Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Схема подключения амперметра переменного тока

Очень часто начинающие радиолюбители задают один и тот же вопрос: — Как подключить универсальный китайский вольтметр амперметр к самодельному зарядному устройству или регулируемому блоку питания? В последнее время меня буквально заваливают вопросами, как подключить, куда подключить. Поэтому я решил написать специально отдельную статью, в которой подробно расскажу, как и каким образом подключить китайский вольтметр амперметр к зарядному устройству или самодельному регулируемому блоку питания.

На сегодняшний день существует две популярные китайские, универсальные модели вольтметров амперметров со встроенным шунтом, которые так любят покупать в Китае на АлиЭкспресс все без исключения начинающие и профессиональные радиолюбители.

Давайте детально рассмотрим две модели самых популярных вольтметров амперметров китайского производства.

Оба прибора имеют пять проводов для подключения к блоку питания. У первого слева три толстых провода (черный, синий, красный) и два тонких (черный, красный). Тонкие провода предназначены для питания прибора: красный плюс, черный минус. Толстые провода: Черный минус амперметра, синий выход амперметра, красный вход вольтметра.

Второй прибор также имеет пять проводов три тонких (черный, красный, желтый) и два толстых провода (черный, красный). Тонкие провода предназначены для питания прибора: красный плюс, черный минус, желтый вход вольтметра. Толстые провода: черный минус амперметра, красный выход амперметра.

В каждый китайский универсальный измерительный прибор (КУИП) встроен измерительный шунт для амперметра, а это большой плюс, потому, что не надо ничего «колхозить», сделано по принципу «поставил и забыл». В некоторых КУИПах шунт изогнутый буквой «М» и блестящий, мне достались экземпляры с медным «П» образным шунтом. Как я понял, на качество измерений форма и цвет шунта никак не влияет.

У приборов на плате имеются подстроечные SMD резисторы с помощью которых, есть возможность подкорректировать показания вольтметра и амперметра.

На этом рисунке изображена схема подключения вольтметра амперметра первой модели к зарядному устройству из компьютерного блока питания.

Схема подключения вольтметра амперметра и вентилятора к зарядному устройству из компьютерного блока питания

Питание прибора осуществляется от отдельного источника питания в данном случае это пяти вольтовая зарядка от телефона, которую легко разместить в корпусе блока питания. Дело в том, что если подключить вольтметр амперметр к регулируемому выходу блока питания, то при понижении напряжения менее 4.5В прибор просто перестанет работать. Скорость вентилятора то же будет снижаться, но при низком напряжении радиаторы блока питания будут немного теплыми и ничего страшного не произойдет.

При выходном напряжении более 12В стабилизатор напряжения L7812CV включается в работу и тем самым поддерживает постоянное напряжение на вентиляторе не более 12В.

На этом рисунке изображена схема подключения вольтметра амперметра второй модели к зарядному устройству из компьютерного блока питания.

Схема подключения вольтметра амперметра и вентилятора к зарядному устройству из компьютерного блока питания

С зарядным устройством из компьютерного блока питания все понятно. Давайте рассмотрим схему подключения китайского вольтметра амперметра первой модели к регулируемому блоку питания. В верхней части схемы изображен регулируемый блок питания с защитой от короткого замыкания, состоящий из диодного моста, конденсатора, стабилизатора напряжения LM317, транзистора MJE13009, переменного резистора и трех постоянных резисторов.

Схема подключения вольтметра амперметра к регулируемому блоку питания

В нижней части схемы вентилятор и китайский вольтметр амперметр подключаются через стабилизатор напряжения L7812CV к выходу диодного моста параллельно конденсатору С1. Стабилизированное напряжение на вентиляторе и КУИПе не более 12В.

На этом рисунке изображена схема подключения китайского вольтметра амперметра второй модели к регулируемому блоку питания.

Схема подключения вольтметра амперметра к регулируемому блоку питания

Многие радиолюбители предпочитают устанавливать в зарядные устройства и регулируемые блоки питания аналоговые китайские измерительные приборы (КИП) за многие годы не утратившие своей популярности.

Поэтому предлагаю рассмотреть схему подключения классического стрелочного вольтметра и амперметра.

На этом рисунке изображена схема подключения вольтметра и амперметра со встроенным токоизмерительным шунтом.

Схема подключения вольтметра и амперметра со встроенным шунтом к блоку питания

Вольтметр подключается параллельно к источнику питания с соблюдением полярности. На приборе должны быть отметки плюс и минус. Амперметр обычно подключают в разрыв минусового провода после вольтметра. Так же можно подключить в разрыв плюсового провода на точность измерений способ подключения прибора никак не влияет. Главное условие, соблюдение полярности.

Иногда бывают амперметры без встроенного токоизмерительного шунта. Тогда шунт приходится покупать отдельно. Чтобы у вас не было дополнительных расходов, перед покупкой амперметра всегда уточняйте у продавца наличие шунта внутри прибора. Иногда стоимость отдельного шунта больше стоимости прибора со встроенным шунтом.

На этом рисунке изображена схема подключения вольтметра и амперметра с отдельным токоизмерительным шунтом к блоку питания.

Схема подключения вольтметра и амперметра с отдельным шунтом к блоку питания

Шунт всегда подключается параллельно амперметру. Без него прибор просто сгорит. Как подобрать шунт? Если прибор рассчитан на 10А, значит и шунт должен быть на 10А. На каждом шунте имеется маркировка указывающая на какую силу тока он рассчитан.

Ну вот и все, моя статья подошла к концу, у вас теперь есть новая пища для размышлений.

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как подключить вольтметр амперметр

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

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

Амперметр подключается к электрической цепи последовательно

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

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

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

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

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

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

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

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

Подключение амперметра через шунт

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

Измерение тока амперметром через трансформатор тока или клещи

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

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

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

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

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

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

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

Весьма часто в нашей жизнедеятельности возникает ситуация, при которой нам необходимо измерить силу тока. Для чего? Чтобы узнать предполагаемую мощность того или иного оборудования, например. Для определения потенциально уровня нагревания кабеля и так далее. Примерно для этих целей нам и понадобится амперметр переменного тока. Именно он служит для измерения силы тока. К слову, с помощью прибора можно измерить силу не только переменного, но и постоянного тока.

Как пользоваться этим инструментом?

Подключение

Чтобы понять, как подключить амперметр, нужно уяснить принцип диапазона измерения. То есть, прибор работает в определенном диапазоне, измеряя от значений в мкА до значений в кА. Учитывая техническую схему подключения, следует опередить максимальный уровень тока шкалы. Само подключение происходит последовательно, а не параллельно существующей нагрузки. Иначе существует опасность перенапряжения прибора. Соответственно, он станет нефункционален, проще говоря, перегорит.

Важным моментом является то, что измеряемый ток сильно зависит от общего сопротивления цепи. Из этого следует, что внутреннее сопротивление прибора должно быть предельно небольшим. Иначе, класс точности результатов может быть под вопросом. Ведь само оборудование будет влиять на числительный показатель. Чтобы точнее уяснить, понадобится схема подключения амперметра.

Как подключить амперметр, если величина тока, которая необходима для измерения, превосходит возможности прибора? Для этого как раз и используются разнообразные шунты.

Они позволяют расширить измеримый диапазон тока. Нагрузка будет распределена в пользу шунта, он примет на себя большую часть. По сути, шунт просто покажет снижение тока, которое зафиксирует прибор. В данном случае он будет работать по принципу милливольтметра, однако, его показатели будут в амперах, а значит и конечная информации будет корректной.
Для более детального понимания необходима схема включения амперметра через шунт.

Где применяется амперметр?

Амперметр постоянного тока применяется повсеместно. Если мы исключим бытовые нужды, то первым вариантом будут крупные промышленные предприятия. Естественно лишь те, которые, так или иначе, занимаются созданием (генерацией) и дальнейшим потреблением электрической или тепловой энергии.
Помимо этого, широкое применение прибор нашел в строительстве. Ни один серьезный проект не проходит без этого маленького помощника.

Разнообразие оборудования

Устройство амперметра может довольно сильно отличаться в зависимости от модели. Если классифицировать их по типу отсчета, можно выделить стрелочные, световые и электронные варианты.
Амперметр постоянного тока может быть различным также как и способы его функционирования. Тут ряд шире, и остановиться на нем стоит подробнее.

Электромагнитные амперметры необходимы для измерения переменного тока с невысокой частотностью. Схема амперметра данного типа самая простая, соответственно – они наиболее дешевые на рынке.
Если вам интересно, как называется прибор для измерения силы тока с высокой частотностью, то это термоэлектрический измеритель. Принцип действия амперметра такого рода заключается в работе проводника и термопары. Проводник с помощью проходящего по нему тока нагревает термопару, что и служит способом вычисления силы тока.

Ферродинамические устройства необходимы для стрессовой среды с повышенным магнитным полем. Они более устойчивы к внешнему и внутреннему воздействию. Самым последним словом техники является амперметр цифровой. Это наиболее прогрессивные модели, которые не боятся сильного напряжения, механических повреждений. Они гораздо проще в освоении и применении. Как подключить цифровой амперметр? В большинстве случаев, если производитель не указал иное, точно так же как и обычный.

