмотрите, как напряжение падает на каждом компоненте пропорционально сопротивлению компонента в последовательной цепи. Очевидно, что ток в каждом компоненте одинаков — для электричества существует только один путь, поэтому он везде одинаков. Если 12-вольтовая батарея подключена к трем резисторам на 100 Ом последовательно, общее сопротивление составит 300, а ток, протекающий через все три резистора, составит 12/300, или 0,04 ампера, или 40 миллиампер. Если последовательно соединены резистор 80 Ом и два резистора 40 Ом, общее сопротивление составит 80 + 40 + 40 = 160 Ом, а ток через все три резистора составит 12/160 или 75 мА.

          Посмотрите, как роли напряжения и тока меняются местами в параллельных цепях. В последовательных цепях ток одинаков в каждом компоненте, а напряжение может быть разным в каждом компоненте. В параллельных цепях напряжение одинаково на каждой ветви, и ток разделяется, так что ток может быть разным в каждой ветви. В параллельных цепях поток через каждую ветвь цепи пропорционален сопротивлению ветви. Чем больше сопротивление, тем меньше ток, протекающий по ответвлению.

        Как измерить ток с помощью датчиков тока

        Автор: Грант Малой Смит, эксперт по сбору данных

        В этой статье мы обсудим, как измеряется электрический ток, применительно к приложениям сбора данных (DAQ) сегодня, с достаточной детализацией, чтобы вы:

        • См. , какие датчики и преобразователи тока доступны сегодня
        • Изучите основы точного измерения силы тока
        • Понимать , как различные датчики применяются в приложениях для измерения тока

        Готовы начать? Пойдем!

        Введение

        Как и напряжение, ток может быть переменным (AC) или постоянным (DC).Электрический ток — это сила или скорость протекания электрического заряда. Подобно измерению напряжения, нам иногда нужно измерять очень маленькие токи, то есть в диапазоне микроампер, а в других случаях нам может потребоваться измерить очень большие токи в тысячи ампер.

        Для реализации этого широкого диапазона возможностей Dewesoft предлагает ряд преобразователей и датчиков тока, которые имеют выходное напряжение или ток, совместимые с одним из преобразователей сигнала напряжения , доступных для нашего оборудования для сбора данных.

        Системы сбора данных Dewesoft могут измерять электрические свойства всех основных типов, включая напряжение, ток и т. Д. Эта комбинация датчика и формирователя сигнала плавно преобразует широкий диапазон токов в выходной сигнал низкого уровня, который может быть оцифрован для отображения, хранения и анализа.

        Но какой датчик выбрать? Цель этой статьи — описать различные типы доступных датчиков тока, их плюсы и минусы, а также с какими приложениями каждый тип справляется лучше всего.

        Что такое электрический ток?

        Как упоминалось выше, ток — это сила или скорость протекания электрического заряда. В системах постоянного тока ток течет в одном направлении, иначе говоря, «однонаправленно». Общие источники постоянного тока включают батареи и солнечные элементы.

        Переменный ток и постоянный ток

        В системах переменного тока ток меняет направление на заданную частоту. В наших офисах и дома у нас есть сеть переменного тока с частотой 50 или 60 Гц (в зависимости от вашей страны).Этот переменный ток обычно является синусоидальным (например, в форме синусоидальной волны).

        Наиболее типичным источником переменного тока является ваша местная электростанция. Ток, создаваемый фотоэлектрическими элементами, является постоянным и должен быть инвертирован в переменный, чтобы обеспечить питание наших домов. То же самое и с ИБП, или с системой резервного питания от компьютерных батарей — энергия накапливается в батарее и должна быть преобразована в переменный ток, чтобы обеспечивать электроэнергией дом.

        Переменный ток также используется несинусоидальным образом для модуляции информации в цепи, например, в радиосигналах и передаче звука.

        Типичный аудиосигнал

        В Международной системе единиц (СИ) для обозначения силы тока используется термин «ампер», который обычно сокращается до слова «амперы» и обозначается символом A.

        Current также часто пишется с буквой I. Это восходит к французской фразе tensité de courant («сила тока» на английском языке). И A, и I являются допустимыми сокращениями для тока.

        Переменный ток и постоянный ток часто обозначают аббревиатурой AAC и ADC соответственно.

        Один ампер равен одному кулону электрического заряда, проходящего мимо данного места за одну секунду (один кулон содержит примерно 6,242 × 1018 электронов).

        Ток всегда создает магнитное поле. Чем сильнее ток, тем сильнее поле. Измеряя это поле с помощью различных методов: эффекта Холла, индукции или магнитного потока, мы можем измерить поток электронов (ток) в электрической цепи.

        Как мы можем измерить ток?

        Поскольку ток всегда создает магнитное поле, существуют датчики на эффекте Холла и другие датчики, которые позволяют нам измерять это поле и тем самым измерять ток.

        Также можно подключить шунтирующий резистор внутри самой цепи и напрямую измерять ток, как в классическом амперметре и токовом шунте. Мы рассмотрим оба метода в следующих разделах.

        Датчики тока с разомкнутым контуром и замкнутым контуром

        Возможно, вы слышали о датчиках тока разомкнутого и замкнутого контура. Какие отличия?

