Устройство и принцип действия амперметра для измерения тока
Содержание:
- Прозвонка проводов с помощью мультиметра
- Устройство и подключение шунта
- Типы амперметров
- Принцип действия
- Виды амперметров
- Как работает шунт
- Пикоамперметр
- Что измеряет
- Как подключить амперметр
- Применение амперметров
- Разновидности амперметров
- Где и как используется
- Как выбрать
- Схема амперметра переменного тока
- Заявление
- Амперметр. Измерение силы тока — видео
- Приборы для измерения силы тока
- Схема амперметра переменного тока
Прозвонка проводов с помощью мультиметра
Процесс оценки целостности проводников или p-n-переходов полупроводников среди специалистов обозначается коротко – прозвонка. Метод прозвонки позволяет определить места повреждения электропроводки, получая звуковой сигнал при замыкании цепи и отсутствие сигнала при выявленном обрыве.
Для производства работ следует:
- Обесточить электрическую цепь.
- Становить ручку переключателя в положение прозвонка, которое обозначено на панели знаком диода.
- Проверить работоспособность мультиметра, закоротив щупы: наличие сигнала означает, что прибор к работе готов.
- Последовательно проверять небольшие участки цепи до выявления обрыва.
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.
аналоговый амперметр
Чтобы правильно включить шунт в цепь измерения, придерживайтесь следующего алгоритма:
- Выбирать изделие следует с большими показателями предполагаемых значений. Например, если предполагаемая сила тока в проверяемой линии составляет 12–15 A, выбирается изделие, позволяющее проводить замеры до 20 A;
- Далее подключаются измерительные провода от амперметра к потенциальным зажимам на медной планке;
- Измеряемая линия обесточивается;
- Затем отсоедините питающие провода от устройства, на котором нужно проверить потребляемое значение;
- Шунт включается в разрыв электрической линии: отсоединенные провода подключаются к токовым зажимам.
Теперь включается питание, и снимаются показания с амперметра. После этого линия опять обесточивается, измеряющее устройство отключается, а соединения восстанавливаются.
Типы амперметров
Исходя из вида отсчетного устройства амперметры делятся на приборы с:
- со стрелочным указателем
- со световым указателем;
- с пишущим устройством;
- электронные устройства.
По принципу действия амперметры разделяются
- Электромагнитные – предназначены для использования в цепях постоянного, переменного тока. Обычно используются в привычных электроустановках переменного тока с частотой 50 Гц.
- Магнитоэлектрические — предназначены для фиксации силы тока малых значений постоянного тока. Они имеют магнитоэлектрическое измерительное устройство и шкалу с проградуированными делениями.
-
Термоэлектрические приборы предназначены для измерения силы тока в цепях высоких частот. В состав таких приборов входят магнитоэлектрический механизм, выполненный в виде проводника, к которому приваривается термопара. Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Протекающий по проводку ток вызывает его нагрев, который фиксируется термопарой. Формирующееся излучение своим влиянием вызывает отклонение рамки на угол, который пропорционален силе тока.
- Ферродинамические приборы — состоят из замкнутого магнитопровода, выполненного из ферромагнитного материала, сердечника и неподвижной катушки. Характеризуются высокой точностью измерения, надёжностью конструкции и низкой чувствительностью к воздействию электромагнитных полей.
- Электродинамические устройства предназначены для замеров величины силы тока в цепях постоянного / переменного токов повышенных частот (до 200 Гц). Они чувствительны к перегрузкам и внешним электромагнитным полям. Но из-за высокой точности замеров их используют в роли контрольных приборов для поверки действующих амперметров.
- Цифровые амперметры – современная модель приборов, сочетающая преимущества аналоговых приборов. На сегодня такие устройства завоевывали лидирующие позиции. Это объясняется удобством в работе, легкостью использования, небольшими размерами и высокой точностью получаемых результатов измерений.
Абрамян Евгений Павлович
Доцент кафедры электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Кроме того, цифровые приборы можно использовать в разнообразных условиях: он не боится тряски, вибрации и пр. воздействий.
