Как включается амперметр. Как правильно подключить амперметр в электрическую цепь: пошаговая инструкция — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как правильно подключить амперметр для измерения силы тока. Какие существуют способы подключения амперметра в цепь. Какие меры предосторожности нужно соблюдать при работе с амперметром. На что обратить внимание при измерении постоянного и переменного тока.

Содержание

Основные принципы подключения амперметра в электрическую цепь

Амперметр — это прибор для измерения силы тока в электрической цепи. Чтобы корректно измерить ток, необходимо правильно подключить амперметр. Основные правила подключения амперметра:

Амперметр всегда подключается последовательно с нагрузкой
Внутреннее сопротивление амперметра должно быть минимальным
Нужно учитывать максимальный измеряемый ток прибора
При измерении больших токов используются шунты или трансформаторы тока

Рассмотрим подробнее, как правильно включить амперметр в цепь в различных ситуациях.

Последовательное подключение амперметра

Основной способ подключения амперметра — последовательное включение в разрыв цепи. Для этого необходимо:

Обесточить электрическую цепь
Разорвать цепь в месте измерения тока
Подключить один вывод амперметра к одному концу разрыва, второй — к другому
Убедиться в надежности контактов
Подать питание и произвести измерение

При таком подключении весь измеряемый ток проходит через амперметр. Важно, чтобы максимальный ток прибора был больше измеряемого.

Особенности измерения постоянного и переменного тока

При измерении постоянного тока важно соблюдать полярность подключения амперметра:

Плюсовой вывод прибора подключается ближе к плюсу источника питания
Минусовой — ближе к минусу

Если полярность нарушена, стрелка прибора отклонится в обратную сторону. В этом случае нужно поменять провода местами.

При измерении переменного тока полярность подключения не имеет значения. Однако нужно учитывать, что обычный стрелочный амперметр покажет действующее значение тока.

Использование шунтов для расширения пределов измерения

Если необходимо измерить ток, превышающий максимальный предел амперметра, используют шунт. Это низкоомный резистор, подключаемый параллельно амперметру. Принцип работы:

Основная часть тока идет через шунт
Через амперметр протекает малая часть тока
Шкала прибора пересчитывается с учетом коэффициента шунтирования

Шунты позволяют значительно расширить диапазон измеряемых токов.

Измерение тока с помощью токовых клещей

Современный способ бесконтактного измерения тока — использование токовых клещей. Их преимущества:

Не требуется разрывать цепь
Безопасность измерений высоких токов
Возможность измерения на изолированных проводах

Принцип работы основан на измерении магнитного поля вокруг проводника с током. Токовые клещи особенно удобны при работе с мощными силовыми цепями.

Меры безопасности при работе с амперметром

При проведении измерений необходимо соблюдать правила электробезопасности:

Перед подключением обесточить измеряемую цепь
Использовать прибор с подходящим диапазоном измерений
Проверять целостность изоляции проводов
При больших токах применять защитные средства
Не превышать максимально допустимый ток прибора

Соблюдение этих простых правил позволит безопасно и точно производить измерения тока в электрических цепях.

Частые ошибки при подключении амперметра

Начинающие электрики часто допускают ошибки при работе с амперметром. Рассмотрим наиболее распространенные:

Подключение амперметра параллельно нагрузке вместо последовательного включения
Превышение максимального тока прибора
Неправильный выбор диапазона измерений
Нарушение полярности при измерении постоянного тока

Отсутствие проверки целостности измерительных проводов

Избежать этих ошибок поможет внимательное изучение инструкции к прибору и соблюдение основных правил измерений.

Выбор амперметра для различных задач

На рынке представлено множество типов амперметров. Как выбрать подходящий прибор?

Для бытовых измерений подойдет мультиметр с функцией амперметра
В промышленности применяются стационарные щитовые амперметры
Для высокоточных измерений используются цифровые амперметры
При работе с мощными цепями удобны токовые клещи

При выборе нужно учитывать диапазон измеряемых токов, требуемую точность, условия эксплуатации.

Как включается амперметр в электрическую цепь

Амперме́тр (от ампер + μετρέω «измеряю») — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора.

В электрическую цепь амперметр включается последовательно [1] с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют. Поэтому, чем ниже внутреннее сопротивление амперметра (в идеале — 0), тем меньше будет влияние прибора на исследуемый объект, и тем выше будет точность измерения [2] . Для увеличения предела измерений амперметр снабжается шунтом (для цепей постоянного и переменного тока), трансформатором тока (только для цепей переменного тока) или магнитным усилителем (для цепей постоянного тока). Очень опасно пытаться использовать амперметр в качестве вольтметра (подключать его непосредственно к источнику питания): это приведёт к короткому замыканию!

Бесконтактное устройство из токоизмерительной головки и трансформатора тока специальной конструкции называется токоизмерительные клещи (на фото).

Содержание

Общая характеристика [ править | править код ]

По конструкции амперметры делятся:

со стрелочной измерительной головкой без электронных схем;

со стрелочной измерительной головкой с использованием электронных схем;
с цифровым индикатором.

Приборы со стрелочной головкой [ править | править код ]

Наиболее распространены амперметры, в которых движущаяся часть прибора со стрелкой поворачивается на угол крена, пропорциональный величине измеряемого тока.

Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими.

Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными — силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.

Приборы со стрелочной головкой могут снабжаться дополнительными электронными схемами для усиления сигнала, подаваемого на головку (для измерения токов, существенно меньших чем ток полного отклонения головки, который для большинства магнитоэлектрических приборов составляет 50 мкА и более), защиты головки от перегруза и прочее.

Приборы с цифровым индикатором [ править | править код ]

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

Принцип действия стрелочной измерительной головки [ править | править код ]

Принцип действия самых распространённых в амперметрах систем измерения:

В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки прямо пропорционален силе тока, поэтому шкала магнитоэлектрического прибора линейна. Направление поворота стрелки зависит от направления протекающего через рамку тока, поэтому магнитоэлектрические амперметры непригодны для непосредственного измерения силы переменного тока (стрелка будет дрожать возле нулевого значения), и требуют правильной полярности подключения в цепи постоянного тока (иначе стрелка будет отклоняться левее нуля).

В электромагнитной системе прибора вращающий момент стрелки создаётся между катушкой и подвижным ферромагнитным сердечником, к которому прикрепляется указательная стрелка.

В электродинамической системе измерительная головка состоит из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки.

Во всех вышеуказанных системах угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента сопротивления пружины.

Включение амперметра в электрическую цепь [ править | править код ]

В электрической цепи амперметр соединяется последовательно с нагрузкой, а при больших токах — через трансформатор тока, магнитный усилитель или шунт. Для измерения токов может также применяться милливольтметр и калиброванный шунт (первичные токи шунтов могут быть выбраны из стандартного ряда, вторичное напряжение стандартизировано – чаще всего 75 мВ). При высоких напряжениях (выше 1000В) – в цепях переменного тока для гальванической развязки амперметров также применяют трансформаторы тока, а цепях постоянного тока – магнитные усилители.

Всем нам известно, что амперметр – это прибор для измерения тока, который измеряется в Амперах. Меряет амперы – значит, амперметр.

Но, для того, чтобы замерить ток, необходимо амперметр правильно подключить в цепь. Будь то цепь постоянного или переменного тока. Ведь неправильное включение прибора может привести к выходу его из строя.

Амперметр подключается к электрической цепи последовательно

То есть у нас есть провод, по нему течет электрический ток от источника этого самого тока к потребителю, которым может выступать электрический прибор.

Чтобы измерить ток амперметром, нам необходимо обесточить (отключить) источник питания. Затем необходимо разорвать цепь – в прямом и переносном смысле. Грубо говоря, разрезать провод.

Теперь у нас получится два провода. Берем амперметр, подключаем к прибору две половины разрезанного провода. Нужно учесть тот факт, что ток, протекающий в цепи должен быть меньше максимально измеряемого тока прибора. Максимально измеряемый ток прибора должен быть написан на самом приборе или в документации к нему.

Максимальный ток в цепи можно рассчитать, зная напряжение, нагрузку и сечение провода. Провода должны быть изолированы (покрыты изоляцией), а на концах зачищены.

После того, как провода подключены и надежно закреплены в амперметре, можно включать питание и прибор покажет величину тока в цепи, который и пройдет через амперметр.

Но так никто не делает, потому что разрезанные провода до добра не доводят.

У амперметра малое внутреннее сопротивление, это сделано для того, чтобы оно минимально влияло на величину измеряемого тока. При подключении амперметра в цепь переменного тока не имеет значения, куда подключать прибор.

При подключении амперметра в цепь постоянного тока, если стрелка будет отклоняться в другую сторону, или же будет показывать ноль – следует поменять полярность, поменять провода местами.

Подключение амперметра через шунт

Если ток в цепи окажется больше, чем ток прибора, то можно рассчитать и использовать шунт для измерения тока большей величины. В этом случае цепь разделится на две ветви. У одной будет малое сопротивление амперметра, а у второй большое сопротивление подобранного шунта. Большой ток разделится пропорционально сопротивлениям и по амперметру пройдет малый ток, по шунту – большой. (Более подробно об этом явлении).

Измерение тока амперметром через трансформатор тока или клещи

Бывают случаи, когда надо замерить ток в кабеле, на шине… изолированной шине. Шина – это медная полоса определенного сечения, по которой протекает ток, не автомобильное колесо…

Разрезать кабель или шину бывает накладно, да и бессмысленно. В этом случае можно воспользоваться измерительными клещами или трансформатором тока.

Трансформатор тока имеет две обмотки – высшую и низшую, которые не связаны между собой. Ток приходит на высшую, затем создается ЭДС (более подробно про принцип действия ТТ) и во вторичной обмотке протекает ток, пропорциональный числу витков обмоток. Так вот, если есть необходимость замерить ток, то на кабель вешают «бублик», он же – ТТ. А уже к трансформатору тока присоединяют амперметр. Тут главное правильно быть проинструктированным и не наделать дел. Получается мы снимаем ток амперметром со вторичной обмотки, преобразованный в меньшую сторону и безопасный для измерения и амперметра.

Такой же принцип используется и в измерительных клещах, только и амперметр и ТТ находятся в одном корпусе. Да и плюс ко всему первичная обмотка клещей размыкается одним нажатием кнопки на корпусе и потом замыкается.

Эти два описанных решения гораздо удобнее, чем разрезать провод и садить к амперметру. Главное следить за диапазонами измеряемых приборами и протекаемых в электрических цепях токов.

Мультиметры позволяют измерять постоянный ток до 10 Ампер. Но их часто палят, так как неправильно подключают концы на прибор, не учитывают величину тока в проводах… Но это в основном молодые люди. Часто для «починки» такой неисправности необходимо просто заменить предохранитель в приборе.

Ну, и в конце хотелось бы еще раз повторить основную мысль всего повествования:

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Постоянный ток не меняет направления во времени. Примером может служить батарейка в фонарике или радиоприемнике, аккумулятор в автомобиле. Мы всегда знаем, где положительная клейма источника питания, а где отрицательная.

Переменный ток — это ток, который с определенной периодичностью меняет направление движения. Такой ток протекает в нашей розетке, когда мы к ней подключаем нагрузку. Тут нет положительного и отрицательного полюса, а есть только фаза и ноль. Напряжение на нуле близко по потенциалу с потенциалом земли. Потенциал же на фазовом выводе меняется с положительного до отрицательного с частотой 50 Гц, го есть ток под нагрузкой будет менять свое направление 50 раз в секунду.

В течение одного периода колебания величина тока повышается от нуля до максимума, затем уменьшается и проходит через ноль, а потом совершается обратный процесс, но уже с другим знаком.

Получение и передача переменного тока намного проще, чем постоянного: меньше потерь энергии, С помощью трансформаторов мы можем легко менять напряжение переменного тока.

При передаче большого напряжения требуется меньший ток для той же мощности. Это позволяет использовать более тонкие довода. В сварочных трансформаторах используется обратный процесс — понижают напряжение для повышения сварочного тока.

Измерение постоянного тока

Чтобы в электрической цепи измерить ток, необходимо последовательно с приемником электроэнергии включить амперметр или миллиамперметр. При этом, чтобы исключить влияние измерительного прибора на работу потребителя, амперметр должен обладать очень малым внутренним сопротивлением, чтобы практически его можно было бы принять равным нулю, чтобы падением напряжения на приборе можно было бы просто пренебречь.

Включение амперметра в цепь — всегда последовательно с нагрузкой. Если подключить амперметр параллельно нагрузке, параллельно источнику питания, то амперметр просто сгорит или сгорит источник, поскольку весь ток потечет через мизерное сопротивление измерительного прибора.

Шунт

Пределы измерения амперметров, предназначенных для проведения измерений в цепях постоянного тока, расширяемы, путем подключения амперметра не напрямую измерительной катушкой последовательно нагрузке, а путем подключения измерительной катушки амперметра параллельно шунту.

