Схема подключения амперметра и вольтметра в цепь: схема, способы подключения, в цепь постоянного тока

Содержание

Подключение амперметра и вольтметра * Электрон Град

Измерители тока магнитоэлектрической системы

Данные прибору получили наибольшее распространение у радиолюбителей. Амперметры данного типа обладают равномерной шкалой и хорошей чувствительностью. Внешний вид такого прибора на рисунке с низу.

Чувствительным элементом такого амперметра является рамка из тонкого картона или фольги с намотанной на нее катушкой. Рамка находится как бы в подвешенном состоянии на двух полуосей — кернах, концы которых упираются в подпятники. К рамке крепится противовес и стрелка. Вся эта конструкция находится в внутри сильного постоянного магнитного поля, то есть вокруг рамки находится магнит. Выводами катушки рамки являются две спиралевидные пружины, благодаря им стрелка удерживается в исходном состоянии. Стрелка прибора выставляется в положение 0 за счет корректора закрепленного на корпусе прибора и рычага соединенного с пружиной.

Принцип работы амперметра

При возникновении тока на катушке рамки вокруг нее возбуждается магнитное поле. Оно начинает взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита и рамка будет стремится повернуться так, чтобы ее полюса рамки находились напротив полюсов магнита противоположной полярности. Чем больше ток на рамке тем сильнее ее магнитное поле и значительнее усилие поворачивающее ее. При пропадании тока в цепи катушки рамки на нее начинают воздействовать пружины. Благодаря этому рамка возвращается в исходное состояние.

Приборы магнитоэлектрической системы способны измерять только постоянные или пульсирующие токи. Для измерения переменных токов их следует преобразовать в постоянные такой же величины.

Измерение токов и напряжений, шунтирующий резистор

Для измерения постоянного тока в цепи, прибор подключается последовательно нагрузке. Ток проходящий в этой цепи не должен превышать пределы подключаемого прибора. В противном случае шкала прибора зашкалит, а при существенном превышении может сгореть обмотка рамки. Для увеличения диапазона измерения тока в цепь добавляют шунтирующий резистор. Данный резистор подключается параллельно амперметру. Рассчитывается он по формуле

Rш=Rи/(Iп/Iи-1)

Где, Iп — предел измерения в Амперах.
— ток полного отклонения стрелки в Амперах.
— сопротивление рамки прибора в Омах.
Например: имеем микроамперметр с параметрами Iи=100мкА=0,0001А. Сопротивление рамки 1000Ом. Требуется рассчитать шунт для измерения токов до 100мА=0,1А.
Rш=1000/(0,1/0,0001-1)=1Ом

Измерение напряжения и добавочный резистор

Для измерения напряжения Вольтметр подключается параллельно нагрузке. При отсутствии Вольтметра можно подключить амперметр. Но следует учесть, что амперметры способны измерять относительно низкие напряжения. Так как в них отсутствует или слишком мало добавочное сопротивление катушки. Добавочный резистор подключается последовательно с прибором и позволяет расширить пределы его измерения.

Расчет добавочного сопротивления

Для измерения напряжения Вольтметр подключается параллельно нагрузке. При отсутствии Вольтметра можно подключить амперметр. Но следует учесть, что амперметры способны измерять относительно низкие напряжения. Так как в них отсутствует или слишком мало добавочное сопротивление катушки. Добавочный резистор подключается последовательно с прибором и позволяет расширить пределы его измерения.

Расчет добавочного сопротивления

Rд=(Uп/Iи)-Rи

где, Uп — максимальный предел измерения напряжения в Вольтах
— ток полного отклонения стрелки в Амперах.
— сопротивление рамки прибора в Омах.
Например: имеем тот же самый амперметр, что и в предыдущем примере. Iи=100мкА=0,0001А. Сопротивление рамки 1000Ом. Максимальный предел измеряемого напряжения 10В.
Rд=(10В/0,0001мА)-1000Ом=99000Ом=99кОм

Как подключить амперметр в цепь?

Люди часто задаются вопросом, как подключить амперметр в цепь. Чтобы полностью понять, как правильно это делать, стоит остановиться на физических законах протекания тока в электрической цепи. А также — рассмотреть принципы, по которым воздавался такой прибор, как амперметр. Тогда будет полностью ясно, как действовать, когда нужно измерить силу тока.

Физические основы

В методе подключения амперметра и вольтметра к электрической сети лежит закон Ома. Не будем приводить трактовку для полной цепи, где учитывается электродвижущая сила и внутреннее сопротивление источника питания. Чтобы понять, как подключить амперметр в цепь, достаточно будет упрощенного изложения для параллельного и последовательного соединения.

1.    При последовательном соединении нагрузки в сети через каждый элемент протекает ток одинаковой силы. При этом падения напряжения на каждом участке пропорциональны его сопротивлению и в сумме равны напряжению на концах цепи.

2.    При параллельном соединении на каждом элементе присутствует напряжение, равное приложенному ко всей цепи. Сила тока, протекающая на каждом из параллельных участков, прямо пропорциональна его сопротивлению.

Из этого краткого изложения закона Ома ясно, что правильный ответ на вопрос «как подключить амперметр в цепь» — методом последовательного включения.

Амперметр и последствия неправильного использования

Для четкого измерения силы тока в цепи, главное качество амперметра должно состоять в том, чтобы оказывать минимальное воздействие на схему в целом. Поэтому прибор делают с минимальным внутренним сопротивлением. Для измерения параметров, которые выходят за пределы устройства, можно использовать трансформаторы тока, снижающие выходные показатели.

Опасность неправильного включения состоит в том, что амперметр просто сгорит. Как подключить амперметр в цепь — имеет значение. Если просто вставить щупы в розетку или касаться точек на плате — скорее всего, результатом будет немного дыма «с запахом гуманитарного образования». Из-за того, что на прибор будет поступать высокое напряжение по закону Ома для параллельного соединения — он просто сгорит. Включайте прибор только последовательно.

Некоторые методы

В быту можно создать измерительную розетку. Для этого она, грубо, должна прерывать один из проводов, ведущих к устройству. Можно установить ее рядом с уже подключенной. Для этого отсоединяется один провод, присоединяется к измерительной розетке. Второй ее контакт соединяется перемычкой со свободной точкой подключения рабочей розетки. Теперь, включая прибор, можно вставить щупы амперметра в измерительную розетку и посмотреть результат.