На этом основные виды амперметров можно считать исчерпанными. Некоторые пользователи, правда, посчитают, что один вид мы пропустили. А именно вольтметр.

Отличия вольтметра от амперметра

Для начала давайте просто разберем этимологию слов. Сразу понятно, что приборы произошли от слов «ампер» и «вольт». И хотя первый может подключаться к той же цепи, что и вольтметр, назначение у них совершенно разное. Ампер – единица измерения силы тока, тогда как вольт – единица измерения напряжения. Так чем же амперметр отличается от вольтметра? Правильно, первый измеряет силу, а второй напряжение.

Подключение амперметров в сети постоянного и переменного тока. Как подключить амперметр, чтобы снять показания

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

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

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

Виды амперметров

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

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

Устройство амперметра

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

Принцип работы

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


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

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

Амперметр: как измерять ток

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

. (54.1)

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

Рис. 90. К вольтметру присоединяется последовательно дополнительное сопротивление

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

. (54.2)

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

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

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

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

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

С измерением силы тока мы сталкиваемся очень часто. Для того чтобы узнать мощность устройства, сечения кабеля для его питания, нагрев проводов и прочих элементов – это все зависит от силы тока. Для того чтобы непосредственно измерять эту силу, придумали устройство именуемое амперметром. Амперметр подключается в измеряемую цепь только последовательно. Почему? Разберем чуть ниже.

Как известно сила тока это отношение количества зарядов ∆Q, которые прошли через некоторую поверхность за время ∆t. В системе СИ измеряется в амперах А (1 А = 1 Кл/с). Для того чтобы измерять количество прошедших зарядов, амперметр нужно включить в цепь последовательно.

Чтобы минимизировать влияние измерительного сопротивления амперметра и соответственно уменьшить мощность потерь при измерении его делают как можно меньше. Если амперметр с таким внутренним сопротивлением подключить параллельно, то в цепи произойдет короткое замыкание. Пример схемы включения:

Постоянный ток измеряют приборами в диапазоне 10 -3 – 10 2 А, электронными аналоговыми, цифровыми, магнито-электрическими, электромагнитными, электродинамическими приборами — миллиамперметрами и амперметрами. Если ток свыше 100 А применяют шунт:


Шунты как правило, изготавливают на разные токи. Шунт – это медная пластина, имеющая определенное сопротивление. При протекании тока через пластину, на ней, согласно закону Ома U=I*R падает какое-то напряжение, то есть между точками 1 и 2 возникает напряжение, которое будет воздействовать на катушку прибора.


Сопротивление шунта, как правило, подбирают из соотношений:

Где R и – сопротивление измерительной обмотки прибора, — коэффициент шунтирования, I – измеряемый, а I и – максимально допустимый ток измерительного механизма.

Если измеряют переменный ток, то важно знать какое его значение измеряется (амплитудное, среднее, действующее). Это важно, так как все шкалы градуируются обычно в значениях действующих.

Переменные значения выше 100 мкА измеряют обычно выпрямительными микроамперметрами, а ниже 100 мкА – цифровыми микроамперметрами. Для измерений в диапазоне от 10 мА до 100 А используют выпрямительные, электродинамические, электромагнитные приборы, которые работают в диапазоне частот до нескольких десятков килогерц, а также термоэлектрические, частотный диапазон которых — до сотен мегагерц.

Для измерения переменных величин от 100 А и выше используют приборы, но с использованием трансформаторов тока:


Трансформатор тока – это устройство, в котором первичная обмотка подключена к источнику тока (или как видно с рисунка ниже, первичная обмотка «одевается» на шину или кабель), а вторичная на измерительную обмотку какого-либо измерительного устройства (обмотка измерительного устройства или датчика должна иметь малое сопротивление).


Для измерения различного рода токов используют различные методы и средства. Чтобы правильно измерять необходимую величину и не нанести при этом никакого вреда, нужно правильно применять каждый метод измерения.

Измерение тока. Для измерения тока в цепи амперметр 2 (рис. 332, а) или миллиамперметр включают в электрическую цепь последовательно с приемником 3 электрической энергии.

Для того чтобы включение амперметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал больших потерь энергии, амперметры выполняют с малым внутренним сопротивлением. Поэтому практически сопротивление его можно считать равным нулю и пренебрегать вызываемым им падением напряжения. Амперметр можно включать в цепь только последовательно с нагрузкой. Если амперметр подключить непосредственно к источнику 1, то через катушку прибора пойдет очень большой ток (сопротивление амперметра мало) и она сгорит.

Для расширения пределов измерения амперметров, предназначенных для работы в цепях постоянного тока, их включают в цепь параллельно шунту 4 (рис. 332,б). При этом через прибор проходит только часть I А измеряемого тока I, обратно пропорциональная его сопротивлению R А. Бо льшая часть I ш этого тока проходит через шунт. Прибор измеряет падение напряжения на шунте, зависящее от проходящего через шунт тока, т. е. используется в качестве милливольтметра. Шкала прибора градуируется в амперах. Зная сопротивления прибора R A и шунта R ш можно по току I А, фиксируемому прибором, определить измеряемый ток:

I = I А (R А +R ш)/R ш = I А n (105)

где n = I/I А = (R A + R ш)/R ш - коэффициент шунтирования. Его обычно выбирают равным или кратным 10. Сопротивление шунта, необходимое для измерения тока I, в n раз большего, чем ток прибора I А,

R ш = R A /(n-1) (106)

Конструктивно шунты либо монтируют в корпус прибора (шунты на токи до 50 А), либо устанавливают вне его и соединяют с прибором проводами. Если прибор предназначен для постоянной работы с шунтом, то шкала его градуируется сразу в значениях измеряемого тока с учетом коэффициента шунтирования и никаких расчетов для определения тока выполнять не требуется. В случае применения наружных (отдельных от приборов) шунтов на них указывают номинальный ток, на который они рассчитаны, и номинальное напряжение на зажимах (калиброванные шунты). Согласно стандартам это напряжение может быть равно 45, 75, 100 и 150 мВ. Шунты подбирают к приборам так, чтобы при номинальном напряжении на зажимах шунта стрелка прибора отклонялась на всю шкалу. Следовательно, номинальные напряжения прибора и шунта должны быть одинаковыми. Имеются также индивидуальные шунты, предназначенные для работы с определенным прибором. Шунты делят на пять классов точности (0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5). Обозначение класса соответствует допустимой погрешности в процентах.

Для того чтобы повышение температуры шунта при прохождении по нему тока не оказывало влияния на показания прибора, шунты изготовляют из материалов с большим удельным сопротивлением и малым температурным коэффициентом (константан, манганин, никелин и пр.). Для уменьшения влияния температуры на показания амперметра последовательно с катушкой прибора в некоторых случаях включают добавочный резистор из констан-тана или другого подобного материала.

Измерение напряжения. Для измерения напряжения U, действующего между какими-либо двумя точками электрической цепи, вольтметр 2 (рис. 332, в) присоединяют к этим точкам, т. е. параллельно источнику 1 электрической энергии или приемнику 3.

Для того чтобы включение вольтметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал больших потерь энергии, вольтметры выполняют с большим сопротивлением. Поэтому практически можно пренебрегать проходящим по вольтметру током.

Для расширения пределов измерения вольтметров последовательно с обмоткой прибора включают добавочный резистор 4 (R д) (рис. 332,г). При этом на прибор приходится лишь часть U v измеряемого напряжения U, пропорциональная сопротивлению прибора R v .

Зная сопротивление добавочного резистора и вольтметра, можно по значению напряжения U v , фиксируемого вольтметром, определить напряжение, действующее в цепи:

U = (R v +R д )/R v * U v = nU v (107)

Величина n = U/U v =(R v +R д)/R v показывает, во сколько раз измеряемое напряжение U больше напряжения U v , приходящегося на прибор, т. е. во сколько раз увеличивается предел измерения напряжения вольтметром при применении добавочного резистора.

Сопротивление добавочного резистора, необходимое для измерения напряжения U, в п раз большего напряжения прибора Uv, определяется по формуле R д =(n- 1) R v .

Добавочный резистор может встраиваться в прибор и одновременно использоваться для уменьшения влияния температуры окружающей среды на показания прибора. Для этой цели резистор выполняется из материала, имеющего малый температурный коэффициент, и его сопротивление значительно превышает сопротивление катушки, вследствие чего общее сопротивление прибора становится почти независимым от изменения температуры. По точности добавочные резисторы подразделяются на те же классы точности, что и шунты.

Делители напряжения. Для расширения пределов измерения вольтметров применяют также делители напряжения. Они позволяют уменьшить подлежащее измерению напряжение до значения, соответствующего номинальному напряжению данного вольтметра (предельного напряжения на его шкале). Отношение входного напряжения делителя U 1 к выходному U 2 (рис. 333, а) называется коэффициентом деления . При холостом ходе U 1 /U 2 = (R 1 +R 2)/R2 = 1 + R 1 /R 2 . В делителях напряжения это отношение может быть выбрано равным 10, 100, 500 и т. д. в зависимости от того, к каким

выводам делителя подключен вольтметр (рис. 333,б). Делитель напряжения вносит малую погрешность в измерения только в том случае, если сопротивление вольтметра R v достаточно велико (ток, проходящий через делитель, мал), а сопротивление источника, к которому подключен делитель, мало.