Рассмотрим несколько амперметров разных производителей и разных типов:
Амперметры Ам-2 DigiTOP
Технические характеристики:
- Количество входов 1
- Измеряемый переменный ток 1 …50 А
- Погрешность измерения 1%
- Дискретность индикации 0,1 А
- напряжение питания -100…-400 В, 50 (+1) Гц Габаритные размеры 90x51x64 мм
Орлов Анатолий Владимирович
Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей
Задать вопрос
Работоспособность и долговечность бытовой электротехники зависят от качества получаемой электроэнергии. Как правило, к выходу из строя электронной техники, будь то холодильники, телевизоры или стиральные машины, приводит повышение напряжения выше допустимых пределов. Наиболее опасно длительное повышение напряжения выше допустимой отметки. При этом выходят из строя блоки питания электронной техники, перегреваются обмотки электродвигателей, нередко происходит возгорание.
Амперметр лабораторный Э537
Данный прибор (амперметр Э537) предназначается для точного измерения силы тока в цепях переменного и постоянного тока.
Класс точности 0,5.
Диапазоны измерения 0,5 / 1 A;
Масса 1,2 кг.
Технические характеристики амперметра Э537
- Конечное значение диапазона измерений 0,5 А/1 А
- Класс точности 0,5
- Область нормальных частот (Гц) 45 — 100 Гц
- Область рабочих частот (Гц) 100 — 1500 Гц
- Габаритные размеры 140 х 195 х 105 мм
Амперметр СА3020
Цифровое устройство амперметр базовой модели выпускается в нескольких типовых модификациях в зависимости от базового значения параметров замеряемого тока. При заказе данной модели цифрового амперметра, требуется заявить, с каким базовым параметром силы тока Вам придётся работать: 1 А, 2 А или 5 А.
Базовые параметры замеряемого тока, Iн-1 Ампер (СА3020-1), 2 Ампер (СА3020-2) или 5 Ампер (СА3020-5);
- Границы замеряемых токов от 0,01 Iн до 1,5 Iн;
- Диапазон частот по замеряемым токам от 45 до 850 Герц;
- Границы базовой допускаемой существующей погрешности ±0,2% к оптимальному значению параметров замеряемой силы тока;
- Напряжение по питанию — сеть переменного тока напряжением (85-260) Вольт и частотой (47-65) Герц или постоянное напряжение (120 — 300) Вольт;
- Потребляемая устройством мощность не больше чем 4 ВА;
- Размерные габариты 144x72x190 мм;
- Масса не больше чем 0,55 кг;
- Мощность, потребляемая измерительной цепью амперметров серии 3020, не превышает: для СА3020-1 – 0,12 ВA; для СА3020-2 – 0,25 ВA; для СА3020-5 – 0,6 ВA.
Принцип действия
Способ измерения основывается на работе нескольких элементов:
- На оси между постоянными магнитами располагается якорь со стрелкой.
- Благодаря воздействию магнитов, стальной якорь находится вдоль силовых линий, в нулевой позиции.
- При подаче тока появляется магнитный поток с силовыми линиями, перпендикулярными магнитам.
- Вследствие этого воздействия якорь стремится повернуться под прямым углом, чему мешает основное магнитное поле.
- Итоговое отклонение стрелки – результат взаимодействия двух потоков.
Принцип работы амперметра
Благодаря простому принципу работы амперметра, механические устройства долгое время отличались лишь материалом изготовления элементов.
Виды амперметров
При настройке в режиме напряжения достаточно, измерение в режиме амперметра должно быть правильным, принимая во внимание небольшое смещение, обсуждаемое по мере увеличения тока. Такую же настройку можно было бы сделать, но без подключенной нагрузки, тогда было бы проверено, что текущие измерения теперь более точны, но тогда напряжение на нагрузке несколько меньше
Таблица технических характеристик амперметров различных параметров.
Магнитоэлектрические приборы
Устройства, реагирующие на магнитные явления (магнитоэлектрические) применяют для того, чтобы замерить токи очень маленьких значений в цепях с постоянным током. Внутри них нет ничего лишнего, кроме катушки, подсоединенной к ней стрелки и шкалы с делениями.
Электромагнитные устройства
В отличие от магнитоэлектрических их можно применять и для сетей с переменным током, чаще всего в цепях промышленного назначения с частотой в пятьдесят герц. Электромагнитным амперметром можно пользоваться для замеров в цепях с большой силой тока.