В этом, собственно, заключается ответ на вопрос, как подключить амперметр в цепь. Нужно прервать один из проводников в цепи и в этом месте производить измерения. Аналогично работает методика измерения тока в лампочке, например. Если очень нужно сделать быстро — перекусите один провод кусачками и можно производить замер.

Альтернативные методы

Бывают ситуации, когда цепь невозможно разорвать и «вмонтировать» в нее амперметр последовательным включением. В таких случаях используются бесконтактные клещи. Они замеряют величину электромагнитного поля, которое возникает вокруг проводника. На основании этой оценки делается вывод о величине проходящего тока.

Амперметр. Измерение силы тока — видео

Электрическая схема включения вольтметра в электрическую цепь

Напряжение – с этим термином мы довольно часто сталкиваемся в повседневной жизни. Иногда нам нужно измерить напряжение в сети, чтобы понять, почему какое-либо устройство работает неудовлетворительно или лампа накаливания горит довольно тускло. Для данного рода измерений используют вольтметры. Вольтметр подключается к измеряемому устройству только параллельно, почему это так?

Как известно электрическое напряжение – это отношение работы, совершенной электрическим полем по перемещению заряда А, к величине заряда q, U=A/q. Также оно характеризует электрическое поле, которое возникает при прохождении электрического тока.

В системе международных обозначений СИ обозначается как U и измеряют в вольтах (1 В = 1 Дж/Кл). Для того чтобы измерять напряжение на устройстве необходимо параллельно к нему подключить вольтметр.

Для того, чтоб при параллельном включении снизить ток, потребляемый вольтметром и соответственно потери электрической энергии внутри устройства, внутреннее измерительное сопротивление выбирается как можно больше . Если включить вольтметр в цепь последовательно, то в связи с большим внутренним сопротивлением получим фактически разрыв цепи. То есть потери при измерении напряжения будет слишком большими, что неприемлемо, а также измерения будут некорректными. Поэтому вольтметр подключают только параллельно:

Если измеряется постоянное напряжение от 1 до 1000 мкВ могут использовать компенсаторами постоянного тока, но чаше пользуются цифровыми вольтметрами . Значения от десятков милливольт до сотен вольт измеряют приборами таких систем как: электромагнитной, электродинамической, магнитоэлектрической. Также не брезгуют и электронными аналоговыми и цифровыми вольтметрами. Также при измерении могут использовать добавочные сопротивления:

Где Rv – это внутреннее сопротивление вольтметра, Rдоб1…3 – добавочные сопротивления, UmV – максимальное которое может измерять сам вольтметр, а U1…3 – которые он может измерять с добавочными сопротивлениями.

Сопротивления добавочных резисторов определяется по формуле:

Где m – масштабный коэффициент.

Если проводят измерения постоянных напряжений в несколько киловольт, то в большинстве случаев используют вольтметры электростатические, реже используют измерительные устройства других систем подключаемых через делитель:

Где резисторы R1, R2 — резисторы выполняющие роль делителя, Rизм. – измерительное сопротивление, с которого снимается напряжение.

Если измеряют переменные напряжения до единиц вольт, то используют аналоговыми, выпрямительными и цифровыми устройствами. От единиц до сотен вольт и частотном диапазоне до нескольких десятков килогерц применяют выпрямительные системы, электромагнитные, электродинамические приборы. Если частота достигает нескольких десятков мегагерц, то в таком случае напряжение измеряют термоэлектрическими и электростатическими приборами.

В действующих значениях, как правило градуируют шкалы приборов для измерения величин переменного тока. Поэтому при измерении необходимо это учитывать (если необходимо измерять амплитудные и средние значения, то их как правило пересчитывают по соответствующим формулам).

При проведении измерении в сетях переменного тока напряжением выше 1000 В могут использоваться как делители, так и трансформаторы напряжения или измерительные трансформаторы. Чаще используют трансформаторы, так как трансформатор не только понижает значение напряжения, но потенциально разделяет измерительную цепь от силовой. Измерения могут проводится теми же приборами, что и в выше описанных случаях. Схема включения приведена ниже:

Где FU1, FU2 – предохранители, защищающие измерительную цепь от короткого замыкания.

Внешний вид трансформатора однофазного:

Как видим, при проведении измерение различного рода напряжений могут использоваться как различного рода приборы (цифровые, аналоговые и т.д.), так и устройства (делители, трансформаторы). При проведении измерений важно учитывать каждый способ проведения измерений, для получения как можно более точного результата, а также корректного проведения измерительных работ.

Вольтметр – это прибор, назначение которого измерять электродвижущую силу (ЕДС) на определенном участке электрической цепи, или проще – прибор для измерениянапряжения (разность электрических потенциалов). Этот прибор всегда подключается параллельно элементу питания или нагрузке. Измеренное значение вольтметр показывает в Вольтах.

Если говорить об идеальном вольтметре, то он должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением, чтобы точно измерять напряжение и не оказывать побочного воздействия на цепь. Именно поэтому в приборах высокого класса стараются сделать максимально возможным внутреннее сопротивление, от которого зависит точность измерения и помехи, создаваемые вольтметром в электрической цепи.

Рисунок — Формулы измерения напряжения

Если говорить о способе монтажа, то вольтметры подразделяют на три основные группы:

Как становится ясно из названия, стационарные приборы используются там, где необходим постоянный контроль, щитовые – в распределительных щитках и на приборных панелях, а переносные – в компактных приборах, которые можно использовать в любом месте.

Рисунок — Схема подключения вольтметра

Посмотрите видео о подключении вольтметра:

По назначению все вольтметры делятся

Вольтметры переменного тока, как и постоянного используются для измерений в сетях с соответствующим типом тока, а вот селективные – могут отделять гармоническую составляющую сложного сигнала, и определять среднеквадратическое значение напряжения.

Импульсный вольтметр обычно используют для измерений амплитуды постоянных импульсных сигналов, а также они способны точно определить амплитуду одиночного импульса.

Фазочувствительные приборы могут измерять изменения составляющих комплексных напряжений, благодаря чему становится возможным точное исследование амплитудно-фазовой характеристики усилителей, и прочих подобных схем.