Так через катушку прибора пройдет всегда лишь малая часть измеряемого тока, основная часть которого потечет через шунт, включенный в цепь последовательно. То есть прибор фактически измерит падение напряжения на шунте известного сопротивления, и ток будет прямо пропорционален этому напряжению.

Практически амперметр сработает в роли милливольтметра. Тем не менее, поскольку шкала прибора градуирована в амперах, пользователь получит информацию о величине измеряемого тока. Коэффициент шунтирования выбирают обычно кратным 10.

Шунты, рассчитанные на токи до 50 ампер монтируют непосредственно в корпуса приборов, а шунты для измерения больших токов делают выносными, и тогда прибор соединяют с шунтом щупами. У приборов, предназначенных для постоянной работы с шунтом, шкалы сразу градуированы в конкретных значениях тока с учетом коэффициента шунтирования, и пользователю уже не нужно ничего вычислять.

Если шунт наружный, то в случае с калиброванным шунтом — на нем указывается номинальный ток и номинальное напряжение: 45 мВ, 75 мВ, 100 мВ, 150 мВ. Для текущих измерений выбирают такой шунт, чтобы стрелка отклонялась бы максимум – на всю шкалу, то есть номинальные напряжения шунта и измерительного прибора должны быть одинаковыми.

Если речь идет об индивидуальном шунте для конкретного прибора, то все, конечно, проще. По классам точности шунты делятся на: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2 и 0,5 — это допустимая погрешность в долях процента.

Шунты изготавливают из металлов с малым температурным коэффициентом сопротивления, и обладающих значительным удельным сопротивлением: константан, никелин, манганин, – чтобы когда протекающий через шунт ток нагревает его, это не отражалось бы на показаниях прибора. Еще для снижения температурного фактора при измерениях, последовательно с катушкой амперметра включают добавочный резистор из материла такого же рода.

Измерение постоянного напряжения

Чтобы измерить постоянное напряжение между двумя точками цепи, параллельно цепи, между этими двумя точками, подключают вольтметр. Вольтметр включается всегда параллельно приемнику или источнику. А чтобы подключенный вольтметр не оказывал влияния на работу цепи, не вызывал бы снижения напряжения, не вызывал потерь, – он должен обладать достаточно высоким внутренним сопротивлением, чтобы током через вольтметр можно было бы пренебречь.

Добавочный резистор

И чтобы расширить пределы измерения вольтметра, последовательно с его рабочей обмоткой включается добавочный резистор, чтобы только часть измеряемого напряжения приходилась бы непосредственно на измерительную обмотку прибора, пропорционально ее сопротивлению. А при известном значении сопротивления добавочного резистора, по зафиксированному на нем напряжению легко определяется полное измеряемое напряжение, действующее в данной цепи. Так работают все классические вольтметры.

Коэффициент, появляющийся в результате добавления добавочного резистора, покажет, во сколько раз измеряемое напряжение больше напряжения, приходящегося на измерительную катушку прибора. То есть пределы измерения прибора зависят от величины добавочного резистора.

Добавочный резистор встраивается в прибор. Для снижения влияния температуры окружающей среды на измерения, добавочный резистор изготавливают из материала обладающего малым температурным коэффициентом сопротивления. Поскольку сопротивление добавочного резистора во много раз больше сопротивления прибора, то и сопротивление измерительного механизма прибора в итоге не зависит от температуры. Классы точности добавочных резисторов выражаются аналогично классам точности шунтов — в долях процентов обозначают величину погрешности.

Чтобы еще больше расширить пределы измерения вольтметров, применяют делители напряжения. Это делается для того, чтобы при измерении на прибор приходилось напряжение, соответствующее номиналу прибора, то есть не превышало бы предел на его шкале. Коэффициентом деления делителя напряжения называется отношение входного напряжения делителя к выходному, измеряемому напряжению. Коэффициент деления берут равным 10, 100, 500 и более, в зависимости от возможностей применяемого вольтметра. Делитель не вносит большой погрешности, если сопротивление вольтметра также высоко, а внутреннее сопротивление источника мало.

Измерение переменного тока

Чтобы точно измерить прибором параметры переменного тока, необходим измерительный трансформатор. Измерительный трансформатор, применяемый в целях измерений, к тому же дает персоналу безопасность, поскольку благодаря трансформатору достигается гальваническая развязка от цепи высокого напряжения. Вообще, техника безопасности запрещает подключать электроизмерительные приборы без таких трансформаторов.

Применение измерительных трансформаторов позволяет расширить пределы измерения приборов, то есть появляется возможность измерять большие напряжения и токи при помощи низковольтных и слаботочных приборов. Так, измерительные трансформаторы бывают двух типов: трансформаторы напряжения и трансформаторы тока.

Измерительный трансформатор напряжения

Чтобы измерить переменное напряжение применяют трансформатор напряжения. Это понижающий трансформатор с двумя обмотками, первичная обмотка которого присоединяется к двум точкам цепи, между которыми нужно измерить напряжение, а вторичная — непосредственно к вольтметру. Измерительные трансформаторы на схемах изображают как обычные трансформаторы.

Трансформатор без нагруженной вторичной обмотки работает в режиме холостого хода, и при подключенном вольтметре, сопротивление которого велико, трансформатор остается практически в этом режиме, и поэтому можно считать измеренное напряжение пропорциональным напряжению, приложенному к первичной обмотке, с учетом коэффициента трансформации, равного соотношению количеств витков во вторичной и первичной его обмотках.

Таким образом можно измерять высокое напряжение, при этом на прибор будет подаваться небольшое безопасное напряжение. Останется умножить измеренное напряжение на коэффициент трансформации измерительного трансформатора напряжения.

Те вольтметры, которые изначально предназначены для работы с трансформаторами напряжения, имеют градуировку шкалы с учетом коэффициента трансформации, тогда по шкале без дополнительных вычислений сразу видно значение измененного напряжения.

В целях повышения безопасности при работе с прибором, на случай повреждения изоляции измерительного трансформатора, один из выводов вторичной обмотки трансформатора и его каркас сначала заземляются.

Измерительные трансформаторы тока

Для подключения амперметров к цепям переменного тока служат измерительные трансформаторы тока. Это двухобмоточные повышающие трансформаторы. Первичная обмотка включается последовательно в измеряемую цепь, а вторичная — к амперметру. Сопротивление в цепи амперметра мало, и получается, что трансформатор тока работает практически в режиме короткого замыкания, при этом можно считать, что токи в первичной и вторичной обмотках относятся друг к другу как количества витков во вторичной и первичной обмотках.

Подобрав подходящее соотношение витков, можно измерять значительные токи, при этом через прибор всегда будут протекать токи достаточно малые. Останется умножить измеренный во вторичной обмотке ток на коэффициент трансформации. Те амперметры, которые предназначены для постоянной работы совместно с трансформаторами тока, имеют градуировку шкал с учетом коэффициента трансформации, и по шкале прибора без вычислений можно легко считать значение измеряемого тока. С целью повышения безопасности персонала, один из выводов вторичной обмотки измерительного трансформатора тока и его каркас сначала заземляются.

Во многих применениях удобны проходные измерительные трансформаторы тока, у которых магнитопровод и вторичная обмотка изолированы и расположены внутри проходного корпуса, через окно которого проходит медная шина с измеряемым током.

Вторичная обмотка такого трансформатора никогда не оставляется разомкнутой, ибо сильное увеличение магнитного потока в магнитопроводе может не только привести к его разрушению, но и навести на вторичной обмотке опасную для персонала ЭДС. Чтобы провести безопасное измерение, вторичную обмотку шунтируют резистором известного номинала, напряжение на котором будет пропорционально измеряемому току.

Для измерительных трансформаторов характерны погрешности двух видов: угловая и коэффициента трансформации. Первая связана с отклонением угла сдвига фаз первичной и вторичной обмоток от 180°, что приводит к неточным показаниям ваттметров. Что касается погрешности связанной с коэффициентом трансформации, то это отклонение показывает класс точности: 0,2, 0,5, 1 и т. д. – в процентах от номинального значения.

Как подключается амперметр в электрическую цепь?

Главная
Измерительные приборы

Амперметр подключается к электрической цепи последовательно

Но так никто не делает, потому что разрезанные провода до добра не доводят.

Подключение амперметра через шунт

Измерение тока амперметром через трансформатор тока или клещи

Ну, и в конце хотелось бы еще раз повторить основную мысль всего повествования:

Как амперметр включается в цепь: последовательно или паралельно

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.

[ads-pc-1][ads-mob-1]
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 пользоваться амперметром, 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.

Включение амперметра в электрическую цепь. Как подключить амперметр и вольтметр в машине? Это действительно интересно

Номер по каталогу: 3811010-АП111Б

Технические характеристики

Амперметра Ап-111

Применяемость

Тракторы Т-150 К, 158, ДТ-175С, 75 У, Т-130 МГ, ПАЗ-672, ГАЗ-71, 66-01, УАЗ-469РХ, УРАЛ-479

Установка Амперметра

На большинстве автомобилей для контроля за работой системы электроснабжения используется только контрольная лампа заряда, которая не контролирует состояние аккумуляторной батареи, зарядный ток, величину напряжения в бортовой сети и, кроме того, не позволяет определять ряд неисправностей в цепях. Полную информацию о работе генератора и аккумуляторной батареи можно получить, если оснастить автомобиль амперметром и вольтметром.

Амперметр обычно подключается в разрыв провода идущего от генератора к аккумулятору. Например на Вазовских машинах между выводам «В+» генератора и «+» аккумуляторной батареи. Подключение Амперметра должно производиться проводом подходящего сечения. Так например амперметр АП-111 необходимо подсоединять проводом сечением не менее 20кв, в противном случае провод будет греться. Сам Амперметр в процессе работы тоже может немного нагреваться, т.к. внутри него установлен шунт, на котором, при большом токе тоже выделяется тепло, это не является неисправностью.

Вольтметр подключется гораздо проще, в любом месте где есть «+». Соответственно один контакт подключается к корпусу другой удобнее подключить к клемме замка зажигания где появляется «+» при включении зажигания. На рисунке показана типичная принципиальная схема подключения Амперметра и вольтметра

Схема подключения амперметpa и вольтметpa:

1 — аккумуляторная батарея

2 — генератор

3 — монтажный блок

4 — выключатель зажигания

5 — контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи, расположенная в комбинации приборов

6 — амперметр

Правила того, как подключить амперметр, следует знать каждому. Так, например, подобные знания нередко используются при составлении заданий экспериментальных туров олимпиад школьников или же лабораторных работ.

Начнем с принципа работы амперметра. То, что он измеряет силу тока, очевидно просто из названия. Это происходит следующим образом: электрический ток, двигающийся по цепи, проходит и по прибору. При этом создается вращающий момент, который становится причиной отклонения динамической (подвижной) части на некоторый угол. Подобное отклонение прямо пропорционально силе тока. Далее это отображается визуально, например, движением стрелки или выводом числа.

Вспомним понятия параллельного и последовательного подключения. Если нужно измерить силу тока на каком-нибудь приемнике, то значение ее должно совпадать с тем, что проходит через амперметр. Это характерно конкретно для последовательного соединения.

Однако способ присоединения – не единственное важное условие того, как подключить амперметр. Не меньшее значение имеет сопротивление амперметра. Если оно вдруг окажется выше, чем сопротивление приемника, при подключении прибора система работы цепи нарушится, и значение тока, действующего на приемник, изменится.

При подключении в разрыв не имеет значения, подключать «плюсом» к источнику питания или прибору. Главное, чтобы последовательно, а не параллельно.

Видов амперметров существует несколько. Среди них аналоговый и цифровой. С из помощью можно измерять и постоянный, и переменный ток. Однако для любого их них правила подключения амперметра сохраняются без изменений. Стоит только проверить, какой ток измеряет конкретный прибор. Это указано на самом устройстве. Если ток постоянный, указано «=», если переменный – «~». Это необходимо сделать обязательно, в противном случае амперметр работать не будет.

Кроме того, при работе с электричеством надо следовать правилам безопасности. При контакте с оголенными проводами и небрежном отношении есть вероятность если получить не электрический ожог, то весьма неприятные ощущения. Особенно это касается реальных установок, потому что в школьной лаборатории, как правило, цепь работает от батарейки, и сила тока не слишком высокая.

Таким образом, характерной особенностью амперметра является его последовательное подключение. Это ограничивает количество способов, как подключить амперметр.

Амперметр. Измерение силы тока — видео

Водители легковых и грузовых автомобилей интересуются, как подключить амперметр и вольтметр в машине. Необходимость установки этих индикаторов объясняется желанием иметь полный контроль над состоянием аккумуляторной батареи и генераторной установки. Большинство современных машин и ранее выпущенных не имеют таких индикаторов установленных заводом изготовителем. Правда, в автомобилях с бортовыми компьютерами, имеется возможность контроля напряжения в цепях машины, в остальных моделях установкой приборов занимаются владельцы.