Термоэлектрический тип
Используют для измерения переменного тока с высокой частотой. Внутри прибора установлен нагревательный элемент (проводник с высоким сопротивлением) с термопарой. Из-за проходящего тока нагревается проводник, и термопара фиксирует величину. Из-за возникающего тепла отклоняется рамка со стрелкой на определенный угол.
Основанные на электродинамике
Можно применять не только для замеров силы постоянного тока, но и переменного. Из-за особенностей прибора, его можно применять в таких сетях, где частота достигает двухсот герц. Электродинамический амперметр используется в основном как контрольный измеритель для проверки приборов.
Они сильно реагируют на сторонние магнитные поля и на перегрузки. Из-за этого в качестве измерителей используются редко.
Ферродинамические приборы
Очень надежные приборы, которые обладают высокой прочностью и мало подвергаются воздействию магнитных полей, возникающих не в приборе. Такого рода амперметры устанавливают в автоматические контролирующие системы как самописцы.
Будет интересно Что такое цифровой амперметр и чем он лучше обычного
Бывает так, что шкалы прибора недостаточно и необходимо увеличить значения, которые стоит замерить. Чтобы этого достичь используется шунтирование (проводник с высоким сопротивлением присоединяется параллельно прибору). Например, чтобы установить значение силы в сто ампер, а прибор рассчитан всего на десять, то присоединяют шунт, у которого значение сопротивления в девять раз ниже, чем у прибора.
Как работает шунт
Итак, имеем простой шунт. Кстати, на схемах он обозначается как резистор. И это неудивительно, потому что это и есть низкоомный резистор.
Условимся считать, что ток у нас постоянный и течет из пункта А в пункт Б. На своем пути он встречает шунт и почти беспрепятственно течет через него, так как сопротивление шунта очень маленькое. Не забываем, что электрический ток характеризуется такими параметрами, как Сила тока и Напряжение. Через шунт электрический ток протекает с какой-то силой ( I ), в зависимости от нагрузки цепи.
Помните Закон Ома для участка электрической цепи? Вот, собственно и он:
где
U — напряжение
I — сила тока
R — сопротивление
Сопротивление шунта у нас всегда постоянно и не меняется, попросту говоря «константа». Падение напряжение на шунте мы можем узнать, замерив вольтметром как на рисунке:
Значит, исходя из формулы
получаем формулу:
и делаем простой до ужаса вывод: показания на вольтметре будут тем больше, чем бОльшая сила тока будет протекать через шунт.
Так что же это значит? А это значит, что мы спокойно можем рассчитать силу тока, протекающую по проводу АБ ;-). Все гениальное — просто! И самое замечательное знаете что? Нам даже не надо использовать амперметр ;-).
Вот такой принцип действия шунта. И чаще всего этот принцип используется как раз для того, чтобы расширить пределы измерения измерительных приборов.
Пикоамперметр
Пикоамперметр или пикоамперметр измеряет очень слабый электрический ток, обычно от пикоамперного диапазона на нижнем конце до миллиамперного диапазона на верхнем конце. Пикоамперметры используются для чувствительных измерений, когда измеряемый ток ниже теоретических пределов чувствительности других устройств, таких как Мультиметры.
Большинство пикоамперметров используют метод «виртуального короткого замыкания» и имеют несколько различных диапазонов измерения, которые необходимо переключать, чтобы охватить несколько десятилетия измерений. Другие современные пикоамперметры используют сжатие журнала и метод «стока тока», который исключает переключение диапазона и связанный скачки напряжения. Следует соблюдать особые требования к конструкции и использованию, чтобы уменьшить ток утечки, который может затруднить измерения, такие как специальные изоляторы и управляемые щиты. Триаксиальный кабель часто используется для подключения датчиков.
Что измеряет
Изобрести идеальный амперметр, который влияет на показатели в цепи, нереально. Это происходит из-за внутреннего сопротивления. В теории он, конечно, существует, но в реальности стараются минимизировать потери на сопротивление.
Амперметр применяется для измерения силы постоянного или переменного тока. Относится к электроизмерительным приборам. Соединяется строго последовательно, там, где нужно определить искомую силу тока.