По принципу действия различают электронные (цифровые или аналоговые), и электромеханические вольтметры (электромагнитные, термоэлектрические, а также магнитоэлектрические, электродинамические и электростатические).

Все электромеханические приборы, за исключением термоэлектрических, по сути, являются обычным измерительным механизмом с показывающим устройством. Во всех них для расширения пределов измерений применяются дополнительные сопротивления.

Приборы данной категории, не смотря на довольно высокое внутреннее сопротивление, имеют относительно большую погрешность, что делает невозможным их использование в ходе экспериментов и исследований, где требуется повышенная точность данных.

Термоэлектрический вольтметр использует для замеров электродвижущую силу одной или нескольких термопар, которые греются из-за тока входящего сигнала. Они более точны и компактны, в сравнении с электромеханическими измерителями напряжения.

Электронные вольтметры в свою очередь подразделяются на цифровые и аналоговые.

Цифровой вольтметр преобразует постоянное значение напряжения в цифровой сигнал, который и выводится на табло прибора. Делается это при помощи аналого-цифрового преобразователя.

В аналоговых вольтметрах помимо магнитоэлектрического измерителя и дополнительных резисторов в обязательном порядке присутствует измерительный усилитель, позволяющий в несколько раз повысить внутреннее сопротивление прибора, и соответственно – улучшить точность показаний.

Рассмотрим несколько вольтметров разных производителей

1. В3-57 — микровольтметр

Измерительное устройство модели В3-57 — вольтметр-преобразователь среднеквадратич. показаний. Разработан для замеров среднеквадратич. значения напряжений произвольной формы и их линейного преобразован. в напряжение постоян. тока. Шкала прибора промаркирована в среднеквадратич. значениях напряжения и децибелах (от 0 дБ и до 0,775 В). Используется при контроле и наладке разнообразных радиотелетехнических устройств и средств связи, вычислении частотных характеристик широкополосных аппаратов, обследованиях шумовых устойчивых сигналов и т. д.

— Пределы замеров напряжений 10 мкВ — 300 В с граничными зонами: 0,03-0,1-0,3-1-3-10-30-100-300мВ 1-3-10-30-100-300В

— Границы частот 5 Гц — 5 МГц

— Допустимая погрешность, %: ±1 (30-300 мВ), ±1,5 (1-10 мВ), ±2,5 (0,1-0,3 мВ и 1-300 В), ±4 (0,03 мВ)

— Входное сопротивл.5 МОм ±20%

— Входная емкость: 27пФ (0,03-300 мВ) и 12 пФ (1-300 В)

— Напряжение на выходе линейного преобразоват. 1 В

— Сопротивление на выходе линейного преобразоват. 1 кОм ±10%

— Предельный коэфф. амплитуды сигнала 6*(Uk/Ux)

2.Вольтметры переменного напряжения АКИП-2401

— Измерение ср.квадратического значения переменного напряжения

— Диапазон частот: 5 Гц…5 МГц

— Диапазон измерения напряжения: 50 мкВ…300 В (6 пределов)

— Два измерительных ВЧ входа: Кан1 / Кан2

— Максимальное разрешение: 0,0001 мВ

— Отображение уровня входного сигнала в дБн, дБм, Uпик

— Автоматический или ручной выбор пределов измерений, удержание результата (Hold)

3. Вольтметр В7-40/1

Высококачественный цифровой универсальный прибор, предназначенный для измерения постоянного и переменного напряжений, силы токов и сопротивления постоянному току. вольтметр В7-40/1 применяется при производстве радиоаппаратуры и электрорадиоэлементов, при научных и экспериментальных исследованиях, в лабораторных и цеховых условиях. Встроенный в вольтметр В7-40/1 интерфейс IEEE 488 позволяет успешно использовать его в составе автоматизированных информационно — измерительных систем.

Вольтметр В7-40/1 соответствует жестким условия эксплуатации.

— Точность измерения по постоянному току вольтметра В7-40/1 — 0,05 %

— Максимальная разрешающая способность В7-40/1 — 1 мкВ; 10 мкА; 1 мОм

— Диапазоны 0,2; 20; 200; 1000 (2000) В

— Разрешение 1, 10, 100 мкВ; 1; 10 мВ

— Основная погрешность измерения ±(0,04 %+ 5 ед. мл. р)

— на диапазоне 0,2 В не менее 1 ГОм

— на диапазоне 2 В не менее 2 ГОм

— на диапазонах 200….1000 В, не менее 10 МОм

Ещё одно видео о способе подключения вольтметра:

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.

“>

Амперметр/Вольтметр (вольтамперметр, ампервольтметр) на ДИН рейку ВАР-М01-083 АС20-450В

  • Измерение среднеквадратичных значений напряжений и токов (True RMS)
  • Измерение мощности и потребляемой нагрузки
  • Питание от контролируемого напряжения

  • Измерение напряжения — АС20…450В

  • Рабочий диапазон частот — от 45 до 70Гц, 400Гц*

  • Бесконтактное измерение тока — 0,5…63А

  • Основная погрешность измерений напряжения, не хуже ±1 ед. младшего разряда

  • Основная погрешность измерений тока, не хуже ±2 ед. младшего разряда

  • Корпус шириной 2 модуля (35мм)

 

НАЗНАЧЕНИЕ ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА

 Цифровой вольтамперметр ВАР-М01-083 предназначен для технологического контроля величины напряжения и тока в электрических цепях переменного тока, как в промышленных зонах, так и сферах ЖКХ, бытовом секторе, прочих объектах народного хозяйства. Может применяться в составе систем автоматизированного контроля и управления технологическими процессами в качестве основного или дополнительного индикатора на передвижных и стационарных объектах. Является средством контроля, периодической поверке не подлежит.

 

КОНСТРУКЦИЯ ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА

 Вольтамперметр выпускается в пластмассовом корпусе с передним присоединением. Крепление осуществляется на монтажную рейку — DIN шириной 35 мм (ГОСТ Р МЭК 60715 — 2003). Конструкция клемм обеспечивает зажим проводов сечением до 2,5мм2. На лицевой панели прибора расположены цифровые индикаторы отображающие величину напряжения и тока, кнопка. Индикаторы имеют высокую яркость свечения, обеспечивающую считывание информации при любой освещённости. Возможно крепление прибора на ровную поверхность винтами (шурупами).