        Датчики тока с разомкнутым контуром дешевле, чем с замкнутым контуром, такие как датчики тока с нулевым потоком.Они состоят из датчика Холла, установленного в зазоре магнитопровода. Выходной сигнал датчика Холла усиливается и измеряет поле, создаваемое током, без какого-либо контакта с ним. Это обеспечивает гальваническую развязку между цепью и датчиком.

        Датчик тока без обратной связи

        Некоторые датчики тока без обратной связи имеют компенсационную электронику, которая помогает компенсировать дрейф, вызванный изменениями температуры окружающей среды. По сравнению с датчиками с обратной связью, датчики с обратной связью меньше и дешевле.Они имеют низкие требования к мощности и могут использоваться для измерения как переменного, так и постоянного тока. В то же время они не так точны, как их собратья с замкнутым контуром: они подвержены насыщению и обеспечивают низкую температурную компенсацию и помехозащищенность.

        Датчики тока с обратной связью используют схему управления с обратной связью для обеспечения выхода, пропорционального входу. По сравнению с датчиками без обратной связи, эта конструкция с обратной связью с обратной связью по своей сути обеспечивает повышенную точность и линейность, а также лучшую компенсацию температурного дрейфа и устойчивость к шумам.

        Датчик тока с обратной связью

        Для датчиков с разомкнутым контуром дрейф, вызванный температурой, или любые нелинейности в датчике вызовут ошибку. С другой стороны, датчики с обратной связью используют катушку, которая активно приводится в действие за счет создания магнитного поля, которое противодействует полю проводника тока. Это «замкнутый контур», который обеспечивает повышенную точность и характеристики насыщения.

        Так что лучше? Это полностью зависит от приложения. Более низкие требования к стоимости, размеру и мощности делают датчики тока без обратной связи очень популярными.Это отчасти компенсируется тем фактом, что их чувствительность к насыщению означает, что они должны быть «завышены» в некоторых приложениях, чтобы избежать этой проблемы.

        Датчики тока

        с замкнутым контуром являются явным фаворитом в приложениях, требующих максимально возможной точности и устойчивости к насыщению, или которые используются в средах с большими экстремальными температурами или электрическими шумами.

        Датчики тока без обратной связи используются в таких приложениях, как:

        • Цепи с батарейным питанием (в связи с их низким энергопотреблением)
        • Приводные системы, в которых точность крутящего момента не должна быть высокой
        • Измерение тока вентилятора и насоса
        • Сварочные аппараты
        • Системы управления батареями
        • Преобразователи частоты
        • Применение источников бесперебойного питания

        Датчики тока с обратной связью используются в таких приложениях, как:

        • Приводы с регулируемой скоростью (когда точность и линейность имеют первостепенное значение)
        • Сервоуправление
        • Максимальная токовая защита
        • Детекторы замыкания на землю
        • Промышленные приводы переменного и постоянного тока
        • Управление роботом
        • Приложения для измерения энергии

        Как и для любого датчика, желаемый конечный результат должен быть определяющим фактором при выборе типа датчика.

        Приложения для измерения тока

        Как фундаментальный компонент электричества, ток и точное измерение необходимы в бесчисленных приложениях. Можете ли вы представить себе энергетическую компанию, не знающую, сколько ампер она вырабатывает? Или что они не будут знать, сколько энергии потребляют их клиенты?

        Конечно, это было бы абсурдно. Но есть миллионы других целей и требований к текущим измерениям. Фактически, эти требования можно разделить на разомкнутого контура или замкнутого контура .

        Обратите внимание, что это не следует путать с датчиками открытого или закрытого контура , как описано в предыдущем разделе. Здесь мы говорим о самом текущем измерительном приложении как о разомкнутом или замкнутом контуре.

        В приложении для измерения тока с обратной связью нам нужно знать ток, потому что нам нужно контролировать его в реальном времени . Приложения включают:

        • Компоненты, в которых ток должен быть ограничен до определенного уровня, e.g., импульсные источники питания и зарядные устройства, и это лишь некоторые из них.
        • Функции автоматического отключения критических систем в зависимости от потребления тока.
        • Электромагнитные клапаны с регулируемым током, используемые в автомобилях, самолетах и ​​т. Д.
        • Усилитель мощности смещает регулировку тока.
        • И многое другое.

        В приложениях для измерения тока с разомкнутым контуром нет необходимости в управлении в реальном времени, но нам нужно знать текущее значение для различных целей, в том числе:

        • Исследования и разработки электродвигателей в автомобилях, поездах, потребительских товарах и т. Д.
        • Потребление энергии для получения дохода.
        • Проверка работоспособности приводов, используемых в самолетах, ракетах и ​​т. Д.
        • Измерение подачи и потребления тока в электропоездах, а также в третьем рельсе и системах контактной сети, которые питают их.
        • Приложения качества электроэнергии как для производителей, так и для потребителей энергии.
        • Буквально миллионы приложений в исследованиях, производстве, автомобилестроении, аэрокосмической отрасли, военном деле, здравоохранении, образовании, промышленной автоматизации и т. Д.

        Типы основных датчиков тока

        Таким образом, для этих различных методов доступны различные датчики тока и преобразователи тока, каждый из которых адаптирован к среде измерения, а также к диапазону тока, который должен быть измерен. Например, требования к измерению микроампер (мкА) сильно отличаются от требований, предъявляемых к измерению тысяч ампер. Мы рассмотрим каждый тип датчика и опишем принцип его действия, а также его применение.