Ток, измеряемый прибором, зависит от величины сопротивления участков электроцепи. Именно поэтому сопротивления самого прибора должно быть минимальным. Это позволяет максимально точно измерить искомую величину, благодаря низкой погрешности.
Обратите внимание! Шкала амперметра может быть представлена маркировкой мкА, мА, А и кА. Прибор выбирают исходя из необходимой точности и пределов измерений
Предельную для измерений прибором силу можно повысить добавлением шунтов, магнитных усилителей и трансформаторов.
Схема подключения амперметра постоянного тока
Как подключить амперметр
Амперметр необходимо подключать в строгой последовательности – он располагается между источником электропитания и нагрузкой. Для проведения правильных измерений необходимо четко знать тип напряжения в источнике электропитания – постоянный или переменный ток. Использовать необходимо только соответствующий для конкретного типа тока прибор.
Разъясним детально, как необходимо подключить амперметр, чтобы получить точные и корректные показатели тока:
- требуется выбрать необходимый шунт, максимальный ток которого ниже тока, который нужно замерять;
- затем амперметр подключается к шунтам специальными гайками, расположенными на самом амперметре;
- подключение амперметра осуществляется только после обесточивания измеряемого прибора посредством разрыва электрической цепи;
- включите амперметр в цепь с шунтом;
- соедините элементы правильно, чтобы обеспечить четкое соблюдение полярности для корректного отображения данных;
- подключите электропитание, после чего можно считывать результаты на амперметре.
В качестве мер предосторожности отметим, что ни при каких обстоятельствах не следует подключать амперметр в розетку без какой-либо нагрузки. Поскольку устройство обладает небольшим входным сопротивлением, при подключении без нагрузки он просто сгорит
Сферы применения амперметров включает как крупные промышленные предприятия по выработке и распределению электроэнергии, так и строительство, автомобилестроение, наука. Также они применяются в бытовой сфере среди владельцев автомобилей для проведения самостоятельных измерений автомобильных приборов.
Для чего предназначены токоизмерительные клещи?
Что такое дроссель?
Что такое петля фаза-ноль простым языком — методика проведения измерения
Что такое делитель напряжения и как его рассчитать?
Для чего нужен осциллограф и как им выполнять измерения тока, напряжения, частоты и сдвига фаз
Что такое контактор: назначение, принцип работы, виды, схемы подключения
Применение амперметров
Без амперметров не обойтись там, где занимаются выработкой и распределением электроэнергии. Они нужны на промышленных предприятиях, где работает большое количество станков и машин, потребляющих электричество. Замеры необходимы при возведении жилых комплексов, чтобы быть уверенными в том, что сети смогут выдержать расчетную нагрузку. Силу тока измеряют:
- в электролабораториях;
- на аккумуляторных производствах;
- при создании точных приборов;
- в автомобильной промышленности;
- при строительстве энергетических объектов;
- в сельском хозяйстве;
- при установке электрооборудования на концертах и шоу, и так далее, и тому подобное.
Находят свое применение амперметры и в быту. У многих людей, имеющих минимальные навыки электрика, в хозяйстве найдется этот прибор, позволяющий измерить силу тока, выдаваемого автомобильным аккумулятором или домашней электросетью при подключении того или иного устройства. Это позволяет понять, является ли безопасным для проводки подключение электробытовых приборов с повышенным потреблением тока.
Разновидности амперметров
Они могут быть электромеханическими или аналоговыми, цифровыми или электронными. Базовый набор, как правило, состоит из детектора, передающего устройства и индикатора, самописца или запоминающего устройства.
Аналоговые устройства — самые старые из используемых инструментов. Хотя они надежны для статических и стабильных измерений, они не подходят для динамических и переходных условий. Кроме того, они довольно громоздкие и имеют ограничения из-за использования стрелочной индикации.
Электронные инструменты реагируют быстрее и способны мгновенно обнаруживать динамические изменения тока в сети. Примером является цифровой мультиметр, который способен измерить значения тока в динамическом или переходном режиме за секунды.
Где и как используется
Такие измерительные аппараты широко используются в самых разных областях. Они задействованы в промышленности, строительной сфере, предприятиях, которые занимаются распределением и генерацией электро- и теплоэнергии. Также применяются для научных исследований в лабораториях.