Как подключить амперметр и вольтметр в машине особенно интересен для владельцев авто с пробегом, так как многие узлы и агрегаты, в том числе и генераторная установка, уже порядком поизносились, поэтому могут работать с нарушениями. Контрольная лампа сигнализирует только об отсутствии бортового напряжения, а этого явно недостаточно. Так, например, если вовремя не заметить повышенное напряжение зарядки аккумулятора, это может привести к выходу его из строя.

О выполняемых функциях этих указателей

Каждый контрольный или измерительный прибор, установленный в панели приборов машины, информирует водителя о работоспособности определённой системы автомобиля. Это позволяет эксплуатировать машину без ущерба для её технического состояния. Однако система электроснабжения многих автомобилей лишена возможности для такого контроля. Владельцы машин пытаются самостоятельно решить такие проблемы установкой амперметра или вольтметра, а некоторые владельцы устанавливают оба этих указателя.

Амперметр, установленный в электрическую цепь, будет показывать потребляемый системой электрический ток. По этим данным можно судить о процессе зарядки аккумулятора и своевременно выявить и устранить возникшие проблемы. Вольтметр также позволяет держать этот процесс под контролем водителя, чем повышается срок службы электрооборудования. Вот основные причины установки этих приборов на автомобиль.

Какие изделия используют?

Некоторое время назад найти и установить такой прибор, было большой проблемой. Автолюбители устанавливали на свои машины амперметры от грузовых автомобилей, а те водители, которые были на «вы» с радиоэлектроникой, сами подбирали измерительные приборы. Первыми отечественными машинами, у которых вольтметр занял своё постоянное место на приборном щитке, была ВАЗ 2105, а несколько позже они появились и на других моделях.

Сегодня такой проблемы не существует, так как имеется большой выбор таких изделий в торговых сетях. Можно установить в панель электронные часы, которые одновременно с текущим временем показывают напряжение бортовой сети. Встречаются электронные тахометры, которые после нажатия нужной кнопки выполняют функции вольтметра. Такие устройства особых проблем не вызывают у владельцев.

Также сегодня в продаже имеются автомобильные амперметры и вольтметры, а отдельные водители самостоятельно подгоняют приборы, которые применяют в радиоэлектронных устройствах. Установка таких указателей сопряжена с некоторыми трудностями, так как нужно подбирать шунты к ним, производить калибровку или изготовление новых шкал. Поэтому на этом останавливаться не будем.

Как установить такие индикаторы? Будем считать, что вам удалось приобрести амперметр или вольтметр предназначенные для применения в автомобилях, теперь рассмотрим процесс их установки. Следует напомнить особенности подключения их в электрические цепи.

Амперметр подключается только последовательно между источником тока и потребителями, при этом обязательно соблюдается полярность подключения, плюс от источника к плюсу прибора и так далее. Вольтметр подключается только параллельно к источнику питания, также при соблюдении полярности.

Подключаем амперметр

Начнём с того, что работу можно начинать только после отключения аккумулятора. Через это устройство протекает значительный ток, поэтому нужно подобрать провода соответствующего сечения. Его следует подключить в разрыв провода, который подаёт питание на замок зажигания. На концы проводов следует установить и обжать клещами наконечники, в противном случае из-за плохого контакта будет происходить нагрев места соединения.

После установки проводов следует проверить правильность подключения. Для этого следует включить нагрузку, например ближний или дальний свет. Амперметр должен показать разряд, если он покажет противоположное значение, тогда следует поменять провода подключения местами. Далее следует запустить двигатель и убедиться в том, что происходит зарядка аккумуляторной батареи.

Амперметр как включается в цепь на автомобиле

Подключение амперметра в автомобиле — Информация

В отличие от вольтметра, который просто подсоединяется к клеммам АКБ, подключение амперметра в автомобиле имеет массу особенностей. Во-первых, не каждый предлагаемый на рынке прибор подойдет. Во-вторых, стоят амперметры с шунтами на большие токи довольно дорого. В-третьих, в бортовой сети автомобиля присутствуют пусковые токи, пускать которые через шунт амперметра нельзя.

Однако после успешной установки амперметр, в отличие от того же вольтметра, окажется намного более интересным и информативным прибором. В этой статье подробно рассказано, зачем нужен данный прибор в машине, как он вообще работает, какими способами его можно подключить, как с ним работать. Также предлагается информация, позволяющая «прощупать» токи в цепях автомобиля, не устанавливая амперметр с шунтом.

Зачем амперметр в машине

Кто постарше, тот помнит, что некое подобие амперметра устанавливалось на отечественных автомобилях. Тот прибор работал «в обе стороны», и примитивно показывал, куда идет ток относительно АКБ – из нее, или к ней. По сути, амперметр служил лишь для того, чтобы контролировать, заряжается аккумулятор или наоборот – разряжается.

Современные же амперметры позволяют узнать о токах в автомобильных цепях намного больше информации. Это возможно благодаря тому, что приборы теперь цифровые, и могут показывать не только направление тока. По их показаниям можно узнать нагрузку с точностью до десятых долей ампера. А это существенно расширяет возможности прибора.

В данной статье речь не идет о тех приборчиках, которые являются аналогом советских стрелочных «амперметров». Сегодня они продаются в виде пластиковой коробочки с несколькими светодиодами разных цветов. Такие приборчики не измеряют силу тока. Они годятся только для того, чтобы понять примерно, заряжается АКБ, или же разряжается.

С помощью же цифрового амперметра в машине можно постоянно контролировать следующие параметры бортовой сети:

Ток заряда АКБ. Дает ясную картину того, как аккумулятор заряжается при разной степени заряженности, в зависимости от температуры за бортом, на холостых оборотах и так далее.
Ток разряда АКБ. Когда мотор (и генератор, соответственно) не выключен, реальное потребление тока из АКБ дает возможность вычислить время автономной работы.
Работоспособность генератора. Заряжает ли он АКБ, питает ли бортовую сеть во время движения.
Достаточность мощности генератора. Хватает ли способностей генератора для питания мощной нагрузки, например, подогрева чего-либо, внештатной акустики, инвертора на 220 В и прочего.
Потребление тока электрооборудованием. По амперметру всегда видно, какой ток расходуется на работу потребителей.
Зависимость между потреблением тока и включенной нагрузкой. Например, можно узнать, как изменяется потребление тока при включении особо «прожорливого» оборудования, не «обделяется» ли при этом АКБ и так далее.
Реальная мощность того или иного оборудования. С помощью точного амперметра легко можно вычислить, сколько тока потребляет какой-либо отдельный мощный прибор. Затем, зная напряжение бортовой сети в текущий момент, можно вычислить реальную мощность в ваттах.

Это далеко не все список возможностей встроенного в бортовую сеть амперметра. Например, если установлен точный прибор, то можно оценить даже токи утечки, когда машина находится на стоянке.

Немного теории об амперметре

Если вы хорошо представляете себе, как работает амперметр, то этот подраздел можно перескочить. Для тех же, кто не очень ориентируется в этой теме, предлагается краткая информация, которая поможет понять изложенный дальше материал, и избежать некоторых опасных ошибок.

Амперметр для автомобиля состоит из двух основных компонентов, а именно – токового калиброванного шунта и собственно самого прибора с электронной начинкой и дисплеем. Токовый шунт представляет собой короткий проводник строго определенного сопротивления. Этого добиваются путем подбора материала, длины и сечения. Чтобы откалибровать шунт, на нем делаются пропилы, за счет которых постепенно уменьшается сечение, а значит, увеличивается сопротивление.

Сам амперметр для автомобиля – это ни что иное, как обычный вольтметр, который откалиброван под конкретный шунт. То есть, амперметр измеряет не амперы (ток), как многие полагают, а вольты (напряжение). Силу тока же прибор только отображает на дисплее, получая данные о нем путем нехитрых математических вычислений, которыми «занимается» электронная начинка.

Работает же это все следующим образом. Шунт устанавливается в разрыв провода, протекающий ток по которому мы хотим измерять. Поскольку шунт имеет какое-то сопротивление (хоть и очень маленькое – доли одного ома), на нем падает некое напряжение. Это означает, что на его концах при протекании тока присутствует разность потенциалов (напряжение). Амперметр измеряет это напряжение и, «зная» точное сопротивление шунта, по закону Ома в режиме реального времени вычисляет силу тока. Результат этих вычислений отображается на дисплее в амперах и его долях (десятых или сотых, в зависимости от точности амперметра).

Абсолютно так же работает и амперметр в популярных сегодня мультиметрах. Внутри него есть шунт (толстая проволока), на концах которого прибор измеряет напряжение, преобразуя полученные значения в амперы.

Чисто теоретически ток в любом интересующем нас проводе можно измерить и без амперметра. Для этого, пока провод обесточен, нам надо узнать его точное электрическое сопротивление в омах. Затем, когда через него течет ток, измеряется напряжение на концах. Зная сопротивление участка цепи и падение напряжения на нем, легко вычислить и ток. Для этого напряжение надо поделить на сопротивление.

Но проблема в том, что сопротивление провода очень мало, и измерить его точно обычными бытовыми мультиметрами почти невозможно. То же самое касается и напряжения. Оно там настолько маленькое, что точности недорогих вольтметров просто не хватит. Автомобильные же амперметры – это очень чувствительные мили- или даже микро-вольтметры, которые это падение напряжения способны определить с высокой точностью.

Выбор амперметра для автомобиля

Сразу же стоит отметить, что те амперметры, которые продаются тоннами у китайцев, и стоят не более 3-5 долларов, для автомобиля не подойдут. Они не рассчитаны на большие токи, и моментально выйдут из строя. Для подключения в автомобиль продаются рассчитанные на это приборы с соответствующими шунтами в виде толстой металлической пластины с клеммами.

Такие амперметры бывают нескольких видов, и в этом вопросе крайне важно ориентироваться. Иначе ничего не заработает, а весьма недешевый прибор просто перегорит.

При выборе амперметра для автомобиля смотреть надо на такие характеристики:

Предел измерений прибора. Указывается в амперах. Пусковые токи в несколько сотен ампер мы измерять не будем, но порядка 50-100 А в интересующих нас цепях периодически присутствует.
Максимальный ток шунта. Как правило, шунты продаются к определенным моделям амперметров, поскольку для каждого прибора важно точное сопротивление этой детали. Для автомобиля (легкового) шунт должен быть рассчитан на ток не менее 100 А.
Направление измерений. Здесь все зависит от того, каким способом вы будете подключать амперметр в автомобиль. Если в разрыв цепи АКБ-генератор, то подойдет «односторонний амперметр. Если же вы хотите контролировать не только заряд, но и разряд АКБ, то нужен прибор, умеющий измерять и отображать ток в двух направлениях.
Полярность амперметра. На рынке присутствуют приборы, рассчитанные на подключение либо на минусовом проводе, либо на плюсовом. Они не являются взаимозаменяемыми, поэтому покупать надо в соответствии с выбранным способом подключения.
Точность прибора. Для обычных повседневных измерений вполне достаточно амперметра, способного измерять ток с точностью до одного ампера. Дополнительная точность – это весомый плюс к цене, а к функционалу плюсов почти нет.

Стоит также отметить, что на рынке без особых проблем можно найти амперметр и шунт к нему, рассчитанные на токи в сотни ампер. Это, с одной стороны, упростит монтаж и позволит «заценить» пусковые токи. С другой стороны, такое повышение предела измерений существенно скажется на точности, и вы не сможете провести другие, более интересные измерения.

Способы подключения амперметра в автомобиле

Существует всего три основных способа, как подключить амперметр в автомобиле. У этих схем есть вариации, которые при желании можно изучить отдельно. Выбор же из трех описанных способов зависит от того, какие цели вы преследуете, и какой прибор удалось найти за приемлемые деньги.

Амперметр в цепи генератор-АКБ

Для такого подключения подойдет амперметр, который умеет измерять ток только в одну сторону, а также рассчитанный на подключение к плюсовому участку цепи. При таком подключении можно будет контролировать ток, который выдается генератором для зарядки АКБ и питания электрооборудования. Ток разряда (при заглушенном двигателе) определить нельзя будет, даже если амперметр двухсторонний.

Подключение выполняется по следующему алгоритму:

От генератора отсоединяется провод, идущий на плюсовую клемму АКБ.
В полученный разрыв устанавливается токовый шунт с соблюдением полярности (согласно инструкции и маркировке).
К слаботочным выводам шунта подключаются провода, идущие к самому амперметру.
К амперметру подводится питание 12 В из бортовой сети.
Желаемый разрыв для установки шунта можно также создать непосредственно возле АКБ.

Поскольку через шунт будет проходить плюс бортовой сети, во избежание короткого замыкания крайне рекомендуется тщательно заизолировать созданный узел.