        Шунт Эффект Холла CT Роговски Нулевой поток
        Тип подключения Прямой Косвенный Косвенный Косвенный Косвенный
        Текущий переменного и постоянного тока переменного и постоянного тока AC AC переменного и постоянного тока
        Точность Высокая Средний Средний Низкий Высокая
        Диапазон Низкий Средний Высокая Средний Высокая
        Выколотка Низкий Средний Средний Высокая Низкий
        Изоляция 1) Есть Есть Есть Есть

        1) Шунты могут быть изолированы через внутренний или внешний формирователь сигнала, но они не изолированы по своей природе

        Как упоминалось ранее, существует два основных метода измерения тока:

        • При прямом контакте с током (шунт / амперметр)
        • Путем измерения электромагнитного поля или потока тока

        Самый распространенный способ измерения тока — это подключение амперметра (измеритель для измерения тока) или шунтирующего резистора последовательно со схемой.Амперметр или шунт амперметра на самом деле не более чем высокоточный резистор. Когда мы помещаем в цепь прецизионный резистор, на ней происходит падение напряжения. Выходной сигнал шунтирующего датчика измеряется системой сбора данных, которая применяет закон Ома для определения силы тока, протекающей по цепи.

        Обратите внимание, что максимальный диапазон тока, который может измерять данный амперметр, ограничен номиналом его резистора. Поэтому обычной практикой является добавление дополнительного шунтирующего резистора параллельно для увеличения максимального диапазона измерения нашего испытательного оборудования.

        Это ограничение является причиной того, что прямое соединение с электрическими проводниками цепи более широко используется в приложениях с низким током, но редко в приложениях с высоким током, где гораздо более распространены косвенные измерительные датчики, такие как токовые клещи и гибкие катушки.

        Измерение тока шунта

        При подключении низкоомного резистора параллельно цепи ток протекает через шунтирующий резистор -R- и вызывает падение напряжения.

        Типовое подключение для измерения шунта в простой цепи

        Мы можем измерить это падение и применить закон Ома для расчета силы тока.

        Графическое представление закона Ома

        Закон

        Ома описывает взаимосвязь между напряжением (В), током (I) и сопротивлением (R). Если мы знаем два из трех из них, мы можем легко вычислить третье с помощью простой арифметики. На приведенной выше диаграмме показаны три способа выражения закона Ома:

        I = V / R OR V = IR OR R = V / I

        Итак, если мы знаем напряжение (падение) и сопротивление, мы можем рассчитать ток, используя I = V / R.

        Шунтирующий резистор следует выбирать для соответствующего диапазона напряжения и диапазона тока, потому что слишком высокое сопротивление повлияет на измерение, а также приведет к потере энергии и искажению измерения по мере нагрева резистора. Эта потеря энергии равна:

        I2 * R

        Кроме того, важным фактором является точность резистора, так как это напрямую влияет на точность самого измерения.

        Dewesoft DSIi-10A Токовый шунт

        Dewesoft предлагает несколько токовых шунтов компактного размера, каждый из которых имеет внутри свой собственный резистор и предназначен для измерения различных диапазонов тока.Эти шунты были спроектированы таким образом, чтобы оказывать наименьшее влияние на саму цепь.

        Адаптеры

        DSI можно подключить практически ко всем устройствам сбора данных Dewesoft. Изолированные аналоговые входы усилителей Dewesoft являются важным фактором в обеспечении точных измерений, поскольку шунт подключается непосредственно к измеряемой цепи, а изоляция между цепью и измерительной системой всегда важна. Изолированные входы означают, что вы можете разместить свой шунт на стороне низкого или высокого уровня цепи и не беспокоиться о контуре заземления или ошибках измерения синфазного сигнала .


        Снова принимая во внимание закон Ома и взаимосвязанный характер напряжения, тока и сопротивления, становится абсолютно ясно, что система сбора данных должна иметь возможность выполнять очень точное измерение напряжения и сопротивления, чтобы производить точное измерение тока.

        IOLITE STG со встроенным токовым шунтом

        Некоторые формирователи сигналов Dewesoft имеют встроенный шунт для измерения малых токов . Возьмем, к примеру, формирователь сигналов STG серии IOLITE и IOLITEd для сбора данных.Этот модуль является универсальным, что означает, что он может работать с широким спектром датчиков и типов входов.

        Например, он может работать с тензодатчиками в полномостовых, полумостовых и четвертьмостовых конфигурациях, напряжениями до 50 В, потенциометрическими датчиками и токами до 20 мА. . Кроме того, адаптеры серии DSI могут использоваться для работы с термопарами, датчиками RTD, датчиками положения LVDT, напряжениями до 200 В, токами до 5 А, акселерометрами IEPE и т. Д.

        Система IOLITE DAQ с различными модулями
        (6xSTG с 6 универсальными аналоговыми входами в первых двух слотах)

        IOLITE 6xSTG имеет шесть дифференциальных входов с защитой от перенапряжения и питанием датчика от каждого из его универсальных входов и частотой дискретизации до 20 kS / s / ch.

        Для измерения тока он имеет встроенный шунтирующий резистор 50 Ом , который можно использовать в программном обеспечении, что позволяет инженерам измерять ток до 2 мА или 20 мА по выбору пользователя.