Устройство и его разновидности входят в конструкцию других подобных приборов. В омметре, принцип действия которого основан на законе Ома, (устройстве для определения сопротивления) есть резистор R (ограничивает ток) и чувствительная измерительная головка, через которую проходят миллиамперы. Иначе она называется миллиамперметром.
Как выбрать
Самые удобные и точные амперметры – цифровые. В последнее время им на смену пришли более универсальные приборы – мультиметры, которые в числе прочих функций умеют и замерять ток.
Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович
Амперметр нельзя подключать к цепи с большим напряжением, чем он рассчитан – из-за этого может сгореть резистор. Диапазон напряжений, в котором может работать амперметр обычно нанесен на корпус прибора.
При выборе прибора нужно обращать внимание на следующие критерии:
- Покрытие зажимов контактов. Зажимы с антикоррозионным слоем будут служить гораздо дольше.
- Более точные показатели будут у прибора с сопротивлением до 0,5 Ом.
- Желательно, чтобы корпус был герметичным – это защитит его функциональные детали от влаги.
- При проведении замеров нельзя дотрагиваться к неизолированным элементам устройства – они могут проводить ток.
Схема амперметра переменного тока
Если сравнивать амперметр постоянного и переменного тока, то последний основан на электромагнитной системе. Приборы используются чаще в сети частотой 50-60 Герц.
Амперметр переменного тока имеет один или два сердечника, которые соединены со стрелкой. Основное преимущество — универсальность прибора, которая позволяет измерять силу не только переменного, но и постоянного тока в электроцепи.
Однако сопротивление таких амперметров больше, чем у других моделей, поэтому погрешность измерений будет высокой. Измеритель столкнется с проблемой снятия показаний с прибора, так как шкала не линейная.
Если нужно измерить переменный ток немалой силы, часто применяют токовый трансформатор. Как и токовые клещи с бесконтактным замером, это делается для того, чтобы на порядок снизить ток в обмотках. К примеру, если в сети величина 1000 А, то во вторичной обмотке проводника будет не более 0,5А.
Токовый трансформатор
Важно! Прибор не включается при разомкнутой вторичной обмотке трансформатора. Если это произойдет, то есть риск сжечь амперметр
Это может быть опасно и для персонала.
Корпус устройства часто заземляют, также как и вторичную обмотку трансформатора, чтобы в экстренном случае, люди были в безопасности.
Вам это будет интересно Особенности вихревых токов Фуки
Магнитное поле катушки с током взаимодействует с полем магнита. При этом стрелка отклоняется на ту или иную величину, которая показывает разницу этих значений.
Устройство, включенное в цепь с переменным током, не будет показывать правильную величину, а также прибор может сгореть.
Обычно такая проблема решается выпрямительными схемами. Она позволит измерить любой переменный ток с частотами до 10 килогерц. Происходит это только в случае синусоидальной формы тока.
Заявление
Большинство амперметров либо подключены последовательно с цепью, по которой проходит измеряемый ток (для малых дробных ампер), либо имеют свои шунтирующие резисторы, подключенные аналогично последовательно. В любом случае ток проходит через счетчик или (чаще всего) через его шунт. Амперметры нельзя подключать непосредственно к источнику напряжения, поскольку их внутреннее сопротивление очень низкое и может протекать избыточный ток. Амперметры рассчитаны на низкие падение напряжения через их клеммы намного меньше одного вольт; дополнительные потери в цепи, создаваемые амперметром, называются его «нагрузкой» на измеряемую цепь.
Обычные измерительные механизмы типа Weston могут измерять максимум только миллиампер, потому что пружины и практичные катушки могут пропускать только ограниченные токи. Для измерения больших токов резистор называется помещается в параллельно со счетчиком. Сопротивления шунтов находятся в диапазоне от целых до дробных миллиомов. Почти весь ток проходит через шунт, и лишь небольшая его часть проходит через счетчик. Это позволяет измерителю измерять большие токи. Обычно измеритель, используемый с шунтом, имеет отклонение на полную шкалу (FSD) 50 мВ, поэтому шунты обычно рассчитаны на падение напряжения до 50 мВ при прохождении их полного номинального тока.