Измерительные трансформаторы. Для включения электроизмерительных приборов в цепи переменного тока служат измерительные трансформаторы, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала при выполнении электрических измерений в цепях высокого напряжения. Включение электроизмерительных приборов в эти цепи без таких трансформаторов запрещается правилами техники безопасности. Кроме того, измерительные трансформаторы расширяют пределы измерения приборов, т. е. позволяют измерять большие токи и напряжения с помощью несложных приборов, рассчитанных для измерения малых токов и напряжений.

Измерительные трансформаторы подразделяют на трансформаторы напряжения и трансформаторы тока. Трансформатор напряжения 1 (рис. 334, а) служит для подключения вольтметров и других приборов, которые должны реагировать на напряжение. Его выполняют, как обычный двухобмоточный понижающий трансформатор: первичную обмотку подключают к двум точкам, между которыми требуется измерить напряжение, а вторичную - к вольтметру 2.

На схемах измерительный трансформатор напряжения изображают как обычный трансформатор (на рис. 334, а показано в круге).

Так как сопротивление обмотки вольтметра, подключаемого к трансформатору напряжения, велико, трансформатор практически работает в режиме холостого хода, и можно с достаточной степенью точности считать, что напряжения U 1 и U 2 на первичной и вторичной обмотках будут прямо пропорциональны числу витков? 1 и? 2 обеих обмоток трансформатора, т. е.

U 1 /U 2 = ? 1 /? 2 = n (108)

Таким образом, подобрав соответствующее число витков? 1 и? 2 обмоток трансформатора, можно измерять высокие напряжения, подавая на электроизмерительный прибор небольшие напряжения.

Напряжение U 1 может быть определено умножением измеренного вторичного напряжения U 2 на коэффициент трансформации трансформатора n.

Вольтметры, предназначенные для постоянной работы с трансформаторами напряжения, градуируют на заводе с учетом коэффициента трансформации, и значения измеряемого напряжения могут быть непосредственно отсчитаны по шкале прибора.

Для предотвращения опасности поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае повреждения изоляции трансформатора один выэод его вторичной обмотки и стальной кожух трансформатора должны быть заземлены.

Трансформатор тока 3 (рис. 334,б) служит для подключения амперметров и других приборов, которые должны реагировать на протекающий по цепи переменный ток. Его выполняют в виде

обычного двухобмоточного повышающего трансформатора; первичную обмотку включают последовательно в цепь измеряемого тока, к вторичной обмотке подключают амперметр 4.

Схемное обозначение измерительных трансформаторов тока показано на рис. 334, б в круге.

Так как сопротивление обмотки амперметра, подключаемого к трансформатору тока, обычно мало, трансформатор практически работает в режиме короткого замыкания, и с достаточной степенью точности можно считать, что токи I 1 и I 2 , проходящие по его обмоткам, будут обратно пропорциональны числу витков? 1 и? 2 этих обмоток, т.е.

I 1 /I 2 = ? 1 /? 2 = n (109)

Следовательно, подобрав соответствующим образом число витков? 1 и? 2 обмоток трансформатора, можно измерять большие токи I 1 , пропуская через электроизмерительный прибор малые токи I 2 . Ток I 1 может быть при этом определен умножением измеренного вторичного тока I 2 на величину n.

Амперметры, предназначенные для постоянной работы совместно с трансформаторами тока, градуируют на заводе с учетом коэффициента трансформации, и значения измеряемого тока I 1 могут быть непосредственно отсчитаны по шкале прибора.

Для предотвращения опасности поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае повреждения изоляции трансформатора один из зажимов вторичной обмотки и кожух трансформатора заземляют.

На э. п. с. применяют так называемые проходные трансформаторы тока (рис. 335). В таком трансформаторе магнитопровод 3 и вторичная обмотка 2 смонтированы на проходном изоляторе 4, служащем для ввода высокого напряжения в кузов, а роль первичной обмотки трансформатора выполняет медный стержень 1, проходящий внутри изолятора.

Условия работы трансформаторов тока отличаются от обычных. Например, размыкание вторичной обмотки трансформатора тока при включенной первичной обмотке недопустимо, так как это вызовет значительное увеличение магнитного потока и, как следствие, температуры сердечника и обмотки трансформатора, т. е. выход его из строя. Кроме того, в разомкнутой вторичной обмотке трансформатора может индуцироваться большая э. д. с, опасная для персонала, производящего измерения.

При включении приборов посредством измерительных трансформаторов возникают погрешности двух видов: погрешность в коэффициенте трансформации и угловая погрешность (при изменениях напряжения или тока отношенияU 1 /U 2 и I 1 /I 2 несколько изменяются и угол сдвига фаз между первичным и вторичным напряжениями и токами отклоняется от 180°). Эти погрешности возрастают при нагрузке трансформатора свыше номинальной. Угловая погрешность оказывает влияние на результаты измере-

ний приборами, показания которых зависят от угла сдвига фаз между напряжением и током (например, ваттметров, счетчиков электрической энергии и пр.). В зависимости от допускаемых погрешностей измерительные трансформаторы подразделяют по классам точности. Класс точности (0,2; 0,5; 1 и т. д.) соответствует наибольшей допускаемой погрешности в коэффициенте трансформации в процентах от его номинального значения.

Амперметр как включается в цепь на автомобиле


Подключение амперметра в автомобиле - Информация

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

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

Зачем амперметр в машине

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

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

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

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

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

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

Немного теории об амперметре

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

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

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

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

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

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

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

Выбор амперметра для автомобиля

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

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

При выборе амперметра для автомобиля смотреть надо на такие характеристики:

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

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

Способы подключения амперметра в автомобиле

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

Амперметр в цепи генератор-АКБ

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

Подключение выполняется по следующему алгоритму:

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

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

Амперметр в цепи АКБ-потребители

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

Алгоритм подключения амперметра в машину:

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

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

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

Другие способы подключения амперметра (на «минус»)

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

Потому, для подключения подобных амперметров применяется следующий метод:

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

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

Альтернатива подключению амперметра в автомобиле (клещи)

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

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

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

Схожий материал

5 возможных причин почему аккумулятор быстро разряжается на авто

Плохо крутит стартер: диагностика и устранение причин

Простые способы проверки высоковольтных проводов зажигания

Зачем нужно менять тормозную жидкость

5 способов проверить амортизаторы автомобиля

Вибрация при торможении авто: диагностика своими силами

Правила эксплуатации и мойка машины после покраски кузова

Кипит аккумулятор: причины и мифы

Просадки напряжения ВАЗ и на других автомобилях

Подготовка автомобиля к продаже

Как лучше настроить магнитолу в автомобиле

10 возможных причин почему хрипят динамики в машине

Советы как снизить расход топлива на автомобиле

Как правильно подключить любую автомагнитолу к чему угодно

Как починить магнитолу своими руками

В АКБ одна «банка» не кипит при зарядке

Неравномерный износ шин

Можно ли не снимая клеммы заряжать аккумулятор – мифы и реальность

Как в машине сделать 220 вольт

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

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

Подключение амперметра в автомобиле

Как правильно отключать и подключать аккумулятор на машине

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

Можно ли доливать воду в антифриз: мифы и реальность

7 способов как подключить телефон к штатной магнитоле автомобиля

10 причин почему могут греться колеса автомобиля

Можно ли подкрашивать номера на автомобиле

Принцип работы датчиков давления в шинах и их основные разновидности

Срок службы автомобильной резины и как его продлить

Как правильно обкатать автомобиль: мифы и реальность

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

Как правильно устанавливать светодиоды на машину

Гудит ГУР: причины

Какая самая экономичная скорость на автомобиле и почему

Почему окисляются клеммы на аккумуляторе и как правильно с этим бороться

Почему плохо играет магнитола и как улучшить музыку в машине

Что выбрать – шипованную резину или липучки

Как заряжать кальциевый аккумулятор – мифы и реальность

10 причин почему машину уводит в сторону

Как и сколько можно хранить бензин в домашних условиях

Обкатка шин – мифы и реальность

Где установить видеорегистратор в машине

Какие диски лучше – литые или штампованные

Полировка кузова своими руками без машинки

Нужно ли заряжать новый автомобильный аккумулятор и как правильно это делать

Установка и подключение второго аккумулятора в машину

История шин Dunlop / Данлоп

Самые большие шины Michelin / Мишлен для карьерных самосвалов

электрических счетчиков

Вольтметры

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


Амперметры

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

Вопрос: На схеме электрических соединений справа возможно Расположение амперметра и вольтметра обозначены кружками 1, 2, 3 и 4. Где должен располагаться амперметр в правильно измерить общий ток и где если вольтметр должен быть расположен правильно измерить общее напряжение?

Ответ: Чтобы измерить общий ток, амперметр должен быть помещен в положение 1, так как весь ток в цепи должен проходить через этот провод, а амперметры всегда подключены последовательно.

Чтобы измерить общее напряжение в цепи, вольтметр можно поместить либо в положение 3, либо в положение 4. Вольтметры всегда располагаются параллельно анализируемому элементу схемы, а положения 3 и 4 эквивалентны, поскольку они связаны с проводами ( и потенциал всегда одинаков в любом месте идеального провода).