        Шасси

        IOLITE доступны в настольной модели «IOLITEs», которая поддерживает до 8 многоканальных модулей (показано на рисунке выше). Для стационарной установки существует модель «ИОЛИТЕР», предназначенная для стандартной установки в 19-дюймовую стойку. В данной модели 12 слотов для модулей:

        ИОЛИТЕР для монтажа в стойку, модель

        Обе модели IOLITE оснащены блоками питания с двойным резервированием для надежной работы в критически важных приложениях.У них также есть две параллельные шины EtherCAT. Первичная шина используется для получения буферизованных данных на полной скорости на жесткий диск ПК с программным обеспечением DEWESoft X. Вторичная шина в основном используется для передачи данных с малой задержкой в ​​реальном времени в любую стороннюю систему управления на основе EtherCAT.

        IOLITE — это уникальная система сбора данных, которая объединяет миры управления в реальном времени и высокоскоростного сбора данных, объединяя их в одном надежном приборе.

        Измерение электромагнитного поля или потока тока

        Поскольку ток всегда создает магнитное поле, пропорциональное величине тока, мы можем измерить это поле с помощью различных датчиков и, таким образом, измерить ток.

        Теперь давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных датчиков и преобразователей тока, их основные принципы работы и способы их наилучшего использования.

        Датчик Холла, измерение

        Принцип действия датчиков

        на эффекте Холла основан на измерении магнитных полей. В 1879 году, за двадцать лет до открытия электрона, американский физик Эдвин Холл заметил, что когда ток течет по проводнику, электроны движутся по прямой линии. Однако, когда этот проводник подвергается воздействию магнитного поля, на него действует сила Лоренца, и путь электронов искривляется.

        Кроме того, когда электроны выталкиваются больше к одной стороне проводника, чем к другой, создается разность потенциалов между двумя сторонами проводника. Холл заметил, что эта разность потенциалов прямо и линейно пропорциональна силе магнитного поля.

        Эта разность потенциалов, измеренная между сторонами (или «плоскостями») проводника, называется напряжением Холла .

        Эффект Холла был принят для тысяч приложений, включая бесконтактные переключатели, схемы управления скоростью двигателя, тахометры, датчики LVDT и даже в качестве датчика уровня топлива в автомобилях.Но мы остановимся на его применении именно с датчиками тока.

        Типовой датчик тока на эффекте Холла

        Токовые клещи

        на эффекте Холла работают, пропуская проводник через открытый сердечник. Таким образом, они обеспечивают бесконтактный метод измерения постоянного и переменного тока. Им требуется очень мало энергии, поэтому они могут питаться напрямую от предусилителя SIRIUS с разъемом DSUB9. Никакого дополнительного источника питания не требуется.

        Они не так точны, как токовые клещи с магнитным затвором или преобразователи с нулевым магнитным потоком, но они предлагают гораздо более широкий диапазон измерения.

        Датчики на эффекте Холла

        доступны в вариантах с разомкнутым и замкнутым контуром. Датчики с замкнутым контуром добавляют компенсационную обмотку и улучшают бортовую обработку сигнала, что делает их более точными, чем их аналоги с разомкнутым контуром.

        DS-ЗАЖИМ-150DC DS-ЗАЖИМ-150DCS DS-ЗАЖИМ-1800DC
        Тип Датчик Холла Датчик Холла Датчик Холла
        Диапазон 200 А постоянного тока или 150 А переменного тока, среднеквадратичное значение 290 А постоянного тока или 150 А переменного тока, среднеквадратичное значение 1800 А постоянного или переменного тока, среднеквадратичное значение
        Ширина бренда от 0 до 100 кГц от 0 до 100 кГц от 0 до 20 кГц
        Точность 1% + 2 мА 1% + 2 мА 0 — 1000 А: ± 2.5% от показаний ± 0,5 A
        1000 — 1500 A: ± 3,5% от показаний
        1500 — 1800 A: ± 5% от показаний
        Чувствительность 20 мВ / А 20 мВ / А 1 мВ / А
        Разрешение ± 1 мА ± 1 мА ± 1 мА
        Перегрузочная способность 500 А постоянного тока (1 мин) 500 А постоянного тока (1 мин) 2000 А постоянного тока (1 мин)
        TEDS Полностью поддерживается Полностью поддерживается Полностью поддерживается
        Размеры 205 мм x 60 мм x 15 мм
        (отверстие зажима d = 32 мм)
        106 мм x 100 мм x 25 мм
        (отверстие зажима d = 25 мм)
        205 мм x 60 мм x 15 мм
        (отверстие зажима d = 32 мм)

        Датчики тока на эффекте Холла марки Dewesoft

        DS-CLAMP 150DC и 150DCS могут быть подключены напрямую к усилителю Sirius® LV или Sirius® HS-LV с помощью разъема DSUB9.DS-CLAMP-1800DC можно подключать напрямую ко всем усилителям DEWESoft® с разъемом DSUB9 (например, Sirius® LV-DB9).

        Типичный датчик эффекта Холла от Dewesoft

        Подробные характеристики датчиков тока Dewesoft.