Амперметр в цепи АКБ-потребители

Такой способ подключения ненамного сложнее предыдущего, а вот функционал существенно расширяется. Особенно, если приобрести амперметр, умеющий измерять ток в двух направлениях. Такой прибор позволит видеть не только ток от генератора, но также ток разряда и точный ток, потребляемый электрооборудованием автомобиля. Соответственно, шунт для амперметра для этого способа подключения должен быть предназначен для установки на плюсовую линию.

Алгоритм подключения амперметра в машину:

На плюсовой клемме АКБ отсоединяются все провода, кроме того, что идет на стартер (это крайне важно).
В полученный разрыв устанавливается токовый шунт с соблюдением полярности согласно схеме и маркировке.
К шунту подключаются слаботочные провода к амперметру согласно инструкции.
Для самого амперметра обеспечивается питание от бортовой сети.
Созданный узел тщательно изолируется.

Если при таком способе подключения использовать односторонний амперметр, то он будет отображать только тот ток, который потребляется электрооборудованием автомобиля. Двусторонние же приборы позволят видеть и ток заряда, и ток разряда.

Данный способ является наиболее распространенным, так как наиболее полно раскрывает возможности установленного амперметра.

Другие способы подключения амперметра (на «минус»)

Встречаются также ситуации, когда рассчитанный на подключение в плюсовую линию амперметр найти за приемлемые деньги не получается. В таких случаях можно приобрести «минусовый» прибор, но его подключение подразумевает сразу две сложности. Во-первых, минус от АКБ может быть подключен к массе автомобиля несколькими проводами, а нужен только один, через который идет весь ток. Во-вторых, через этот самый минусовый провод при запуске двигателя течет пусковой ток, который способен сжечь амперметр. В-третьих, для такого амперметра требуется отдельное питание.

Потому, для подключения подобных амперметров применяется следующий метод:

Отсоедините от АКБ минусовую клемму.
В полученный разрыв установите токовый шунт амперметра.
Параллельно шунту установите размыкатель, который позволит на время запуска двигателя разгрузить шунт.
Подключите к слаботочным клеммам шунта измерительные провода к амперметру согласно инструкции.
Для питания шунта используйте DC-DC преобразователь напряжения 12 В -12 В с гальванической развязкой.
Тщательно заизолируйте созданные узлы.

В качестве размыкателя в пункте №3 можно использовать классический выключатель массы с предусмотренной отдельной кнопкой, которая выводится в салон автомобиля. Преобразователь напряжения из пункта №5 в обилии продается у китайцев. При его выборе важно обратить внимание на характеристики по напряжению, а также на наличие гальванической развязки (если подать питание на такой амперметр напрямую, он моментально выйдет из строя).

Альтернатива подключению амперметра в автомобиле (клещи)

В качестве заключения кратко рассмотрим, как можно обойтись без встраивания амперметра (поскольку не так уж и просто это сделать), и измерить интересующие нас токи. Для измерения токов утечки достаточно обычного мультиметра. Для других измерений понадобятся токовые клещи. Конечно, их стоимость мало кого обрадует, но поверьте, хороший качественный амперметр с шунтом для автомобиля обойдется не дешевле.

Чтобы измерить токи утечки, необходимо мультиметр включить в режим амперметра с пределом до 10 А, не забыв переставить плюсовой щуп в соответствующий разъем на приборе. Амперметр включается в разрыв между АКБ и одной из отсоединенных от него клемм. Показания прибора – это и есть токи утечки. Внимание! Описанную процедуру проводить только при выключенном двигателе и электропотребителях. Запускать двигатель или включать мощную нагрузку (фары, внештатную акустику, печку), пока амперметр находится в цепи – категорически нельзя.

Ну а чтобы измерить ток холодной прокрутки (пусковой ток стартера), заряда и разряда АКБ, потребление энергии приборами, достаточно прикупить токовые клещи. Работать ими очень просто. Клещами нужно оцепить провод, по которому протекают интересующие нас токи. Например, чтобы измерить пусковой ток, клещи устанавливаются на плюсовой провод, идущий к стартеру. Остальные параметры можно измерить, установив прибор в местах, в которых устанавливается токовый шунт из описанных в статье способов.

Схожий материал

5 возможных причин почему аккумулятор быстро разряжается на авто

Плохо крутит стартер: диагностика и устранение причин

Простые способы проверки высоковольтных проводов зажигания

Зачем нужно менять тормозную жидкость

5 способов проверить амортизаторы автомобиля

Вибрация при торможении авто: диагностика своими силами

Правила эксплуатации и мойка машины после покраски кузова

Кипит аккумулятор: причины и мифы

Просадки напряжения ВАЗ и на других автомобилях

Подготовка автомобиля к продаже

Как лучше настроить магнитолу в автомобиле

10 возможных причин почему хрипят динамики в машине

Советы как снизить расход топлива на автомобиле

Как правильно подключить любую автомагнитолу к чему угодно

Как починить магнитолу своими руками

В АКБ одна «банка» не кипит при зарядке

Неравномерный износ шин

Можно ли не снимая клеммы заряжать аккумулятор – мифы и реальность

Как в машине сделать 220 вольт

Почему глохнет машина при снятии клеммы с аккумулятора и можно ли так делать

Нужно ли отключать аккумулятор? 10 случаев, когда реально не помешает.

Подключение амперметра в автомобиле

Как правильно отключать и подключать аккумулятор на машине

Плохо ловит радио в машине: возможные причины и способы улучшить прием

Можно ли доливать воду в антифриз: мифы и реальность

7 способов как подключить телефон к штатной магнитоле автомобиля

10 причин почему могут греться колеса автомобиля

Можно ли подкрашивать номера на автомобиле

Принцип работы датчиков давления в шинах и их основные разновидности

Срок службы автомобильной резины и как его продлить

Как правильно обкатать автомобиль: мифы и реальность

Разница между 92-м и 95-м бензином – какой лучше заправлять и почему

Как правильно устанавливать светодиоды на машину

Гудит ГУР: причины

Какая самая экономичная скорость на автомобиле и почему

Почему окисляются клеммы на аккумуляторе и как правильно с этим бороться

Почему плохо играет магнитола и как улучшить музыку в машине

Что выбрать – шипованную резину или липучки

Как заряжать кальциевый аккумулятор – мифы и реальность

10 причин почему машину уводит в сторону

Как и сколько можно хранить бензин в домашних условиях

Обкатка шин – мифы и реальность

Где установить видеорегистратор в машине

Какие диски лучше – литые или штампованные

Полировка кузова своими руками без машинки

Нужно ли заряжать новый автомобильный аккумулятор и как правильно это делать

Установка и подключение второго аккумулятора в машину

История шин Dunlop / Данлоп

Самые большие шины Michelin / Мишлен для карьерных самосвалов

электрических счетчиков

Вольтметры

Вольтметры — это инструменты, используемые для измерения разности потенциалов между двумя точками в цепи. Вольтметр подключен параллельно к измеряемому элементу, что означает путь переменного тока вокруг измеряемого элемента и через вольтметр. Вы правильно подключили вольтметр, если можете удалить вольтметр из цепи, не разрывая цепь. На диаграмме справа вольтметр подключен для правильного измерения разности потенциалов на лампе.Вольтметры имеют очень высокое сопротивление, чтобы минимизировать протекание тока через вольтметр и влияние вольтметра на цепь.

Амперметры

Амперметры — это инструменты, используемые для измерения тока в цепи. Амперметр соединен последовательно с цепью, так что измеряемый ток протекает непосредственно через амперметр. Для правильной установки амперметра необходимо разомкнуть цепь. Амперметры имеют очень низкое сопротивление, чтобы минимизировать падение потенциала через амперметр и влияние амперметра на цепь, поэтому включение амперметра в цепь параллельно может привести к чрезвычайно высоким токам и разрушить амперметр.На диаграмме справа амперметр подключен правильно для измерения тока, протекающего по цепи.

Вопрос: На схеме электрических соединений справа возможно Расположение амперметра и вольтметра обозначены кружками 1, 2, 3 и 4. Где должен располагаться амперметр в правильно измерить общий ток и где если вольтметр должен быть расположен правильно измерить общее напряжение?
Ответ: Чтобы измерить общий ток, амперметр должен быть помещен в положение 1, так как весь ток в цепи должен проходить через этот провод, а амперметры всегда подключены последовательно.
Чтобы измерить общее напряжение в цепи, вольтметр можно поместить либо в положение 3, либо в положение 4. Вольтметры всегда располагаются параллельно анализируемому элементу схемы, а положения 3 и 4 эквивалентны, поскольку они связаны с проводами ( и потенциал всегда одинаков в любом месте идеального провода).
Вопрос: Какая нижеприведенная электрическая схема правильно показывает соединение амперметра A и вольтметра V для измерения сквозного тока и разности потенциалов на резисторе R?
Ответ: (4) показывает амперметр последовательно и вольтметр параллельно резистору.
Вопрос: По сравнению с сопротивлением измеряемой цепи внутреннее сопротивление вольтметра рассчитано на очень высокое значение, поэтому измеритель не будет потреблять
тока из цепи
.
мало тока из цепи
большая часть тока из цепи
весь ток из цепи
Ответ: (2) вольтметр должен потреблять как можно меньше тока из схемы, чтобы минимизировать его влияние на цепь, но для его работы требуется небольшой ток.

, Тестирование обрыва и короткого замыкания на трансформаторе — Диаграмма фазора

Испытание на обрыв и короткое замыкание выполняется для определения параметров трансформатора, таких как их эффективность, регулирование напряжения, постоянная цепи и т. Д. Эти испытания проводятся без фактической нагрузки, и по этой причине для испытания требуется очень меньше энергии , Испытание на обрыв и короткое замыкание дает очень точный результат по сравнению с испытанием при полной нагрузке.

Содержание:

Тест на обрыв цепи

Целью теста на обрыв цепи является определение тока холостого хода и потерь трансформатора, из-за которых определяются их параметры холостого хода. Этот тест проводится на первичной обмотке трансформатора. Ваттметр, амперметр и напряжение подключены к их первичной обмотке. Номинальное номинальное напряжение подается на их первичную обмотку с помощью источника переменного тока.

Принципиальная схема испытания разомкнутой цепи на трансформаторе

Вторичная обмотка трансформатора остается открытой, а вольтметр подключен к их клемме.Этот вольтметр измеряет вторичное индуцированное напряжение . Поскольку вторичная обмотка трансформатора открыта, ток первичной обмотки протекает через первичную обмотку.

Значение тока холостого хода очень мало по сравнению с полным номинальным током. Потеря меди происходит только на первичной обмотке трансформатора, потому что вторичная обмотка открыта. Показание ваттметра отражает только потери в сердечнике и железе. Потери в сердечнике трансформатора одинаковы для всех типов нагрузок.

Расчет теста на обрыв цепи

лет,

Вт ₀ — показание ваттметра
В ₁ — показания вольтметра
I ₀ — показание амперметра

Тогда потери в железе трансформатора P _и = W ₀ и

Коэффициент мощности без нагрузки составляет

Рабочий компонент I _, —
,

Подставляя значение W ₀ из уравнения (1) в уравнение (2), вы получите значение рабочего компонента как

Намагничивающий компонент

Параметры холостого хода приведены ниже:

Эквивалентное захватывающее сопротивление

Эквивалентное возбуждающее реактивное сопротивление

Фазовая диаграмма трансформатора без нагрузки или при проведении теста на обрыв цепи показана ниже

Фазовая диаграмма теста на разрыв цепи

Потери в железе, измеренные при испытании на обрыв цепи, используются для расчета эффективности t

Тест на обрыв цепи — Википедия

Принципиальная схема теста на обрыв цепи

Тест на обрыв цепи или тест на холостом ходу является одним из методов, используемых в электротехнике для определения импеданса холостого хода в ветви возбуждения трансформатора. Отсутствие нагрузки представлено разомкнутой цепью, которая представлена на правой стороне фигуры в виде «дыры» или неполной части схемы.