 

РАБОТА ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА

 Вольтамперметр не требует оперативного питания и подключается непосредственно в измеряемую цепь (клеммы А1 и А2). Ток измеряется бесконтактным способом, с помощью встроенного трансформатора тока. Проводник с измеряемым током пропускается сквозь отверстие в корпусе (сверху вниз или снизу вверх не имеет значения) . Схема подключения изображена на рисунке ниже и на корпусе прибора.

 Использование кнопки для просмотра дополнительной информации:

 1-е нажатие — Umax с момента последнего сброса

 2-е нажатие — Umin с момента последнего сброса

 3-е нажатие — количество отключений сетевого напряжения с момента последнего сброса

 Удержание кнопки в течении 5 секунд — сброс.

 

 По двойному клику кнопкой — индикация потребляемой мощности.

 По повторному двойному клику кнопкой — индикация напряжения и тока.

 

ВНИМАНИЕ: При отсутствии тока нагрузки возможны не нулевые показания тока (до 0,6А) и мощности (до 0,1КВт).

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА ВАР-М01-083

Параметр

Ед.изм.

ВАР-М01-083

Измерительная цепь, она же питание

 

клеммы А1-А2

Диапазон измеряемого напряжения

В

АС20…450

Частота измеряемого напряжения

Гц

45…70, 400*

Измерение тока

 

Встроенный трансформатор тока
Диаметр отверстия для провода – 10мм

Диапазон измеряемого тока (RMS)

А

0,5…63

Основная погрешность измерений напряжения, не хуже

 

1%±1 ед. младшего разряда

Основная погрешность измерений тока, не хуже

 

2%±1 ед. младшего разряда

Потребляемая мощность, не более

Вт

1,5

Диапазон рабочих температур

0С

-25…+55 (УХЛ4)

-40…+55 (УХЛ2)

Температура хранения

0С

-40…+70

Помехоустойчивость от пачек импульсов в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.4-99 (IEC/EN 61000-4-4)

 

уровень 3 (2кВ/5кГц)

Помехоустойчивость от перенапряжения в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.5-99 (IEC/EN 61000-4-5)

 

уровень 3 (2кВ)

Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 (не допускать образования конденсата)

 

УХЛ4, УХЛ2

Степень защиты по корпусу/по клеммам по ГОСТ 14254-9

 

IP40/IP20

Степень загрязнения в соответствии с ГОСТ 9920-89

 

2

Относительная влажность воздуха

%

до 80 при 250С

Рабочее положение в пространстве

 

произвольное

Режим работы

 

непрерывный

Габаритные размеры

мм

35*88*63

Масса

кг

0,1

Средний срок службы, не менее

лет

8

Средняя наработка на отказ, не менее

ч

50000

* — Спец.исполнение

 

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ

 

Вариант защиты до IP40

 

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ ВОЛЬТАМПЕРМЕТРА

 

Способы подключения электроизмерительных приборов к участку цепи

Способы подключения электроизмерительных приборов к участку цепи

 

 

2.9.  Способы подключения электроизмерительных приборов (амперметр, вольтметр) к участку цепи

в зависимости от его сопротивления

 

Для измерения активных сопротивлений с помощью амперметра и вольтметра можно воспользоваться одной из схем (рис. 2.11 а, 2.11 б).

В обоих случаях сопротивление рассчитывается по формуле:         (2.15)                                                                                               

Если бы измерительные приборы были идеальными (внутреннее сопротивление амперметра равно нулю, вольтметра — бесконечности), то они не вносили бы искажений в электрическую цепь и полученное в результате расчета значение сопротивления было бы верным. Наличие же конечных сопротивлений у измерительных приборов приводит в обеих схемах к погрешности измерений.

Значение сопротивления R, измеренного по схеме 2.11а, будет меньше его действительного значения, поскольку амперметр измеряет сумму токов, проходящих через вольтметр и через резистор:

UV=U,   IA=IR+IV

 

С учетом внутреннего сопротивления вольтметра значение сопротивления будет равно:              (2.16)

Из схемы и формулы (2.16) видно, что чем больше внутреннее сопротивление вольтметра по сравнению с сопротивлением резистора, тем меньший ток проходит через вольтметр и тем меньше погрешность измерений.

Значение сопротивления R, измеренного по схеме 2.11б, будет больше его действительного значения, так как вольтметр измеряет сумму напряжений на амперметре и резисторе:

UV=UR+U,          IA=IR

С учетом внутреннего сопротивления амперметра значение сопротивления будет равно:

                                                                                               

          (2.17)

 Погрешность измерений в этом случае будет тем меньше, чем меньше сопротивление амперметра по сравнению с измеряемым сопротивлением.

Таким образом, схемой 2.11а следует пользоваться для измерения малых сопротивлений, а схемой 2.11б — для измерения больших сопротивлений. Для более точных расчетов сопротивления  участка  цепи необходимо учитывать

внутренние сопротивления измерительных приборов и вместо формулы (2.15) использовать формулы (2.16) и (2.17) в зависимости от выбранной схемы.

На рисунке 2.12 приведены графики вольт-амперной характеристики резистора сопротивлением 50 кОм. График 1 построен по показаниям амперметра и вольтметра. Приборы были собраны по схеме рисунка 2.11а, в качестве амперметра и вольтметра использованы авометры АВО-63. По графику 1 хорошо видно как влияет переключение пределов измерения вольтметра (2В, 10В, 50В) на режим работы электрической цепи. На графике 2 показана ВАХ резистора, снятая по точкам по той же схеме, где в качестве амперметра используется АВО-63, а в качестве вольтметра – прибор Щ4313. График 3 представляет собой совпадающие графики, построенные по экспериментальным данным графиков 1 и 2 с учетом внутреннего сопротивления измерительных приборов.

В паспортах измерительных приборов не всегда указываются точные значения внутренних сопротивлений. Так, например, для прибора Щ4313 указано, падение напряжения на зажимах прибора при измерении постоянного тока не превышает 600 мВ. Нами экспериментально определено, что при измерении постоянного тока падение напряжения на зажимах прибора Щ4313  равно 199,9 мВ при максимальном показании (без перегрузки) на любом из пределов измерения тока. Значения внутреннего сопротивления амперметра прибора Щ4313 на разных пределах измерения приведены на странице 34.