        Измерение трансформатора тока (CT)

        Трансформаторы тока (CT) используются для измерения переменного тока (AC). Это индуктивные датчики, состоящие из первичной обмотки, магнитопровода и вторичной обмотки.

        По сути, высокий ток преобразуется в более низкий с помощью магнитного носителя, поэтому очень высокие токи можно измерять безопасно и эффективно. В большинстве трансформаторов тока первичная обмотка имеет очень мало витков, в то время как вторичная обмотка имеет намного больше витков. Это соотношение витков первичной и вторичной обмоток определяет, насколько снижается величина токовой нагрузки.

        Типовой трансформатор тока

        Переменный ток, обнаруживаемый первичной обмоткой, создает магнитное поле в сердечнике, которое индуцирует ток во вторичной обмотке.Этот ток преобразуется в выходной сигнал датчика.

        Они доступны в конфигурации с разделенным сердечником от Dewesoft, что обеспечивает удобные возможности подключения, так как не нужно каким-либо образом изменять схему. Вы можете просто открыть зажимы и освободить их вокруг провода, что делает эти токовые клещи для переменного тока особенно удобными в использовании.

        Трансформаторы тока CT марки Dewesoft

        DS-ЗАЖИМ-5AC DS-ЗАЖИМ-15AC DS-ЗАЖИМ-200AC DS-ЗАЖИМ-1000AC
        Тип Железный сердечник Железный сердечник Железный сердечник Железный сердечник
        Диапазон 5 А 15 А 200 А 1000 А
        Полоса пропускания 5 кГц 10 кГц 10 кГц 10 кГц
        Точность 0.5% для 12A
        0,5% для 5A
        1% для 500 мА
        2% для 5 мА
        1% для токов 1-15 А
        2,5% для токов <1 А
        1% для токов 100-240 А
        2,5% для токов 10-100 А
        3,5% для токов 0,5 — 10 А
        0,3% для токов от 100 A до 1200 A
        0,5% для токов от 10 до 100 A
        2% для токов <1 A
        Фаза ≤ 2,5 ° ≤3 ° для токов 1-15A
        ≤5 ° для токов <1A
        ≤2.5 ° для токов 100-240 А
        ≤ 5 ° для токов 10-100 А
        Не указано для токов 0,5 — 10 А
        0,7 ° для токов от 100 A до 1200 A
        1 ° для токов от 10 до 100 A
        Не указано для токов <1 A
        TEDS Полностью поддерживается Полностью поддерживается Полностью поддерживается Полностью поддерживается
        Чувствительность 60 мВ / А 100 мВ / А 10 мВ / А 1 мВ / А
        Разрешение 0.01 A 0,01 А 0,5 А 0,001 А
        Перегрузочная способность Крест-фактор 3 Крест-фактор 3 Крест-фактор 3 1200 А в течение 40 минут
        Размеры 102 мм x 34 мм x 24 мм
        (отверстие зажима d = 15 мм)
        135 мм x 51 мм x 30 мм
        (отверстие зажима d = 20 мм)
        135 мм x 51 мм x 30 мм
        (отверстие зажима d = 20 мм)
        216 мм x 111 мм x 45 мм
        (отверстие зажима d = 52 мм)

        Трансформатор тока CT с железным сердечником Dewesoft

        Датчики переменного тока с железным сердечником предлагают удобство использования очень небольшого количества энергии, поэтому они могут питаться напрямую от предусилителя SIRIUS с разъемом DSUB9.Никакого дополнительного источника питания не требуется. Они имеют полосу пропускания от 2 Гц до 10 кГц (от 2 Гц до 5 кГц для DS-CLAMP-5AC) и до 10 кГц для других моделей этой серии). Эти зажимы можно подключать напрямую ко всем усилителям Dewesoft с разъемами DSUB9 (например, Sirius-LV).

        Подробные характеристики датчиков тока Dewesoft.

        Измерение датчика тока Роговского

        Датчики

        Роговского обладают тем преимуществом, что обходят большие кабельные пучки, шины и проводники неправильной формы, чего не могут обычные зажимы.

        Они созданы для измерения переменного тока, а их низкая индуктивность означает, что они могут реагировать на быстро меняющиеся токи. А отсутствие железного сердечника делает их очень линейными, даже когда они подвергаются очень большим токам. Они обеспечивают отличные характеристики при измерении содержания гармоник. Необходим небольшой интегратор и силовая цепь, которые встроены в каждый датчик DS-FLEX.

        Типовая схема катушки Роговского

        Число в названии модели, например 300, 3000 или 30 000, означает максимальную силу тока, которую они могут прочитать.Последнее число относится к длине «веревки» в см. Так, например, DS-FLEX-3000-80 может считывать до 3000 AAC и имеет длину «веревки» 80 см (то есть 800 мм или 31 дюйм).