Принцип переключения шунта Айртона
Чтобы сделать многодиапазонный амперметр, можно использовать селекторный переключатель для подключения одного из нескольких шунтов к измерителю. Это должен быть переключатель, который замыкает перед размыканием, чтобы избежать повреждающих скачков тока из-за движения счетчика при переключении диапазонов.
Лучшее расположение — Шунт Айртона или универсальный шунт, изобретенный Уильям Э. Айртон, для которого не требуется прерывающий выключатель. Это также позволяет избежать неточностей из-за контактного сопротивления. На рисунке, допустим, например, движение с полномасштабным напряжением 50 мВ и желаемыми диапазонами тока 10 мА, 100 мА и 1 А, значения сопротивления будут: R1 = 4,5 Ом, R2 = 0,45 Ом, R3 = 0,05 Ом. А если сопротивление движения составляет, например, 1000 Ом, R1 необходимо настроить на 4,525 Ом.
Коммутируемые шунты редко используются при токах более 10 ампер.
Амперметр с нулевым центром
Амперметры с нулевым центром используются для приложений, требующих измерения тока с обеими полярностями, что является обычным для научного и промышленного оборудования. Амперметры с нулевым центром также обычно устанавливаются последовательно с аккумулятор. В этом случае зарядка батареи отклоняет иглу в сторону одной стороны шкалы (обычно это правая сторона), а разряд батареи отклоняет иглу в другую сторону. Особый тип амперметра с нулевым центром для проверки высоких токов в легковых и грузовых автомобилях имеет поворотный стержневой магнит, который перемещает указатель, и фиксированный стержневой магнит, чтобы удерживать указатель в центре без тока. Магнитное поле вокруг провода, по которому проходит измеряемый ток, отклоняет движущийся магнит.
Поскольку амперметр имеет очень низкое сопротивление, ошибочное подключение амперметра параллельно источнику напряжения вызовет короткое замыкание, в лучшем случае перегоревший предохранитель, возможно, повредив прибор и проводку, и подвергнув наблюдателя травмам.
В цепях переменного тока трансформатор тока преобразует магнитное поле вокруг дирижер в небольшой переменный ток, обычно либо 1 А или же 5 А при полном номинальном токе, который можно легко измерить с помощью счетчика. Аналогичным образом были сконструированы точные бесконтактные амперметры постоянного и переменного тока с использованием эффект Холла датчики магнитного поля. Портативный портативный клещевой амперметр Это обычный инструмент для обслуживания промышленного и коммерческого электрического оборудования, который временно закрепляется на проводе для измерения тока. Некоторые современные типы имеют пару параллельных магнитомягких зондов, которые размещаются по обе стороны от проводника.
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.
Номер по каталогу: 3811010-АП111Б
Приборы для измерения силы тока
Амперметр – это устройство для определения силы как постоянного, так и переменного тока в электрической цепи. Исходя из предназначения приборов для определенных величин тока, различают амперметры, миллиамперметры и микроамперметры.
В зависимости от принципа действия и особенностей применения, различают следующие виды амперметров. Рассмотрим детально их специфику и основные параметры:
аналоговые амперметры, в которых предусмотрена магнитоэлектрическая система. Они производятся на базе катушки из тонкой проволоки, вращающейся между магнитными полюсами. В процессе прохода тока через катушку она фиксируется под воздействием вращающего момента, значение которого пропорционально величине тока. В устройстве предусмотрена специальная пружина, которая препятствует повороту катушки, а упругость пружины пропорциональна углу вращения. При установлении баланса данные моменты выравниваются, а стрелка устанавливается на значении, пропорциональном величине тока на данный момент.
Преимуществом аналоговых приборов является то, что нет необходимости в обеспечении независимого питания для определения результата, поскольку в процессе измерения используется питание непосредственно электроцепи, которая замеряется. Также плюсом выступает повышенная чувствительность. Среди минусов следует назвать длительное время для фиксации стрелки в устойчивом положении.
электромагнитные – разработаны в виде механизмов с зафиксированной катушкой, по которой проходит ток. Также предусмотрено несколько сердечников на оси. Приборы предназначены для фиксации измерительными щупами постоянного тока. Элементами устройств являются измеритель и шкала с промаркированными делениями.