Вторичная обмотка трансформатора остается разомкнутой.Ваттметр подключен к первичному. Амперметр соединен последовательно с первичной обмоткой. Вольтметр является необязательным, поскольку приложенное напряжение совпадает с показаниями вольтметра. Номинальное напряжение подается на первичный. ^[1]

Если приложенное напряжение является нормальным напряжением, то будет установлен нормальный поток. Поскольку потери в железе являются функцией приложенного напряжения, будут происходить нормальные потери в железе. Следовательно, потеря железа максимальна при номинальном напряжении. Эта максимальная потеря железа измеряется с помощью ваттметра.Поскольку полное сопротивление последовательной обмотки трансформатора очень мало по сравнению с полным сопротивлением ветви возбуждения, все входное напряжение падает через ветвь возбуждения. Таким образом, ваттметр измеряет только потери в железе. Этот тест измеряет только комбинированные потери в железе, состоящие из потерь на гистерезис и потери на вихревые токи. Хотя потеря гистерезиса меньше потери вихревых токов, она не пренебрежимо мала. Эти две потери могут быть разделены путем возбуждения трансформатора от источника переменной частоты, поскольку потери на гистерезис линейно зависят от частоты питания, а потери на вихревые токи зависят от квадрата частоты.{2}}

Поскольку вторичная обмотка трансформатора разомкнута, она потребляет только ток холостого хода, который будет иметь некоторые потери в меди. Этот ток холостого хода очень мал, и поскольку потери меди в первичной обмотке пропорциональны квадрату этого тока, они незначительны. Потери меди во вторичной обмотке отсутствуют, поскольку ток вторичной обмотки отсутствует. ^[1]

Вторичная сторона трансформатора остается открытой, поэтому на вторичной стороне нет нагрузки. Следовательно, в этом приближении мощность больше не передается от первичной к вторичной, и незначительный ток проходит через вторичные обмотки.Поскольку ток не проходит через вторичные обмотки, магнитное поле не создается, что означает, что на первичной стороне индуцируется нулевой ток. Это имеет решающее значение для приближения, поскольку оно позволяет нам игнорировать импеданс серии, поскольку предполагается, что через этот импеданс ток не проходит.

Компонент параллельного шунта на эквивалентной электрической схеме используется для представления потерь в сердечнике. Эти потери в сердечнике происходят из-за изменения направления потока и вихревых токов.Потери на вихревые токи вызваны токами, индуцированными в железе из-за переменного потока. В отличие от параллельного шунтирующего компонента, последовательный компонент на принципиальной схеме представляет потери в обмотке из-за сопротивления обмоток катушки трансформатора.

Ток, напряжение и мощность измеряются на первичной обмотке, чтобы определить допуск и угол коэффициента мощности.

Другим методом определения полного сопротивления реального трансформатора является проверка на короткое замыкание.

Расчеты [править]

Текущий I0 {\ displaystyle \ mathbf {I_ {0}}} очень маленький.

Если W {\ displaystyle \ mathbf {W}} является показанием ваттметра, то

W = V1I0cos⁡ϕ0 {\ displaystyle \ mathbf {W} = \ mathbf {V_ {1}} \ mathbf {I_ {0}} \ cos \ phi _ {0}}

Это уравнение можно переписать в виде ,

cos⁡ϕ0 = WV1I0 {\ displaystyle \ cos \ phi _ {0} = {\ frac {\ mathbf {W}} {\ mathbf {V_ {1}} \ mathbf {I_ {0}}}}}

Таким образом,

Im = I0sin⁡ϕ0 {\ displaystyle \ mathbf {I_ {m}} = \ mathbf {I_ {0}} \ sin \ phi _ {0}}

Iw = I0cos⁡ϕ0 {\ displaystyle \ mathbf {I_ {w}} = \ mathbf {I_ {0}} \ cos \ phi _ {0}}

Импеданс [править]

Используя приведенные выше уравнения, X0 {\ displaystyle \ mathbf {X_ {0}}} и R0 {\ displaystyle \ mathbf {R_ {0}}} могут быть вычислены как

X0 = V1Im {\ displaystyle \ mathbf {X_ {0}} = {\ frac {\ mathbf {V_ {1}}} {\ mathbf {I_ {m}}}}}

R0 = V1Iw { \ displaystyle \ mathbf {R_ {0}} = {\ frac {\ mathbf {V_ {1}}} {\ mathbf {I_ {w}}}}}

Таким образом,

Z0 = R02 + X02 {\ displaystyle \ mathbf {Z_ {0}} = {\ sqrt {\ mathbf {R_ {0}} ^ {2} + \ mathbf {X_ {0}} ^ {2}}} }

или

Z0 = R0 + jX0 {\ displaystyle \ mathbf {Z_ {0}} = \ mathbf {R_ {0}} + \ mathbf {j} \ mathbf {X_ {0}}}

Допуск [править]

Вход является обратным сопротивлением.{2}}}}

или

Y0 = G0 + jB0 {\ displaystyle \ mathbf {Y_ {0}} = \ mathbf {G_ {0}} + \ mathbf {j} \ mathbf {B_ {0}}}

Здесь,

Вт {\ displaystyle \ mathbf {W}} — это показание ваттметра.

V1 {\ displaystyle \ mathbf {V_ {1}}} — приложенное номинальное напряжение.

I0 {\ displaystyle \ mathbf {I_ {0} }} — ток холостого хода.

Im {\ displaystyle \ mathbf {I_ {m}}} — намагничивающий компонент тока холостого хода.

Iw {\ displaystyle \ mathbf {I_ {w}}} is составляющая потерь в сердечнике тока холостого хода

Z0 {\ displaystyle \ mathbf {Z_ {0}}} — это импеданс возбуждения.

Y0 {\ displaystyle \ mathbf {Y_ {0}}} — входной сигнал возбуждения.

См. Также [править]

Список литературы [править]

Косов (2007). Электрические машины и трансформаторы . Пирсон Образование Индия.
Смараджит Гош (2004). Основы электротехники и электроники . PHI Learning Pvt. ООО
Wildi, Wildi Theodore (2007). Электрические машины, приводы и энергетические системы, 6-е изд. . Пирсон.
Грейнджер. Стивенсон (1994). Анализ системы питания . McGraw-Hill.

Амперметр и вольтметр. Правила включения. 🐲 СПАДИЛО.РУ

Амперметр

Для измерения силы тока используется амперметр. В идеале собственное сопротивление амперметра стремится к нулю, и оно никак не влияет на значение силы тока. Он включается в цепь последовательно с соблюдением полярности:

Вольтметр

Для измерения напряжения участка цепи используется вольтметр. В идеале собственное сопротивление вольтметра стремится к бесконечности, и устройство не проводит через себя ток. Он включается в электрическую цепь параллельно участку, в котором будет измеряться напряжение, с соблюдением полярности:

Как правильно записывать показания измерительных приборов с учетом погрешности

При записи величин (с учетом погрешности) следует пользоваться формулой:

A=a±Δa

где A — измеряемая величина, a — результат измерений, Δa — погрешность измерений.

Важно!

Погрешность измерений равна половине цены деления шкалы измерительного прибора, если в задаче не указана другая величина погрешности.

Цена деления шкалы — разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы. Чтобы найти цену деления шкалы, нужно:

Найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величин.
Вычесть из большего значения меньшее.
Полученное число разделить на число делений (промежутков), находящихся между ними.

Пример №1. Определите показания вольтметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения составляет половину цены деления вольтметра.

Видно, что стрелка вольтметра встала на значении «2,0» Вольт. Она немного не дотягивает до штриха «2», но к нему она находится ближе, чем к предыдущему штриху.

Два ближайших штриха шкалы с указанными значениями имеют значения 1 и 2 В. Всего между ними 5 промежутков. Следовательно, цена деления шкалы равна: (2 – 1)/5 = 0,2 (Вольт).

Так как по условию задачи погрешность равна половине цене деления шкалы, то она равна 0,1 Вольтам. Следовательно, вольтметр показывает: 2,0 ± 0,1 В.

Задание EF18821 Определите показания вольтметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

Ответ: (____± ____) В.

Алгоритм решения

1.Определить цену деления шкалы измерительного прибора.

2.Определить погрешность измерений.

3.Определить показания прибора.

4.Записать показания прибора с учетом погрешности измерений.

Решение

Так как два ближайших штриха, обозначенными числовыми значениями, показывают 1 и 2 Вольта, а между ними 5 делений, то цена деления шкалы равна:

2−15..=0,2 (В)

Согласно условию задачи, погрешность измерений равна цене деления шкалы. Стрелка вольтметра стоит в трех делениях от штриха, обозначенном цифрой «1». 3 деления по 0,2 Вольта равны 0,6 Вольтам. Следовательно, вольтметр показывает 1,6 В. С учетом погрешности: V = 1,6 ± 0,2 В.

Внимание! При записи ответа нужно использовать только десятичные числа без пробелов и знака «±».

Ответ: 1,60,2

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18883

Определите показания амперметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения силы тока равна цене деления амперметра.

Ответ: ( ____± ____) А.

Алгоритм решения

1.Определить цену деления шкалы измерительного прибора.

2.Определить погрешность измерений.

3.Определить показания прибора.

4.Записать показания прибора с учетом погрешности измерений.

Решение

Так как два ближайших штриха, обозначенными числовыми значениями, показывают 0 и 0,2 Ампера, а между ними 10 делений, то цена деления шкалы равна:

0,2−010..=0,02 (А)

Согласно условию задачи, погрешность измерений равна цене деления шкалы. Стрелка амперметра стоит на штрихе, обозначенном числом «0,2». Следовательно, амперметр показывает 0,2 А. Так как при измерении учитываются сотые доли Амперов, правильно результат измерения записывается так: I = 0,20 А. С учетом погрешности: I = 0,20 ± 0,02 А.

Внимание! При записи ответа нужно использовать только десятичные числа без пробелов и знака «±».

Ответ: 0,200,02

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF19038

Определите напряжение на лампочке (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

Ответ: ( ____±____ ) В.

Алгоритм решения

1.Определить цену деления шкалы измерительного прибора.

2.Определить погрешность измерений.

3.Определить показания прибора.

4.Записать показания прибора с учетом погрешности измерений.

Решение

Так как два ближайших штриха, обозначенными числовыми значениями, показывают 2 и 4 Вольта, а между ними 10 делений, то цена деления шкалы равна:

4−210..=0,2 (В)

Согласно условию задачи, погрешность измерений равна цене деления шкалы. Стрелка вольтметра стоит в пяти делениях от штриха, обозначенном цифрой «2». 5 делени1 по 0,2 Вольта равны 1 Вольту. Следовательно, вольтметр показывает 3 В. Так как при измерении учитываются сотые доли Вольтов, правильно результат измерения записывается так: U = 3 В.С учетом погрешности: U = 3,0 ± 0,2 В.

Внимание! При записи ответа нужно использовать только десятичные числа без пробелов и знака «±».

Ответ: 3,00,2

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Алиса Никитина | Просмотров: 2.9k | Оценить:

Включение — амперметр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Включение — амперметр

Cтраница 1

Включение амперметра не должно влиять на измеряемый ток, поэтому сопротивление его должно быть малым по сравнению с сопротивлением приемника, последовательно с которым он включается. [2]

Включение амперметра, измеряющего ток нагрузки, между выходом регулирующего транзистора и цепью обратной связи характерно для любого стабилизатора. В противном случае ( если включить прибор после цепи обратной связи) сопротивление амперметра непосредственно складывается с выходным сопротивлением схемы и существенно увеличивает его. [3]

Включение амперметра, измеряющего ток нагрузки, между выходом регулирующего транзистора и цепью обратной связи характерно для любого стабилизатора. [5]

Включение амперметра последовательно с нагрузкой не должно влиять на измеряемый ток в цепи, поэтому сопротивление его должно быть малым по сравнению с сопротивлением приемника энергии. При малом сопротивлении амперметра Ra мала мощность PsIlRa, потребляемая им. [6]

Включение амперметра в цепь не должно заметно изменить сопротивление цепи, иначе изменится величина тока. [7]

Включение амперметров и других каких-либо приборов в цепь вторичной обмотки недопустимо, так как это снижает точность измерений. [9]

Включение теплоэлектри-ческого амперметра, показанное на рис. 5.34, неудачно. [11]

Включение амперметров прямого включения непосредственно в рассечку шин напряжением до и выше 1 000 в без трансформаторов тока рекомендуется производить в случаях, когда последние не требуются для других цепей ( для учета электроэнергии, релейной защиты), и для данной цепи необходимо лишь измерение величины тока. [12]

Допускается включение амперметров на разность токов двух фаз или присоединение к параллельно соединенным вторичным обмоткам трансформаторов тока. В первом случае ползания амперметра будут увеличены в КЗ раз, во втором — в 2 раза, что необходимо учесть при переградуировке или определении цены деления прибора. [14]

Страницы: 1 2 3 4 5

Амперметр — Измерение силы тока

В нашем последнем руководстве мы видели, что гальванометр с подвижной катушкой с постоянным магнитом (PMMC) — это тип прибора, в котором катушка с током помещается в постоянное магнитное поле. Когда электрический ток (I) проходит через катушку, создаваемое вокруг нее электромагнитное поле реагирует на постоянное магнитное поле, создавая отклоняющий момент, который заставляет катушку двигаться. Указатель или игла, прикрепленная к катушке, указывает величину отклонения (Φ).

Мы также узнали, что счетчики с подвижной катушкой на постоянных магнитах могут быть преобразованы в эффективный вольтметр постоянного тока с помощью последовательно соединенных резисторов-умножителей. Но мы также можем использовать измерители PMMC для измерения электрического тока, подключив резисторы параллельно с измерителем, а не последовательно, и это составляет основу амперметров .