        Датчики тока Dewesoft Rogowski Coil «FLEX»

        DS-FLEX-3000-17 DS-FLEX-3000-35 DS-FLEX-3000-35HS DS-FLEX-3000-80 DS-FLEX-30000-120
        Тип Катушка Роговского Катушка Роговского Катушка Роговского Катушка Роговского Катушка Роговского
        Диапазон 3, 30, 300, 3000 А
        АСкв.
        3, 30, 300, 3000 А
        АСкв.
        3000 А
        АСкв.
        3, 30, 300, 3000 А
        АСкв.
        30, 300, 3000, 30000 А
        АСкв.
        Полоса пропускания 3A: от 10 Гц до 10 кГц
        Прочие: от 10 Гц до 20 кГц
        3A: от 10 Гц до 10 кГц
        Прочие: от 10 Гц до 20 кГц
        5 Гц — 1 МГц 3A: от 10 Гц до 10 кГц
        Прочие: от 10 Гц до 20 кГц
        3A: от 10 Гц до 5 кГц
        Прочие: от 10 Гц до 20 кГц
        Точность <1.5% <1,5% <1,5% <1,5% <1,5%
        Длина рулона 170 мм (Ø 45 мм) 350 мм (Ø 100 мм) 350 мм (Ø 100 мм) 800 мм (Ø 250 мм) 1200 мм (Ø 380 мм)
        TEDS Не поддерживается Не поддерживается Полностью поддерживается Не поддерживается Не поддерживается

        Dewesoft DS-FLEX-3000 Датчик тока с поясом Роговского

        Эти зажимы можно подключать напрямую ко всем усилителям DEWESoft® с помощью разъемов DSUB9 (например,грамм. СИРИУСи Л.В.).

        Обратите внимание, что переменный ток обычно выводится как истинное среднеквадратичное значение, а постоянный ток выводится как дискретное значение.

        Подробные характеристики датчиков тока Dewesoft.

        Измерение датчиков нулевого потока

        Датчик тока с нулевым потоком или «FluxGate» похож на датчик тока на эффекте Холла, за исключением того, что он использует магнитную катушку вместо системы на эффекте Холла. Более высокая точность результатов делает эти датчики идеально подходящими для промышленных, аэрокосмических и других приложений, требующих высокоточных измерений.Преобразователи тока с нулевым потоком измеряют ток с гальванической развязкой. Они снижают токи высокого напряжения до гораздо более низкого уровня, который может легко считываться любой измерительной системой.

        Типичный датчик нулевого потока / FluxGate

        Они имеют две обмотки, которые работают в режиме насыщения для измерения постоянного тока, одну обмотку для переменного тока и дополнительную обмотку для компенсации. Этот вид измерения тока очень точен благодаря компенсации нулевого потока.Почему? Обычно магнитопровод сохраняет остаточный магнитный поток, что снижает точность измерения. Однако в преобразователях с нулевым потоком этот паразитный поток компенсируется.

        Преобразователи нулевого потока идеальны при высокой точности переменного / постоянного тока и / или большой полосе пропускания (до 1 МГц). Они очень линейны и имеют низкую фазовую ошибку и ошибку смещения. Но они не очень удобны для выполнения более простых измерений, не требующих такой точности или полосы пропускания. Для этих приложений рекомендуются датчики тока, указанные в предыдущих разделах.

        Технология

        Flux расширяет этот принцип за счет использования магнитной катушки в качестве элемента обнаружения вместо элемента Холла. Кроме того, это датчик с обратной связью, что означает, что вторичная обмотка используется для устранения смещений, которые могут привести к неточности измерения. Датчики потока могут обрабатывать даже очень сложные формы сигналов переменного и постоянного тока и, как правило, считаются обеспечивающими превосходную точность, линейность и полосу пропускания и являются неотъемлемой частью любого анализатора качества электроэнергии или анализатора мощности.

        Токовые клещи Dewesoft FluxGate

        Dewesoft предлагает несколько токовых клещей FluxGate, которые были соединены с нашими системами SIRIUS, включая соединительные и силовые кабели.Эти зажимы FluxGate должны получать питание от блока питания SIRIUSi-PWR-MCTS2.

        DS-ЗАЖИМ-200DC DS-ЗАЖИМ-500DC DS-ЗАЖИМ-500DCS DS-ЗАЖИМ-1000DS
        Тип Датчик магнитного клапана Датчик магнитного клапана Датчик магнитного клапана Датчик магнитного клапана
        Диапазон 200 А постоянного или переменного тока, среднеквадратичное значение 500 А постоянного или переменного тока, среднеквадратичное значение 500 А постоянного или переменного тока, среднеквадратичное значение 1000 А постоянного или переменного тока, среднеквадратичное значение
        Ширина бренда от 0 до 500 кГц от 0 до 100 кГц от 0 до 200 кГц от 0 до 20 кГц
        Точность ± 0.3% от показания ± 40 мА ± 0,3% от показания ± 100 мА ± 0,3% от показания ± 100 мА ± 0,3% от показания ± 200 мА
        Чувствительность ± 10 мВ / А ± 4 мВ / А ± 4 мВ / А ± 2 мВ / А
        Разрешение ± 1 мА ± 1 мА ± 1 мА ± 1 мА
        Перегрузочная способность 500 А (1 мин) 1000 А постоянный ток 720 А постоянный ток 1700 А постоянный ток
        TEDS Полностью поддерживается Полностью поддерживается Полностью поддерживается Полностью поддерживается
        Размеры 153 мм x 67 мм x 25 мм
        (Зажимное отверстие d = 20 мм)
        116 мм x 38 мм x 36 мм
        (отверстие зажима d = 50 мм)
        153 мм x 67 мм x 25 мм
        (отверстие зажима d = 20 мм)
        238 мм x 114 мм x 35 мм
        (отверстие зажима d = 50 мм)

        Подробные характеристики датчиков тока Dewesoft.