 


Задачи

Задачи к уроку 50/14

1.      Космическая ракета при старте с Земли движется вертикально вверх с ускорением a = 25 м/с2. Определите вес космонавта массой m = 100 кг. Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.

2.      Парашютист, достигнув в затяжном прыжке скорости υ1 = 60 м/с, раскрыл парашют, после чего его скорость за t = 2 с уменьшилась до υ2 = 10 м/с. Чему равен вес парашютиста массой m = 70 кг во время торможения? Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.

3.      Самолет, двигаясь с постоянной скоростью 720 км/ч, совершает фигуру высшего пилотажа – «мертвую петлю» – радиусом 1000 м. Чему равна перегрузка летчика в верхней точке петли? (g = 10 м/с2).

 

Задачи д/з к уроку 48/12

1.         Во сколько раз изменится сила Всемирного тяготения, если массу одного тела увеличить в 3 раза, а другого уменьшить в 9 раз?

2.         Во сколько раз изменится сила Всемирного тяготения, если расстояние между телами уменьшить в 5 раз?

3.         С каким ускорением всплывает тело массой 25 кг, если на него действует сила Архимеда 300 Н?

Задачи д/з к уроку 60  

1. Почему невозможно, из положения сидя прямо на стуле, встать на ноги, не наклонившись предварительно вперед?

2. Почему однородный прямоугольный кирпич можно положить на край стола, только если с края стола свисает не более половины длины кирпича?

3. Почему вы вынуждены отклоняться назад, когда несете в руках тяжелый груз?

Задачи д/з к уроку 58/7 

1. Какова средняя сила давления F на плечо при стрельбе из автомата, если масса пули m = 10 г, а скорость пули при вылете из канала ствола v = 300 м/с? Автомат делает 300 выстрелов в минуту.

2. Для проведения огневых испытаний жидкостный ракетный двигатель закрепили на стенде. С какой силой он действует на стенд, если скорость истечения продуктов сгорания из сопла 150 м/с, а расход топлива за 5 секунд составил 30 кг?

3. Ракета массой 1000 кг неподвижно зависла над поверхностью земли. Сколько топлива в единицу времени сжигает ракета, если скорость истечения продуктов сгорания из ракеты равна 2 км/с?

Задачи по физике и математике с решениями и ответами

Задача по физике — 13768

В цепи, изображенной на рисунке, амперметр показывает ток $I_{1} = 10 мА$, вольтметр показывает напряжение $U_{1} = 2 В$. После того как вольтметр отключили от резистора и подключили параллельно амперметру, показания амперметра уменьшились до $I_{2} =2,5 мА$. Определите сопротивление резистора $R_{x}$.
Подробнее

Задача по физике — 13769

Имеются две батареи с ЭДС $\mathcal{E}_{1}$ и $\mathcal{E}_{2}$ и внутренними сопротивлениями $r_{1}$ и $r_{2}$ соответственно. При каких сопротивлениях нагрузки $R$ целесообразно эти батареи соединить последовательно для получения максимальной мощности в нагрузке, а при каких — параллельно? Подробнее

Задача по физике — 13770

Гальванический элемент замкнут на два параллельных сопротивления (рис.). Уменьшатся ли в них токи, если эти сопротивления увеличить?
Подробнее

Задача по физике — 13804

Экспериментатор Глюк собрал цепь из одинаковых идеальных источников постоянного напряжения, конденсаторов различных емкостей и резисторов, сопротивления которых указаны на схеме (рис.). Далее Глюк подключил идеальный амперметр поочередно к двум парам точек цепи. После каждого подключения амперметра Глюк ждал достаточно долго, чтобы ток перестал изменяться, и только после этого записывал показания. Результаты измерений таковы: $I_{A1} = 20 мА , I_{A2} = 720 мА$.
1) Определите, к каким точкам схемы Глюк подключал амперметр в каждом из опытов.
2) Чему будет равна установившаяся сила тока $I_{A3}$ через идеальный амперметр, если его подключить к точкам A и B?
Подробнее

Задача по физике — 13806

Микроэлектромеханические системы (МЭМС) — это устройства, сочетающие одновременно электрические и механические функции. Они нашли широкое применение за счет миниатюрности и технологий производства, полностью совместимых со стандартными полупроводниковыми циклами. Данная задача посвящена одному из самых распространенных электромеханических преобразователей — электростатическому.
В качестве модели рассмотрим плоский конденсатор, имеющий пластины площадью S, одна из которых неподвижна, а другая прикреплена к пружине жесткостью k и может перемещаться в вертикальном направлении (рис.). Обкладки конденсатора подключены к источнику регулируемого постоянного напряжения. В начальном состоянии напряжение источника равно нулю, а верхняя пластина покоится на
Подробнее

Задача по физике — 13817

По непроводящему кольцу радиусом $R$ равномерно распределен заряд с линейной плотностью $\rho$. В центре кольца находится точечный заряд $q$ массой $m$. Найдите период $T$ малых колебаний этого заряда в плоскости кольца. Подробнее

Задача по физике — 13829

Экспериментатор Глюк проводит опыты с электрической цепью, схема которой изображена на рисунке. Цепь состоит из источника неизвестного напряжения $U_{0}$, резистора сопротивлением $R_{3} = 1 Мом$, резисторов с неизвестными сопротивлениями $R_{1}$ и $R_{2}$, двух идеальных амперметров и реостата 1-2 — проводника постоянного сечения, к которому подсоединен ползунок 3. Длина реостата $L = 1 м$, а его сопротивление $r = 1 кОм$. Меняя положение ползунка реостата, Глюк построил график зависимости силы тока $I$ через амперметр $A_{1}$ от длины $x$ участка 1-3 реостата (рис.).