Как следует из названия, Амперметр — это прибор, используемый для измерения электрического тока (I), получивший свое название от того факта, что единицей измерения является «ампер», или, точнее, ампер .Но чтобы измерить электрический ток, необходимо подключить амперметр, чтобы через него мог проходить интересующий общий ток. Другими словами, амперметр всегда следует подключать последовательно к измеряемой цепи или компоненту.

Но вот в чем проблема. Как мы видели в предыдущем уроке о вольтметрах, полное отклонение (FSD) стандартного PMMC-измерителя очень мало, поэтому они могут выдерживать только небольшие токи, от 0 до I _FSD, выраженные в микроамперах (мкА), или миллиампер (мА), в основном из-за небольшого размера провода, используемого в обмотках подвижной катушки PMMC.

Что, если бы мы хотели измерить ток в цепи, который больше этого или до 10 ампер, поскольку гораздо более высокий ток вынудил бы стрелку измерителя выйти за пределы максимального отклонения FSD, что потенциально могло бы перегреть или повредить обмотки катушек, не говоря уже о сгибании указатель. Итак, как мы можем использовать стандартный измеритель PMMC для измерения токов, превышающих номинальные для FSD.

Для измерения тока в цепи гальванометр должен быть подключен последовательно, и, поскольку он имеет довольно большое сопротивление катушки, R _G, это повлияет на значение измеряемого тока.При использовании измерителя PMMC в качестве амперметра его диапазон измерения может быть расширен с помощью параллельно подключенных «шунтирующих резисторов», что позволяет измерять постоянные токи, во много раз превышающие его нормальный номинальный ток отклонения полной шкалы, как только часть общего тока будет проходить через счетчик.

Резисторы шунтирующие для амперметра

Чувствительность амперметра по току определяется величиной электрического тока, необходимого катушке измерителя для обеспечения необходимого перемещения указателя FSD.Величина, на которую перемещается катушка, называемая «отклонением» (Φ), пропорциональна силе тока, протекающего через катушку, необходимого для создания магнитного поля, необходимого для отклонения иглы, на величину, выраженную в градусах (или радианах) на ампер, ^o / А (или рад / А).

Следовательно, чем меньше сила тока, необходимая для обеспечения требуемого отклонения, тем выше чувствительность измерителя. Затем стрелка амперметра перемещается в ответ на ток, поэтому, если для перемещения измерительного прибора требуется всего 100 мкА для отклонения полной шкалы, он будет иметь большую чувствительность, чем перемещение измерительного прибора, для которого требуется 1 мА для его полной шкалы.

Подключив внешние шунтирующие резисторы параллельно с измерителем, а не последовательно, как это было с вольтметром, мы можем расширить его полезный диапазон движения. Это связано с тем, что параллельно соединенные сопротивления образуют сети делителей тока , которые, как следует из их названия, делят измеренный ток на величину, определяемую их сопротивлением, как показано.

Цепь амперметра

Здесь низкоомный шунт соединен параллельно (шунтирован) с выводами измерителя PMMC и предназначен для пропускания большей части тока цепи, так что только небольшая его часть протекает через обмотку измерителя.Таким образом, шунтирующее сопротивление увеличивает диапазон амперметра с током измерителя, I _G пропорционально общему току цепи I _T, создавая необходимое падение напряжения на измерителе для полного отклонения шкалы.

Предположим, мы хотим использовать гальванометр 100 мкА, 200 Ом для измерения тока в цепи до 1,0 ампер. Ясно, что мы не можем просто подключить измеритель напрямую для измерения одного ампера, но, используя закон Ома, мы можем рассчитать номинал шунтирующего резистора, требуемого R _S, который будет производить движение измерителя на полную шкалу и соответствующий I _G x R _{Падение напряжения на нем G} при измерении тока в цепи до одного ампера.

Таким образом, если ток, при котором гальванометр показывает отклонение на полную шкалу, задан как 100 мкА, то требуемое шунтирующее сопротивление R _S рассчитывается как 0,02 Ом. При падении напряжения 20 мВ (V = I * R = 100 мкА x 200 Ом) 100 мкА будет проходить через измеритель PMMC, а 999,9 мА — через шунтирующий резистор с низким сопротивлением. Следовательно, почти весь ток цепи (I _T) проходит через шунтирующий резистор, и только очень небольшая часть тока, необходимого для FSD, проходит через подвижную катушку, тем самым преобразуя гальванометр в амперметр, просто подключив достаточно малое сопротивление в параллельно с ним, как показано.

Шунтирующее сопротивление амперметра

Обратите внимание, что сопротивление шунта R _S всегда будет ниже внутреннего сопротивления катушки R _G, чтобы отводить ток цепи от обмоток катушки. Тогда комбинация движения измерителя с этим внешним шунтирующим сопротивлением образует основу простого аналогового амперметра, независимо от того, какой FSD у конкретного измерителя. Например, тот же гальванометр можно использовать для измерения токов от 0 до 1 ампера, от 0 до 5 ампер или от 0 до 10 ампер и т. Д.просто используя разные значения сопротивления шунта при одном и том же перемещении измерителя и соответствующим образом изменяя шкалу измерителя.

Амперметр Пример №1

Гальванометр имеет внутреннее сопротивление подвижной катушки 100 Ом и дает полное отклонение при 3 мА. Рассчитайте значение сопротивления шунта, необходимое для преобразования измерителя PMMC в амперметр постоянного тока с диапазоном от 0 до 5 ампер.

Приведены данные: R _G = 100 Ом, I _G = 3 мА и I _{T (макс.)} = 5 ампер

Таким образом, сопротивление равно 0.06 Ом или 60 мОм (60 мОм) требуется для измерения максимальной силы тока 5 ампер.

Амперметр Пример №2

Измеритель PMMC имеет сопротивление катушки 200 Ом и линейную шкалу с отметкой 25 делений. Если чувствительность измерителя составляет 4 мА на деление, рассчитайте сопротивление шунта, необходимое для измерения максимального тока 20 ампер.

Если 4 мА = 1 деление, то 25 делений = 25 * 4 мА = 100 мА или 0,1 ампер. Таким образом, измеритель PMMC имеет FSD 100 мА.

Тогда, надеюсь, мы сможем увидеть, что полное сопротивление, выдаваемое амперметром, приблизительно равно значению подключенного шунтирующего сопротивления R _S и явно становится меньше по мере увеличения измеряемого тока цепи.Таким образом, эффект нагрузки амперметра при последовательном включении с компонентом схемы, ток которого должен быть измерен, значительно снижается. В идеале полное сопротивление амперметра должно быть равно нулю. Поскольку шунтирующие резисторы, используемые для амперметров, имеют очень низкие значения сопротивления, обычно они должны быть изготовлены из проволоки относительно большого диаметра или сплошных кусков медной шины. Сильноточные шунты обычно продаются в виде калиброванных медных шин для создания определенного падения напряжения в милливольтах (мВ).

Измерение силы тока

Как мы видели ранее в руководстве по вольтметрам, измерительные приборы, в которых используются гальванометры, могут быть преобразованы в многодиапазонные измерители путем добавления подходящего набора резисторов и переключателя.Наш простой амперметр постоянного тока может быть дополнительно расширен за счет наличия ряда шунтирующих сопротивлений, каждый из которых рассчитан на определенный диапазон тока, который может быть выбран один за другим с помощью одного многополюсного 4- или 5-позиционного переключателя, позволяющего нашему амперметру одним движением измерьте более широкий диапазон токов. Такой тип конфигурации амперметра называется многодиапазонным амперметром.

Конфигурация многодиапазонного амперметра прямого действия

В этой конфигурации амперметра каждый шунтирующий резистор R _S многодиапазонного амперметра подключен параллельно (шунтирован) с измерителем, как и раньше, для получения желаемого диапазона ампер.Итак, если мы предположим, что наш измеритель FSD на 100 мкА, указанный выше, требуется для измерения следующих диапазонов тока 1 мА, 10 мА, 100 мА и 1 А, тогда требуемые шунтирующие резисторы рассчитываются так же, как и раньше:

Дает прямую схему многодиапазонного амперметра:

Хотя такая конфигурация вольтметра прямого действия могла бы работать, одна из основных проблем с ее конструкцией связана с типом используемого многопозиционного селекторного переключателя. Большинство переключателей имеют действие «выключить перед включением» (BM), что означает, что когда переключатель поворачивается из одного положения в другое для считывания другого тока, в один небольшой момент времени шунтирующий резистор фактически отключается от измерителя. Таким образом, весь измеряемый ток в цепи отводится через подвижную катушку измерителя, что может или не может повредить его.

Одним из способов решения этой проблемы является использование более дорогостоящего переключателя «замыкание перед размыканием» (MB) или настройка подключения шунтирующих резисторов таким образом, чтобы при повороте селекторного переключателя они все еще оставались подключенными. в цепи, тем самым защищая хрупкое движение счетчика. Один из способов добиться этого — использовать метод непрямого амперметра постоянного тока.

Конфигурация многодиапазонного амперметра косвенного действия

Более практичной конструкцией является конфигурация непрямого амперметра, в которой одно или несколько шунтирующих сопротивлений соединены последовательно через измеритель для получения желаемого диапазона тока.Преимущество здесь состоит в том, что наряду с использованием стандартных предпочтительных значений для шунтирующих резисторов, в любой момент времени деликатное движение измерителя шунтируется значением сопротивления. Итак, если мы снова возьмем наш измеритель FSD на 50 мВ и диапазоны тока 1 мА, 10 мА, 100 мА и 1 А, как и раньше, тогда требуемые значения резисторов будут пересчитаны как:

Давая цепь многодиапазонного амперметра непрямого действия из:

В этой конфигурации 5-позиционного аналогового амперметра непрямого действия мы увидели, что чем выше измеряемый ток, тем ниже значение сопротивления шунта, выбираемого переключателем.Общее сопротивление, подключенное параллельно измерителю PMMC, будет суммой сопротивлений, так как R _ИТОГО = R _S1 + R _S2 + R _S3 + R _S4. Очевидно, что в то время как две схемы, прямая и непрямая конфигурация амперметра могут считывать одинаковые силы тока, конфигурация непрямого амперметра предпочтительна, поскольку она защищает измеритель PMMC от состояния перегрузки по току при вращении селекторного переключателя.

Аналоговые амперметры

обеспечивают быстрое и точное считывание ампер, протекающих по цепи, и то же движение гальванометра можно использовать для отображения диапазона значений силы тока, просто изменив значение сопротивления шунта.Амперметры с нулевым центром доступны и полезны, чтобы показать направление потока тока, то есть они могут указывать либо «положительный» ток, либо «отрицательный» ток.

Выбор значений шунтирующего резистора в конечном итоге будет зависеть от полной шкалы гальванометра, используемого в качестве амперметра, а также от измеряемых уровней тока, независимо от того, откалибрована ли шкала измерителя в амперах, миллиампер или микроампер. Но что, если мы захотим измерить 10 или даже 100 ампер. Что ж, применяются те же принципы, за исключением того, что токовый шунт должен быть резистором с очень низким сопротивлением, обычно в миллиом (мОм) или меньше.

Сильноточные амперметры постоянного тока

доступны в комплекте с калиброванными шунтами для обеспечения необходимого падения напряжения на шунте для питания измерителя PMMC. Падение напряжения до 10 мВ или 20 мВ доступно для обеспечения точного преобразования первичного постоянного тока, отображаемого измерителем с полноразмерными показаниями в сотни ампер. Помните также, что при выборе шунтирующего резистора амперметра для пропускания большого тока необходимо учитывать его рассеиваемую мощность I ² R, иначе они могут перегреться и получить повреждения.

Для измерения больших токов переменного тока требуется трансформатор тока. Как мы обсуждали в нашем руководстве о трансформаторах тока, полномасштабный амперметр на 5 А можно использовать с соответствующим трансформатором тока и калибровать с помощью выбранного трансформатора.

Что необходимо учитывать перед использованием амперметра? — Мворганизация.org

Что необходимо учитывать перед использованием амперметра?

Амперметры должны всегда подключаться последовательно с проверяемой цепью. Всегда начинайте с самого высокого диапазона амперметра. Выключите и полностью разрядите цепь перед подключением или отключением амперметра. В амперметрах постоянного тока соблюдайте правильную полярность цепи, чтобы не повредить измеритель.

Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при использовании вольтметра постоянного тока?

Всегда начинайте с самого высокого диапазона вольтметра.Перед подключением или отключением вольтметра отключите питание и полностью разрядите цепь. В вольтметрах постоянного тока соблюдайте полярность цепи, чтобы не повредить измеритель. Никогда не используйте вольтметр постоянного тока для измерения переменного напряжения.

Какие две важные вещи следует помнить о вольтметре?