        Трансформаторы тока с нулевым потоком Dewesoft

        Dewesoft предлагает несколько трансформаторов тока с нулевым потоком, которые были соединены с нашими системами SIRIUS DAQ, включая соединительные и силовые кабели. Эти датчики должны работать с блоками питания SIRIUSi-PWR-MCTS2 или SIRIUSir-PWR-MCTS2.

        ИТ-60-С Т-200-С ИТ-400-С IT-700-S ИТ-1000-С ИН-1000-С ИН-2000-С
        Диапазон первичного тока DC
        RMS Синус
        60 А 200 А 400 А 700 А 1000 А 1000 А 2000 А
        Кратковременная перегрузочная способность (100 мс) 300 Apk 1000 Apk 2000 Apk 3500 Apk 4000 Apk 5000 Apk 10000 Apk
        Макс.нагрузочный резистор (100% Ip) 10 Ом 10 Ом 2,5 Ом 2,5 Ом 2,5 Ом 4 Ом 3,5 Ом
        di / dt (точное следование) 25 А / мкс 100 А / мкс 100 А / мкс 100 А / мкс 100 А / мкс 100 А / мкс 100 А / мкс
        Влияние температуры <2.5 частей на миллион / K <2 частей на миллион / K <1 частей на миллион / K <1 частей на миллион / K <1 частей на миллион / K <0,3 частей на миллион / K <0,1 частей на миллион / к
        Коэффициент выхода 100 мА при 60 А 200 мА в 200 А 200 мА в 400 А 400 мА в 200 А 1 А при 1000 А 666 мА при 1000 А 1A при 2000 A
        Полоса пропускания (0,5% от IP) DC… 800 кГц DC … 500 кГц DC … 500 кГц DC … 250 кГц DC … 500 кГц DC … 440 кГц DC … 140 кГц
        Линейность <0,002% <0,001% <0,001% <0,001% <0,001% <0,003% <0,003%
        Смещение <0,025% 0.008% <0,004% <0,005% <0,005% <0,0012% <0,0012%
        Влияние частоты 0,04% / кГц 0,06% / кГц 0,06% / кГц 0,12% / кГц 0,06% / кГц 0,1% / кГц 0,1% / кГц
        Угловая точность <0,025 ° + 0,06 ° / кГц <0,025 ° + 0.05 ° / кГц <0,025 ° + 0,09 ° / кГц <0,025 ° + 0,18 ° / кГц <0,025 ° + 0,09 ° / кГц <0,01 ° + 0,05 ° / кГц <0,01 ° + 0,075 ° / кГц

        Номинальное среднеквадратичное напряжение изоляции, одинарная изоляция
        CAT III, степень загрязнения. 2
        Стандарты IEC 61010-1
        Стандарты EN 50178

        2000 В
        1000 В
        2000 В
        1000 В
        2000 В
        1000 В
        1600 В
        1000 В
        300 В
        300 В
        Х Х
        Испытательное напряжение 50/60 Гц, 1 мин 5.4 кВ 5,4 кВ 5,4 кВ 4,6 кВ 3,1 кВ 4,2 кВ 6 кВ
        Внутренний диаметр 26 мм 26 мм 26 мм 30 мм 30 мм 38 мм 70 мм
        Шунт DEWESoft® 5 Ом 5 Ом 2 Ом 2 Ом 1 Ом 1 Ом 1 Ом

        Подробные характеристики датчиков тока Dewesoft.

        Изоляция и фильтрация

        Изоляция и фильтрация — важные аспекты любого прибора для сбора данных или испытательной системы.

        Изоляция

        Изоляция особенно важна при прямых измерениях цепи, т. Е. При использовании шунтирующего метода. Изоляция, встроенная практически во все формирователи сигналов и предусилители Dewesoft, достаточно высока и достаточна для должной изоляции измерительной системы от тестируемого объекта.

        Это обеспечивает целостность ваших измерений и защищает от коротких замыканий.Кроме того, он позволяет размещать шунт на стороне низкого или высокого уровня цепи большую часть времени, обеспечивая дополнительную гибкость. Измерения шунта на стороне низкого напряжения обычно предпочтительны, потому что относительно небольшое падение тока на шунте означает, что на формирователь сигнала подается выходной сигнал с высоким импедансом. Но у измерения нижней стороны есть два недостатка:

        .
        • Шунт не обнаружит неисправность, если резистор замкнут на массу
        • Шунты на нижней стороне не подходят для измерения нескольких нагрузок или тех, которые выключаются и включаются независимо.

        Следовательно, иногда требуется измерение тока шунта на стороне высокого напряжения с использованием дифференциальных и изолированных предусилителей Dewesoft.

        Фильтрация

        Фильтрация — еще одна важная функция любой высокопроизводительной системы сбора данных. Электрические шумы и помехи — повседневная проблема для инженеров-испытателей. Это может быть вызвано люминесцентными лампами, другим электрическим оборудованием и бесчисленным множеством других источников.

        Формирователи сигналов Dewesoft обеспечивают мощную аппаратную фильтрацию нижних частот, которая позволяет инженерам подавлять частоты выше определенного уровня.А в программном обеспечении DEWESoft доступна широкая палитра низкочастотной, высокочастотной, полосовой и полосовой фильтрации — и может применяться в режиме реального времени или после того, как измерение выполнено.