Вопрос: Какая нижеприведенная электрическая схема правильно показывает соединение амперметра A и вольтметра V для измерения сквозного тока и разности потенциалов на резисторе R?

Ответ: (4) показывает амперметр последовательно и вольтметр параллельно резистору.

Вопрос: По сравнению с сопротивлением измеряемой цепи внутреннее сопротивление вольтметра рассчитано на очень высокое значение, поэтому измеритель не будет потреблять

  1. тока из цепи
  2. .
  3. мало тока из цепи
  4. большая часть тока из цепи
  5. весь ток из цепи

Ответ: (2) вольтметр должен потреблять как можно меньше тока из схемы, чтобы минимизировать его влияние на цепь, но для его работы требуется небольшой ток.

, Тестирование обрыва и короткого замыкания на трансформаторе - Диаграмма фазора

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

Содержание:

Тест на обрыв цепи

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

Принципиальная схема испытания разомкнутой цепи на трансформаторе

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

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

Расчет теста на обрыв цепи

лет,

  • Вт 0 - показание ваттметра
  • В 1 - показания вольтметра
  • I 0 - показание амперметра

Тогда потери в железе трансформатора P и = W 0 и

Коэффициент мощности без нагрузки составляет

Рабочий компонент I , -
,

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

Намагничивающий компонент

Параметры холостого хода приведены ниже:

Эквивалентное захватывающее сопротивление

Эквивалентное возбуждающее реактивное сопротивление

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

Фазовая диаграмма теста на разрыв цепи

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

.

Тест на обрыв цепи - Википедия

Принципиальная схема теста на обрыв цепи

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

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

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

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

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

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

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

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

Расчеты [править]

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

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

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

Это уравнение можно переписать в виде ,

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

Таким образом,

Im = I0sin⁡ϕ0 {\ displaystyle \ mathbf {I_ {m}} = \ mathbf {I_ {0}} \ sin \ phi _ {0}}
Iw = I0cos⁡ϕ0 {\ displaystyle \ mathbf {I_ {w}} = \ mathbf {I_ {0}} \ cos \ phi _ {0}}
Импеданс [править]

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

X0 = V1Im {\ displaystyle \ mathbf {X_ {0}} = {\ frac {\ mathbf {V_ {1}}} {\ mathbf {I_ {m}}}}}
R0 = V1Iw { \ displaystyle \ mathbf {R_ {0}} = {\ frac {\ mathbf {V_ {1}}} {\ mathbf {I_ {w}}}}}

Таким образом,

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

или

Z0 = R0 + jX0 {\ displaystyle \ mathbf {Z_ {0}} = \ mathbf {R_ {0}} + \ mathbf {j} \ mathbf {X_ {0}}}
Допуск [править]

Вход является обратным сопротивлением. {2}}}}

или

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


Здесь,

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

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

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

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

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

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

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

См. Также [править]

Список литературы [править]

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

Как выбрать амперметр

Амперметр – это электроизмерительный прибор, предназначенный для фиксации силы постоянного либо переменного тока, протекающего в цепи — то есть устройство для измерения тока. Амперметр подключается последовательно, с тем участком электроцепи, где предполагается измерять ток. Так как ток, который он измеряет зависит от сопротивления элементов цепи, то сопротивление амперметра должно быть максимально низким (очень маленьким). Это позволяет уменьшить влияние устройства для измерения тока на измеряемую цепь и повысить их точность.

Сфера применения амперметров

Приборы для измерения тока нашли применение в различных сферах. Их активно используют на крупных предприятиях, связанных с генерацией и распределением электрической, тепловой энергии. Также их используют в:

  • электролабораториях;
  • автомобилестроении;
  • точных науках;
  • строительстве.

Но не только средние и крупные предприятия используют этот прибор: они востребованы и среди обычных людей. Практически любой опытный автоэлектрик имеет в арсенале подобное устройство, позволяющее проводить замеры показателей электропотребления приборов, узлов автомобилей и пр.

Типы амперметров

Приспособления для определения силы тока могут быть аналоговыми и цифровыми. Среди аналоговых моделей используется в основном 4 типа приборов:

  • Магнитоэлектрический
  • Электромагнитный
  • Электродинамический
  • Ферродинамический

Есть и другие типы, но эти наиболее востребованы, так как используются очень часто.

Магнитоэлектрический амперметр

Данный тип устройств является одним из самых первых, которые были изобретены. Принцип их действия заключается в измерении взаимодействия между катушкой закрепленной неподвижно и магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом, установленным в корпусе прибора.

Такие устройства отличаются минимальным потреблением мощности, что обеспечивает достаточный уровень чувствительности и минимальный коэффициент отклонения. Подобные амперметры оснащены равномерной шкалой, между отметками, которой всегда одинаковое расстояние. Длительное время такие приборы были самыми лучшими, но сейчас появились и более простые в изготовлении, поэтому магнитоэлектрические амперметры начали уступать.

Магнитоэлектрические амперметры могут работать только с постоянным током, поэтому их обычно применяют для измерения характеристик в электрооборудовании автомобилей и другой техники. Такие устройства нашли применение в лабораториях и на промышленных предприятиях, где применяется постоянный ток.

Термоэлектрические амперметры

Применяются для цепей с высокой частотой тока. В корпусе приборов имеется магнитоэлектрический механизм, который состоит из проводки с припаянной термопарой. При прохождении тока происходит подогрев жил проводов. Чем сильнее сила, тем выше поднятие температуры. По данному показателю специальный механизм проводит перевод нагрева в показатель тока.

Электромагнитные амперметры

Данная категория приборов не имеет плавающей обмотки с сердечником как предыдущая. Электромагнитное устройство одно из самых простых. Внутри корпуса используется несложный механизм и сердечник, установленный на ось. В зависимости от силы тока сердечник, который фиксируется к стрелке, отодвигается в сторону, указывая на шкалу с цифровым отображением измерений. Низкая себестоимость таких приборов сделала их часто используемыми, но они обладают низкой точностью. Их обычно выбирают для сетей постоянного тока, а также переменного с частотой до 50 Гц.

Электродинамические амперметры

Реагирует на взаимодействие полей тока, которые протекают по катушкам. Одна из них закреплена неподвижно, а вторая может двигаться. Устройство является универсальным, поэтому покупается довольно часто. Его можно встретить в лабораториях, где требуется очень точное измерение. Недостаток электродинамических амперметров заключается в чрезмерной чувствительности. Прибор буквально реагирует на любые магнитные поля. В результате помех точно определить силу тока без использования экранирования довольно сложно.

Электродинамические приборы используется для постоянных и переменных цепей, в которых частота доходит до 200 Гц. Обычно этот тип выбирают для проведения контрольной поверки других амперметров, в связи с высокой чувствительностью.

Ферродинамические амперметры

Амперметр данного типа является самым лучшим среди механических. Они обеспечивают максимальную точность и эффективность. Такие приборы не реагируют на сторонние источники магнитного поля. Благодаря этому нет необходимости в постоянной установке дополнительного экрана. Прибор состоит из ферримагнитного замкнутого провода. В корпусе находится закрепленная катушка и сердечник. Приборы данного типа самые дорогие, поэтому применяются не слишком часто.

Цифровые амперметры

Самыми современными и удобными являются цифровые амперметры. Они не имеют стрелок, которые постоянно колеблются. Такие устройства оснащаются дисплеем, на который выводятся цифры отображающие силу тока в амперах. При этом они дают вполне точные показания. К немаловажным преимуществом цифровых моделей относятся их нечувствительность к вибрациям и встряске, как в механических. Благодаря этому можно проводить измерение силы тока в автомобильной проводке на ходу, не останавливая машину. Многие цифровые модели оснащены влагозащитным и противоударным корпусом, что делает их более устойчивыми для эксплуатации в сложных условиях. Поскольку устройство не имеет стрелки, то его можно размещать горизонтально, вертикально или под углом. Направление прибора при снятии замеров никак не влияет на получаемый результат.

Правильное подключение амперметра для измерения

Для того чтобы снять показания силы тока необходимо подключить амперметр в цепь. Для этого участок, который нуждается в проведении измерения, должен быть сначала обесточен. Амперметр подключается специальными зажимами к проводам цепи. При этом требуется строго соблюсти полярность, поскольку в противном случае показания будут неверными.

Для точного измерения нужно провести подключение в обход определенного участка цепи с нагрузкой, которую создает шунт. После того как амперметр будет подключен к цепи шунтом и полярность будет проверена, можно подключить ранее обесточенное питание. После получения измерительных данных питание отключается и проводится отсоединение проводов.

Следует всегда помнить, что запрещено подключение амперметра в сеть без создания нагрузки. Если просто включить устройство напрямую, как вольтметр, то его можно испортить и даже вызвать короткое замыкание.

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

Номер по каталогу: 3811010-АП111Б




Технические характеристики

Амперметра Ап-111

Применяемость

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

Установка Амперметра

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

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

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

Схема подключения амперметpa и вольтметpa:

1 - аккумуляторная батарея

2 - генератор

3 - монтажный блок

4 - выключатель зажигания

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

6 - амперметр

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

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

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

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

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

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

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

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

Амперметр. Измерение силы тока — видео

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

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



О выполняемых функциях этих указателей


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

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



Какие изделия используют?