Самое главное помнить, что вольтметр нужно подключать параллельно лампочке. Это означает, что вы всегда можете подключить вольтметр в последнюю очередь. Вам не нужно отключать какие-либо элементы схемы, чтобы правильно добавить вольтметр в схему.

Как работает амперметр?

Амперметры

предназначены для измерения электрического тока путем измерения тока через набор катушек с очень низким сопротивлением и индуктивным сопротивлением. Если амперметр был подключен параллельно, путь может стать короткозамкнутым, и весь ток будет проходить через амперметр, а не через цепь.

Где разместить вольтметр?

Вольтметр помещается параллельно источнику напряжения для получения полного напряжения и должен иметь большое сопротивление, чтобы ограничить его влияние на цепь.Амперметр подключается последовательно, чтобы получить полный ток, протекающий через ответвление, и должен иметь небольшое сопротивление, чтобы ограничить его влияние на цепь.

Что произойдет, если счетчик подключен неправильно?

ЕСЛИ счетчик подключен правильно, ВСЯ энергия, необходимая для его внутреннего использования, не взимается, так как он потребляется перед измерением (она будет частью потерь энергии в коммунальном хозяйстве). Если счетчик подключен неправильно, пользователю придется платить за использованную энергию. Чтобы проверить это.

Что будет, если параллельно подключить амперметр?

Когда амперметр подключен параллельно цепи, сопротивление цепи уменьшается.Следовательно, от батареи потребляется больший ток, что приводит к повреждению амперметра.

Что будет, если последовательно подключить вольтметр?

ЕСЛИ ВОЛЬТМЕТР ИЛИ НАПРЯЖЕНИЕ ПОДКЛЮЧЕНЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ТО ИЗ-ЗА ВЫСОКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТОК НЕ ПРОХОДИТ ЧЕРЕЗ ЦЕПЬ, ПОЭТОМУ НЕ ПРОИСХОДИТ ПЕРЕПАД НАПРЯЖЕНИЯ.

Что будет, если последовательно подключить вольтметр 10?

Вольтметр имеет высокое сопротивление. Когда вольтметр с высоким сопротивлением подключен последовательно, через цепь не будет протекать ток.Следовательно, последовательно включенный вольтметр действует скорее как резистор, а не как вольтметр.

Может ли вольтметр замыкать цепь?

Одна из наиболее часто используемых функций мультиметра — это вольтметр. Вольтметр может проводить измерения по всей цепи и сообщать техническим специалистам разницу в напряжении между двумя точками. Вольтметр можно использовать для измерения падения напряжения.

Почему вольтметр имеет высокое сопротивление?

Вольтметр измеряет разницу в напряжении между двумя разными точками (скажем, на противоположных сторонах резистора), но не регулирует величину тока, проходящего между этими двумя точками через устройство.Следовательно, он будет иметь очень высокое сопротивление, чтобы не пропускать через него ток.

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 метров или более 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
картонная трубка (например, от 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-зажима 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 подключения к батарее, магнит должен вращать противоположное направление.

Ваш амперметр очень чувствителен. 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

Амперметр можно использовать для измерения силы тока. изготовленные на собственных лимонных батареях или самодельные генераторы.

Что происходит?

Электрический ток, протекающий через катушку провод 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 электродвигатель 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 откалиброванный 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

Электронный амперметр и вольтметр

Стив Маас
Лонг-Бич, Калифорния, США
Июль 2007 г.

Early Austin Healy Sprites не имели ни амперметра, ни вольтметра. Без эти важные инструменты, невозможно контролировать работу Система зарядки. Я обнаружил, что мой спрайт, обремененный дополнительной электрической нагрузкой от электрического вентилятора охлаждения, едва держал аккумулятор заряженным.Мое предназначение решение этой проблемы — электронный регулятор напряжения; однако кажется очевидно, что перед заменой регулятора мне нужно каким-то образом контролировать зарядка.

Амперметры обычные

Большинство счетчиков сегодня цифровые. Они работают путем преобразования аналогового напряжения в цифровое число, отображающее это число на цифровом индикаторе. Общепринятый Однако аналоговые счетчики все еще используются и, вероятно, останутся таковыми. (Чтобы увидеть почему, просто попробуйте настроить что-то на пиковое или нулевое значение с помощью цифрового метр!) Обычные счетчики основаны на том принципе, что катушка с проводом проводящий ток испытывает крутящий момент, когда находится в магнитном поле.В крутящий момент вращает катушку, и указатель, подключенный к катушке, указывает Текущий. Такие счетчики принципиально реагируют на ток; мы называем их датчика тока устройств. Вольтметры состоят из амперметра с последовательным сопротивлением, поэтому напряжение измеряется по закону Ома как ток, умноженный на сопротивление.

Амперметры с подвижной катушкой могут быть очень чувствительными. Обычно они предназначены для работают при очень низких токах полной шкалы, потому что их легко расширить их диапазон до более высоких токов, но не ниже.Когда все тестовые счетчики были аналогом «золотого стандарта» был механизм, на который требовалось всего 50 микроамперы для полного отклонения. Чтобы измерить более высокий ток, это необходимо использовать шунт , резистор, подключенный параллельно измерителю так что он обходит большую часть тока. Сопротивление шунта определяется отношение,

Rs = Rm * Im / (Ifs — Im)

где Rs — сопротивление шунта, Rm — сопротивление измерителя, Im — измеритель ток для полного отклонения, а Ifs — желаемое значение полной шкалы шунтируемый счетчик.Это соотношение иллюстрирует проблему измерения высоких токи. Если у вашего измерителя, скажем, ход 1 миллиампер (Im) и сопротивление 100 Ом. сопротивление (Rm), для создания полномасштабного измерителя на 50 ампер требуется шунтирующий резистор 0,002 Ом, сопротивление приличного куска меди. Такой шунт может , конечно, но при изготовлении и калибровке требуется изрядная осторожность. необходимо.

Вот еще одна проблема. Я хочу использовать измеритель с полной шкалой 1 мА и Внутреннее сопротивление 700 Ом.Для этого измерителя потребуется шунт на 0,035 Ом. Этот шунт, при полномасштабном токе 20 ампер рассеивает 14 ватт и снижает напряжение системы 0,7 В. Это много потеряно мощность и, особенно, достаточно тепла, о котором нам нужно было бы тщательно подумать охлаждение. Это просто бессмысленно; вам не нужно тратить 14 Вт, чтобы получить простое текущее чтение!

Амперметр

В моем амперметре используется датчик тока на основе устройства на эффекте Холла. Устройство выдает напряжение, пропорциональное магнитному полю, к которому оно незащищенный.Магнитное поле создается током от аккумулятора, который проходит через провод, обернутый вокруг большого тороидального сердечника. Эффект Холла датчик установлен в зазоре сердечника.

При проектировании ядра необходимо учитывать несколько важных моментов. Во-первых, ядро должно быть достаточно большим, около 1 дюйма в диаметре, не насыщается магнитным полем, его гистерезис минимален, и он может удерживать несколько витков нет. 12 провод. Проходимость не критична, но должна быть достаточно большой (около 100), поэтому магнитное поле сосредоточено в зазоре.Количество витков провода на сердечнике определяет дальность действия. Напряженность поля должна быть таким образом, что выходной сигнал датчика изменяется на плюс или минус около половины вольта между текущие крайности; больше, и он становится значительно нелинейным. Получение этого правильно — это просто вопрос экспериментов: установите датчик в зазор и отрегулируйте количество витков провода на сердечнике, пока диапазон не будет правильным. Разрыв должен быть достаточно широким, чтобы удерживать датчик. Хрупкий стержень можно разрезать инструментом Dremel с абразивным кругом.

Датчик Холла — 3503. Он выдает около 2,5 В при отсутствии магнитного поля. поле присутствует, а при наличии магнитного поля его выходное напряжение изменяется. В зависимости от направления поля оно может увеличиваться или уменьшаться; таким образом, это может определять зарядный ток или разрядный ток в аккумуляторе. В выходной сигнал является линейным (т. е. пропорционален напряженности магнитного поля, которая в оборот, пропорциональный току) в течение относительно узкий диапазон, поэтому существует компромисс между точностью и диапазоном.я поэтому настройте его на относительно узкий диапазон и используйте усилитель для увеличить напряжение. Микросхема усилителя представляет собой интегральную схему, операционный усилитель TLC274. Этот «операционный усилитель» работает от одного положительного напряжение питания; для большинства операционных усилителей требуется как положительное, так и отрицательное напряжение питания. Это делает TLC274 идеальным для использования в автомобилях.

Ниже представлена схема, установленная в пластиковом ящике. Не все проводка установлена, но видно тороид и другие компоненты. Чтобы увидеть больше картинку, щелкните по миниатюре.

Остальная часть схемы предназначена просто для настройки правильного усиления и напряжение смещения. Для этого используются два потенциометра. Регулировка требует перехода немного вперед и назад между двумя регулировками, но это несложно правильно настроить схему.

Схема последней схемы показана ниже.

Индикатор представляет собой недорогой горизонтальный щитовой измеритель на 1 миллиампер, имеющий Последовательное сопротивление примерно 700 Ом.Измеритель имеет центральное нулевое положение. Я мог бы использовать измеритель с более распространенным нулевым положением на левом краю; было бы просто расположить смещения так, чтобы ноль был на уровне счетчика центр. Однако при выключенном зажигании измеритель будет показывать -20 А. ситуация, которая мне просто не казалась подходящей. Я сделал новую шкалу метра распечатать его на листе картона, а затем наклеить на счетчик 1-0-1 шкала.

Наконец, датчик включает простую схему и переключатель, так что либо напряжение или ток могут отображаться.Шкала напряжения настроена так, чтобы 12 В было на уровне в центре, и диапазон от 9 до 15 В. Для этого подойдет простой вольтметр, но шкала будет показывать от 0 до 15 В или от 0 до 20 В, и этот диапазон не обеспечивает точности Я бы хотел. Схема измерения напряжения показана на схеме. Номинал резистора 1,8 кОм сильно зависит от последовательное сопротивление измерителя, поэтому его следует рассматривать как «выбор в испытание »поз.

Я не хочу проделать отверстие в приборной панели для счетчика, так что мне нужно что-нибудь, что подходит под рывок, но держится в стороне.Я сделал простой кронштейн из листового алюминия и установил его под приборной панелью, справа от водительского сиденья. это утоплен за приборной панелью на дюйм или около того. Питание постоянного тока поступает от коммутируемого и предохранитель 12В; дополнительная электрическая нагрузка тривиальна, несколько миллиампер.

Ниже приведены фотографии схемы в окончательном виде; в финальном тесте, до опломбирование коробки; и установлен на межсетевом экране.

Результаты

Провод, проходящий через цепь датчика, имеет 0.0022 Ом сопротивление. (Я определил для этого нужно пропустить через него 10 ампер и измерить на нем 22 мВ.) Это означает что при полном токе он рассеивает менее 1 ватта и понижает напряжение в системе всего 44 мВ; это значительное улучшение по сравнению с 14 Вт и 0,7 В, которые были бы потеряны в обычный шунт.

Наблюдая за стоком и током заряда горит. Из-за моего электрического вентилятор, электрическая нагрузка на холостом ходу около 10 ампер; с включенными фарами это почти 20А.На холостом ходу генератор вырабатывает очень небольшую мощность; ясно, ты не хотите, чтобы машина очень долго простаивала на холостом ходу с большой электрической нагрузкой. Другой сюрпризом была разница между показаниями моего цифрового вольтметра и этого измерителя с подвижной катушкой. Мой цифровой измеритель показал напряжения около 13-15В, но этот счетчик показал только 12-12,5В. Казалось, что-то было неправильно, пока я не проверил напряжение в системе с помощью лабораторного измерителя с подвижной катушкой, и увидел, что он показывает то же напряжение, что и мой счетчик.Разница вызвана различными режимами работы двух видов счетчиков. Цифровой измеряет выборку и отображает повторно, никогда не показывая истинное среднее значение, в то время как Измерители с подвижной катушкой показывают среднее напряжение. Было бы интересно посмотреть при системном напряжении с помощью осциллографа, но я почти побаиваюсь это делать.

Заявление об ограничении ответственности

Я не люблю это говорить, но полагаю, что это необходимо, поскольку юристы захватили американское общество. Если вы решите это сделать, или что-то в этом роде похожи, но недостаточно разбираются в автомобилях или электронике, чтобы быть комфортно с этим, получите некоторую помощь.В любом случае я никого не заставляю делать это изменение, поэтому, если вы решите попробовать, вы берете на себя полную ответственность за результаты. Это просто отчет о моем опыте работы с этими модификации. Это не является набором инструкций по дублированию моих работа или рекомендация по ее выполнению. Ты сам по себе.