1) Найдите отношение сопротивлений $R_{1} : R_{2}$.
2) Изобразите график приближенной зависимости силы тока $I_{0}$ через амперметр $A_{2}$ от длины $x$ участка 1-3 реостата.
3) Найдите сопротивления резисторов $R_{1}, R_{2}$ и напряжение источника $U_{0}$.
Примечание. Все значения можно вычислять с погрешностью не более 0,1%. Подробнее

Задача по физике — 13834

В схеме (рис.) все элементы можно считать идеальными. ЭДС источника $\mathcal{E} = 4,0 В$, сопротивления резисторов $r = 50 кОм, R = 150 кОм$, емкость конденсатора $C = 2,0 мФ$. До замыкания ключа ток в цепи отсутствовал. Ключ замыкают на некоторое время, а затем размыкают. За время пока ключ был замкнут, в схеме выделилось количество теплоты $Q_{1} = 7,43 мДж$, а после размыкания ключа в схеме выделилось количество теплоты $Q_{2} = 1,00 мДж$.
1) Какой заряд протек через резистор сопротивлением $R$, пока ключ был замкнут?
2) На какое время замкнули ключ?
Подробнее

Задача по физике — 13836

Из одного куска проволоки спаяна плоская фигура, состоящая из трех квадратов со стороной $a$ (рис.). В один из отрезков проволоки впаян небольшой по размерам конденсатор емкостью $C$. Конструкция находится в однородном магнитном поле $\vec{B}$, которое перпендикулярно плоскости фигуры и увеличивается с постоянной скоростью $\frac{dB}{dt} = k > 0$. Сопротивление куска проволоки длиной $a$ равно $r$. Для установившегося режима определите:
1) силу и направление тока в отрезке AD;
2) заряд $Q$ на конденсаторе и знаки зарядов на его обкладках;
3) количество теплоты $W$, выделившееся в цепи за время $\tau$.
Подробнее

Задача по физике — 13849

Шесть идеальных катушек индуктивности соединили в электрическую цепь так, что катушки образовали ребра тетраэдра (рис.). К вершинам A и В подсоединили последовательно соединенные резистор сопротивлением $R = 100 Ом$, батарейку с ЭДС $\mathcal{E} = 4,6 В$, миллиамперметр и ключ. Индуктивность катушки $L = 1 мГн$. Взаимной индуктивностью катушек пренебречь.
1) Вычислите силу тока $I_{60}$ протекающего через миллиамперметр спустя 1 минуту после замыкания ключа.
2) Вычислите силу тока, протекающего через каждую из катушек в тот момент, когда сила тока, протекающего через миллиамперметр, равна $I_{A} = 23 мА$.
Подробнее

Задача по физике — 13854

Небольшой шарик с массой m и зарядом q покоится на горизонтальной непроводящей поверхности (рис.). К нему очень медленно подносят, перемещая вертикально вниз, другой шарик с зарядом $-q$. На каком расстоянии от горизонтальной поверхности шарики столкнутся?
Подробнее

Задача по физике — 13856

На концах тонкой непроводящей спицы длиной $2l$ закреплены положительные точечные заряды $Q$ (рис.). Положительно заряженная бусинка может двигаться по спице без трения и в начальный момент покоится в положении равновесия. К спице с большого расстояния медленно приближают положительный заряд $q$, перемещая его вдоль перпендикуляра к спице, проходящего через ее середину. Когда расстояние между зарядом $q$ и бусинкой стало равным $l$, бусинка пришла в движение. Определите отношение зарядов $Q/q$. Подробнее

Задача по физике — 13857

Небольшой заряженный шарик покоится на гладком горизонтальном непроводящем столе. К шарику присоединена пружинка жесткостью $k$, второй конец которой закреплен на столе. Вдоль оси пружинки к шарику с большого расстояния очень медленно приближают такой же, но противоположно заряженный шарик. Определите деформацию пружинки в момент столкновения шариков, если величина заряда каждого шарика равна $q$.
Подробнее

Задача по физике — 13858

Два маленьких шарика, заряд одного из которые $q_{0}$, а другого $-q_{0}$, подвешены на двух изолирующих нитях длиной $L = 1 м$ каждая. Точки подвеса нитей очень медленно сближают так, что они остаются все время в одной горизонтальной плоскости. Когда расстояние между точками подвеса нитей стало равным $a = 5 см$, шарики столкнулись. Найдите величину заряда $q_{0}$. Масса каждого шарика $m = 4 г$. Подробнее

Задача по физике — 13859

Батарейка имеет напряжение $U = 10 В$. В схеме (рис.) использованы одинаковые вольтметры. Найдите их показания. Внутреннее сопротивление батарейки считайте ничтожно малым.
Подробнее Принципиальная схема амперметра и вольтметра

Загрузите лучшее приложение для подготовки к экзаменам в Индии

Класс 9-10, JEE и NEET

Скачать приложение eSaral Вольтметры и амперметры используются для измерения напряжения и тока соответственно. Здесь мы обсудим электрические схемы амперметра и вольтметра.

Амперметр

  1. Амперметр — это гальванометр с низким сопротивлением, используемый для измерения силы тока в электрической цепи.
  2. Амперметр всегда подключается последовательно в цепи, потому что, когда амперметр подключен последовательно, он не оказывает заметного изменения сопротивления цепи и, следовательно, основного тока, протекающего по цепи.
  3. В идеале амперметр имеет нулевое сопротивление.
  4. Показание амперметра всегда меньше фактического тока в цепи, потому что все практические амперметры имеют низкое конечное сопротивление.
  5. Чем меньше сопротивление амперметра, тем точнее будет показание.
  6. Гальванометр можно преобразовать в амперметр, подключив шунт с низким сопротивлением параллельно катушке гальванометра. Принципиальная схема амперметра: Здесь $ \ mathrm {I} _ {9} \ mathrm {G} = \ left (\ mathrm {I} — \ mathrm {I} _ {\ mathrm {g}} \ right) \ mathrm {S} $ или $ \ quad S = \ frac {I_ {g}} {I-I_ {g}} G $ Здесь G — сопротивление гальванометра, а $ I_ {g} $ — ток, необходимый для полного отклонения тока.
  7. Шунт (S): Это низкое сопротивление, подключенное параллельно катушке гальванометра для преобразования его в амперметр. Он защищает гальванометр от сильных токов. Он также используется для изменения диапазона амперметра.
  8. Сопротивление преобразованного амперметра составляет $ R_ {A} = \ frac {G S} {G + S} $
  9. .
  10. Диапазон амперметра увеличивается за счет уменьшения сопротивления шунта S. Если $ \ mathrm {I} = \ mathrm {N} \ mathrm {I} _ {\ mathrm {g}} $, то $ S = \ frac {I_ {g}} {N I_ {g} -I_ {g} } G = \ frac {G} {N-1} $ Диапазон амперметра можно увеличить в N раз, уменьшив шунт до S = G / N-1.{2} S / \ rho $, где r — радиус шунтирующего провода,  — удельное сопротивление материала шунтирующего провода.
  11. Уменьшение сопротивления шунта может увеличить диапазон, но снижает чувствительность.