Несомненными плюсами такого типа приборов является возможность измерения силы переменного и постоянного тока, а также удобство использования. Недостатками считаются низкая чувствительность, вследствие чего они используются в сферах, где нет необходимости в сверхточных показателях;
- электродинамические приборы – их принцип действия базируется на взаимодействии магнитных полей напряжения, протекающего по зафиксированной и вращающейся катушками. В устройствах применяется одновременное и попеременное включение катушек, использоваться прибор может при повышенных частотах до 200 Гц. Приборы обладают чувствительностью к посторонним магнитным полям, поэтому измерения не отличаются высокой точностью, причем замеры рекомендуется проводить в отдалении от прочих источников магнитного поля;
- ферродинамические – являются одними из наиболее современных и используемых типов амперметров, поскольку практически не реагируют на прочие магнитные поля и отличаются прочностью. Элементами устройства выступают замкнутый магнитопроводник из ферромагнитного материала, сердечник в основании и зафиксированная катушка. Основная сфера использования приборов такого вида – оборона и комплексы обеспечения безопасности, поскольку они обеспечивают высокую точность полученного результата измерений;
- цифровые амперметры – современные модернизированные устройства, имеющие высокую популярность благодаря удобству использования и точности показателей. Благодаря устойчивости цифрового мультиметра к внешним условиям, температуре и изменениям давления, его можно использовать в условиях вибрации и тряски. Также они подлежат использованию в горизонтальном и вертикальном положениях, что не отражается на точности результата.
Watch this video on YouTube
Полученные данные в цифровом виде позволяют отслеживать и контролировать показатели автоматически даже при отсутствии оператора.
Разбираясь в вопросе, для чего нужен прибор амперметр, следует отметить, что его ключевой и единственной функцией является измерение силы постоянного и переменного тока на конкретном участке электрической цепи. На основании полученных данных можно делать научные выводы, а на практике приборы применяются для повышения эффективности и производительности различных устройств на основании полученных данных.
Амперметры широко используются на промышленных предприятиях, осуществляющих выработку и распределение электро- и тепловой энергии
Также предназначение прибора немаловажно в сферах:
- электролаборатории;
- автомобилестроительная отрасль;
- точные науки;
- строительная сфера.
Также приборы широко используются в быту. К примеру, специалисты, занимающиеся ремонтом автомобилей, замеряют при помощи амперметра значения электропотребления различных устройств.
Схема амперметра переменного тока
Если сравнивать амперметр постоянного и переменного тока, то последний основан на электромагнитной системе. Приборы используются чаще в сети частотой 50-60 Герц.
Амперметр переменного тока имеет один или два сердечника, которые соединены со стрелкой. Основное преимущество — универсальность прибора, которая позволяет измерять силу не только переменного, но и постоянного тока в электроцепи.
Однако сопротивление таких амперметров больше, чем у других моделей, поэтому погрешность измерений будет высокой. Измеритель столкнется с проблемой снятия показаний с прибора, так как шкала не линейная.
Если нужно измерить переменный ток немалой силы, часто применяют токовый трансформатор. Как и токовые клещи с бесконтактным замером, это делается для того, чтобы на порядок снизить ток в обмотках. К примеру, если в сети величина 1000 А, то во вторичной обмотке проводника будет не более 0,5А.
Токовый трансформатор
Важно! Прибор не включается при разомкнутой вторичной обмотке трансформатора. Если это произойдет, то есть риск сжечь амперметр
Это может быть опасно и для персонала.
Корпус устройства часто заземляют, также как и вторичную обмотку трансформатора, чтобы в экстренном случае, люди были в безопасности.
Вам это будет интересно Все об удельном сопротивлении
Магнитное поле катушки с током взаимодействует с полем магнита. При этом стрелка отклоняется на ту или иную величину, которая показывает разницу этих значений.
Устройство, включенное в цепь с переменным током, не будет показывать правильную величину, а также прибор может сгореть.
Обычно такая проблема решается выпрямительными схемами. Она позволит измерить любой переменный ток с частотами до 10 килогерц. Происходит это только в случае синусоидальной формы тока.