Вернуться к Страница спрайта …

Расширение диапазона амперметров | Вольтметры

Принципиальной разницы в принципах работы амперметров и вольтметров нет.Оба являются устройствами, работающими от тока (за исключением вольтметров электростатического типа), то есть отклоняющий момент создается, когда ток течет через их рабочие катушки.

В амперметре отклоняющий момент создается измеряемым током или определенной его частью, тогда как в вольтметре крутящий момент создается током, пропорциональным измеряемому напряжению.

Таким образом, реальная разница между двумя инструментами заключается в величине токов, создающих отклоняющий момент. Существенные требования к измерительному прибору состоят в том, чтобы его включение в цепь, в которой должны проводиться измерения, не изменяло условий цепи, а мощность, потребляемая им для их работы, была небольшой.

Амперметр подключен последовательно к цепи, ток которой должен измеряться. Следовательно, он должен иметь низкое сопротивление. С другой стороны, вольтметр подключается параллельно цепи, напряжение которой необходимо измерить; следовательно, он должен иметь высокое сопротивление.

Таким образом, мы заключаем, что разница только в сопротивлении прибора, на самом деле, амперметр можно преобразовать в вольтметр, подключив к нему последовательно высокое сопротивление.

Уже видно, что приборы с подвижной катушкой могут безопасно переносить максимальный ток около 50 мА, а падение потенциала на приборе с подвижной катушкой составляет около 50 мВ. Однако на практике требуется измерять большие токи и напряжения. Следовательно, становится необходимым, чтобы измеряемые ток и напряжение были уменьшены и доведены до диапазона прибора.

Есть четыре распространенных устройства, используемых для расширения диапазона амперметра и вольтметра, а именно; шунты, умножители и трансформаторы тока и напряжения.

Шунты и умножители используются для расширения диапазона амперметров и вольтметров с подвижной катушкой соответственно.

В то время как в случае амперметров с подвижным железом для диапазонов до 0 — 250 A используются шунты, а для диапазонов выше этого — трансформаторы тока.

А также, в случае подвижных железных вольтметров, для диапазонов до 0-750 В используются умножители, а для диапазонов выше — ПТ.

Можно расширить диапазон амперметра с помощью шунта. Шунт — это низкое сопротивление с минимальным температурным коэффициентом, подключенное параллельно амперметру, диапазон которого должен быть расширен. Комбинация включена последовательно с цепью, ток которой необходимо измерить.

Этот шунт обеспечивает обходной путь для дополнительного тока, поскольку он подключен к прибору (т. Е. Параллельно).

Эти зашунтированные инструменты можно использовать для измерения токов, во много раз превышающих их нормальные токи полного отклонения.

Отношение максимального тока (с шунтом) к току полного отклонения (без шунта) известно как «мощность умножения» или «коэффициент умножения» шунта.

Пример : Амперметр с подвижной катушкой, показывающий до 1 ампера, имеет сопротивление 0,02 Ом. Как можно было приспособить этот прибор для считывания тока до 100 ампер?

Решение : В этом случае
Ток полного отклонения амперметра, I _м = 1 А
Линейный ток, который необходимо измерить, I = 100 А
Сопротивление амперметра, R _м = 0.02 Ом
Пусть, необходимое сопротивление шунта = S

Как видно из рисунка, напряжение на катушке прибора и шунтирующее сопротивление одинаковы, поскольку
соединены параллельно.

∴ I _м * R _м = S * I _s = S (I — I _м)

или S = I _м * R _м / (I — I _м)

= 1 * 0,02 / (100-1) = 0,02 / 99 = 0,000202 Ans .

Умножители
используются для расширения диапазона вольтметров .Умножитель представляет собой неиндуктивное сопротивление высокого значения, подключенное последовательно с прибором, диапазон которого должен быть расширен. Комбинация подключается к цепи, напряжение которой необходимо измерить.

Пример: Вольтметр с подвижной катушкой, показывающий до 20 мВ, имеет сопротивление 2 Ом. Как этот прибор можно приспособить для считывания напряжения до 300 вольт.

Решение: В данном случае сопротивление вольтметра
, R _м = 2 Ом
Полное напряжение вольтметра, ν = R _м I _м = 20 мВ = 0.02 В
Ток полного отклонения, I _м = v / R _м = 0,02 / 2 = 0,01 A
Измеряемое напряжение, В = 300 В
Пусть необходимое последовательное сопротивление = R

Тогда, как видно из рисунка, падение напряжения на R равно V — ν

R * I _м = V — ν

или R = (V — v) / I _м

или R = (300 — 0,02) / 0,01 = 299,98 / 0,01 = 29998 Ом Ответ.

Шунты не могут быть использованы для точного расширения диапазона амперметров переменного тока с подвижным железом .Это связано с тем, что разделение тока между рабочей катушкой и шунтом зависит от частоты (поскольку реактивное сопротивление катушки зависит от частоты). На практике линейка амперметров переменного тока с подвижным железом расширяется одним из следующих способов:

Расширение диапазона амперметра за счет витков катушки

Путем изменения количества витков рабочей катушки. Например, предположим, что полное отклонение достигается при 400 ампер-витках. Для показаний полной шкалы при 100 А необходимое количество витков будет = 400/100 = 4.Точно так же для измерения полной шкалы с током 50 А необходимое количество витков = 400/50 = 8.

Таким образом, амперметр может иметь разные диапазоны, просто имея другое количество витков на катушке. Поскольку через катушку проходит весь измеряемый ток, в ней имеется несколько витков толстой проволоки. Обычные диапазоны, полученные этим методом, составляют от 0 до 250 А.

Расширение диапазона амперметра трансформатором тока

Для диапазонов выше 0–250 А используется трансформатор тока в сочетании с подвижным железным амперметром переменного тока 0–5 А, как показано на рисунке.Трансформатор тока является повышающим трансформатором, т. Е. Количество витков вторичной обмотки больше, чем число витков первичной обмотки.

Обычно первичная обмотка трансформатора содержит один виток или, самое большее, несколько витков. Первичная обмотка этого трансформатора соединена последовательно с нагрузкой и пропускает ток нагрузки. Амперметр переменного тока подключается ко вторичной обмотке трансформатора.

Поскольку на рисунке коэффициент трансформации трансформатора тока равен 10: 1, это означает, что линейный ток (или ток нагрузки) в 10 раз больше значения на измерителе переменного тока.Следовательно, ток нагрузки, I _L = 3 x 10 = 30 A.

Расширение диапазона вольтметра с помощью трансформатора напряжения

Диапазон вольтметра переменного тока с подвижным железом расширен за счет последовательного подключения к нему высокого сопротивления (умножителя).

Для диапазонов выше 0–750 В, где потери мощности в умножителе будут чрезмерными, вольтметр переменного тока с подвижным железом 0–110 В используется вместе с трансформатором напряжения, как показано на рисунке.

Трансформатор напряжения — это понижающий трансформатор, т.е. число витков первичной обмотки больше, чем число витков вторичной обмотки. Первичная обмотка трансформатора подключена к нагрузке, на которой должно измеряться напряжение. Вольтметр переменного тока подключается к вторичной обмотке.

Поскольку на рисунке коэффициент трансформации трансформатора потенциала равен 20: 1, напряжение нагрузки в 20 раз превышает показание вольтметра переменного тока.
Напряжение нагрузки, В _L = 100 x 20 = 2000 В

Обратите внимание, что обе вторичные обмотки измерительных трансформаторов заземлены в качестве меры безопасности.

Спасибо, что прочитали о расширении диапазона амперметра и вольтметра.

Электроизмерительные приборы | Все сообщения

Амперметры и внутреннее сопротивление — Neural Dump

GE2524 Мультиметр

Вопрос: Основываясь на вашем предыдущем сообщении о вольтметрах и внутреннем сопротивлении, я могу с уверенностью предположить, что амперметр также должен иметь некоторое внутреннее сопротивление.Какое влияние это сопротивление оказывает на измерения тока и какое значение сопротивления минимизирует любую ошибку, которую оно вносит в показания?

Ответ: Действительно, амперметр должен иметь какое-то внутреннее сопротивление, потому что, как вольтметр, он должен потреблять ток из цепи, чтобы производить измерения. Однако на этом сходство между внутренними сопротивлениями амперметра и вольтметра заканчивается.

Амперметр

Символ

Реальная модель

Итак, как внутреннее сопротивление амперметра влияет на его показания?

Снова игнорируя все другие факторы, внутреннее сопротивление амперметра заставит его считывать меньший ток, чем тот, который на самом деле проходит через часть цепи, которую он измеряет.Чтобы понять, почему, нам просто нужно изучить очень простую схему:

Эта схема состоит из батареи на 6 В (V1) и резистора 12 (R1).

Из закона Ома мы знаем, что:

Перегруппировка, замена наших значений и решение для текущего i:

Итак, мы знаем, что через нашу простую цепь протекает ток. Когда мы измеряем ток с помощью амперметра, мы обнаруживаем, что он немного ниже.Если мы посмотрим на нашу схему с присоединенными щупами амперметра, причина этого станет очевидной.

Амперметры должны быть включены последовательно с той ветвью цепи, ток которой они измеряют. На изображении выше пунктирная линия представляет часть схемы, вероятно, провод, который больше не подключен между датчиками. Если бы провод остался на месте, амперметр закоротил бы.

Теперь мы видим, что общее сопротивление цепи изменилось.Его больше нет, но теперь, поскольку он включен последовательно с внутренним сопротивлением амперметра, общее сопротивление цепи становится:

Повторное решение для текущего i:

Это 2% разница от истинного значения, которое мы знаем. Эта разница может не иметь большого значения для многих приложений, но, в конце концов, это не так.

Чтобы свести к минимуму влияние внутреннего сопротивления амперметра, нам нужно, чтобы он вносил как можно меньший вклад, поэтому он должен быть как можно меньше.На самом деле ошибка становится гораздо менее значительной, когда постоянное сопротивление цепи увеличивается. Я выбрал, потому что это делает ошибку более очевидной (а также упрощает математические вычисления), но когда сопротивление цепи составляет порядка кило- или мегаомов, ошибка быстро падает.

На этом заканчивается еще одна глава нашего исследования того, как внутреннее сопротивление одного из компонентов мультиметра влияет на его показания. Думаю, я сейчас не могу не писать об омметрах. Вскоре поищите еще одну статью из этой серии.

Как соединить вместе амперметр и вольтметр

Вольтметр — это устройство, измеряющее электродвижущую силу, также известную как напряжение. Он позволяет измерять напряжение в цепи.

Амперметр, напротив, измеряет электрический ток в амперах. Вольтметры и амперметры подключаются по-разному. Вы не можете просто подключить амперметр к тому же месту, где вы бы подключили вольтметр, потому что это вызовет только сильный выброс тока, который может нанести большой ущерб автоматическому выключателю.Вы должны понимать, что у амперметра очень низкое сопротивление, а у вольтметров очень высокое сопротивление. Амперметр имеет катушку с большим проводом с несколькими витками, в то время как вольтметр имеет катушку с тысячами витков. При этом амперметры подключаются последовательно, а вольтметры — параллельно. Итак, действительно нужны знания и навыки, чтобы объединить или соединить их вместе. Если вы хотите узнать, как соединить вместе амперметр и вольтметр, продолжайте читать ниже.

Шаг 1. Определитесь с нагрузкой

Какое устройство вы хотите протестировать? Это лампа, резистор, радио или телевизор? Лучше всего начать с небольшого и простого предмета, например, резистора. Всегда помните, что при измерении не держитесь за клеммы резистора, потому что сопротивление из рук в руки может прервать измерение.

Шаг 2 — Подключите амперметр и источник питания

Теперь возьмите источник питания, например аккумулятор, и подключите положительный полюс к одному концу клеммной колодки или нагрузки, например резистору.Теперь подключите отрицательную клемму аккумулятора к клемме заземления амперметра, обозначенной как «com». Затем подключите положительный вывод амперметра, который обычно представляет собой красный провод, к другому концу клеммной колодки или другому концу нагрузки, в данном случае другому концу резистора. Теперь у вас есть амперметр, включенный последовательно в цепь.

Шаг 4 — Подключите вольтметр

Теперь пора подключить вольтметр к амперметру и остальным объектам в цепи.Возьмите черный провод или отрицательную клемму вольтметра и подключите ее к отрицательной клемме ленты или резистора. Возьмите красный провод или положительную клемму вольтметра и подключите его к положительной клемме клеммной колодки или положительному полюсу резистора, к которому также подключена положительная клемма аккумулятора.

Теперь ваши вольтметр и амперметр подключены. Убедитесь, что настройки амперметра и вольтметра совпадают при их подключении. Это означает, что если вы используете источник постоянного тока (DC), такой как аккумулятор, настройки и в вашем вольтметре, и в амперметре должны быть в настройке DC.Если вы подключаете его к источнику питания в вилке, то есть к источнику переменного тока, настройки в измерителях также должны быть на переменном токе.