Вольтметр

  1. Вольтметр — это гальванометр с высоким сопротивлением, используемый для измерения разности потенциалов.
  2. Вольтметр подключается параллельно к элементу схемы, потому что при параллельном подключении он потребляет наименьший ток из основного тока. Таким образом, он измеряет почти точную разность потенциалов.
  3. Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление.
  4. Показание вольтметра всегда меньше фактического значения, потому что любой практический вольтметр может иметь большое, но конечное сопротивление.
  5. Чем больше сопротивление вольтметра, тем точнее его показания.
  6. Гальванометр преобразуется в вольтметр путем последовательного соединения высокого сопротивления с катушкой гальванометра. $ V = I_ {g} (R + G) \ quad $ или $ \ quad R = \ frac {V} {I_ {g}} — G $
  7. Сопротивление преобразованного вольтметра равно $ \ mathrm {R} _ {\ mathrm {v}} = \ mathrm {R} + \ mathrm {G} $
  8. .
  9. Диапазон вольтметра увеличивается за счет увеличения последовательного сопротивления.Если $ \ quad \ mathrm {V} = \ mathrm {NV} _ {9} = \ mathrm {NI} _ {9} \ mathrm {G} \ quad $, то $ \ quad R = \ frac {N I_ {9 } GG} {I_ {9}} = (N-1) G $ Значение сопротивления, необходимое для увеличения диапазона в $ N $ раз, составляет $ R = (N-1) G $
  10. .

Пр. Какое значение имеет шунт, пропускающий 10% основного тока через гальванометр 99 $ \ Omega? $ Sol.

$ S = \ frac {I _ {g} G} {I — I _ {g}}

$

, где $ I_ {9} = \ frac {10} {100} I = 0,1 I $

Итак, $ S = \ frac {0,1 I \ times 99} {I (1-0.1)} = \ frac {9.9} {0.9} = 11 \ Omega $.


Также читают: Скачать приложение eSaral

Загрузите лучшее приложение для подготовки к экзаменам в Индии

Класс 9-10, JEE и NEET

Скачать приложение eSaral

Установка амперметра www.motorcycleproject.com

Я был в доме друга до позднего вечера, в середине 70-х. Пора было ехать, я завел байк (CB500 Four) и почти сразу заметил, что система зарядки не работает. Я знал это, потому что амперметр, установленный в верхней части корпуса фары, показывал устойчивый разряд.После остановки двигателя и подпрыгивания машины через несколько минут зондирования был обнаружен корродированный разъем выпрямителя. Небольшое поскребание карманным ножом (единственный удобный инструмент) быстро решило это. Я снова включил машину и отметил с каким-то отстраненным удовлетворением, которое может испытывать только профессиональный мотоциклист, что все снова в порядке. Амперметр успешно показывал заряд, и я мог спокойно проехать 40 миль до дома.

Что это такое?
Электрическая энергия, протекающая через ваш мотоцикл, имеет несколько важных характеристик.Один из них — поток . То есть электричество движется, оно не статично. Скорее как вода, текущая из крана. Этот поток часто называют током, и он измеряется в амперах, или для краткости, в амперах. Другой важный атрибут электричества — давление . Другой способ взглянуть на это — сказать, что он имеет вес. Это давление или вес являются результатом разной магнитной силы между одним местом и другим в цепи. Мы называем это давление вольт .Напряжение — это просто электрическая деформация между одним местом в цепи и другим. То есть давление накопленного электричества, которое еще не сдвинулось.

Амперы и вольт измеряются электросчетчиками. Амперметр показывает поток электричества. Чем сильнее поток, тем выше показания амперметра. Если поток меняет направление, амперметр также показывает это. С другой стороны, вольтметр измеряет накопленное электрическое давление. Разница между этими двумя приборами в том, что один (амперметр) показывает электричество во время работы и работы, а другой (вольтметр) показывает только последствия.Один активен, другой пассивен.

История использования амперметра в автомобилях
Когда-то амперметр широко использовался в автомобилях и мотоциклах. Раньше было важно внимательно следить за электрической активностью, потому что электрические системы не были такими надежными, как сегодня. На мотоциклах толкатель Brit Iron (и его ненадежная электрика) стал классическим домом для амперметра в начале 1970-х годов. К тому времени, однако, он уже исчез на машине, а вскоре и на мотоциклах.Причина в том, что мало кто понимает, что делает амперметр. То, как его игла покачивается взад и вперед, постоянно сбивало людей с толку. Следовательно, амперметр вышел из употребления, и во многих случаях его заменили лампочкой, которая не гасла до тех пор, пока что-то не пошло не так. Когда зарядка прекратилась, лампочка загорелась и осталась гореть. Этот так называемый «идиотский» свет (предположительно названный так потому, что оператор — идиот, который ждет, пока он не загорится, прежде чем обслуживать систему), до сих пор присутствует в большинстве автомобилей.В некоторых из этих автомобилей, а также в других, вольтметр взял на себя традиционную роль, которая когда-то была амперметром. Сегодня использование амперметра на автомобиле или велосипеде является редкостью, последним появлением оригинального производителя, вероятно, был ZIR от Kawasaki, теперь уже классический.

Преимущества установки амперметра
Даже если на вашем велосипеде нет ни света, ни вольтметра, а это сейчас большинство машин, амперметр — это хорошо. Помните, что амперметр отслеживает активность системы зарядки в «реальном времени», в отличие от вольтметра, информация о котором столь же устаревшая, как вчерашняя газета.При возникновении неисправности в системе зарядки амперметр выдает мгновенное предупреждение. Срабатывание вольтметра задерживается.

Амперметр хорошо смотрится в старых байках, таких как старые SOHC и ранние Kawasakis и Yamahas. Поместите его в корпус фары, как в старых байках британцев. Обтекатель, если он у вас есть, также хорошее место для установки амперметра. Делает этот обтекатель более полезным, и это самый простой способ установить амперметр.