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

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

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

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

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



Подключаем амперметр


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

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

Амперметр переменного тока устройство

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

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

Виды амперметров

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

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

Устройство амперметра

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

Принцип работы

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

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

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

Амперметр: как измерять ток

Когда речь заходит про измерение тока, 90% обычных людей прежде всего представляет замер напряжения. Но другие параметры электропитания не менее важны. Потому надо разобраться, что из себя представляет амперметр переменного тока.

Особенности

Как нетрудно понять уже по названию, амперметр — это устройство для определения силы тока в амперах или производных кратных (дольных) единицах системы СИ. Конкретная единица измерения определяется точностью каждого прибора. В любую электрическую цепь амперметр включается по последовательной схеме по отношению к обследуемому участку цепи. В результате критически важно внутреннее сопротивление прибора.

В идеале оно должно быть сведено к нулю, чтобы предотвратить воздействие внутренней среды аппарата на объект и не понизить точность промера.

Чтобы расширить пространство измерений, используют шунты либо трансформатор. Шунтами оборудуются те устройства, которые рассчитаны на использование в цепях как постоянного, так и переменного тока. Правила безопасности категорически запрещают использование амперметров при прямом подсоединении к источнику питания. Это неизбежно провоцирует короткое замыкание. Но приборы, измеряющие силу тока, могут иметь различное исполнение — и об этом тоже надо сказать.

Разновидности амперметров

Принято делить их на 3 главных типа конструкций:

  • стрелочный электромеханический;
  • стрелочный электронный;
  • полностью цифровой с современными стандартами индикации измерений.

Стрелочные приборы распространены больше остальных, потому что они отличаются большой надежностью и простотой. Для измерения силы переменного тока могут применять индукционные, детекторные и прочие амперметры, кроме магнитоэлектрических устройств (рассчитанных на постоянный ток). Иногда встречается оснащение аппаратов со стрелочной головкой специальными электронными контурами, которые усиливают передающийся сигнал.

Также электроника позволяет исключать перегрузки, отсеивать посторонние шумы и наводки. За последние годы доля цифровых амперметров заметно выросла, но они все еще остаются «на вторых ролях».

Сама цифровая индикация может быть выполнена на базе как жидких кристаллов, так и светодиодов. Если говорить о стрелочных приборах, то разница между ними касается того, как именно создается вращение стрелки. В электромагнитных аппаратах оно возникает в результате механического действия тока в промежутке между катушкой и движущимся сердечником из ферромагнитного материала. К сердечнику и крепится стрелка. Задание угла поворота происходит, когда становятся равными вращающий момент и сопротивление рабочей пружины.

Отдельного внимания заслуживают щитовые амперметры. По принципу работы они почти не отличаются от других типов. Вместо отдельной «коробочки» используется целый «щит», обеспечивающий стабильность положения прибора. Именно такие устройства востребованы:

  • в производственных цехах;
  • в лабораториях промышленных предприятий;
  • в учебных заведениях;
  • на генерирующих и распределяющих ток объектах;
  • в бортовой аппаратуре транспортных средств;
  • в автоматизированных комплексах;
  • в трансформаторных подстанциях.

Что еще нужно знать про амперметры переменного тока

В практических измерениях силы тока используют 3 основные единицы — собственно ампер, микроампер и миллиампер. Сокращенные обозначения — А, мкА и мА соответственно. По используемой единице измерения выделяют:

Шунты, которые раздвигают диапазон измерений, подсоединяют при помощи особых гаек. Подключение шунта к измерительному прибору должно производиться строго до включения питания. Необходимо внимательно следить за соблюдением полярности при подключении, в противном случае прибор «измерит» отрицательное значение силы тока. Электромагнитный амперметр менее чувствителен, чем магнитоэлектрический, но зато подходит как раз для замеров переменного тока.

Что касается ферродинамических измерителей, то они устроены по тому же принципу, что и электродинамические.

Но преимуществом в этом случае будет лучшая защита от негативных внешних факторов. Отпадает необходимость использовать внешние защитные экраны для противодействия наводкам. Сама конструкция — чисто механически — проста и надежна, стабильна при любых нормальных ситуациях. Из-за этого ферродинамический амперметр используют в ответственных отраслях промышленности и на оборонных объектах. Пользоваться им к тому же сравнительно просто, а точность замеров выше, чем у других аналоговых аппаратов.

Свои преимущества есть и у цифрового амперметра. Он находит применение как в производстве, так и в повседневной жизни. Подобные устройства сравнительно невелики, но очень точны. Кроме того, они:

  • имеют меньшую массу, чем аналоговые приборы;
  • не подвержены воздействию вибраций;
  • сохраняют работоспособность после слабого удара;
  • одинаково эффективны в горизонтальном или вертикальном положении;
  • могут переносить довольно значительные колебания температур и давления.

Если нужны максимально точные замеры, следует отдавать предпочтение амперметрам с сопротивлением не более 0,5 Ом. Очень хорошо, когда зажимы контактов подвергаются антикоррозийной обработке. При выборе устройства нужно смотреть и на качество изготовления корпуса. Малейшие механические дефекты там совершенно недопустимы, как и любое нарушение герметичности. Попадание внутрь воды либо водяных паров не только сокращает срок службы амперметра, но и многократно понижает достоверность его показаний.

Что такое амперметр переменного тока, смотрите далее.

Если взять амперметр переменного тока, можно с легкостью измерить силу тока. Учитываются типы приборов, назначение, маркировка. Важно рассмотреть устройство и схему амперметра.

Амперметр переменного тока

Амперметром постоянного тока называют прибор, который показывает силу тока в цепи. Показатель измеряется в амперах. Из этих данных можно узнать о магнитодвижущей силе, понять электрический потенциал. Изобретателем устройства является И. Швейгер, университетский профессор из Галле. Произошло это еще в XIX веке. И тогда прибор носил название «токовый гальванометр».

Что измеряют амперметром

Физическая величина амперметра демонстрирует силу тока в цепи. Ампер привязан к международной системе единиц. Начиная с 1948 года, определена его формула. В ней учитывается магнитодвижущая сила плюс проводимость проводников.

Интересная информация! Есть разделение на кратные и дольные единицы. Опираясь на международное бюро мер и весов, амперметр способен показывать значения в декаамперах, гектоамперах, килоамперах и так далее.

Сфера применения широка, и электрики обязательно держат прибор под рукой. Цифровые, а также аналоговые модификации востребованы в промышленности. Еще встречаются модификации для потребности народного хозяйства. В энергетической области устройства позволяют определить силу тока на выходе у электротехники.

Строители используют приборы на площадках, чтобы провести проводку в домах и сооружениях. Автотранспорт, как известно, также функционирует на электронике. Устанавливая бортовой компьютер, важно знать силу тока. Отдельное направление – научные институты. Работая с радиоэлектроникой, важно подключать электрооборудование. Блоки питания подлежат тестированию, и чтобы проверить регулятор, важно использовать амперметр.

Принципы работы

Принцип работы зависит от типа модификации, а для этого стоит рассмотреть устройство амперметра постоянного тока.

Основные элементы механической модели:

  • рамка;
  • наконечники;
  • центральная катушка;
  • подключенный сердечник;
  • магнит;
  • пружина.

Если рассматривать магнитоэлектрические модели, они включают следующие элементы:

Принцип работы механических модификаций построен на полярности подключения к цепи. На стрелку оказывается воздействие магнитного поля. Направление грузика зависит от амплитуды импульсов. При возрастании электричества стрелка отклоняется в левую сторону.

Амперметр – типы

В зависимости от конструкции различают следующие амперметры:

  • электродинамические;
  • ферродинамические;
  • электромагнитные;
  • электрические.

Классификация по способу вывода информации:

Если оценивать рынок, предлагается большое количество электродинамических амперметров. Измерители изготавливаются с катушками, имеется ряд особенностей:

  • широкий диапазон работы;
  • подходит для цепи переменного тока;
  • неподвижная катушка;
  • точный контрольный прибор.

Устройства востребованы в лабораториях, частных предприятиях. Они функционируют при частоте максимум до 200 Гц. К слабым сторонам стоит отнести повышенную чувствительность к перегрузкам. Если взглянуть на схему электродинамического амперметра, учитывается использование проводных конденсаторов.

Преобладают рабочие резисторы повышенной проводимости. Если есть потребность в приобретении, стоит обратить внимание на измеряемые величины. Также в расчет берется показатель сопротивления. При подключении амперметра в цепи определяется воздействие силы тока от 1 ампера. Эксперты полагают, что электродинамические приборы обеспечивают наиболее высокую точность.

Класс оборудования должен указываться производителем. Также встречаются модели с экранированным, статическим построением компонентов. Если взглянуть на панель, может встречаться различное разделение по амперам.

Важно! Ферродинамический прибор поставляется с подвижными и неподвижными катушками.

  • частотная погрешность;
  • четкая позиция сердечника;
  • широкий температурный диапазон;
  • проблема с намагничиванием;
  • подходит для щитовых установок.