        Измерения тока и напряжения | CSM Products, Inc.

        В 12- и 24-вольтовых электрических системах напряжения остаются относительно стабильными, поэтому можно эффективно использовать измерения тока на основе CAN с помощью датчиков Холла или шунтов.

        Совершенно иная ситуация в 48-вольтовых и высоковольтных электрических системах: здесь одинаково важны измерения тока и напряжения.Из-за высокочастотной импульсной силовой электроники, которая является частью инверторов или преобразователей постоянного / постоянного тока, в электрической системе автомобиля возникают пульсации тока и напряжения. Эти колебания могут отрицательно сказаться на выносливости всех потребителей, подключенных через бортовую электрическую систему автомобиля, и могут вызвать нежелательные побочные эффекты. Через преобразователи постоянного / постоянного тока эти пульсации могут передаваться от высоковольтной электрической системы к 12-вольтовой электрической системе и вызывать там проблемы. По этой причине электрическая система должна быть аттестована в соответствии со стандартами ISO / DIS 21498-1 и ISO / DIS 21498-2 с использованием технологии быстрых измерений.

        Модули измерения тока и напряжения в высоковольтных средах можно найти здесь.

        Важно проверить ток и напряжение, а также подачу энергии потребителям в реальных условиях эксплуатации. Это способствует эффективному управлению энергопотреблением и оптимальной работе разрабатываемого автомобиля. Примеры включают безопасное взаимодействие отдельных датчиков, исполнительных механизмов и электронных блоков управления в периоды работы и ожидания.Для точных измерений тока и напряжения в децентрализованных испытаниях вождения и на испытательном стенде CSM предлагает компактные и надежные измерительные модули и шунты.

        Благодаря высокому классу защиты корпуса IP67, компактной конструкции и широкому диапазону рабочих температур от -40 ° C до +125 ° C модули идеально подходят для суровых условий окружающей среды. Их можно установить прямо в моторном отсеке и, таким образом, близко к точкам измерения. Это позволяет проводить точные измерения с минимальными помехами.Кроме того, измерительные модули и шунты обеспечивают высокую точность измерения во всем диапазоне температур окружающей среды из-за низкого собственного тепловыделения. Простая масштабируемость измерительных модулей также делает их пригодными для использования на испытательном стенде.

        электрических измерений | Простые электрические двигатели

        Вам понадобятся специальные инструменты для измерения напряжения, тока и сопротивления вашего двигателя. Лучшее простое и недорогое устройство, которое может выполнять все эти задачи и даже больше, — цифровой мультиметр.Возможно, он у вас уже есть, или вы можете купить на этом сайте цифровой мультиметр базового или расширенного назначения.

        Вот как можно измерить напряжение (показан базовый мультиметр):

        Убедитесь, что измерительные провода подключены к общим (помеченным «COM») и «V» клеммам. Поверните переключатель так, чтобы он указывал на 20 вольт постоянного тока (только если ваше напряжение не превышает этого; в этом диапазоне вы можете измерять 0-20 вольт). Включите его и снимите мерки.

        Если вы используете расширенный мультиметр с нашего сайта, вам необходимо подключить измерительные провода к «COM» и «V» и повернуть главный выключатель в положение «V =».Это мультиметр с автоматическим выбором диапазона, поэтому он автоматически выбирает лучший диапазон для наиболее точных измерений.

        Как вы могли заметить, для измерения напряжения вам не нужно отключать какие-либо провода в двигателе — мультиметр подключается параллельно измеряемой цепи. В этом режиме через мультиметр проходит очень небольшой ток, так как его сопротивление действительно велико.

        Для измерения силы тока необходимо отключить цепь и последовательно подключить мультиметр, чтобы ток проходил через мультиметр.На мультиметре очень низкое падение напряжения, так как его сопротивление в режиме измерения тока низкое и им можно пренебречь.

        Это типичное соединение для измерения потребляемого тока (показан базовый мультиметр):

        Для измерения потребляемого тока мы рекомендуем использовать самый высокий диапазон тока (10 А). Пиковый ток для наших двигателей может легко превышать 1 А, даже если при оптимальной скорости средний ток может быть ниже 100 мА (0,1 А).

        Убедитесь, что ваши измерительные провода подключены к «COM» и «10A»; поверните переключатель в положение «10A» для базового мультиметра или в положение «A» для расширенного режима.

        Если вам нужно измерить сопротивление (например, вашего электромагнита), просто подключите мультиметр к концам катушки. Обратите внимание, что по крайней мере один конец катушки должен быть отключен от цепи в двигателе!

        Для измерения сопротивления измерительные провода мультиметра должны быть подключены к «COM» и «Ω». Установите главный выключатель в положение «Ω» для расширенного мультиметра; для базовой модели мы рекомендуем измерять сопротивление катушки на минимальном значении (0-200 Ом).

        Перед измерением сопротивления соедините измерительные провода вместе — мультиметр должен показать 0.0 сопротивление. Если он показывает небольшое сопротивление (базовый мультиметр может показывать 0,1-0,4 Ом), это, вероятно, сопротивление измерительных проводов. Технически вам нужно вычесть это число из прочитанного, но в большинстве случаев вы можете просто игнорировать его.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *