Как выглядит амперметр: что измеряют и как ими пользоваться? Схемы подключения и принцип работы. Класс точности стрелочных, щитовых и других амперметров

Содержание

что измеряют и как ими пользоваться? Схемы подключения и принцип работы. Класс точности стрелочных, щитовых и других амперметров

Очень часто нам по различным причинам требуется осуществить измерить определенный параметр или характеристику в какой-то электрической цепи – дома, на работе или в автомобиле. Если речь идет о силе тока, то для вычисления данной характеристики требуется использовать специальное устройство, которое имеет название амперметр. Оно называет так, по причине того, что единицей измерения данной величины является ампер. Попробуем разобраться, что это за прибор, какими они бывают и как правильно их использовать, дабы измеряемый параметр был точным.

Что это и для чего нужен?

Амперметр – прибор, главным назначением которого является замер силы тока в электросетях.

Причем речь идет о токе постоянного и переменного характера. Устройство подключается последовательно к части электроцепи, где осуществляется поверка. Учитывая, что замеряемый ток будет сильно зависеть от сопротивления частей электроцепи, внутреннее сопротивление самого прибора должно быть низким. Это дает возможность существенно уменьшить влияние самого прибора на цепь, что замеряется, и увеличить точность самих показаний.

Обычно шкала прибора содержит такие обозначения, как мкА, мА, а и кА. В зависимости от необходимой точности и измерительного предела и следует выбирать подходящее устройство.

Увеличения силы, которую требуется измерить, можно добиться благодаря включению в электроцепь усилителей магнитного типа, шунтов, а также токовых трансформаторов. Это позволит существенно повысить предел величины измерений.

Устройство и принцип работы

Устройство этого прибора разберем на примере электродинамического амперметра, ведь в разных моделях оно может существенно различаться.

Одними из элементов, из которых состоит амперметр, являются катушки – движущаяся и неподвижная, что могут соединяться одна с другой как параллельно, так и последовательно. Токи, идущие по ним, осуществляют взаимодействие, следствием чего становится отклонение подвижной детали. Именно с ней и соединена стрелка прибора, которая и показывает значение токовой силы. При включении в электрические контуры происходит последовательное соединение рассматриваемого прибора с нагрузкой. Если известно, что сила тока очень велика либо напряжение крайне высокое, то соединение осуществляется при помощи трансформатора.

Если говорить о принципе функционирования, то работает устройство по следующей схеме. Параллельно с магнитом постоянного типа на кронштейновой оси монтируется якорь со стрелкой, выполненный из стали. Упомянутый магнит оказывает воздействие на якорь и тем самым придает ему определенные магнитные характеристики. Расположение самого якоря проходит вдоль силовых линий, что также идут вдоль магнита. Это положение якоря соответствует 0 на показательной шкале. Если ток батареи либо генератора проходит через шину, у нее формируется поток магнитного типа. Его силовые линии в зоне нахождения якоря будут перпендикулярны с такими линиями в магните постоянного типа.

Магнитный поток, что формируется током, осуществляет воздействие на якорь, что будет пытаться совершить 90-градусный поворот. Но относительно исходного положения он не сможет этого сделать по причине потока, что образовывается в магните постоянного типа. Именно от типа величины и направления тока, что проходит через шину, и будет зависеть степень взаимодействия 2 потоков магнитного типа. Естественно, что на такую величину будет осуществляться и крен стрелки от ноля по шкале.

А в случае с цифровым аналогом суть будет такова, что аналого-цифровой преобразователь будет трансформировать значение силы тока в замеры цифрового характера, что будут выводиться на экран прибора.

Вывод результатов будет зависеть от частоты процессора, что отвечает за передачу соответствующих данных на дисплей.

Класс точности

Чтобы пользование амперметром было действительно эффективным, следует знать погрешность, с которой он осуществляет измерения. В основные характеристики такого прибора входит понятие «класс точности».

Данная величина определяется несколькими погрешностями. А если говорить точнее – их границами. Этот параметр еще часто называют приведенной погрешностью. Согласно этому критерию амперметры, да и другие измерительные устройства, могут быть следующих классов:

0,05;
0,1;
0,2;
0,5;
1;
1,5;
2,5;
4.

Устройства, что относятся к первым 4 классам называют прецизионными или точными. Их показания будут иметь максимальную точность. А вот приборы, что относятся к другим четырем группам, называют техническими. Если же случилось так, что пометки на устройстве нет, то оно считается внеклассным. Это значит, что его погрешность в измерениях будет даже больше 4%.

В случае с амперметрами классы точности предназначены для понимания границ абсолютной погрешности прибора. И это не будет гарантией, что в показания не будут внесены коррективы из-за других факторов, среди которых можно назвать частоту переменного тока, действие магнитных полей или температурных перепадов. Отдельно следует сказать, что маркировка амперметров в вопросе классов точности осуществляется согласно ГОСТ.

Обзор видов

Теперь немного расскажем о категориях амперметров, ведь от этого, а также принципа работы будет зависеть точность полученных результатов. Как уже говорилось, есть 2 основные группы устройств:

цифровые;
аналоговые.

Модели из последней категории могут быть:

электродинамические;
электромагнитные;
магнитоэлектрические;
ферродинамические.

Кроме того, рассматриваемые устройства подразделяются по типу замеряемого тока на:

предназначенные для постоянного;

для переменного тока.

Кроме того, есть и иные спецприборы для токозамеров, что применяются в определенных узких сферах и не столь часто, что упомянутые выше. Скажем об упомянутых устройствах чуть подробнее. Аналоговый чаще всего бывает стрелочный. О нем уже говорилось выше. Как говорилось выше и о цифровых аналогах, которые преобразуют входной сигнал в информацию на табло при помощи специального аналого-цифрового преобразователя.

Иногда такой прибор еще называют электронным.

Цифровые устройства все более активно используются в различных сферах жизни. Они довольно невелики, удобны в использовании и отличаются точными измерениями. Кроме того, они мобильны, по причине небольшой массы. Они невосприимчивы к механическим ударам и вибрациям. Они еще и невосприимчивы к расположению в различных плоскостях. Еще одна категория устройств, о которой нужно сказать – магнитоэлектрические. Принцип действия этой категории основан на взаимодействии поля магнита и движущейся катушки, что располагается в корпусе.

Преимуществами будет малое потребление электрической энергии при работе, высочайшая точность и чувствительность замеров. Такие устройства имеют специальную равномерную градуировку измерительной шкалы. Они предназначены для проведения замеров, где требуется максимально возможная точность. Минусами таких амперметров будет сложность конструкции и наличие катушки, что движется. Такой прибор также может использоваться лишь с током постоянного типа. Несмотря на эти минусы, магнитоэлектрические устройства применяются в разных промышленных сферах.

Второй тип – электромагнитный. Эти аналоги не оснащены перемещающейся катушкой, в отличие от вышеупомянутых устройств. Они сделаны намного проще. В корпусе обычно расположено специальное устройство, а также один либо пара сердечников, смонтированных на оси. Чувствительность таких амперметров будет несколько меньше, чем у вышеупомянутых приборов. Естественно, что и измерительная точность окажется ниже. Если говорить о сильных сторонах этой категории устройств, то следует назвать главной их универсальность. Они могут применяться, как в электрических цепях с различным типом тока. А это позволяет существенно увеличить сферу его использования.

Третья категория – электродинамические. Они работают благодаря взаимодействию токовых полей, проходящих по катушкам. В конструкции этих устройств присутствуют как неподвижные, так и подвижные части. Они универсальны, ведь могут применяться для замеров как постоянного, так и переменного тока. Минусом можно назвать очень высокую чувствительность, из-за чего на них воздействуют даже на слабые магнитные поля, если они располагаются рядом.

А они могут стать причиной помех. Потому электродинамические амперметры применяются лишь в экранированных местах.

Ферродинамические амперметры – следующая категория. Их эффективность и точность измерений является наиболее высокой среди всех существующих категорий. Магнитные поля, что располагаются неподалеку от прибора, какого-то особого влияния оказывать не будут, из-за чего нет смысла устанавливать какие-то защитные экраны. Такой амперметр будет состоять из трех элементов:

неподвижной катушки;
провода ферромагнитного типа;
сердечника.

Подобная конструкция дает возможность существенно увеличить надежность работы прибора. По этой причине ферродинамические амперметры обычно применяются в оборонной и военной сферах. Плюсами такого амперметра еще будут простота применения, а также удобство применения, высокая измерительная точность.

Еще одна категория рассматриваемых приборов – термоэлектрические. Их используют исключительно для электроцепей с высокой токовой частотой. В корпусе этой группы приборов имеется специальный механизм магнитоэлектрического типа, состоящий из проводки с припаянной термопарой. Когда ток проходит здесь, то осуществляется нагревание проводных жил. Чем больше будет сила тока, тем нагрев будет сильнее. Именно по этому моменту специальная система осуществляется перевод нагревания в токовый показатель.

Тут необходимо еще назвать, что по конструкции и методике транспортировки амперметр может быть:

щитовой, что может крепиться на DIN-рейку в специальном шкафу;
переносной;
стационарный.

Кроме того, они бывают разные и по фазам. Чаще всего на рынке можно встретить однофазный или трехфазный амперметр. Последний, кстати, используется довольно редко. Также в последнее время часто стали продаваться устройства, которые могут заряжаться через специальный порт USB, что позволяет при необходимости найти для них быстро зарядку. Ведь подойдет даже блок питания от мобильного телефона.

Советы по выбору

Немного следует сказать об особенностях, которые позволят выбрать максимально эффективное устройство для определенных нужд. Например, чтобы измерения были максимально точны, следует выбирать устройство с сопротивлением до полуома. Кроме того, будет отлично, если у прибора зажимы контактов будет иметь специальный антикоррозийный слой – так он прослужит дольше. Кроме того, корпус должен быть выполнен из максимально качественных материалов, не иметь повреждений и деформаций, по возможности быть герметичным, чтобы влага не попадала внутрь. Это продлит срок службы устройства и окажет существенное влияние на точность показаний.

Лучше всего приобретать цифровые устройства, которые не имеют таких недостатков, как стрелочные. Еще один совет состоит в том, что ни в коем случае нельзя подключать амперметр в сеть напрямую при отсутствии нагрузки. Иначе он просто сломается. Кроме того, во время проведения измерений нельзя прикасаться к токоведущим частям устройства, которые не имеют изоляции, из-за вероятности удара током. Если имеется механический амперметр, то он полностью должен соответствовать по характеристикам сети, для которой его будут использовать.

Подобные приборы ни в коем случае нельзя бросать или трясти. Это может негативно сказаться на точности данных.

Как пользоваться?

Теперь поговорим о том, какие нужно совершить действия, чтобы правильно воспользоваться амперметром и осуществить измерение показаний. Его следует подключать только между источником электричества и нагрузкой. Кроме того, следует точно знать, какой тип напряжения присутствует в источнике электропитания. Применять нужно только соответствующий амперметр под него, в противном случае он сломается. Если говорить именно об алгоритме действий, то он будет выглядеть так:

сначала выбираем нужный шунт, максимальный ток которого будет меньше, чем замеряемая величина;
амперметр следует подключить к шунтам при помощи специальных гаек, что располагаются на самом устройстве;
подключение прибора следует делать лишь после того, как прибор, что будет измеряться, обесточат;
теперь нужно включить амперметр в электроцепь с шунтом;
следует правильно соединить элементы, дабы была полностью соблюдена полярность, чтобы данные отображались правильно;
включаем электропитание, и проверяем результаты замеров на амперметре.

Следует добавить, что перед началом проведения всех измерений, необходимо проверить исправность амперметра по причине того, что его условия хранения могут быть неправильными. Вследствие это может повыситься погрешность измерений, либо устройство может просто поломаться. Кроме того, ни в коем разе не следует подключаться амперметр в розетку при отсутствии какой-либо нагрузки.

Из-за того, что у него имеется крайне маленькое входное сопротивление, в случае такого подключения он просто поломается.

Возможные неисправности

Главной и наиболее распространенной неполадкой любого рассматриваемого типа прибора являются неверные показатели полученный силы тока. Поэтому во время использования амперметр требуется иногда проверять на возникновение неполадок. Для этого просто необходимо сравнивать его данные с замерами контрольного устройства. Проверяемый прибор следует соединить последовательно с контрольным устройством, аккумулятором и реостатом. Если применяется такая схема, то можно применять устройства КИ 1093 либо ГАРО 531. Если используется последний вариант, то он будет работать в качестве эталонного устройства с шунтом наружного типа. Кнопку переключения типа проверок устанавливают в нужное положение. Если этот процесс осуществляется на автомобиле, то наружный шунт подключается последовательно с амперметром автомобиля.

Тогда следует отсоединить кабель от аккумулятора и в разрыв включить шунт. Как нагрузку можно использовать электрическое оборудование автомобиля. Если амперметр исправен, то расхождение его замеров с цифрами контрольного устройства должно оказаться в допустимых пределах. Если амперметр проверяется на ГАРО 531, то в электроцепь, что будет состоять из аккумулятора, проверяемого прибора и реостата нагрузки требуется последовательно включить наружный шунт. А выводы от него следует присоединить к разъемам 1 и 2. Вместо реостата нагрузки, можно применить нагревательное устройство. Замер величины тока осуществляется по микроамперметру прибора, после чего его результаты сравниваются с результатами проверяемого устройства.

В следующем видео вас ждет расчет шунта для амперметра.

Что определяет амперметр. §101. Измерение тока и напряжения

Если в каком-либо проводнике течет ток, то он характеризуется такой величиной, как «сила тока». Сила тока в свою очередь характеризуется количеством электронов, которые проходят через поперечное сечение проводника за единицу времени. Но мы все учились в школе и знаем, что электронов в проводнике миллиарды миллиардов и считать количество электронов было бы бессмысленно.

Поэтому ученые вывернулись из этой ситуации и придумали единицу измерения силы тока и назвали ее «Ампер», в честь французского физика-математика Андре Мари Ампера. Что же собой представляет 1 Ампер? Если сила тока в проводнике равна 1 амперу, то за одну секунду через поперечное сечение провода проходит заряд, равный 1 Кулону. Или простым языком, все электроны в сумме должны давать заряд в 1 Кулон и они должны в течение одной секунды пройти через поперечное сечение проводника. Если учесть, что заряд одного электрона 1.6х10 -19 , то можно узнать, сколько электронов в 1 Кулоне. А вот для того, чтобы измерять амперы, ученые придумали прибор и назвали его «амперметром».

Амперметр – это прибор для измерения силы тока в электрической цепи. Любой амперметр рассчитан на измерение токов определенной величины. В электронике в основном оперируют микроАмперами (мкА), миллиАмперами (мА), а также Амперами (А). Следовательно, в зависимости от величины измеряемого тока приборы для измерения силы тока делятся на амперметры (PA1), миллиамперметры (PA2) и микроамперметры (PA3).

На принципиальных схемах амперметр, как измерительный прибор обозначается вот так.

Какие бывают амперметры?

Первый тип амперметра – аналоговый. Их ещё называют стрелочными. Вот так они выглядят.

Такие амперметры имеют магнитоэлектрическую систему. Они состоят из катушки тонкой проволоки, которая может вращаться между полюсами постоянного магнита. При пропускании тока через катушку, она стремится установиться по полю под действием вращающего момента, величина которого пропорциональна току. В свою очередь повороту катушки препятствует специальная пружина, упругий момент которой пропорционален углу закручивания. При равновесии эти моменты буду равны, и стрелка покажет значение, пропорциональное протекающему через нее току. Иногда, для того, чтобы увеличить предел измерения, параллельно амперметру ставят резистор определенной величины, рассчитанной заранее. Это так называемый шунтирующий резистор – шунт .

Про шунтирующее действие измерительных приборов уже подробно рассказывалось в статье про вольтметр . Там же затрагивалось такое понятие, как входное сопротивление прибора. Так вот, применительно к вольтметру, его входное сопротивление должно быть как можно больше. Это необходимо для того, чтобы прибор не влиял на работу схемы при проведении измерений и выдавал точные результаты.

Применительно к амперметру складывается обратная ситуация. Так как амперметр для проведения измерений включается в разрыв электрической цепи, то необходимо стремиться к тому, чтобы его внутреннее сопротивление протекающему току было минимальным. Грубо говоря, сопротивление между его измерительными щупами должно быт мало. В противном случае, для электрической цепи амперметр будет представлять резистор . А, как известно, чем больше сопротивление резистора, тем меньший ток через него проходит. Таким образом, при включении амперметра в измерительную цепь, мы искусственно понижаем ток в этой цепи. Понятно, что в таком случае, показания амперметра будут некорректные. Но не стоит расстраиваться, так как измерительная техника разрабатывается с учётом всех этих особенностей.

Это лишь ещё один намёк на то, что при обращении с мультиметрами стоит внимательно относиться к выбору режима работы и правильному замеру тех или иных величин. Несоблюдение этих правил может привести к порче прибора.

Аналоговые амперметры до сих пор используются в современном мире. Их плюс таковы, что им не требуется независимое питание для выдачи результатов, так как они используют питание замеряемой цепи. Также они удобны при отображении информации. Думаю, лучше наблюдать за стрелкой, чем за цифрами. На некоторых амперметрах есть винтик корректировки для точного выставления стрелки прибора к нулю. Минусы – это большая инертность, то есть для стрелки прибора нужно какое-то время, чтобы она пришла в устойчивое состояние. Хоть этот недостаток в современных аналоговых приборах проявляется слабо, но он все-таки есть.

Второй тип амперметра – это цифровой амперметр. Он состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и преобразует силу тока в цифровые данные, который потом отображаются на ЖК-дисплее.

Цифровые амперметры лишены инертности, и выдача результатов измерений зависит от частоты процессора, который выдает результаты на дисплей. В дорогих цифровых амперметрах он может выдать до 1000 и более результатов в секунду. Также цифровые амперметры требуют меньше габаритов для установки, что немаловажно в современной аппаратуре. Минусы – это то, что для измерения им требуется собственный источник питания, который питает все внутренние узлы и микросхемы прибора. Есть, конечно, и такие цифровые амперметры, которые используют питание измеряемой цепи, но они все равно редко используются в виду своей дороговизны.

Амперметры делятся на амперметры для измерения силы тока постоянного напряжения и для измерения силы тока переменного напряжения. Но, допустим, у вас нет амперметра, чтобы измерить силу тока переменного напряжения. Что же тогда делать? Можно собрать очень простую схемку. Выглядит она вот так:

Но чтобы не собирать самостоятельно измерительную схему и доводить её до ума, купите себе мультиметр . В хорошем мультиметре есть функции измерения силы тока, как для постоянного, так и для переменного напряжения.

Схема для измерения силы тока выглядит вот так:

Это означает, что амперметр мы должны подключать последовательно нагрузке.

Для того чтобы правильно измерить силу тока, нам надо знать, какое напряжение вырабатывает источник питания: переменное или постоянное. Если будем замерять силу тока постоянного напряжения, то и амперметр нам нужен для измерения силы тока постоянного напряжения, а если для переменного, то и амперметр нужен соответствующий. В нашем случае нагрузкой может быть любой прибор или схема, которая потребляет ток. Это может быть лампочка, сотовый телефон или даже компьютер.

Измерение силы тока с помощью амперметра.

Давайте рассмотрим на практике, как замерять силу тока с помощью цифрового мультиметра DT-9202A .

В красном кружочке у нас буковка «А~ » означает, что ставя переключатель на этот участок, мы сможем замерить силу тока переменного напряжения, а ставя переключатель на секцию со значком «А= » (в синем кружке), мы сможем замерять силу тока постоянного напряжения.

Чтобы измерить силу тока до 200 мА (200m) как переменного, так и постоянного напряжения, нужно поставить щупы такого мультиметра в определенные клеммы:

Если же мы будем измерять силу тока более чем в 5 Ампер, то я рекомендую вам переставить щуп в другую клемму:

Если даже примерно не знаете, сколько должно потреблять ваше устройство или нагрузка, то всегда ставьте щуп и переключатель на самый большой предел измерения. Тем самым вы сохраните своему прибору жизнь.

На фото снизу я измеряю силу тока, которая кушает лампочка на 12 Вольт. С трансформатора я снимаю переменное напряжение 10 Вольт. Как мы видим, сила тока, потребляемая лампочкой — 1.14 Ампер . Обратите особое внимание, что переключатель мультиметра поставлен на измерение силы тока переменного напряжения (А~ ).

А вот так мы замеряем постоянный ток, который потребляет автомобильная сирена. Орет она так, что даже уши закладывает .

Обратите также внимание, так как у нас аккумулятор постоянного напряжения 12 Вольт, то и переключатель режимов мультиметра мы поставили на измерение постоянного тока.

А вот столько у нас кушает лампочка: 1.93 Ампера . Здесь замеряется постоянный ток, который потребляется лампой накаливания от аккумулятора.

Меры предосторожности:

Никогда не подключайте амперметр в розетку без всякой нагрузки! Тем самым вы просто-напросто спалите прибор. Как уже говорилось, амперметр обладает малым входным сопротивлением.

При измерении силы тока не касайтесь голых проводов, а также оголённых частей измерительных щупов. Это исключит электрический удар током. Будьте внимательны со схемой подключения амперметра.

Если Вы хотите узнать больше про измерения электрических величин, то загляните на сайт Практическая электроника . Там вы найдёте много познавательной информации по электронике.

Всякий вольтметр включается параллельно тому участку цепи, напряжение на котором мы хотим измерить (рис. 89), и поэтому на него ответвляется некоторый ток от основной цепи. При его включении и ток и напряжение в основной цепи несколько изменяются, так как теперь мы имеем уже другую цепь проводников, состоящую из прежних проводников и вольтметра. Присоединив, например, вольтметр с сопротивлением параллельно лампочке, сопротивление которой равно , мы найдем по формуле (50.5) их общее сопротивление :

. (54.1)

Чем больше сопротивление вольтметра по сравнению с сопротивлением лампочки , тем меньше отличается общее их сопротивление от и тем меньше искажение, вносимое вольтметром. Мы видим, что вольтметр должен иметь большое сопротивление. Для этого последовательно с его измерительной частью (рамкой, нагревающейся нитью и т. д.) нередко включают дополнительный резистор, имеющий сопротивление несколько тысяч Ом (рис. 90).

Рис. 90. К вольтметру присоединяется последовательно дополнительное сопротивление

В противоположность вольтметру, амперметр всегда включают в цепь последовательно (§ 44). Если сопротивление амперметра равно , а сопротивление цепи равно , то при включении амперметра сопротивление цепи становится равным

. (54.2)

Для того чтобы амперметр не изменял заметно общего сопротивления цепи, собственное его сопротивление, как следует из формулы (54.2), должно быть малым по сравнению с сопротивлением цепи. Поэтому амперметры делают с очень малым сопротивлением (несколько десятых или сотых долей Ома).

54.1. Сопротивление амперметра равно 0,1 Ом. Чему равно напряжение на амперметре, если он показывает силу тока 10 А?

54.2. Сопротивление вольтметра равно 12 кОм. Какой ток проходит через вольтметр, если он показывает напряжение 120 В?

54.3. Вольтметр со шкалой 0-120 В имеет сопротивление 12 кОм. Какое сопротивление и каким способом нужно подключить к этому вольтметру, чтобы им можно было измерять напряжение до 240 В? Начертите схему включения. Изменится ли чувствительность вольтметра в предыдущей задаче, если указанное сопротивление включить параллельно вольтметру?

54.4. Вольтметр, присоединенный к горящей лампочке накаливания, показывает 220 В, а амперметр, измеряющий силу тока в лампочке, -0,5 А. Чему равно сопротивление лампочки? Начертите схему включения вольтметра и амперметра.

Амперметр это измерительный прибор для определения силы тока, измеряемой в амперах. В соответствии с возможностями прибора, его шкала имеет градуировку, обозначающую микроамперы, миллиамперы, амперы или килоамперы. Для проведения измерений, производится последовательное включение амперметра в с тем участком, где необходимо измерить силу тока. Чтобы увеличить пределы измерений, производится включение амперметра через шунт или трансформатор.

Наиболее распространенной является схема амперметра, где движущаяся стрелка совершает поворот на такой угол наклона, который пропорционален величине измеряемой силы.

Виды амперметров

По своему действию все амперметры разделяются на электромагнитные, магнитоэлектрические, тепловые, электродинамические, детекторные, индукционные, фото- и термоэлектрические. Все они предназначены для измерения силы постоянного или переменного тока. Среди них, наиболее чувствительными и точными, являются электродинамические и магнитоэлектрические амперметры.

Во время работы магнитоэлектрического амперметра, создается крутящий момент, через взаимодействие между полем в и током, проходящим через обмотку рамки. С этой рамкой и соединяется стрелка, движущаяся по шкале. Поворот стрелки осуществляется на величину угла, пропорциональную силе тока.

Устройство амперметра

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

Принцип работы

Упрощенная классическая схема амперметра работает следующим образом. Параллельно с постоянным магнитом на оси кронштейна устанавливается стальной якорь со стрелкой. Постоянный магнит, воздействуя на якорь, придает ему магнитные свойства. При этом, расположение якоря проходит вдоль силовых линий, которые также проходят вдоль магнита. Такое положения якоря соответствует нулевому положению стрелки на шкале прибора.

При прохождении тока батареи или генератора по шине, вокруг нее происходит возникновение магнитного потока. Его силовые линии в месте нахождения якоря, перпендикулярны с силовыми линиями в постоянном магните. Создаваемый электрическим током магнитный поток, воздействует на якорь, стремящийся к повороту на 90 градусов. Повернуться относительно исходного положения ему мешает поток, образующийся в постоянном магните.

От того, какой величины и направления электрический ток, проходящий по шине, зависит степень взаимодействия двух магнитных потоков. На такую же величину происходит и отклонение стрелки по шкале, от нулевого деления.

Амперметр: как измерять ток

В амперметрах ток, проходящий по прибору, создает вращающий момент, вызывающий отклонение его подвижной части на угол, зависящий от этого тока. По этому углу отклонения определяют величину тока амперметра.

Для того, чтобы амперметром измерить ток в каком-то приемнике энергии, необходимо амперметр соединить последовательно с приемником с тем, чтобы ток приемника и амперметра был один и тот же. Сопротивление амперметра должно быть мало по сравнению с сопротивлением приемника энергии, последовательно с которым он включен, с тем, чтобы его включение практически не влияло на величину тока приемника (на режим работы цепи). Таким образом, сопротивление амперметра должно быть малым и тем меньшим, чем больше его номинальный ток. Например, при номинальном токе 5 А сопротивление амперметра составляет r а= (0,008 — 0,4) ом. При малом сопротивлении амперметра мала и мощность потерь в нем.

Рис. 1. Схема включения амперметра и вольтметра

При номинальном токе амперметра 5 А мощность потерь P а = I а 2 r = (0,2 — 10) Ва . Напряжение, приложенное к зажимам вольтметра вызывает в его цепи ток. При постоянном ток зависит только от напряжения, т.е. Iv = F(Uv ). Этот ток, проходя но вольтметру, так же как и в амперметре, вызывает отклонение его подвижной части на угол, зависящий от тока. Та ким образом, каждому значению напряжения на зажимах вольтметр будут соответствовать вполне определенные значения тока и угла поворота подвижной части .

Для того чтобы по показанию вольтметра определить напряжение на зажимах приемника энергии или генератора, необходимо его зажимы соединить с зажимами вольтметра так, чтобы напряжение на приемнике (генераторе) было равно напряжению на вольтметре (рис. 1).

Сопротивление вольтметра должно быть большим по сравнению с сопротивлением приемника энергии (или генератора) с тем, чтобы его включение не влияло на измеряемое напряжение (на режим работы цепи).

Пример. К зажимам цепи с двумя последовательно соединительными приемниками (рис. 2), имеющими сопротивления

r1 = 2000 ом и r2 = 1000 ом , приложено напряжение U =120 В.

Рис. 2. Схема включения вольтметра

При этом на первом приемнике напряжение

U1 =80 В, а на втором U 2=40 В.

Если параллельно первому приемнику включить вольтметр с сопротивлением

rv= 2000 ом для измерения напряжения на его зажимах, то напряжение как на первом, так и на втором приемниках будет иметь значение U » 1 = U » 2 =60 В.

Таким образом, включение вольтметра вызвало изменение напряжения на первом приемнике с

U1= 80 В до U » 1 = 60 В , т. е. погрешность в измерении напряжения, обусловленная включением вольтметра равна ((60 В — 80 В)/80 В) х 100% = -25%

Таким образом, сопротивление вольтметра должно быть большим и тем большим, чем больше его номинальное напряжение. При номинальном напряжении 100 В сопротивление вольтметра

rv = (2000 — 50000) ом. Вследствие большого сопротивления вольтметра мала мощность потерь в нем .

При номинальном напряжении вольтметра 100 В мощность потерь Р

v = (Uv 2 /rv ) Ва.

Из изложенного следует, что амперметр и вольтметр могут иметь измерительные механизмы одинакового устройства, отличающиеся только своими параметрами. Но амперметр и вольтметр различным образом включаются в измеряемую цепь и имеют разные внутренние (измерительные) схемы.

Знать силу тока, проходящую через определенный участок цепи довольно важно. Это помогает рассчитать сечение кабеля и избежать перегрева токопроводящих жил. Эта статья поможет начинающим электрикам разобраться в нюансах работы и подключения измерительного прибора. Но сначала вспомним немного азов из школьной программы.

Как известно, амперметром называется измерительный прибор, позволяющий определить силу постоянного и переменного тока в электрической цепи. В зависимости от планируемой сферы применения, шкалу измерительного устройства градуируют в амперах, микро- или миллиамперах. Для измерений больших величин используется прибор, шкала которого разделена на килоамперы.

Схема и особенности подключения

Чтобы точно произвести замеры и не вывести прибор из строя, его нужно правильно включить в электрическую цепь. Амперметр подключается последовательно к участку сети, на котором нужно произвести замеры. Для единичного измерения используют щупы, а для постоянного снятия показаний устройство подключается при помощи зажимов.

Важно! Обязательно нужно соблюдать полярность подключения! К фазному проводу подключается положительный щуп, а к нулевому выводу – отрицательный щуп.

Особенностью амперметра является возможность повысить предел его измерений. Для этого измерительный прибор включается в сеть при помощи таких дополнительных устройств:

Для замеров постоянного тока требуется дополнительно подключить магнитный усилитель;
При замерах переменного значения в цепь дополнительно включается трансформатор;
Подключение через шунт. Этот способ считается универсальным и подходит для измерений не только переменного, но и постоянного тока.

Именно поэтому чаще всего используется этот вид подключения. Рассмотрим подробнее, что это такое.

Устройство и подключение шунта

Для подключения амперметра используют стандартный шунт, представляющий собой медную пластину, закрепленную на изоляторе из карболита. На медной пластине с каждой стороны имеется по два винта: потенциальные и токовые зажимы. В комплекте идут заводские изделия, имеющие установленное сопротивление и рассчитанные на определенную силу тока. Чтобы правильно включить шунт в цепь измерения, придерживайтесь следующего алгоритма:

Выбирать изделие следует с большими показателями предполагаемых значений. Например, если предполагаемая сила тока в проверяемой линии составляет 12–15 A, выбирается изделие, позволяющее проводить замеры до 20 A;
Далее подключаются измерительные провода от амперметра к потенциальным зажимам на медной планке;
Измеряемая линия обесточивается;
Затем отсоедините питающие провода от устройства, на котором нужно проверить потребляемое значение;
Шунт включается в разрыв электрической линии: отсоединенные провода подключаются к токовым зажимам.

Теперь включается питание, и снимаются показания с амперметра. После этого линия опять обесточивается, измеряющее устройство отключается, а соединения восстанавливаются.

Обратите внимание! Полученные показания умножаются на коэффициент, который указывается на изоляционной пластине шунта. Если этот коэффициент не указан, можно самостоятельно рассчитать цену деления прибора. Для этого максимальное значение шкалы умножается на расчетные показатели дополнительной пластины.

Особенности расчета

Если стандартные шунты с заводскими обозначениями отсутствуют, эти значения можно рассчитать самостоятельно, если вместо сопротивления использовать промышленные резисторы. В этом случае поступают следующим образом:

Чтобы расширить диапазон шкалы измерений, параллельно к устройству подсоединяется резистор, через который проходит основная часть тока. При этом через измеряющее устройство проходит незначительная часть, достаточная для замеров;
Следующим шагом определяется максимальное значение тока. Для этого вольтметром, соблюдая полярность, измеряется напряжение на источнике питания. Также определяется общее сопротивление цепи, на которое делится величина напряжения;
Теперь нужно узнать сопротивление обмотки амперметра. Эта величина указывается в паспорте к прибору или измеряется самостоятельно;
Остается рассчитать требуемое сопротивление резистора, используемого в качестве шунта. Для этого максимальный ток умножается на общее сопротивление линии, а полученное значение делится на номинальное напряжение источника питания.

Теперь вы знаете не только как , но и как правильно его подключить в электрическую цепь. Надеемся, что этот материал помог вам выйти из ситуации, когда шкалы измерения прибора не хватает для точных замеров. Мы разобрались, что для этого нужно подключить стандартный шунт или рассчитать его самостоятельно.

Как подключить амперметр переменного тока?

Смотрите также обзоры и статьи:

Чтобы узнать, как подключать амперметр переменного тока к сети или к лабораторному блоку питания, необходимо для начала понять, что представляет собой данный прибор, как выглядит и какие функции исполняет.

Что такое амперметр?

Это универсальный прибор, как аналоговой, так и цифровой индикации, которым определяется значение силы АС/DC. Чаще всего (в простых моделях) – постоянного значения до 10 ампер. Однако есть и те модели, которые отлично справляются с измерением постоянного тока.

На аналоговых результат выдается в виде колебаний стрелкой на линейно-радиальной шкале. Измерения происходят плавно. А вот цифровой, который больше похож на небольшой электронный термометр с жидкокристаллическим дисплеем и контактным щупом, измеряет силу AC/DC рывкообразно, поэтому необходимо следить за устройством и вовремя запомнить и «словить» наивысший показатель, который и будет соответствовать искомому значению.

Принцип действия амперметров

Чтобы подключать амперметр постоянного тока, нужно знать несколько особенностей об этих измерительных приборах.

Как минимум то, что эффективное значение силы переменного тока измеряют электромагнитными амперметры, принцип действия которых такой же, как и магнитоэлектрических, а разница лишь в том, что рамка и магнит в них поменяны местами и вторые более точные и предназначены для измерения только постоянных токов (одного направления).

Теория и практика дают одинаковый результат, эффективное значение силы синусоидального тока в SQRT в два раза меньше максимального значения.

Поэтому очевидно, что выпрямленный синусоидальный переменный является постоянным пульсирующим током с таким же эффективным значением, как и переменное, которое можно измерить магнитоэлектрическим амперметром с достаточно высокой точностью.

Опираясь на вышесказанное, можно сделать вывод, что ток, который выходит из штатного РР кабовского двигателя успешно можно измерять учебным лабораторным амперметром со шкалой 2А и точностью близкой к 0,08А.

Амперметр покажет эффективное значение, ведь важно знать количество электричества, которое пройдет через аккумулятор.

Вольтметр в моменты остановок информируют о степени зарядки. AC/DC от РР постоянный пульсирующий. В таких случаях магнитоэлектрические приборы вследствие инерционности механики показывают не пиковые значения, а промежуточные — равные по воздействию и значению соответствующем постоянному току.

Измерительные приборы не относятся к потребителям тока. Активное сопротивление магнитоэлектрического прибора если и выполняет какую-то роль, то только «вредную» — от нагрева рамка и ось прибора расширяются, что снижает точность измерений.

Чтобы проверить устройство, можно попробовать к нему подключать мощный светодиод и наблюдать, как изменяется значение силы АС/DC в переменной лямбде. Если самостоятельно данный процесс не выходить реализовать – рекомендуем обратиться к специалистам, ведь неосторожное обращение с электричеством заканчивается плачевно!

Опубликовано: 2020-11-13 Обновлено: 2021-08-30

Автор: Магазин Electronoff

ПОДХОДЯЩИЕ ТОВАРЫ

Поделиться в соцсетях

Амперметр цифровой сделать самому своими руками. Цифровые амперметры и вольтметры

Амперметры – это устройства, которые используются с целью определения силы тока в цепи. Цифровые модификации изготавливаются на базе компараторов. По точности измерения они различаются. Также важно отметить, что приборы могут устанавливаться в цепи с постоянным и переменным током.

По типу конструкции различают щитовые, переносные, а также встроенные модификации. По назначению есть импульсные и фазочувствительные устройства. В отдельную категорию выделены селективные модели. Для того чтобы более подробно разораться в приборах, важно узнать устройство амперметра.

Схема амперметра

Обычная схема цифрового амперметра включает в себя компаратор вместе с резисторами. Для преобразования напряжения применяется микроконтроллер. Чаще всего он используется с опорными диодами. Стабилизаторы устанавливаются только в селективных модификациях. Для увеличения точности измерений используются широкополосные фильтры. Фазовые устройства оснащаются трансиверами.

Модель своими руками

Собрать цифровой амперметр своими руками довольно сложно. В первую очередь для этого потребуется качественный компаратор. Параметр чувствительности должен составлять не менее 2.2 мк. Минимальное разрешение он обязан выдерживать на уровне в 1 мА. Микроконтроллер в устройстве устанавливается с опорными диодами. Система индикации подсоединяется к нему через фильтр. Далее, чтобы собрать цифровой амперметр своими руками нужно установить резисторы.

Чаще всего они подбираются коммутируемого типа. Шунт в данном случае должен располагаться за компаратором. Коэффициент деления прибора зависит от трансивера. Если говорить про простую модель, то он используется динамического типа. Современные устройства оснащаются сверхточными аналогами. Источником стабильного тока может выступать обычная батарейка литий-ионного типа.

Устройства постоянного тока

Цифровой амперметр постоянного тока выпускается на базе высокочувствительных компараторов. Также важно отметить, что в приборах устанавливаются стабилизаторы. Резисторы подходят только коммутируемого типа. Микроконтроллер в данном случае устанавливается с опорными диодами. Если говорить про параметры, то минимальное разрешение устройств равняется 1 мА.

Модификации переменного тока

Амперметр (цифровой) переменного тока можно сделать самостоятельно. Микроконтроллеры у моделей используются с выпрямителями. Для увеличения точности измерения применяются фильтры широкополосного типа. Сопротивление шунта в данном случае не должно быть меньше 2 Ом. Чувствительность у резисторов обязана составлять 3 мк. Стабилизаторы чаще всего устанавливаются расширительного типа. Также важно отметить, что для сборки понадобится триод. Припаивать его необходимо непосредственно к компаратору. Допустимая ошибка приборов данного типа колеблется в районе 0.2 %.

Импульсные приборы измерения

Импульсные модификации отличаются наличием счетчиков. Современные модели выпускаются на базе трехразрядных устройств. Резисторы используются только ортогонального типа. Как правило, коэффициент деления у них равняется 0.8. Допустимая ошибка в свою очередь составляет 0.2%. К недостаткам устройств можно отнести чувствительность к влажности среды. Также их запрещается использовать при минусовых температурах. Самостоятельно собрать модификацию проблематично. Трансиверы в моделях применяются только динамического типа.

Устройство фазочувствительных модификаций

Фазочувствительные модели продаются на 10 и 12 В. Параметр допустимой ошибки у моделей колеблется в районе 0.2%. Счетчики в устройствах применяются только двухразрядного типа. Микроконтроллеры используются с выпрямителями. Повышенной влажности амперметры данного типа не боятся. У некоторых модификаций имеются усилители. Если заниматься сборкой устройства, то потребуются коммутируемые резисторы. Источником стабильного тока может выступать обычная литий-ионная батарейка. Диод в данном случае не нужен.

Перед установкой микроконтроллера важно припаять фильтр. Преобразователь для литий-ионной потребуется переменного типа. Показатель чувствительности у него находится на уровне 4.5 мк. При резком падении напряжения в цепи необходимо проверить резисторы. Коэффициент деления в данном случае зависит от пропускной способности компаратора. Минимальное давление приборов данного типа не превышает 45 кПа. Непосредственно процесс преобразования тока занимает около 230 мс. Скорость передачи тактового сигнала зависит от качества счетчика.

Схема селективных устройств

Селективный цифровой амперметр постоянного тока изготавливается на базе компараторов с высокой пропускной способностью. Допустимая ошибка моделей равняется 0.3 %. Работают устройства по принципу одностадийного интегрирования. Счетчики используются только двухразрядного типа. Источники стабильного тока устанавливаются за компаратором.

Резисторы применяются коммутируемого типа. Для самостоятельной сборки модели потребуются два трансивера. Фильтры в данном случае могут значительно повысить точность измерений. Минимальное давление приборов лежит в районе 23 кПа. Резкое падение напряжения наблюдается довольно редко. Сопротивление шунта, как правило, не превышает 2 Ом. Токоизмерительная частота зависит от работы компаратора.

Универсальные приборы измерений

Универсальные приборы измерений подходят больше для бытового использования. Компараторы в устройствах часто устанавливаются не большой чувствительности. Таким образом, допустимая ошибка лежит в районе 0.5%. Счетчики используются трехразрядного типа. Резисторы применяются на базе конденсаторов. Триоды встречаются как фазового, так и импульсного типа.

Максимальное разрешение приборов не превышает 12 мА. Сопротивления шунта, как правило, лежит в районе 3 Ом. Допустимая влажность для устройств составляет 7 %. Предельное давление в данном случае зависит от установленной системы защиты.

Щитовые модели

Щитовые модификации производятся на 10 и 15 В. Компараторы в устройствах устанавливаются с выпрямителями. Допустимая ошибка приборов составляет не менее 0.4 5. Минимальное давление устройств равняется около 10 кПа. Преобразователи применяются в основном переменного типа. Для самостоятельной сборки устройства не обойтись без двухразрядного счетчика. Резисторы в данном случае устанавливаются со стабилизаторами.

Встраиваемые модификации

Цифровой встраиваемый амперметр выпускается на базе опорных компараторов. Пропускная способность у моделей довольно высокая, и допустимая погрешность равняется около 0.2 %. Минимальное разрешение приборов не превышает 2 мА. Стабилизаторы используются как расширительного, так и импульсного типа. Резисторы устанавливаются высокой чувствительности. Микроконтроллеры часто применяются без выпрямителей. В среднем процесс преобразования тока не превышает 140 мс.

Модели DMK

Цифровые амперметры и вольтметры данной компании пользуются большим спросом. В ассортименте указанной фирмы имеется множество стационарных моделей. Если рассматривать вольтметры, то они выдерживают максимальное давление 35 кПа. В данном случае транзисторы применяются тороидального типа.

Микроконтроллеры, как правило, устанавливаются с преобразователями. Для лабораторных исследований устройства данного типа подходят идеально. Цифровые амперметры и вольтметры этой компании производятся с защищенными корпусами.

Устройство Торех

Указанный амперметр (цифровой) производится с повышенной проводимостью тока. Максимальное давление устройство выдерживает в 80 кПа. Минимальная допустимая температура амперметра равняется -10 градусов. Повышенной влажности указанный измерительный прибор не боится. Устанавливать его рекомендуется рядом с источником тока. Коэффициент деления равняется только 0.8. Максимальное давление амперметр (цифровой) выдерживает в 12 кПа. Потребляемый ток устройства составляет около 0.6 А. Триод используется фазового типа. Для бытового использования данная модификация подходит.

Устройство Lovat

Указанный амперметр (цифровой) делается на базе двухразрядного счетчика. Проводимость тока модели равняется только 2.2 мк. Однако важно отметить высокую чувствительность компаратора. Система индикации используется простая, и пользоваться прибором очень комфортно. Резисторы в этот амперметр (цифровой) установлены коммутируемого типа.

Также важно отметить, что они способны выдерживать большую нагрузку. Сопротивление шунта в данном случае не превышает 3 Ом. Процесс преобразования тока происходит довольно быстро. Резкое падение напряжения может быть связано только с нарушением температурного режима прибора. Допустимая влажность указанного амперметра равняется целых 70 %. В свою очередь максимальное разрешение составляет 10 мА.

Модель DigiTOP

Этот цифровой вольтметр-амперметр постоянного тока выпускается с опорными диодами. Счетчик в нем предусмотрен двухразрядного типа. Проводимость компаратора находится на отметке в 3.5 мк. Микроконтроллер применяется с выпрямителем. Чувствительность тока у него довольно высокая. Источником питания выступает обычная батарейка.

Резисторы используются в приборе коммутируемого типа. Стабилизатор в данном случае не предусмотрен. Триод установлен только один. Непосредственно преобразование тока происходит довольно быстро. Для бытового использования этот прибор подходит хорошо. Фильтры для увеличения точности измерения предусмотрены.

Если говорить про параметры вольтметра–амперметра, то важно отметить, что рабочее напряжение находится на уровне 12 В. Потребление тока в данном случае равняется 0.5 А. Минимальное разрешение представленного прибора составляет 1 мА. Сопротивление шунта располагается на отметке в 2 Ом.

Коэффициент деления вольтметра-амперметра только 0.7. Максимальное разрешение указанной модели составляет 15 мА. Непосредственно процесс преобразования тока занимает не более 340 мс. Допустимая ошибка указанного прибора располагается на уровне в 0.1 %. Минимальное давление система выдерживает в 12 кПа.

Амперметры малых токов или что такое амперметр или схемы подключения амперметра

Амперметры малых токов или что такое амперметр или схемы подключения амперметра схемы подключения амперметра Что такое Амперметр амперметры малых токов

Амперметры малых токов.

Мы знаем, например, что самцы некоторых видов бабочек амперметры малых токов способны отыскивать самок своего вида за километры и километры. Кто поймет, что в стихе, ныне сложенном мной, Словно скованы стужей поэта Что такое Амперметр дерзанья. В частности, в содружестве с работниками Октябрьской железной дороги проведен целый ряд усовершенствований, позволивший улучшить Амперметр обслуживание пути. Но сколь часто чудовищный образ их жизни ничем не такое отличается от того, который приводит к ним их пациентов. нейрон зерновидный Амперметр ulare, LNH — общее название мелких Н. сонная схемы подключения амперметра ямка fossa carotica, BNA — см. христианства официальной религией схемы и до создания в самом начале 5 в. аппендикулярный амперметры малых токов appendicularis — относящийся к аппендиксу. Кто не отсекает себя от семени жизни, тот токов зовется духовным человеком. Наполеону пришлось столкнуться в России не только с армией, но и со всем народом. после того, как откроет глаза, предметы, которые только что были слишком широкими, кажутся Что такое Амперметр слишком узкими. Для предупреждения побочных явлений, развития кандидамикоза поражения кожи и слизистой оболочки схемы подключения амперметра рекомендуется применять одновременно витамины таблетки Витациклин противогрибковые средства нистатин, леворин, имеютсятакже специальные драже, содержащие тетрациклин вместе с нистатином. Нравственные устои в его душе основательно парк прокат велосипедов компрессор 20 8 саморез 4 5 продукция иф роше nokia av connector китайская рулетка фассбиндера строительная фирма Ленрусстрой рейтинг банков татарстан косой взгляд фотографии гинекология академика янгеля ташкентский цирк афиша расшатаны. В конце концов нашелся поэт, которого эти предания вдохновили настолько, амперметры малых токов что он обессмертил их, написав поэму, а написанное слово, как известно, остается в веках. Он был знаком с теми восточными формами гипноза малых и способами его применения, которые до сих пор почти неизвестны на Западе. Бурденко — Бакулева оментодуроанастомоз Н. Пусть пыль забвения Меня покроет, токов Но на льстецов Не буду я похож. Глубоко познав ученика и определив его доблести и неподдающиеся полному Что такое Амперметр устранению недостатки, тренеру следует найти возможность так их обыграть, чтобы положительное нейтрализовало отрицательное.

Что такое амперметр.

для ее схемы подключения амперметра фиксации, закрытия раневой поверхности. Монтаж и композиция кадра, различные способы сочетания музыки и изображения, приемы работы оператора строятся с учетом размеров экрана. В конце вывода должна быть получена цепочка терминальных символов- конкретных подключения слов рис Быстрому развитию математической теории грамматик способствовало то, что, как обнаружил в конце х годов нашего века Н. За вычетом выбросов Мон-Пеле и сентвинсентского Суфриера все амперметры малых токов пятнадцать извержений, зафиксированных на Антильской дуге в историческую эпоху, были, похоже, фреатическими. Не случайно книгу Толстого сравнивали с Исповедью Руссо, амперметры с романом Диккенса Дэвид Копперфилд В форме воспоминаний Петра Гринева о детстве, отрочестве и юности строится повествование в Капитанской дочке Пушкина. Так, были приняты положения о лесоразработке и кузнечном производстве. Можете ли вы его токов немного сдвинуть так, чтобы оно стало более динамичным. Вспомните какую-нибудь Что такое Амперметр форму манипулирования, которую Вы использовали в детстве и применяете до сих пор Вспомните, что доставляло Вам радость в детстве и что Вы с удовольствием делаете до сих пор Состояния Вашего Я и Ваши чувства Представьте себя дома одного в грозовую ночь. обусловленное нарушениями регуляции энергетического обмена при поражении такое нижнемедиального ядра гипоталамуса. Именно этим и занимается схемы подключения амперметра переформирование. Мужчина: Как вы считаете, в каком возрасте устанавливается устойчивое подключения доминирование одной из рук. Энгр говорил ученикам Даже у дыма есть форма, есть линейный рисунок В течение схемы многих веков именно линейно-силуэтный рисунок линия и плоское пятно был основой живописи. Мокрота в виде зеленоватой, вязкой или жидкой, грязноватой, водянистой, кровянистой амперметры малых токов слизи или темной крови со сгустками. Как выглядит здание токов или комната. Но я немедленно осознаю, что подпрыгнул из-за внезапного звука, осознаю, что это за звук, замечу, амперметры что автомобиль не едет на меня, и потому довольно быстро успокоюсь. В этом Что такое Амперметр случае для предупреждения развития инфекции несколько раз втечениедня следует промывать мочевой пузырь через катетер дезинфицирующим раствором например, фурацилина. Частное значение этого примера определяется тем, что изменение системы саморегуляции, создающее в конечном итоге повышенную выработку холестерина, вызывается сигналами, идущими от половых желез, то есть механизм смерти остро включается в соответствии с потребностями программы размножения. В конце книги имеется небольшая схемы подключения амперметра таблица относительно якорения. Для нейтрализации подслушивающих акустических устройств используются амперметры малых токов генераторы шума. Стены грота, переменяя белый цвет с черным, преумножали пасмурность сего подземельного места В Капову пещеру частенько наведываются туристы. Комментарии амперметры переводчика Чанъань — столица Китая во времена династии Тан.

Схемы подключения амперметра.

Только вдруг два синеньких огня Что такое Амперметр вспыхнуло. А планки Амперметр орденские на груди — он сохранил, но мало кто понимал, что этот человек боевые ордена получил в мирные годы. физиолог — способ искусственной вентиляции легких, при котором выдох Амперметр вызывают сдавлением грудной клетки пострадавшего, лежащего на животе, а вдох происходит пассивно. Ба — река в той такое же местности. Видит, дело к зиме пошло, она и думает, сколько корму этой схемы подключения амперметра птице понадобится, а толку от нее никакого, если колоть нельзя. при которой источник гамма-излучения удален от поверхности тела на расстояние с м. Не воскреснем из-под спуда, Всяк навеки там забыт: амперметры малых токов Вход туда для всех открыт — Нет исхода уж оттуда. Содержание ее составляет пять тем: Какую информацию относительно текущего и желаемого малых состояния клиентов жизненно необходимо получить с помощью чувств. Большое значение приобрела и деятельность частных сцен прежде всего Русской частной оперы которая была основана Что такое Амперметр в Москве известным меценатом С. Х разд Фурункул схемы подключения амперметра уха — см. Нельзя назначать препарат на основании одного симптома, ведь этот симптом присутствует не менее чем у пятидесяти амперметры малых токов препаратов. короткий период сухого жара, затем горячий амперметры пот и сильный жар. Отношения ребенка с родителями и окружающая его обстановка в семье малых являются первым опытом взаимоотношений с людьми и миром. при нервном возбуждении, равно как при душевных болезнях предпочтительнее токов АРСЕНИК АЛЬБУМ Arsenicum album -белый мышьяк. Ближе к вечеру появляются беспокойство, Что такое Амперметр тревога и суетливость. Напитки — чай, некрепкий кофе, соки фруктовые и овощные, отвар шиповника. Наташа бросилась в коридор, но по дороге передумала Сначала выпущу Кузьку, он совсем замерз — Что случилось Открывай сейчас же Наташа — кричали в коридоре и ломились в дверь Кто там такое спросила Наташа, поворачивая ключ И она еще спрашивает ответили ей и потащили в комнаты диван, телевизор и много других вещей. Когда у больного сильный жар, все тело очень горит, особенно красно и горячо лицо, но при попытке раскрыться возникает озноб, такое лихорадочное состояние, вызванное схемы подключения амперметра воспалительным процессом или последующим состоянием будет ли сопровождаться горловым заболеванием, ревматизмом или каким-либо иным страданием, мы можем с уверенностью дать Нукс-Вомику. Щитки состоят амперметра из чистой колонии грибка и издают неприятный мышиный запах.
главная
мы же теперь зовемся Applera. карта сайта

Высокочастотный амперметр — RadioRadar

У коротковолновиков при настройке или испытаниях аппаратуры нередко возникает необходимость измерять ток высокой частоты. Стандартных приборов для подобных измерений обычно у радиолюбителя нет. Вот высокочастотное напряжение измерить легко (диод, конденсатор, индикатор). В приборах проблем с измерением напряжения не возникает. Там есть корпус, относительно которого меряют все напряжения. И провода, идущие от точек измерения до ВЧ-вольтметра, обычно столь коротки (в значениях длины волны измеряемого напряжения λ), что почти не влияют на проверяемое устройство.

А вот в антенной технике сложнее. Во-первых, в антеннах часто вообще не бывает «земли» (например, симметричные антенны). Во-вторых, даже если «земля» и есть (скажем, GPили диполь с Y-согласованием), измерительные провода получаются недопустимо длинными. Представьте себе, как будет выглядеть попытка измерить напряжение в середине GP: ведь от этой точки до основания штыря придётся тянуть провод! Они фактически становятся частью антенны, изменяют её работу и распределение напряжения настолько, что точность и ценность таких измерений очень низки.

Для изучения и измерения того, что происходит в антенных проводниках, нужен ВЧ-амперметр. Он, в отличие от вольтметра, подключается в одной точке, а значит, не имеет длинных измерительных проводов, искажающих измерение.

Основой ВЧ-амперметра является датчик тока. Это специальный ВЧ-транс-форматор на ферритовом кольцевом магнитопроводе. Первичной обмоткой этого трансформатора является провод, в котором мы измеряем ток. Вторичная обмотка состоит из нескольких десятков витков, нагруженных на низкоомный резистор.

Показанный на рис. 1 токовый трансформатор работает так. Ток в измеряемом проводе через магнитопровод наводит ток во вторичной обмотке, который будет меньше тока в первичной цепи в отношение числа витков обмоток. Например, при отношении числа витков обмоток 20 (как в нашем приборе) он будет меньше в 20 раз. Этот ток, протекая через нагрузочный резистор, создаст на нём падение ВЧ-напряжения. Последнее уже можно измерить любым ВЧ-вольтметром (тут есть две точки для измерения — выводы вторичной обмотки): от детекторного диода до анализатора спектра или приёмника.

Рис. 1. Схема токового трансформатора

Если сопротивление нагрузочного резистора R выбрать, например, 50 Ом, при токе I_вх в первичной обмотке трансформатора напряжение U_вых (на его вторичной обмотке будет U_выx=( I_вх/20)*50=2,5I_вx. Сопротивление 50 Ом в качестве нагрузки выбрано неслучайно, а для того, чтобы имелась возможность в качестве измерителя ВЧ-напряжения использовать приёмник или анализатор спектра (измерение очень маленьких ВЧ-токов).

Отношение N числа витков обмоток, т. е. число витков вторичной обмотки (первичная всегда имеет один виток), выбрано из компромиссных соображений. С одной стороны, чем меньше витков во вторичной обмотке, тем широкополоснее будет трансформатор. А с другой стороны, чем больше N, тем меньше вносимое в измеряемый провод сопротивление и меньше влияния нашего трансформатора на измеряемый провод. Вносимое сопротивление равно R/N², т. е. в нашем случае 50/20²=0,125 Ом. Таким образом, активное входное сопротивление нашего ВЧ-амперметра — 0,125 Ом, что допустимо для большинства измерений.

Нам требуется измерительный прибор, а не «показометр». Для этого надо, чтобы магнитопровод мог работать в заданной полосе (т. е. феррит не должен быть слишком низкочастотным) и не насыщаться при значительных токах в измеряемом проводе (т. е. размеры магнитопровода должны быть достаточно большими).

Кроме того, магнитопровод должен быть распадающимся на две половинки, а его каркас — защёлкивающимся. Без этого пользоваться прибором будет почти невозможно: вы же не будете всякий раз продевать начало измеряемого провода сквозь магнитопровод и двигать последний до точки измерения.

И последнее (по упоминанию, но не по значению) требование к магнитопро-воду токового трансформатора: отверстие должно быть большим, чтобы иметь возможность измерять ток в оплётках толстых кабелей.

Исходя из вышеизложенного, был выбран магнитопровод 28A3851-0A2 размерами 30x30x33 мм и с отверстием диаметром 13 мм. Это помехоподавляющий защёлкивающийся магнитопровод из феррита с начальной магнитной проницаемостью около 300 на частоте 25 МГц. Скорее всего, подойдут и многие другие, аналогичные по назначению магнитопроводы.

Наматываем на магнитопроводе 20 витков тонкого монтажного провода (рис. 2) и защищаем вторичную обмотку термоусаживаемой трубкой (рис. 3).

Рис. 2. Магнитопровод с тонким монтажным проводом

Рис. 3. Магнитопровод с термоусаживаемой трубкой

Прикрепляем его к небольшой (20…30 см) диэлектрической штанге с коаксиальным приборным разъёмом на нижнем конце. От разъёма до вторичной обмотки в штанге проводим тонкий коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом.

Теперь можно проверить качество изготовленного токового трансформатора. Для этого проведём измерения по схеме, показанной на рис. 4.

Рис. 4. Схема для измерений

Оценим ожидаемый коэффициент передачи. Ток через R1 равен U_вх/R1. Подставляя это вместо I_вх в предыдущую формулу, получим U_вых=U_вх/20.

То есть коэффициент передачи такой цепи будет 1/20 или -26 дБ. Это при идеальной работе трансформатора. Сравним это расчётное значение с практикой. Результаты измерений в полосе 0,3…30 МГц показаны на рис. 5.

Рис. 5. Результаты измерений в полосе 0,3…30 МГц

Видно, что отличие коэффициента передачи от расчётного составляет менее 0,9 дБ, т. е. трансформатор получился весьма точным измерительным датчиком. И нельзя поручиться за то, что завал АЧХ на ВЧ-краю связан со свойствами феррита, а не с реальным падением тока через трансформатор. Дело в том, что провод, проходящий через трансформатор, имеет ненулевую индуктивность, которая повышает импеданс нагрузки, отчего немного растёт результирующий КСВ (достигая 1,1 на частоте 30 МГц) и падает ток нагрузки. И очень похоже на то, что падение графика на АЧХ просто показывает правду: ток в нагрузке на ВЧ падает.

В любом случае видно, что точность измерения весьма высока (погрешность менее 1 дБ) в полосе частот от 0,3 до 30 МГц.

Описанный выше трансформатор тока используется в двух вариантах.

Во-первых, для автономной работы (например, на крыше для измерений тока в антеннах и изучения его распределения или для поиска по каким кабелям радиостанции растекается синфазный ток от передатчика) к трансформатору подключается диодный детектор с входным сопротивлением 50 Ом с переключателем пределов измерений и стрелочным прибором. Например, такой, как показан на рис. 6.

Рис. 6. Схема подключения

Резисторы R3-R6 подбираются исходя из чувствительности стрелочного прибора по следующей методике. При положении переключателя SA1 «10 А» на вход прибора подаём от источника питания постоянное напряжение 25 В и, подбирая резистор R6, устанавливаем полное отклонение шкалы. Делать это надо быстро, резисторы R1 и R2 сильно греются. На пределе «3 А» то же самое делаем при напряжении 7,5 В подбором резистора R5, на пределе «1 А» — при напряжении 2,5 В подбираем резистор R4, на пределе «0,3 А» — при напряжении 0,75 В подбираем резистор R3.

Получается удобный автономный ВЧ-амперметр, с помощью которого можно исследовать почти любые антенны. Почти потому, что сопротивление любого амперметра должно быть во много раз меньше сопротивления измеряемой цепи. Поэтому применять этот ВЧ-амперметр в тех местах, где сопротивление меньше нескольких ом (КЗ шлейфы, магнитные рамки, укороченные антенны), не то чтобы нельзя, но неразумно. Включение амперметра в такие места вызовет заметное изменение тока, и истинное его значение вы не узнаете.

Для измерения малых токов (например, паразитных синфазных токов помех в различных шнурах и кабелях) к трансформатору подключают 50-омный вход приёмника или анализатора спектра.

Например, на рис. 7 показано, какие сигналы присутствуют в сетевом шнуре удлинителя, к которому подключены компьютер, монитор и цифровой осциллограф (тоже, в принципе, компьютер). Изучается полоса любительского диапазона 160 метров от 1,8 до 2 МГц.

Рис. 7. График, иллюстрирующий присутствие сигналов в сетевом шнуре удлинителя, к которому подключены компьютер, монитор и цифровой осциллограф

Такую нерадостную картину дают всего три импульсных блока питания. Причём это ещё хорошие блоки питания, отвечающие нормам на паразитное излучение. Это, однако, не исключает того факта, что приёму DX они вполне могут мешать. Описанный ВЧ-датчик тока поможет найти наиболее проблемные, в смысле излучения помех, кабели и приборы.

Автор: Игорь Гончаренко (DL2KQ), г. Бонн, Германия

Как пилоты используют амперметры | Study.com

Как пилоты используют амперметры

Основная задача амперметра — контролировать работу электрической системы самолета. Он показывает, вырабатывает ли генератор или генератор достаточно электроэнергии, и получает ли это электричество аккумулятор. На некоторых самолетах вместо амперметров есть сигнальные лампы, но они используют их точно так же.

В самолете амперметр содержит стрелку с нулевым значением в центре, положительные числа справа и отрицательные числа слева.Отрицательное число (отклонение влево) означает, что батарея потребляет больше электроэнергии, чем заменяется. Положительное число означает, что на аккумулятор подается больше электричества, чем используется (аккумулятор заряжается). В большинстве случаев игла должна находиться посередине или немного правее. Если амперметр идет в крайнее правое положение, это означает, что регулятор неисправен, а если он идет в крайнее левое положение, это означает, что генератор или генератор неисправны. Это важная информация, которую должен знать пилот, чтобы проблему можно было исправить.Если проблема достаточно серьезна, это может означать, что самолету нужно будет приземлиться при первой же возможности.

Амперметр, как у самолета, с нулем в центре.

Например, если пилот смотрит на амперметр и видит, что он указывает в крайнее левое положение, это означает, что дополнительное электричество не поступает на аккумулятор. Пилоту нужно будет предпринять некоторые практические шаги, чтобы разрешить ситуацию, потому что вскоре электрическая энергия снизится, если аккумулятор не будет заряжаться.В этой ситуации пилот может выключить и снова включить электрическое питание, используя автоматический выключатель для сброса генератора или генератора. Если проблема не может быть решена, пилоты могут полностью выключить генератор, чтобы избежать риска других электрических проблем, таких как возгорание. Они могут даже попытаться выяснить, какой компонент электрической системы неисправен, включив и выключив их по отдельности. Если проблема не может быть устранена, пилоту может потребоваться приземлиться в ближайшем аэропорту, используя ограниченное оборудование.Это может быть очень опасно в зависимости от ситуации, особенно ночью или в плохую погоду. Поэтому следить за электрическими системами жизненно важно для любого пилота.

Краткое содержание урока

Амперметр измеряет электрический ток, протекающий по проводу или цепи. В самолете он сообщает вам, правильно ли работают электрические системы. Нулевое значение означает, что проблем нет. Положительное число на амперметре означает, что батарея получает больше электроэнергии, чем используется, что говорит о том, что регулятор работает неэффективно (или вообще не работает, если это большое положительное число).Отрицательное число на амперметре означает, что потребляется больше электричества, чем получает батарея, а это означает, что генератор переменного тока (или генератор) работает неправильно или вообще.

Если регулятор не работает, это может привести к перегреву электрических компонентов и вызвать электрический пожар. Если генератор не работает, электрические системы будут работать только до тех пор, пока батарея не разрядится. В любом случае это серьезные проблемы, на которые пилоту нужно реагировать, и они могут вызвать аварийную посадку.

Видеоурок: Устройство амперметра

Стенограмма видео

В этом видео мы собираемся Говоря о конструкции амперметра, устройства, которое мы используем для измерения тока в цепи. Посмотрим, как сделать амперметр с использованием гальванометра и резистора, известного как шунтирующий резистор.И мы увидим, как рассчитать требуемое сопротивление шунтирующего резистора в зависимости от свойств гальванометр и величину тока, которую мы хотим измерить. Поскольку конструкция амперметра основана на вокруг гальванометра, давайте начнем с того, что напомним себе, как гальванометр ведет себя.

Гальванометр — это электромеханическое устройство, которое реагирует на направление и величину Текущий.Если мы применим разность потенциалов к гальванометру, то возникающий ток заставляет стрелку на гальванометре отклониться к одному концу шкалы. Если мы изменим полярность эта разность потенциалов, которая меняет направление тока, затем стрелка гальванометра отклоняется к другому концу шкалы. На данный момент мы видим, что игла полностью направлена к одному концу шкалы.Можно сказать, что это максимум прогиб.

Но если уменьшить размер разность потенциалов, уменьшающая силу тока, тогда мы видим, что игла отодвигается от конца шкалы. Мы действительно находим это для небольших токах прогиб стрелки гальванометра пропорционален величине тока. Это означает, что гальванометр может эффективно измерять величину тока, пока этот ток невелик достаточно.Обычно мы обнаруживаем, что гальванометр достигнет полного отклонения для тока в микроампер или область миллиампер.

Значит, если этот гальванометр дошел полное отклонение для тока величиной 100 мкА в любом направлении, затем он сможет точно измерить размер и направление тока до тех пор, пока так как он был меньше 100 мкА. Так похоже на маленькие тока, мы могли бы просто использовать гальванометр в качестве амперметра.И если бы мы могли найти способ расширить диапазон гальванометра, тогда мы могли бы использовать его для больших токов как хорошо. Однако, если бы мы попытались просто использовать гальванометр как амперметр, мы сталкиваемся с проблемой из-за того, что гальванометр имеет собственное внутреннее сопротивление.

Чтобы показать, почему мы не можем просто использовать гальванометр, который действует как амперметр, давайте рассмотрим эту простую схему, содержащую просто ячейка и резистор.Здесь ячейка дает некоторую напряжение 𝑉 на нашем резисторе, которое, можно сказать, имеет сопротивление 𝑅. И это создает ток, который мы позвоним 𝐼. А закон Ома гласит, что величина нашего тока равна величине нашего напряжения 𝑉, деленной на размер наше сопротивление 𝑅. А теперь посмотрим, что произойдет, если мы вводим в схему гальванометр и пытаемся использовать его для измерения текущий 𝐼. И чтобы упростить жизнь мы скажем, что 𝑉 и 𝑅 таковы, что меньше полной ток отклонения гальванометра.

Хорошо, вот наш гальванометр соединены последовательно с другими компонентами. Теперь, к сожалению, мы сталкиваемся с Проблема здесь в том, что у гальванометра есть собственное сопротивление. Это означает, что как только мы подключите его к цепи, он изменяет общее сопротивление цепи. И так он меняет ток, который мы пытались измерить в первую очередь. Так что это явно не очень полезный. Это почти как с линейкой который изменяет длину объекта, когда мы пытаемся его измерить.Мы можем сделать это явным в нашем принципиальная схема путем подключения дополнительного резистора с сопротивлением G, то есть сопротивление нашего гальванометра. И это дает понять, что Фактически в нашей схеме теперь два резистора.

На этом этапе полезно напомним, что когда у нас есть резисторы, соединенные последовательно, общее сопротивление, которое мы могли бы назвать 𝑅 T, равным сумме отдельных включенных сопротивлений.Для ясности скажем, что это оригинальный резистор имеет сопротивление единицы. Затем мы можем написать, что общая сопротивление цепи 𝑅 T равно 𝑅 один плюс 𝑅 G. И мы можем видеть, как это влияет на ток в цепи, применяя к ней закон Ома как весь. Теперь разность потенциалов примененный к схеме не изменился; это все еще 𝑉. Но сопротивление теперь равно 𝑅 один плюс 𝑅 G.А поскольку один плюс 𝑅 G больше, чем единицы, это означает что мы делим 𝑉 на большее число, что означает, что текущий 𝐼 равен меньше.

К счастью, есть способ справиться с проблемой гальванометра, изменяющего ток в цепи. Мы делаем это, добавляя второй резистор параллельно гальванометру. Когда мы добавляем параллельную ветвь к Таким образом, мы обнаруживаем, что ток делится между двумя ветвями.Некоторые из нынешних еще пройдут через гальванометр, а остальная часть пойдет по гальванометру через этот новый резистор. Предлагая альтернативу маршрут, по которому нужно следовать по цепи, мы фактически уменьшаем сопротивление цепи в целом. Таким образом, добавление этого резистора уменьшает общее сопротивление всего в этом желтом квадрате.

Потому что эффект этого нового резистор заключается в том, что часть тока теперь шунтируется вокруг гальванометра, мы называем это шунтирующий резистор.И мы можем сказать, что у него есть сопротивление S. Если мы выберем сопротивление шунта так, чтобы его сопротивление было намного меньше, чем гальванометра, то есть мы выбираем 𝑅 S так, чтобы оно было намного меньше 𝑅 G, тогда мы обнаруживаем, что большая часть тока проходит через шунтирующий резистор потому что он имеет меньшее сопротивление и только небольшой ток проходит через гальванометр. Потому что большая часть заряда сейчас течет по пути с очень низким сопротивлением, это означает, что все в желтый прямоугольник оказывает незначительное влияние на сопротивление цепи, что означает что на ток почти не влияет.

Кроме того, потому что небольшой, но фиксированная пропорция тока проходит через гальванометр, что означает Стрелка гальванометра пропорциональна току в цепи. Итак, тщательно выбирая сопротивление этого шунтирующего резистора, мы контролируем, как ток распределяется между две параллельные ветви. Это означает, что мы можем убедиться, что ток в гальванометре достаточно высок, чтобы стрелка показывала четкую чтение, но достаточно низкое, чтобы игла не отклонялась полностью.И это базовая конструкция принцип амперметра. При построении амперметра в этом Кстати, важно, чтобы сопротивление шунтирующего резистора было выбрано так, чтобы получить наилучшие результаты. И найти лучшее соотношение цены и качества это сопротивление, мы можем использовать закон Ома.

Итак, поскольку мы пытаемся найти Сопротивление, давайте изменим закон Ома, чтобы сделать 𝑅 субъектом. Это дает нам равно 𝑉 над 𝐼.И потому что мы хотим найти сопротивление шунтирующего резистора 𝑅 S, это означает, что 𝑉 в нашем уравнении должно быть напряжение, приложенное к шунтирующему резистору — мы можем назвать это 𝑉 S — и 𝐼 в нашем уравнении будет ток в шунтирующем резисторе; мы можем назвать это S. Обозначим на нашей принципиальной схеме S, а также обозначим 𝐼 G, ток в гальванометр. Теперь мы можем сделать некоторые замены в это выражение, чтобы сделать его более полезным.

Во-первых, мы можем признать, что напряжение на шунтирующем резисторе, то есть 𝑉 S, такое же, как и приложенное напряжение через гальванометр. Мы знаем это, потому что двое параллельные ветви подключаются к остальной цепи в тех же точках. Итак, есть фиксированный потенциал разница между этими двумя точками. Итак, в нашем выражении мы можем замените 𝑉 S на 𝑉 G, напряжение на гальванометре.Во-вторых, потому что входящие ток 𝐼 разделен на две части, 𝐼 G и 𝐼 S, можно сказать, что 𝐼 равно 𝐼 G плюс 𝐼 S. Вычитание 𝐼 G из обеих частей этого выражения дает нам минус 𝐼 G равно S. И мы можем подставить это в наше выражение, чтобы получить 𝑅 S равно G больше 𝐼 минус 𝐼 G.

Наш последний шаг в этом выводе заключается в замене 𝑉 G, напряжения на гальванометре.Преобразуя закон Ома, чтобы сделать 𝑉 испытуемый дает нам 𝑉 равно 𝐼 𝑅, что означает, что G, напряжение на гальванометр, равен 𝐼 G, ток в гальванометре, умноженный на 𝑅 G, сопротивление гальванометра. Подставляя это вместо 𝑉 G в нашем выражении остается S равно 𝐼 G 𝑅 G, деленное на 𝐼 минус G, где 𝑅 S — сопротивление шунтирующего резистора, 𝐼 G — ток в гальванометра, 𝑅 G — сопротивление гальванометра, а 𝐼 — ток в схема.

Сейчас на практике амперметры имеют максимальное значение 𝐼, которое они могут измерить. И для этого значения 𝐼 мы ожидаем стрелка амперметра должна быть полностью отклонена. Другими словами, для нашего амперметра максимальный номинальный ток, мы хотим, чтобы ток в гальванометре 𝐼 G был полный ток отклонения гальванометра. Учитывая этот конкретный случай дает нам другой способ интерпретации переменных в этом уравнении.Мы можем думать о 𝐼 как о максимальный ток, который может измерить наш амперметр, другими словами, диапазон нашего амперметр. И мы можем думать о 𝐼 G как о полный ток отклонения нашего гальванометра, другими словами, диапазон нашего гальванометр.

Итак, уравнение теперь сообщает нам сопротивление шунта, которое нам нужно использовать, чтобы иметь возможность измерять ток 𝐼, учитывая гальванометр с максимальным током отклонения G и сопротивлением 𝑅 Г.Мы также можем изменить это уравнение, чтобы получить формулу для максимального диапазона амперметра в зависимости от свойств его компонентов. Для этого нам просто нужно сделать 𝐼 предмет. Итак, мы можем начать с умножения обоих части уравнения на знаменатель в правой части, затем разделите обе сторон на 𝑅 S, и, наконец, добавьте 𝐼 G к обеим сторонам, чтобы получить, равное 𝐼 G раз G больше 𝑅 S плюс 𝐼 G.

Эта формула сообщает нам диапазон наш амперметр 𝐼 с точки зрения диапазона нашего гальванометра 𝐼 G, сопротивление гальванометр G, а сопротивление шунтирующего резистора S.Теперь есть один более важный момент, на который следует обратить внимание, когда мы строим амперметр таким образом. Схема, которую мы показываем в желтый прямоугольник — это амперметр постоянного или постоянного тока, что означает, что он измеряет величину ток в одном направлении. Однако большинство гальванометров сделано, чтобы указать величину тока, текущего в любом направлении. Это означает, что ноль стремится к быть посередине, и игла будет отклоняться либо влево, либо вправо, в зависимости от направления тока.

Потому что здесь мы создаем DC амперметр, нас интересует только ток, идущий в одном направлении. Это означает, что мы фактически хотим только использовать половину шкалы. Затем мы можем вычислить максимальное ток отклонения, который идет здесь по шкале, по формуле в верхнем левом углу экрана. В результате получается амперметр, который точно измеряет ток в одном направлении. Хорошо, теперь, когда мы рассмотрели принципы, лежащие в основе конструкции амперметра, давайте попробуем ответить на вопрос.

Какая из следующих цепей на диаграммах наиболее правильно изображен гальванометр совмещенный с шунтирующим резистором используется в качестве амперметра для измерения тока в цепи с прямым Источник тока?

Итак, мы видим, что нам дали три разные принципиальные схемы на выбор. И каждый из них содержит гальванометр, обозначенный буквой G внутри круга. Каждая из схем также содержит ячейка, которая представляет собой источник постоянного тока.И каждая из схем также содержит один или два резистора, подключенных по-разному. Вопрос просит нас идентифицировать в какой из этих схем показан гальванометр в сочетании с шунтирующим резистором используется как амперметр. А амперметр — это, конечно, устройство, которое измеряет ток.

Термин шунтирующий резистор относится к резистор со специальной функцией внутри амперметра. Но важно отметить, что шунтирующий резистор на самом деле просто нормальный резистор.Итак, давайте начнем с напоминания о том, что гальванометр — это устройство, которое указывает величину и направление тока внутри. Гальванометры обычно имеют циферблат. с нулем посередине. И ток, проходящий через гальванометр приведет к отклонению стрелки. Теперь до некоторого максимального тока отклонение стрелки гальванометра пропорционально проходящему току через это. Таким образом, уменьшая размер текущего уменьшит прогиб иглы.И изменив направление движения ток вызовет отклонение иглы в другом направлении.

Поскольку гальванометр реагирует на текущий предсказуемым образом, кажется разумным предположить, что мы могли бы просто использовать гальванометр как амперметр. Однако есть два основных проблемы с этим. Первая проблема в том, что гальванометры очень чувствительны, а это означает, что максимальный ток, который они могут указывают в любом направлении, как правило, находятся в области микроампер или миллиампер.Вторая проблема с попыткой использовать гальванометр в качестве амперметра в том, что гальванометры имеют свои внутренние сопротивление, поэтому на принципиальных схемах мы часто видим гальванометры представлен не только буквой G в круге, но и дополнительным резистором с сопротивление 𝑅 Г.

Наличие этой дополнительной сопротивление означает, что когда мы подключаем гальванометр к цепи, он может кардинально влияют на сопротивление цепи в целом, а значит меняется ток, который мы пытаемся измерить.Мы можем увидеть этот эффект в действии, если рассмотрим принципиальную схему (А). На этой принципиальной схеме мы просто включите последовательно ячейку, гальванометр и резистор.

Теперь, поскольку любая цепь, в которой мы попытка измерения с помощью гальванометра должна изначально иметь некоторое сопротивление до того, как мы добавили гальванометр, мы можем предположить, что схема должна иметь так выглядело до появления гальванометра.Итак, есть ячейка, в которой напряжение, которое мы назовем 𝑉, на резистор, который, как мы скажем, имеет сопротивление 𝑅 один. И мы знаем, что это должно произвести ток 𝐼 в соответствии с законом Ома, который гласит, что ток через резистор 𝐼 равен напряжению на этом резисторе 𝑉, деленному на сопротивление этого резистора 𝑅.

Но если мы хотим измерить размер этого тока, то подключение к гальванометру, как это, на самом деле плохой способ делаю это.Это связано с тем, что гальванометр имеет собственное сопротивление G. Когда мы подключаемся к сопротивлению последовательно, общее сопротивление этих резисторов равно сумме отдельных сопротивления. Это означает, что до того, как мы подключили гальванометр к нашей цепи, полное сопротивление цепи было всего один. Но после того, как мы подключили гальванометра, полное сопротивление один плюс G.Это означает, что текущий тоже меняется по закону Ома. Так что просто подключив гальванометр последовательно с другими компонентами изменит ток, который мы пытаемся мера. Итак, мы знаем, что (A) не правильный ответ.

Теперь мы можем предотвратить проблема сопротивления гальванометра, вносящего вклад в общее сопротивление схему, добавив еще один резистор, известный как шунтирующий резистор.Подключив этот резистор в параллельно гальванометру означает, что входящий ток разделяется между две параллельные ветви. Можно сказать, что некоторые из ток шунтируется вокруг гальванометра, поэтому этот резистор известен как шунтирующий резистор. И можно сказать, что у него есть сопротивление 𝑅 S. Теперь относительные величины тока через гальванометр, который мы можем назвать 𝐼 G, и ток в шунтирующем резисторе, который мы можем назвать S, зависит от относительных сопротивлений гальванометра и шунтирующий резистор.

Большая часть тока пойдет по пути наименьшего сопротивления. Итак, если шунтирующий резистор имел большее сопротивление по сравнению с гальванометром, тогда мы найдем большую часть тока проходит через гальванометр, что не повлияет на то, как схема вел себя. Однако если мы убедимся, что сопротивление шунтирующего резистора намного меньше, чем сопротивление гальванометра, то обнаруживаем, что большая часть тока проходит через шунт резистор.И только небольшое количество тока проходит через гальванометр.

Это идеальный вариант по двум причинам. Во-первых, потому что большинство ток проходит через шунтирующий резистор, но шунтирующий резистор имеет только очень небольшое сопротивление, это означает, что ток практически не изменяется. А во-вторых, потому что небольшой часть тока проходит через гальванометр, мы можем использовать гальванометр для индикации общего тока 𝐼 в цепи.И тщательно выбирая сопротивление шунтирующего резистора, мы можем убедиться, что ток в гальванометр никогда не превышает максимальный ток отклонения, что фактически решает наши проблемы. Первоначальная проблема гальванометра была слишком чувствительна к большим токам.

Действительно, подключение шунтирующего резистора параллельно с гальванометром, вот как делаются амперметры. Чтобы мы могли рассмотреть все в этой розовой рамке, чтобы соответствовать амперметру.Теперь, если мы посмотрим на два оставшиеся варианты ответа (B) и (C), мы видим, что обе эти принципиальные схемы эффективно содержать амперметр, то есть до тех пор, пока сопротивления этих резисторы значительно ниже сопротивлений гальванометров. Однако, если мы рассмотрим вариант (Б), мы видим, что если все в розовой рамке — амперметр, то это просто амперметр, подключенный к ячейке, поскольку в цепи нет других резисторов диаграмма.

Теперь, имея ячейку в цепи без сопротивления — не очень реалистичная ситуация, так как во всех цепях есть сопротивление. Таким образом, мы должны предположить, что исходная схема выглядела так. И в попытке измерить ток в этом резисторе, гальванометр был подключен параллельно, вот так. Однако подключение гальванометра таким образом разделит ток на две параллельные ветви, снова изменение тока, который мы пытались измерить в первую очередь.Фактически, единственный разумный ответ ответ на этот вопрос показан на принципиальной схеме (C), где сборка, состоящая из гальванометр и резистор, подключенные параллельно, похоже, были подключены к оригинальная схема, состоящая из последовательно соединенных ячейки и резистора.

Крепление гальванометра и шунтирующий резистор в цепь, как это означает, что ток в исходном Схема в основном без изменений.Но очень небольшая часть этого через гальванометр проходит ток, что вызывает отклонение стрелки который мы можем использовать, чтобы вывести ток. Итак, правильный ответ на это вопрос есть вариант (C).

Теперь давайте подведем итоги некоторых ключевых моментов. моменты, которые мы усвоили на этом уроке. Во-первых, мы видели, что амперметр можно сделать, подключив гальванометр и резистор, известный как шунтирующий резистор, параллельно друг другу.Сопротивление шунта резистор 𝑅 S должен быть намного меньше, чем сопротивление гальванометра 𝑅 G, поскольку представлен этим неравенством. Наконец, мы увидели, что если у нас есть гальванометр с максимальным измеряемым током G и сопротивлением G, затем построить амперметр с диапазоном 𝐼, нам понадобится шунтирующий резистор с сопротивление 𝑅 S, заданное этим выражением. Мы также можем переставить это выражение, подобное этому, чтобы вычислить диапазон данного амперметра.Это краткое изложение конструкции амперметр.

Почему при параллельном подключении сгорает амперметр? — MVOrganizing

Почему сгорает амперметр при параллельном включении?

Амперметр имеет очень низкое сопротивление, поэтому при параллельном подключении он потребляет очень большой ток и, таким образом, сгорает.

А можно вольтметр пережечь?

Не должен перегорать, если способен показывать напряжение питания.Из-за высокого сопротивления вольтметра маловероятно, что остальная часть цепи будет работать должным образом, если вообще будет, с измерителем, включенным последовательно.

Можете ли вы сломать мультиметр?

Да можно мультиметр испортить.

Что может повредить мультиметр?

Если есть дополнительный источник напряжения или цепь находится под напряжением, счетчик выдаст неверные показания. В некоторых случаях это дополнительное напряжение может повредить счетчик.

Почему у моего вольтметра возникла искра?

Возможно, при изменении диапазонов вы можете случайно переключиться на диапазон тока при подаче напряжения на измеритель.Это взорвет предохранитель. Предохранитель не относится к типу высокомощных, но если вы не измеряете линии питания с более высокой мощностью, это не должно быть проблемой. Он также имеет «аккумуляторную нагрузку» на тех же самых выводах.

Почему мой мультиметр показывает 1?

Если мультиметр показывает 1 или отображает OL, значит, он перегружен. Вам нужно будет попробовать более высокий режим, например режим 200 кОм или режим 2 МОм (мегаом). В этом нет ничего страшного, это просто означает, что необходимо отрегулировать ручку диапазона. Если мультиметр показывает 0,00 или почти ноль, то вам нужно понизить режим до 2 кОм или 200 Ом.

Должен ли мультиметр давать искры?

Вы можете проверить внутренний предохранитель мА, возможно, он перегорел. Потому что отказоустойчивое устройство вышло из строя. Он вообще не должен зажигать. Если мультиметр имеет приличную конструкцию, он должен иметь высокое сопротивление / напряжение и не должен представлять значимой нагрузки на цепь даже на постоянном токе.

Почему мой мультиметр показывает?

Причина № 1: мультиметр показывает неправильное напряжение: Низкий заряд батареи. Первая и наиболее вероятная причина, по которой ваш мультиметр показывает неправильное напряжение, заключается в том, что его батарея разряжена ниже номинального напряжения.Все электронные компоненты, устройства работают в определенном диапазоне напряжений.

Почему мой мультиметр показывает 0?

Если ваш мультиметр включается, но вы не получаете точных измерений, возможно, измерительные провода неисправны. Настройте мультиметр на измерение сопротивления и соедините вместе выводы щупа. Он должен показывать ноль Ом.

Как выглядит бесконечное сопротивление на мультиметре?

В VOM бесконечность означает обрыв цепи. На аналоговом мультиметре бесконечность отображается как непоколебимая стрелка, которая не смещается в крайнюю левую часть дисплея.На цифровом мультиметре бесконечность показывает «0. Л. »

Как проверить точность мультиметра?

Установите мультиметр на минимальное значение сопротивления (слово «Ом» или символ «Ω» также может обозначать сопротивление). Коснитесь красным датчиком черного датчика. Убедитесь, что на дисплее отображается «0», поскольку между двумя датчиками не должно быть никакого сопротивления. Найдите резистор известного номинала.

Почему мой мультиметр не обнуляется в режиме переменного напряжения?

Q: Почему мой мультиметр не достигает нуля в режиме переменного напряжения? Большинство мультиметров с истинным среднеквадратичным значением имеют спецификации минимального напряжения переменного тока и уровня тока как для режима переменного напряжения, так и для режима переменного тока, обычно от 3% до 5% диапазона.

Как узнать, сломался ли мультиметр?

Если вы попытаетесь измерить ток с помощью перегоревшего предохранителя, вы, вероятно, заметите, что измеритель показывает «0,00» и что система не включается, как должна, когда вы присоединяете мультиметр. Это связано с тем, что внутренний предохранитель сломан и действует как обрыв провода или разрыв.

Что такое амперметр, конструкция, работа, типы и применение

Здравствуйте, друзья, надеюсь, вам всем весело в жизни. В сегодняшнем руководстве мы объясним, что такое амперметр . в 1820 году Ганс Христиан Эрстед, принадлежавший к Дании, обнаружил взаимосвязь между током, магнитным полем и физическими силами (гравитация, электромагнетизм, слабое и сильное взаимодействие). Он провел эксперимент для этой связи, он увидел, что стрелка компаса перемещается на север, когда ток течет, приближаясь к проводу. Для измерения тока он использовал касательный гальванометр.

В электротехнике и электронике используются многочисленные измерители, такие как вольтметр для измерения напряжения, омметр для измерения сопротивления.В сегодняшнем посте мы рассмотрим амперметр, его работу, конструкцию, применение и некоторые другие связанные параметры. Итак, давайте начнем с амперметра .

Что такое амперметр

Амперметр также известен как амперметр и используется для измерения электрического тока, а единицей измерения тока, измеряемого этим измерителем, является ампер, поэтому он также называется амперметром.

амперметры, используемые для определения малых значений токов, таких как mas. Амперметр, использовавшийся до 19 века, использовался только в различных лабораториях, так как их работа зависит от магнитного поля земли.
После девятнадцатого века в эти счетчики были внесены некоторые усовершенствования, и теперь их можно использовать в любом месте с более высокой точностью.

Разница между амперметром и гальванометром

Теперь сравним амперметр и гальванометр и посмотрим, в чем разница между этими двумя измерителями.
Гальванометр используется для определения очень небольшого количества тока, проходящего через цепь, а амперметр используется для определения большего тока в амперах.
Для работы гальванометра требуется магнитное поле, а для амперметра магнитное поле не требуется.
Точность гальванометра выше, чем у амперметра, а амперметр менее точен.
Из-за большей точности гальванометр может обнаруживать небольшие колебания тока.
Гальванометр можно использовать только для измерения постоянного тока, в то время как амперметр можно использовать для измерений как постоянного, так и переменного тока.
Гальванометр используется в мостовых схемах для измерения тока, а амперметр используется в электрических цепях.
Гальванометр — это механический прибор, в то время как амперметр может быть как электрическим, так и механическим.

Разница между амперметром и вольтметром

Амперметр:

Используется для измерения силы тока.

Его сопротивление меньше, чем у вольтметра.
В цепи он включен последовательно.
Этот измеритель более точен, чем вольтметр.
Его диапазон не может быть изменен.

Вольтметр:

Используется для определения значения вольтметра в любой цепи.
Его значение сопротивления выше, чем у амперметра.
Он соединен параллельно в цепи для измерения напряжения.
Его точность меньше амперметра.
Его ассортимент можно варьировать.

Почему в цепь последовательно включены амперметр, а вольтметр — параллельно?

Амперметр используется для определения значения тока в схеме для точного измерения тока, который должен проходить через амперметр.
Итак, он включается последовательно в цепь. Если мы разместим его параллельно, и его сопротивление также будет меньше, весь ток будет протекать через него и может повредить этот измеритель, потому что мы знаем, что ток всегда следует по пути с меньшим сопротивлением.
, поэтому для измерения тока всегда предпочтительнее подключать последовательно.
, в то время как сопротивление вольтметра высокое, поэтому, если мы разместим его последовательно, через цепь будет протекать меньшее количество тока из-за того, что он использует параллельно для измерения напряжения на любом элементе.

Автор: Генри

http://www.theengineeringknowledge.com

Я профессиональный инженер и закончил известный инженерный университет, а также имею опыт работы инженером в различных известных отраслях. Я также пишу технический контент, мое хобби — изучать новые вещи и делиться ими с миром. Через эту платформу я также делюсь своими профессиональными и техническими знаниями со студентами инженерных специальностей.

амперметр

амперметр Амперметр

Используйте магнитную силу

Введение

Амперметр — это устройство, обнаруживающее электрическое Текущий.С некоторыми легкодоступными материалами вы можете построить свой собственный амперметр и использовать его для измерения тока, вырабатываемого батареями в том числе самодельные аккумуляторы и генераторы.

Амперметр

Материал

Магнитный провод 10 и более метров калибра 22 или выше, (доступно в Radio Shack). (Чем выше калибр, тем чем тоньше проволока, тем тяжелее ее будет наматывать.)
два небольших дисковых магнита (диаметром 1 см можно приобрести в Radio Shack)
нитка или леска
тубус картонный (эл.грамм. из туалетной бумаги рулон.)
Основа, кусок гофрокартона около 10 см x 10 см
(Для более прочного счетчика используйте дерево)
Клей-расплав (или скобы)
Алюминиевая фольга, два квадрата по 5 см
Кнопки или кнопки
Два провода с зажимом из кожи аллигатора (доступны на Радио Хижина)
Наждачная бумага
батарейка AA (почти любая батарейка подойдет работа)

Сборка

Отрежьте 4 см (1.5 дюймов) длиной от трубки.
Намотайте катушку из не менее 100 витков магнитного провода вокруг отрезок картонной трубки, оставьте не менее 10 см проволоки на каждой конец катушки. Используйте малярный скотч или термоклей, чтобы удерживать катушку. на место на трубке.

Клей-расплав или скрепка бумажной трубки к база.

Наждачной бумагой концы магнитопровода удалить изоляционный слой эмали. Концы провода должны выглядеть как блестящая медь.

Возьмите один свободный конец провода от катушки. сделайте петлю и несколько раз закрутите петлю.Сложите алюминий оберните фольгу вокруг оголенных концов проволоки, пока она не станет прямоугольник, толщиной в несколько слоев и размером примерно 1 см х 2,5 см. Использовать канцелярской кнопки или прикрепите подушечку из алюминиевой фольги к картону. Повторяй другим свободным концом провода. Отметьте знак + возле одного конца провод, неважно, на каком конце.

Повесьте магнит на веревке в центре катушка:, сделайте бутерброд из струны, держите струну между двумя дисками магниты. Сделайте прорезь в центре верхней части трубки, проведите прорезь до края катушки.Сделайте еще один разрез на другой стороне катушки. Повесьте магнит, пропустив его нить через первый разрез, затем пропустите нить через вторую. Трение нить, проходящая через две прорези, будет удерживать магнит на месте. Регулировать нить так, чтобы магнит висел посередине катушка.

Действия и уведомление

Подвесной магнит совмещается с земным магнитное поле, как стрелка компаса. (см. действие под названием, «Где север?»)
Чтобы использовать амперметр, поверните катушку так, чтобы катушка была выровнена на север. и юг.Если вы посмотрите в конец трубки, вы увидите край магнита.

Амперметр, вид сбоку с магнитами, выровненными по Магнитное поле Земли.

Присоедините аккумулятор к проводам. Прикрепите сторону + батареи к выводу + счетчика. Подвесной магнит должен поверните так, чтобы одна сторона была обращена к алюминиевым накладкам. Прикрепите кусок липкой лентой к этому лицу и напечатайте + на ленте.
Поменяйте местами соединения с аккумулятором, магнит должен вращать противоположное направление.

Ваш амперметр очень чувствительный. Магниты в наши отклоняются на 45 градусов, когда через них проходит 10 миллиампер. К Измерьте чувствительность вашего измерителя подключите откалиброванный амперметр в серия с батареей и переменным резистором. Измените сопротивление пока магнит амперметра не повернется на 45 градусов, считайте ток на калиброванный амперметр

Вы можете использовать свой амперметр для измерения силы тока. изготовленные на собственных лимонных батареях или самодельные генераторы.

Что происходит?

Электрический ток, протекающий через катушку проволока создает магнитное поле.Катушка имеет конец северного полюса и конец южного полюса. Магнитное поле электромагнита давит на подвесной магнит, заставляя его закручиваться. Подвесной магнит удерживается его обесточенное положение магнитным полем Земли. В чем сильнее ток в вашей катушке, тем сильнее магнитное поле производится катушкой и тем сильнее закручивается магнит.

Когда магнитное поле электромагнита равняется магнитному полю земли, магниты будут висеть под углом 45 Угол в градусах от линии вниз по оси трубки.

Дальше

Измерьте ток через лампу от АА аккумулятор, попробуйте лампу для елки на 2 вольта из нити 50 огни.

Измерьте ток через двигатель от АА. аккумулятор.

Измерьте ток от лимонной батарейки.

Измерьте ток от солнечного элемента.

Альтернативное строительство

Выполните то же самое, что и выше, но используйте трубки из ПВХ диаметром 1 дюйм. в диаметре, а не в картонных тубах.

или

с компасом

Оберните катушку из 100 витков провода вокруг компас. Намотайте катушку так, чтобы она проходила над северным и южным концом. компаса, и все же позволяет видеть компас иголка.

Измерение амперметра

Замени землю на самый большой магнит, какой только сможешь найти.

Для калибровки амперметра можно использовать большой магнит.

Используйте калиброванный амперметр последовательно с амперметр и перемещайте большой магнит до тех пор, пока магниты центрального диска не сделают угол 45 градусов с осью трубки.Затем сделайте отметку на основание, чтобы указать положение большого магнита.

Вернуться к 15-му дню

Амперметр

Конструкция — Инструментальные средства

Измеритель, предназначенный для измерения электрического тока, обычно называется «амперметром», потому что единицей измерения является «ампер».

Конструкция амперметра

В конструкциях амперметров внешние резисторы, добавленные для расширения диапазона использования механизма, подключаются параллельно с механизмом, а не последовательно, как в случае вольтметров.Это связано с тем, что мы хотим разделить измеренный ток, а не измеренное напряжение, идущее на движение, и потому, что цепи делителей тока всегда образованы параллельными сопротивлениями.

Взяв то же движение измерителя, что и в примере вольтметра, мы можем увидеть, что он сам по себе будет очень ограниченным инструментом, полное отклонение происходит только при 1 мА:

Как и в случае с расширением возможности измерения напряжения измерительного механизма, нам пришлось бы соответственно изменить маркировку шкалы механизма, чтобы она показывала по-другому для расширенного диапазона тока.

Пример схемы

Например, если бы мы хотели спроектировать амперметр с диапазоном полной шкалы в 5 ампер с использованием того же движения измерителя, что и раньше (с внутренним диапазоном полной шкалы всего 1 мА), нам пришлось бы перемаркировать шкала движения так, чтобы показывать 0 A в крайнем левом и 5 A в крайнем правом углу, а не от 0 мА до 1 мА, как раньше.

Независимо от того, какой расширенный диапазон обеспечивают параллельно соединенные резисторы, мы должны представить его графически на лицевой стороне счетчика.

Используя 5 ампер в качестве расширенного диапазона для движения нашего образца, давайте определим величину параллельного сопротивления, необходимого для «шунтирования» или обхода большей части тока, чтобы только 1 мА прошел через механизм с общим током 5 А. :

Исходя из заданных значений тока движения, сопротивления движению и полного (измеренного) тока цепи, мы можем определить напряжение на перемещении измерителя (закон Ома, примененный к центральному столбцу, E = IR):

Зная, что цепь, образованная движением и шунтом, имеет параллельную конфигурацию, мы знаем, что напряжение на движущемся, шунтирующем и испытательном проводах (общее) должно быть одинаковым:

Мы также знаем, что ток через шунт должен быть разницей между общим током (5 ампер) и током через механизм (1 мА), потому что токи ответвления складываются в параллельной конфигурации:

Затем, используя закон Ома (R = E / I) в правом столбце, мы можем определить необходимое сопротивление шунта:

Конечно, мы могли бы рассчитать такое же значение чуть более 100 мОм (100 мОм) для шунта, вычислив полное сопротивление (R = E / I; 0.5 вольт / 5 ампер = точно 100 мОм), затем обратная формула параллельного сопротивления, но арифметика была бы более сложной:

В реальной жизни шунтирующий резистор амперметра обычно заключен в защитный металлический корпус измерительного блока, скрытый от глаз. Обратите внимание на конструкцию амперметра на следующей фотографии:

Этот конкретный амперметр — автомобильный прибор, произведенный Stewart-Warner. Хотя сам механизм измерителя D’Arsonval, вероятно, имеет диапазон полной шкалы в миллиамперах, измеритель в целом имеет диапазон +/- 60 ампер.

Шунтирующий резистор, обеспечивающий этот высокий диапазон тока, заключен в металлический корпус измерителя. Также обратите внимание на этот конкретный измеритель, что стрелка центрируется на нуле ампер и может указывать либо «положительный» ток, либо «отрицательный» ток.

Подключенный к цепи зарядки аккумуляторной батареи автомобиля, этот измеритель может указывать состояние зарядки (электроны текут от генератора к аккумулятору) или состояние разрядки (электроны текут от аккумулятора к остальной части нагрузки автомобиля).

Многодиапазонный амперметр

Как и в случае с многодиапазонными вольтметрами, амперметрам может быть предоставлено более одного рабочего диапазона за счет включения нескольких шунтирующих резисторов, переключаемых с помощью многополюсного переключателя:

Обратите внимание, что резисторы диапазона подключаются через переключатель так, чтобы быть параллельно движению измерителя, а не последовательно, как это было в конструкции вольтметра.

Разумеется, пятипозиционный переключатель одновременно контактирует только с одним резистором.Размер каждого резистора соответствует разному диапазону полной шкалы в зависимости от номинальной скорости движения измерителя (1 мА, 500 Ом).

Размеры шунтирующих резисторов амперметра

При такой конструкции измерителя каждое значение резистора определяется одним и тем же методом с использованием известного полного тока, номинального отклонения перемещения и сопротивления перемещению. Для амперметра с диапазонами 100 мА, 1 А, 10 А и 100 А сопротивление шунта будет таким:

Обратите внимание, что значения этих шунтирующих резисторов очень низкие! 5.00005 мОм составляет 5,00005 мОм или 0,00500005 Ом! Чтобы достичь такого низкого сопротивления, шунтирующие резисторы амперметра часто должны быть изготовлены на заказ из проволоки относительно большого диаметра или твердых кусков металла.

При выборе размеров шунтирующих резисторов амперметра следует учитывать фактор рассеиваемой мощности. В отличие от вольтметра, резисторы диапазона амперметра должны пропускать большой ток. Если эти шунтирующие резисторы не имеют соответствующего размера, они могут перегреться и получить повреждения или, по крайней мере, потерять точность из-за перегрева.

Для приведенного выше примера счетчика рассеиваемая мощность при полномасштабной индикации составляет (двойные волнистые линии представляют «приблизительно равные» в математике):

Резистор на 1/8 Вт подойдет для R4, резистора на 1/2 Вт будет достаточно для R3 и 5 Вт для R2 (хотя резисторы, как правило, лучше сохраняют свою долговременную точность, если не работают вблизи их номинальной рассеиваемой мощности. , поэтому вы можете захотеть завысить номинал резисторов R2 и R3), но прецизионные резисторы мощностью 50 Вт действительно редкие и дорогие компоненты.

Для R1 может потребоваться изготовить нестандартный резистор из металлической заготовки или толстой проволоки, чтобы он отвечал требованиям как низкого сопротивления, так и высокой номинальной мощности.

Иногда шунтирующие резисторы используются вместе с вольтметрами с высоким входным сопротивлением для измерения тока. В этих случаях ток через движение вольтметра достаточно мал, чтобы его можно было считать незначительным, а сопротивление шунта может быть рассчитано в зависимости от того, сколько вольт или милливольт будет выпадать на один ампер тока:

Если, например, шунтирующий резистор в приведенной выше схеме имеет номинал точно 1 Ом, на каждый ампер тока через него будет падать 1 вольт.Тогда показания вольтметра можно рассматривать как прямую индикацию тока через шунт.

Для измерения очень малых токов можно использовать более высокие значения сопротивления шунта для создания большего падения напряжения на данную единицу тока, тем самым расширяя полезный диапазон (вольт) измерителя до более низких значений тока.

Вольтметр с шунтирующим резистором для измерения тока

Использование вольтметров в сочетании с маломощными шунтирующими сопротивлениями для измерения тока обычно наблюдается в промышленных приложениях.Использование шунтирующего резистора вместе с вольтметром для измерения тока может быть полезным приемом для упрощения задачи частого измерения тока в цепи.

Обычно, чтобы измерить ток через цепь с помощью амперметра, цепь должна быть разорвана (прервана) и амперметр вставлен между разделенными концами проводов, например:

Если у нас есть цепь, в которой необходимо часто измерять ток, или если мы просто хотим сделать процесс измерения тока более удобным, можно поместить шунтирующий резистор между этими точками и оставить там постоянно, а показания тока будут сняты с помощью вольтметра как необходимо без нарушения целостности цепи:

Конечно, необходимо соблюдать осторожность при выборе достаточно низкого номинала шунтирующего резистора, чтобы он не оказывал отрицательного воздействия на нормальную работу схемы, но это, как правило, несложно.

Моделирование SPICE

Этот метод также может быть полезен при анализе компьютерных цепей, где мы могли бы захотеть, чтобы компьютер отображал ток через цепь с точки зрения напряжения (с SPICE это позволило бы нам избежать идиосинкразии чтения отрицательных значений тока):

Пример схемы шунтирующего резистора

v1 1 0
ршунт 1 2 1
rload 2 0 15k
.dc v1 12 12 1
.print dc v (1,2)
.конец

v1 v (1,2)
1.200E + 01 7.999E-04

Мы бы интерпретировали значение напряжения на шунтирующем резисторе (между узлами схемы 1 и 2 в моделировании SPICE) непосредственно как ампер, при этом 7.999E-04 составляет 0,7999 мА или 799,9 мкА. В идеале, 12 вольт, приложенное непосредственно к 15 кОм, даст нам ровно 0,8 мА, но сопротивление шунта немного уменьшает этот ток (как это было бы в реальной жизни).

Однако такая крошечная ошибка обычно находится в приемлемых пределах точности либо для моделирования, либо для реальной схемы, и поэтому шунтирующие резисторы можно использовать во всех приложениях, кроме самых требовательных для точного измерения тока.

Обзор:

Диапазоны амперметра создаются путем добавления параллельных «шунтирующих» резисторов в цепь механизма, обеспечивающих точное деление тока.
могут иметь большую рассеиваемую мощность, поэтому будьте осторожны при выборе деталей для таких измерителей!
могут использоваться в сочетании с вольтметрами с высоким сопротивлением, а также с механизмами амперметра с низким сопротивлением, обеспечивая точное падение напряжения при заданной величине тока. Шунтирующие резисторы следует выбирать с максимально низким значением сопротивления, чтобы минимизировать их влияние на тестируемую цепь.

Пройдите быструю проверку вашей электрической системы, следите за своим амперметром! — Блог на сайте P15-D24

Один из самых быстрых способов проверить работоспособность вашей электрической системы — это посмотреть на амперметр! Если вы умеете читать, он расскажет вам всю ценную информацию! В большинстве современных автомобилей теперь используется вольтметр, чтобы предоставить ограниченную информацию о вашей электрической системе. Или, что еще хуже, просто сигнальная лампа, чтобы вы знали, что ваш генератор вышел из строя. Поскольку вольтметры теперь стали нормой, умение интерпретировать информацию, которую предоставляет амперметр, становится утерянным искусством.Давайте рассмотрим последовательность движения, чтобы понять, что амперметр покажет вашу электрическую систему.

Когда вы садитесь в машину, амперметр должен показывать «0» прямо вверх. Вы можете увидеть быстрое отступление в сторону минуса, если у вас есть внутреннее освещение, которое загорается при открытии двери. Он равен «0», потому что вы не используете и не генерируете ток (двигатель не работает). Когда вы включите зажигание, вы увидите, что стрелка немного переместится в отрицательную (разрядную) сторону, указывая на разряд в пару ампер.Это означает, что ваша система зажигания получает питание. При ударе по стартеру амперметр резко отклонится влево (минус 20-30 ампер) при вращении стартера. Энергия для стартера поступает прямо из аккумулятора. Когда двигатель заработает, амперметр быстро переместится к положительной стороне (зарядка) манометра в диапазоне 20-30 ампер. Энергия, потребляемая аккумулятором при запуске, быстро заменяется зарядным током от генератора. Когда вы начнете движение, регулятор напряжения будет управлять количеством заряда, необходимого для возврата в аккумулятор.Примерно через пять минут вождения, как правило, аккумулятор начинает приближаться к полной зарядке, и вы увидите снижение скорости заряда до 1-3 ампер в положительную сторону. К этому моменту аккумулятор полностью восстановился после разряда стартера, и теперь генератор вырабатывает ток, достаточный только для поддержания заряда. Регулятор напряжения управляет текущей скоростью заряда.

Пока ваша ночь за рулем приближается и становится прохладнее. Вы включаете фары и запускаете вентилятор отопителя.Сразу же вы видите, что стрелка на мгновение перескакивает в отрицательную сторону, а затем возвращается к 1-3 ампер на стороне заряда, поскольку регулятор управляет выходной мощностью генератора для удовлетворения повышенного спроса. Когда вы подойдете к знаку остановки и обороты двигателя упадут, амперметр будет резко двигаться в сторону минуса, часто на 15-20 ампер вниз. Вы замечаете, что свет тускнеет, и двигатель обогревателя может замедлиться. В настоящий момент ваш генератор не вырабатывает достаточно энергии, чтобы компенсировать повышенную нагрузку на двигатель фары и обогревателя, и потребляет резервную мощность от аккумулятора.Этот недостаток выработки достаточной мощности может полностью разрядить аккумулятор, если он будет работать в течение длительного периода. Однако короткая остановка на светофоре не вредна. Фактически, вы всегда можете нажать ручную дроссельную заслонку, чтобы увеличить холостой ход настолько, чтобы остановить выброс. Как только вы разгонитесь от остановки, генератор снова начнет вырабатывать ток, достаточный для пополнения энергии, потребляемой от батареи (ожидайте скачок до 5-10 ампер заряда в течение короткого периода), прежде чем вернуться к тонкому заряду в пару ампер. во время вождения.

Итак, как вы можете использовать if для устранения основных неисправностей? Когда вы впервые садитесь в машину и нажимаете на педаль тормоза, амперметр должен слегка отклоняться для разрядки, когда загорается стоп-сигнал. Это позволяет узнать, что аккумулятор заряжен. Никакого прогиба? Батарея, вероятно, разряжена или отключена. Также, когда вы включаете ключ, если вы не видите легкой индикации разряда, возможно, ваше зажигание не подключено или не работает. Если при включении ключа и сразу же происходит полная разрядка (минус 35 ампер), у вас есть короткое замыкание, которое необходимо отремонтировать.Немедленно выключите ключ и начните поиск неисправности, чтобы найти короткое замыкание. В противном случае существует реальная опасность возгорания проводки. Вы можете начать поиск и устранение неисправностей с переключателя фар, поскольку они исторически были местами проблем из-за коррозионной стойкости разъемов. Если вы бежите и внезапно видите непрерывный разряд, это обычно указывает на проблему с регулятором напряжения.

Разное