Электрики выбирают их за счет высокого класса надежности. Амперметры данного типа являются компактными. Они способны использоваться на плоской поверхности или монтироваться на рейку. Конфигурация предоставляется с поворотными механизмами либо рядом подшипников. За основу используется пластик, есть варианты с металлической защитой.

Сердечники поставляются с дополнительной обмоткой, крепление осуществляется на винтах. Серийные щитовые приборы производятся с замкнутыми магнитопроводами. Сердечник у таких конструкций выполнен в виде сплошного цилиндра, на котором надето кольцо. Подвижная рамка служит в качестве измерительной обмотки.

Сердечник зафиксирован в горизонтальном положении. Также у амперметров используется подшипник качения, который крепится рядом с фланцем. Электромагнитный тип имеет ряд преимуществ:

  • компактность;
  • высокая точность;
  • подвижный сердечник;
  • учет изменения магнитного поля;
  • простота устройств.

Интересно! Амперметры поставляются с ферримагнитными сердечниками, которые установлены по центру.

Катушка может иметь выпуклую либо плоскую форму. В виде обмотки представлена толстая проволока, которая крепится на каркасе. Между элементами предусмотрен небольшой зазор. Под каркасом используется ферромагнитная пластина, расположенная в вертикальном положении. Пружина закреплена в корпусе и служит противодействующей силой стрелки. К числу особенностей стоит приписать такое:

  • нет проблем с перемагничиванием;
  • минимальный угол отклонения;
  • различные измеряемые величины;
  • дешевизна продукции;
  • подходит для щитовых приборов.

Аналоговый амперметр считается устаревшим, однако такое заявление еще преждевременно. Большинство модификаций работают в широком диапазоне, отличаются повышенной точностью.

  • масса от 0.2 кг;
  • класс точности 1.5;
  • средний размер 80 на 80 мм.

Аналоговые модели просты в монтаже, используются в пластиковом корпусе. Особенности цифровых амперметров:

  • разнообразие типов;
  • интересный дизайн;
  • различные способы монтажа;
  • высокая точность.

В цепи переменного тока модели демонстрируют стабильную работу. Модули устанавливаются в источниках питания, используются платы на 4–5 выводов.

  • напряжения от 3.5 вольт;
  • максимальный ток до 20 а;
  • вес от 20 грамм;
  • средний размер 40 на 30 мм;
  • минимальная температура – 15 градусов;
  • точность измерения от 0.5 процента;
  • частота обновления 150 мс за один раз;
  • максимальная температура + 70 градусов.

Цифровые амперметры Emas, Feron, GTM, Hager могут характеризоваться, как профессиональные. Некоторые подходят для лабораторий, другие – востребованы в промышленности.

Амперметры Ам-2 DigiTOP

Прибор данной серии работает в сети переменного тока с частотой не более 50 Гц.

  • максимальный ток – 50 ампер;
  • электроцепь – однофазная;
  • погрешность не более 1%;
  • максимальная температура эксплуатации 55 градусов;
  • производитель – Украина;
  • минимальная температура – 35 градусов;
  • нижний предел – 1 амперметр.

Установка относится к электронным, есть цифровое табло. Она используется на промышленных предприятиях, где установлено электрооборудование. Прибор может быть монтироваться на рейку шириной в 35 мм. Подключение осуществляется согласно схеме. Для питания конструкции не требуется отдельный аккумулятор, источником энергии выступает сеть.

Амперметр лабораторный Э537

В лабораториях остаются востребованными товары представленной серии. Они служат для измерения силы тока в цепи переменного тока.

  • класс точности – 0.5;
  • масса – 1.2 кг;
  • минимальная частота – 45 Гц;
  • длина, ширина –140 на 195 мм.

Прибор выделяется высокой точностью и качеством элементов. В лабораториях его можно подключать к электрооборудованию, значение показывается в миллиамперметрах.

Амперметр СА3020

В среде цифровых приборов выгодно смотрится представленный щитовой вариант. Работает в цепи переменного тока.

  • минимальная частота – 47 Гц;
  • постоянное напряжение – 120 вольт;
  • потребляемая мощность – 4 В;
  • масса – 0. 5 кг;
  • максимальная частота – 65 Гц;
  • напряжение сети – от 85 вольт.

Прибор имеет высокую степень защиты от замыканий, плюс к этому – устройство очень простое в подключении.

Устройство прибора

Цифровой прибор включает в себя плату, дисплей, а также контакт. Если детальнее рассматривать блок управления, предусмотрены следующие компоненты:

  • компаратор;
  • операционный усилитель;
  • регулятор;
  • конденсаторы;
  • резисторная сборка;
  • резонатор.

Шкала и схема амперметра переменного тока

На схеме видны элементы, отвечающие за уровень напряжения. Распространенными считаются варианты с последовательным подключением резисторов. Максимальное падение напряжения происходит на обмотке.

Интересно! Диоды используются кремниевого типа, они отвечают за стабильность показаний.

Также на схеме показана дополнительная обмотка изоляции. За катушкой трансформатора идут конденсаторы. Кремниевый диод служит для защиты показаний. В сложных схемах амперметр используется с выпрямителями.

Выше описано понятие прибора переменного тока. Рассказана сфера применения, особенности устройств. Показан принцип работы и преимущества конкретных приборов.

Как подключается амперметр в цепь – АвтоТоп

С измерением силы тока мы сталкиваемся очень часто. Для того чтобы узнать мощность устройства, сечения кабеля для его питания, нагрев проводов и прочих элементов – это все зависит от силы тока. Для того чтобы непосредственно измерять эту силу, придумали устройство именуемое амперметром. Амперметр подключается в измеряемую цепь только последовательно. Почему? Разберем чуть ниже.

Как известно сила тока это отношение количества зарядов ∆Q, которые прошли через некоторую поверхность за время ∆t. В системе СИ измеряется в амперах А (1 А = 1 Кл/с). Для того чтобы измерять количество прошедших зарядов, амперметр нужно включить в цепь последовательно.

Чтобы минимизировать влияние измерительного сопротивления амперметра и соответственно уменьшить мощность потерь при измерении его делают как можно меньше . Если амперметр с таким внутренним сопротивлением подключить параллельно, то в цепи произойдет короткое замыкание. Пример схемы включения:

Постоянный ток измеряют приборами непосредственной оценки в диапазоне 10 -3 – 10 2 А, электронными аналоговыми, цифровыми, магнито-электрическими, электромагнитными, электродинамическими приборами — миллиамперметрами и амперметрами. Если ток свыше 100 А применяют шунт:

Шунты как правило, изготавливают на разные токи. Шунт – это медная пластина, имеющая определенное сопротивление. При протекании тока через пластину, на ней, согласно закону Ома U=I*R падает какое-то напряжение, то есть между точками 1 и 2 возникает напряжение, которое будет воздействовать на катушку прибора.

Сопротивление шунта, как правило, подбирают из соотношений:

Где Rи – сопротивление измерительной обмотки прибора, — коэффициент шунтирования, I – измеряемый, а Iи – максимально допустимый ток измерительного механизма.

Если измеряют переменный ток, то важно знать какое его значение измеряется (амплитудное, среднее, действующее). Это важно, так как все шкалы градуируются обычно в значениях действующих.

Переменные значения выше 100 мкА измеряют обычно выпрямительными микроамперметрами, а ниже 100 мкА – цифровыми микроамперметрами. Для измерений в диапазоне от 10 мА до 100 А используют выпрямительные, электродинамические, электромагнитные приборы, которые работают в диапазоне частот до нескольких десятков килогерц, а также термоэлектрические, частотный диапазон которых — до сотен мегагерц.

Для измерения переменных величин от 100 А и выше используют приборы, но с использованием трансформаторов тока:

Трансформатор тока – это устройство, в котором первичная обмотка подключена к источнику тока (или как видно с рисунка ниже, первичная обмотка «одевается» на шину или кабель), а вторичная на измерительную обмотку какого-либо измерительного устройства (обмотка измерительного устройства или датчика должна иметь малое сопротивление).

Для измерения различного рода токов используют различные методы и средства. Чтобы правильно измерять необходимую величину и не нанести при этом никакого вреда, нужно правильно применять каждый метод измерения.

Существует несколько видов таких механизмов, которые отличаются техническими характеристиками. Амперметр Э378 можно приобрести в специализированных магазинах, где предварительно нужно ознакомиться с инструкцией.

Классификация электрического тока

Ток представляет собой энергию, которая распространяется за счет свободных электронов в структуре материала. Поэтому проводникам ее являются в большинстве случае металлы и растворы солей. Это явление можно условно разделить на 2 вида:

  • Постоянный ток. Отличительной особенностью его протекания является то, что он движется только в одном направлении. Такие процессы происходят в батарейках, аккумуляторах и т.д.
  • Переменный ток. Энергия в такой системе периодически меняет свое направление, что не позволяет определить наличие отрицательного или положительного полюсов. Такие явления встречаются повсеместно в наших розетках. Основными характеристиками переменного тока является частота, указывающая, сколько раз в секунду происходит изменение направления.

Выполняем измерения правильно

Выполнять замеры амперметром не представляет особого труда. Существует несколько основных способов, как сделать это правильно:

  1. Стандартный подход предполагает включение измерителя в цепь последовательно. Таким образом, можно добиться, что ток будет течь по амперметру. Обратите внимание, не нужно подсоединять устройство параллельно, так как это приведет тому, что оно сгорит. Обусловлено это тем, что сопротивление в амперметре очень мало и при большой нагрузке цепь просто перегорит.
  2. Если пределы амперметра не позволяют получить большие значения силы тока, тогда можно использовать другой подход. Для этого используют специальный шунт, который представляет собой пластину с известным сопротивлением. Зачастую для этого применяют медь. Шунт при этом последовательно подключают в цепь. Сам же амперметр после этого параллельно подключают к пластине. Это позволяет измерить падение напряжения. Узнав данный показатель, по формуле можно вычислить исходные характеристики тока.

Советы в статье “Как укладывать тротуарную плитку?” здесь.

Как видите, использование амперметра это просто и требует соблюдения простых правил и рекомендаций.

Если с Вольтметром для авто — проблем нет (вариантов полно), то с Амперметрами на автомобильную тему — не так то и просто…

История вопроса.
Амперметр — прибор — показывающий направление и силу тока — заряда или разряда АКБ. Отлично можно оценить работу генератора, степень заряженности АКБ и т.д. Имея вольтметр и амперметр — можно выловить много проблем с электрооборудованием, особенно с генератором и АКБ.

Амперметр — необходимо врезать вразрез провода — от АКБ к генератору (так было на советских авто). Правда те приборчики — показывали — направление тока, а вот значение — весьма примерно.

Для организации цифрового амперметра — сечас используется другой подход. В разрыв цепи установлен калиброванный проводник — ШУНТ с определенным сопротивлением. Измеряя разность потенциалов на концах шунта, можно определить проходящий ток. Все просто.

Проблема оказалась только в том, что большинство схем, для измерения тока в обоих направлениях — требуют установки шунта в цепь от МИНУСА АКБ. Схема прилагается к любому такому амперметру

Вот пример того, как можно внедрить этот амперметр -в цепь зарядки от генератора. Надо организовать отдельное питание. www.drive2.ru/c/2569118/

В принципе — можно найти схему с шунтом на 500А… НО. Еще одно неудобство — у нас в машинке — минусовой провод — подключен к кузову в неск. местах. Также — сделана дополнит. разминусовка… Чтож — всё рушить…

Удалось найти прибор с установкой шунта — в ПЛЮСОВУЮ цепь. Что гораздо легче. Т.к. от плюса АКБ — один провод идет на стартер (для мощного тока при пуске), а другой — уже на все потребители авто через главный 120А пред. Подключение — под винт. Удобно присоединить. В эту цепь — можно установить измерительный шунт.

Амперметр — имеет “нашу” 🙂 красную подсветку и также -красную подсветку надписей на дисплее.
Круглый, 52 мм. можно установить в стандартный корпус или подиум.

В комплекте — шунт, короткий жгут проводов и неск.клемм. Схема подключения — в плюсовую линию.

Лампа 55W — ток “минус” 4,2 А — идет разрядка

Место установки — пока не определил. Может — разобрать и аккуратно внедрить только дисплей… 🙂

UPD
Дошли руки и появилось время.
Крутил — вертел куда пристроить. Определил место — в откидывающемся кармане.
Для этого — приборчик разобран, электроника вынута из корпуса. (для разборки — развальцевать ободок. В таком виде — аккуратно входит в карман и закрывается. Для присоединения фишки сзати — приобретен доп. штекер Г-образный.
Далее — вклею в карман термопистолетом.

Price tag: 2 260 ₽ Mileage: 136600 km

Спасибо за подробный отчёт!
Имеет ли смысл ставить второй амперметр, вот по такой схеме? www.drive2.ru/l/5562018
Хочу поставить электроподогрев АКПП (поэксперементировать) — переживаю за генератор.

Да, читал этот отчет. Это пожалуй единственный вариант как подцепить китайский амперметр. Есть неск моментов.
1. Да, нужно отдельное питание как правильно написано. Т.е. преобразователь 12в в 12 в.
2. Подключение на генератор — не очень правильное — показывает только работу генератора. По моей схеме — имхо — самое правильное -показывает работу И генератора И аккумулятора.

Про электроподогрев коробки…:) — не думаешь ли поставить тен? как раньше предлагали вместо щупа в картер?:))) Это существенно вредное занятие! Получаем местный перегрев в точке контакта тена с маслом. При этом -перемешивание масла — очень медленное. Вообще — есть теплообменник масла и антифриза. А масло в коробке — специально греть имхо -нет смысла.

Я хотел спросить, имеет ли смысл поставить ДВА ампереметра: по Вашей схеме, по этой (из ссылки)?
Чтобы видеть, на сколько загружен генератор, при включении дополнительных потребителей.

У меня отключён теплообменник в коробке (стоит переходник и масляный радиатор, с термостатом). В холод (да какой холод, +3 градуса) — очень долго сама себя греет. Минут 20 до 40 градусов. Я, в качестве эксперимента, обклеил термостат акпп нагревающими элементами от курка газа снегохода (они нагреваются выше 100 град, но очень маломощные). Субъективно, с ними чуть быстрее греется коробка.
Хочу попробовать подключить в поток масла — свечи накаливания (как вот тут: www.drive2.ru/b/454642011845165115/ )

Почему не хочу обратно теплообменник? — Боюсь эмульсии, машина “летняя”, зимой ездить не планирую. А летом — от него лишниее тепло коробке.

И это просто эксперимент. Хочу попробовать. (У меня вся коробка термометрами облеплена — разницу увижу 🙂 )

Ещё хотел добавить потребителей: обогрев задних сидений, и дополнительный фен (ТЭН и что ещё -дополнительный тёплый воздух задним пассажирам). (Может “воздушная” webasto или аналог подешевле. Читаю, ищу.) Хочу холодной весной и осенью кататься без крыши, не опасаясь заморозить детей))))

“>

Как использовать амперметр для измерения тока | Основные концепции и испытательное оборудование

Детали и материалы
  • Аккумулятор 6 В
  • Лампа накаливания на 6 В

Предполагается, что с этого момента будут доступны основные компоненты конструкции схемы, такие как макетная плата, клеммная колодка и перемычки, оставив только компоненты и материалы, уникальные для проекта, перечисленные в разделе «Детали и материалы».

Дополнительная литература

Уроки электрических цепей , том 1, глава 1: «Основные концепции электричества»

Уроки электрических цепей , том 1, глава 8: «Схемы измерения постоянного тока»

Цели обучения использованию амперметра
  • Как измерить ток мультиметром
  • Как проверить внутренний предохранитель мультиметра
  • Выбор подходящего диапазона счетчика

Схема амперметра

Амперметр Иллюстрация

Инструкции по эксперименту

Ток - это мера скорости электронного «потока» в цепи.Он измеряется в амперах, называемых просто «ампер» (А).

Наиболее распространенный способ измерения тока в цепи - это разомкнуть цепь и вставить «амперметр» в серии (в линию) со схемой, чтобы все электроны, протекающие по цепи, также прошли через измеритель. .

Поскольку для измерения тока таким способом требуется, чтобы измеритель был частью цепи, это более сложный тип измерения, чем измерение напряжения или сопротивления.

Некоторые цифровые измерители, такие как устройство, показанное на рисунке, имеют отдельный разъем для вставки красного штекера измерительного провода при измерении тока.

В других измерителях, как и в большинстве недорогих аналоговых измерителей, используются те же гнезда для измерения напряжения, сопротивления и тока.

Для получения подробной информации об измерении тока обратитесь к руководству пользователя конкретной модели счетчика, которым вы владеете.

Когда амперметр включен последовательно со схемой, в идеале он не падает, когда через него проходит ток.

Другими словами, он действует как кусок провода, с очень небольшим сопротивлением от одного щупа к другому.

Следовательно, амперметр будет действовать как короткое замыкание, если он будет размещен параллельно (через клеммы) значительного источника напряжения. Если это будет сделано, в результате произойдет скачок тока, который может повредить счетчик:

Использование предохранителя в цепи
Амперметры

обычно защищены от чрезмерного тока с помощью небольшого предохранителя , расположенного внутри корпуса счетчика.

Если амперметр случайно подключен к источнику значительного напряжения, возникающий в результате скачок тока «сожжет» предохранитель и сделает измеритель неспособным измерять ток, пока предохранитель не будет заменен.

Будьте осторожны, чтобы избежать этого сценария! Вы можете проверить состояние предохранителя мультиметра, переключив его в режим сопротивления и измерив обрыв через измерительные провода (и через предохранитель).

На измерителе, в котором одни и те же гнезда измерительных проводов используются для измерения сопротивления и тока, просто оставьте разъемы измерительных проводов на месте и коснитесь двух щупов вместе.

В мультиметр, где используются разные гнезда, вот как вы вставляете штекеры измерительных проводов для проверки предохранителя:

Постройте цепь с одной батареей и одной лампой, используя перемычки для подключения батареи к лампе, и убедитесь, что лампа загорается, прежде чем подключать измеритель к ней последовательно.

Затем разомкните цепь в любой точке и подключите щупы измерителя к двум точкам разрыва для измерения тока.