Установка амперметра
Во-первых, выберите амперметр с небольшим диапазоном, если возможно, менее 20 ампер.Большинство мотоциклов никогда не заряжаются выше этой цифры. Амперметр, показывающий до 30 ампер или более, не будет столь же эффективным для определения проблемы, потому что его стрелка просто не будет сильно двигаться.

Проделайте отверстие в корпусе фары или обтекателе с помощью кольцевой пилы. Он сделает самое чистое отверстие, и это важно, если вы собираетесь использовать один из имеющихся мотоциклетных амперметров. У них очень маленькие губки или лицевые панели, поэтому они не очень хорошо скроют небрежно вырезанную дырочку.

Подключите амперметр к главному предохранителю машины. У некоторых старых мотоциклов есть только один предохранитель, а у некоторых действительно старых нет. В этом случае посмотрите на плюсовой провод аккумуляторной батареи. К нему должен был быть прикреплен провод меньшего размера. Разорвите этот провод и поместите амперметр на один провод с этим проводом. НЕ подключайте амперметр ни к одному из кабелей аккумуляторной батареи. Стартер протянет через эти кабели ток от 80 до 150 ампер (вот почему они такие тяжелые) и сожжет ваш бедный маленький амперметр.

Говоря о проводке, используйте довольно толстый провод для подключения амперметра. Используйте многожильный медный провод 14-го калибра. Амперметр будет находиться несколько далеко от батареи. Следовательно, его проводка будет длинной, а дополнительная толщина предотвратит поглощение слишком большого количества энергии проводкой и падение напряжения. Осторожно проложите проводку. Это может быть сложно, но постарайтесь. Вы не хотите зажать проводку в упоре вилки, между деталями и рамой или где-либо еще.По этому проводу проходит большой ток. Было бы неплохо обернуть его той фигурной пластиковой тканью, которую гонщики надевают на тормозные шланги. Приобрести его можно в любом магазине автозапчастей. Не забудьте припаять люверсы, припаять и изолировать соединения.

Амперметр и вольтметр

Последовательные и параллельные схемы — примеры (A) Последовательная схема: Рождественские огни соединены последовательно.Если вы вытащите одну из лампочек из жгута, остальные огни «погаснут».
(B) Параллельная цепь: так устроены провода в наших домах. Каждая комната имеет свою параллельную схему освещения. Таким образом, даже если одна лампочка вытащена, остальные продолжают гореть. Последовательные и параллельные соединения

Цепи, состоящие только из одной батареи и одного сопротивления нагрузки, очень просто анализировать, но они не часто встречаются на практике.Обычно мы находим цепи, в которых вместе соединено более двух компонентов. Существует два основных способа соединения более двух компонентов схемы: последовательное соединение и параллельное соединение .

Предположим, есть три лампочки, которые нужно включить в цепь. В последовательной цепи лампочки расположены в цепочку, поэтому ток имеет только один путь. Лампочки можно добавить в одну цепочку без точки разветвления. По мере того, как добавляется все больше и больше лампочек, яркость каждой лампочки постепенно уменьшается.Это наблюдение является индикатором того, что ток в цепи уменьшается. Если одну из трех лампочек в последовательной цепи вывинтить из патрона, остальные лампочки не загорятся.

В параллельной цепи лампочки соединены двумя или более путями, поэтому ток делится на два или более путей для замыкания цепи. Для параллельных цепей с увеличением количества лампочек увеличивается и общий ток. Это увеличение тока согласуется с уменьшением общего сопротивления.Если отдельная лампочка в параллельной ветви вывинчивается из патрона, тогда в общей цепи в других ветвях все еще есть ток, и оставшиеся лампочки по-прежнему будут светиться.

Микроконтроллер

— Как подключить цифровой вольтметр / амперметр для измерения потребления батареи Arduino Микроконтроллер

— Как подключить цифровой вольтметр / амперметр для измерения потребления батареи Arduino — Электротехника
Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange
  1. 0
  2. +0
  3. Авторизоваться Зарегистрироваться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено 193 раза

\ $ \ begingroup \ $

Я не уверен, можете ли вы сказать, но я немного новичок, я хочу подключить комбинацию цифрового вольтметра / амперметра для измерения энергопотребления Arduino.

Я нашел следующее устройство, которое кажется подходящим, однако я не уверен, как его подключить, чтобы оно было автономным.

Если кто-нибудь сможет посоветовать правильную проводку, то буду очень признателен!

Спасибо

Создан 19 янв.

\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $

Вольтметр измеряет разность потенциалов в двух точках электрической цепи.Это означает, что вам необходимо подключить провода вольтметра к положительной (+) и отрицательной (-) клеммам того, что вы хотите измерить. Итак, вы подключаете вольтметр параллельно вашему источнику питания. В вашем случае часть вольтметра измеряет разницу между тонким черным и тонким желтым проводами. Это означает, что вам нужно подключить тонкий желтый и черный провода к красному и заднему проводам аккумулятора. Красный тонкий провод предназначен для питания дисплея. Таким образом, через черный тонкий и красный провод нужно подавать напряжение питания для дисплея.В вашем случае продавец заявляет от 4-30 вольт. Однако измерение тока работает по-другому, оно измеряет разницу напряжений на небольшом резисторе для определения силы тока. Его необходимо подключить к проводу, по которому течет ваш ток. Итак, соединены последовательно. В вашем случае толстые провода предназначены для измерения тока. Итак, вы подключаете красный толстый провод к отрицательной клемме вашего потребителя, а толстый черный провод к отрицательной клемме аккумулятора / источника питания. Таким образом будет измеряться сила тока на этом участке провода.Кроме того, насколько я помню, черный тонкий провод и черные толстые провода соединены вместе, что означает, что если вы решите запитать вольтметр от той же батареи, от которой вы измеряете ток, вам не нужно подключать тонкий черный провод. Кроме того, на странице, которую вы предоставили, показано, как вы можете подключить его, где нагрузка будет вашим потребителем, а постоянным током 4-30 В будет ваша батарея. Кроме того, сами по себе ардуины не потребляют много энергии, поэтому вы можете выбрать более точный или менее мощный амперметр.