Как обычно, если ваш измеритель измеряет диапазон вручную, начните с выбора самого высокого диапазона для тока, затем переместите селекторный переключатель в положение меньшего диапазона, пока на дисплее измерителя не появится самая сильная индикация без выхода за пределы диапазона.Если индикатор глюкометра показывает «назад» (движение влево на аналоговой стрелке или отрицательное значение на цифровом дисплее), поменяйте местами подключения тестового датчика и попробуйте снова.

Когда амперметр показывает нормальные показания (не «в обратном направлении»), электроны входят в черный измерительный провод и выходят из красного.

Так вы определяете направление тока с помощью измерителя.

Для 6-вольтовой батареи и фонарика ток в цепи будет в пределах тысячных ампера, или миллиампер .

Цифровые измерители часто показывают маленькую букву «м» в правой части дисплея, чтобы указать этот метрический префикс.

Попробуйте разомкнуть цепь в другом месте и вместо этого вставить туда измеритель. Что вы замечаете в измеряемой величине тока? Как вы думаете, почему это так?

Восстановите схему на макетной плате следующим образом:

Подключение амперметра к схеме макетной платы: советы и хитрости

Студенты часто путаются при подключении амперметра к макетной плате.

Как можно подключить счетчик, чтобы улавливать весь ток цепи и не создавать короткого замыкания? Вот один простой метод, который гарантирует успех:

  • Определите, через какой провод или клемму компонента вы хотите измерить ток.
  • Вытяните этот провод или клемму из отверстия в макете. Оставьте его висеть в воздухе.
  • Вставьте запасной кусок провода в отверстие, из которого вы только что вытащили другой провод или клемму. Оставьте другой конец этого провода висеть в воздухе.
  • Подключите амперметр между двумя неподключенными концами провода (двумя, которые висели в воздухе). Теперь вы уверены, что измеряет ток через первоначально идентифицированный провод или клемму.

Опять же, измерьте ток через разные провода в этой цепи, следуя той же процедуре подключения, которая описана выше.

Что вы заметили в этих измерениях тока? Результаты в схеме макетной платы должны быть такими же, как результаты в схеме произвольной формы (без макета).

Результаты эксперимента

Построение той же цепи на клеммной колодке также должно дать аналогичные результаты:

Текущее значение 24,70 мА (24,70 мА), показанное на иллюстрациях, является произвольной величиной, приемлемой для небольшой лампы накаливания.

Если ток в вашей цепи имеет другое значение, это нормально, пока лампа работает при подключении счетчика.

Если лампа не загорается, когда счетчик подключен к цепи, и счетчик регистрирует гораздо большее значение, возможно, у вас короткое замыкание в измерителе.

Если ваша лампа не загорается, когда счетчик подключен к цепи, и счетчик регистрирует нулевой ток, вы, вероятно, перегорели предохранитель внутри счетчика.

Проверьте состояние предохранителя вашего измерителя, как описано ранее в этом разделе, и при необходимости замените предохранитель.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Вольтметры и амперметры | Безграничная физика

Вольтметры и амперметры

Вольтметры и амперметры используются для измерения напряжения и тока соответственно.

Цели обучения

Сравнить схемы подключения амперметра и вольтметра

Ключевые выводы

Ключевые моменты
  • Вольтметр - это прибор, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.
  • Амперметр - это измерительное устройство, используемое для измерения электрического тока в цепи.
  • Вольтметр подключается параллельно к устройству для измерения его напряжения, а амперметр подключается последовательно с устройством для измерения его тока.
  • В основе большинства аналоговых счетчиков лежит гальванометр, прибор, который измеряет ток, используя движение или отклонение иглы. Отклонение иглы вызывается магнитной силой, действующей на провод с током.
Ключевые термины
  • шунтирующее сопротивление : небольшое сопротивление R, помещенное параллельно гальванометру G для получения амперметра; чем больше измеряемый ток, тем меньше должно быть R; большая часть тока, протекающего через счетчик, шунтируется через R для защиты гальванометра
  • гальванометр : аналоговое измерительное устройство, обозначенное буквой G, которое измеряет ток, используя отклонение стрелки, вызванное силой магнитного поля, действующей на провод с током.

Вольтметры и амперметры измеряют напряжение и ток цепи соответственно. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях являются вольтметрами или амперметрами.

Вольтметры и амперметры : Краткое введение в вольтметры и амперметры для начинающих студентов-физиков.

Вольтметры

Вольтметр - это прибор, который измеряет разность электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.Аналоговый вольтметр перемещает указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи; цифровой вольтметр обеспечивает числовой дисплей. Любое измерение, которое можно преобразовать в напряжение, можно отобразить на правильно откалиброванном измерителе; такие измерения включают давление, температуру и расход.

Вольтметр : Демонстрационный вольтметр из класса физики

Чтобы вольтметр мог измерять напряжение устройства, он должен быть подключен параллельно этому устройству.Это необходимо, потому что параллельные объекты испытывают одинаковую разность потенциалов.

Параллельный вольтметр : (a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) подключается параллельно источнику напряжения или одному из резисторов. Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Невозможно подключить вольтметр напрямую к ЭДС без учета его внутреннего сопротивления r. (б) Используемый цифровой вольтметр

Амперметры

Амперметр измеряет электрический ток в цепи.Название происходит от названия единицы СИ для электрического тока, ампер (А).

Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть последовательно подключен к этому устройству. Это необходимо, поскольку последовательно соединенные объекты испытывают одинаковый ток. Их нельзя подключать к источнику напряжения - амперметры предназначены для работы с минимальной нагрузкой (которая относится к падению напряжения на амперметре, обычно составляющему небольшую долю вольта).

Амперметр серии : Амперметр (A) подключается последовательно для измерения тока.Весь ток в этой цепи протекает через счетчик. Амперметр будет иметь такие же показания, если он расположен между точками d и e или между точками f и a, как и в показанном положении. (Обратите внимание, что заглавная буква E обозначает ЭДС, а r обозначает внутреннее сопротивление источника разности потенциалов.)

Гальванометры (аналоговые измерители)

У аналоговых счетчиков

есть стрелки, которые поворачиваются, чтобы указывать на числа на шкале, в отличие от цифровых счетчиков, которые имеют числовые показания.Сердцем большинства аналоговых счетчиков является устройство, называемое гальванометром, обозначаемое как G . Ток через гальванометр I G вызывает пропорциональное движение или отклонение стрелки.

Двумя важнейшими характеристиками любого гальванометра являются его сопротивление и чувствительность по току. Чувствительность по току - это сила тока, которая дает полное отклонение стрелки гальванометра, другими словами, максимальный ток, который может измерить прибор.Например, гальванометр с токовой чувствительностью 50 мкА имеет максимальное отклонение стрелки при протекании через него 50 мкА, находится на полпути шкалы, когда через него протекает 25 мкА, и так далее.

Если такой гальванометр имеет сопротивление 25 Ом, то только напряжение В = IR = (50 мкА) (25 Ом) = 1,25 мВ дает показания полной шкалы. Подключив резисторы к этому гальванометру различными способами, вы можете использовать его как вольтметр или амперметр для измерения широкого диапазона напряжений или токов.

Гальванометры как вольтметры

Гальванометр может работать как вольтметр, если он подключен последовательно с большим сопротивлением R . Значение R определяется максимальным измеряемым напряжением. Предположим, вам нужно 10 В для полного отклонения вольтметра, содержащего гальванометр с сопротивлением 25 Ом и чувствительностью 50 мкА. Тогда напряжение 10 В, приложенное к измерителю, должно давать ток 50 мкА. Общее сопротивление должно быть:

[латекс] \ text {R} _ {\ text {tot}} = \ text {R} + \ text {r} = \ frac {\ text {V}} {\ text {I}} = \ frac { 10 \ text {V}} {50 \ mu \ text {A}} = 200 \ text {k} \ Omega, [/ latex]

или:

[латекс] \ text {R} = \ text {R} _ {\ text {tot}} - \ text {r} = 200 \ text {k} \ Omega - 25 \ Omega \ приблизительно 200 \ text {k} \Омега.[/ латекс]

(R настолько велик, что сопротивление гальванометра, r, почти ничтожно.) Обратите внимание, что 5 В, приложенное к этому вольтметру, вызывает отклонение в половину шкалы, пропуская через измеритель ток 25 мкА, поэтому показания вольтметра пропорциональны к напряжению по желанию. Этот вольтметр не будет полезен для напряжений менее примерно половины вольта, потому что отклонение измерителя будет слишком маленьким для точного считывания. Для других диапазонов напряжения другие сопротивления устанавливаются последовательно с гальванометром.Многие измерители позволяют выбирать шкалы, которые включают последовательное включение соответствующего сопротивления с гальванометром.

Гальванометры как амперметры

Тот же гальванометр может также работать как амперметр, если он размещен параллельно с небольшим сопротивлением R , часто называемым шунтирующим сопротивлением. Поскольку сопротивление шунта невелико, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи, намного большие, чем те, которые вызывают полное отклонение гальванометра.

Предположим, например, что нам нужен амперметр, который дает полное отклонение для 1,0 А и который содержит тот же гальванометр 25 Ом с чувствительностью 50 мкА. Поскольку R и R параллельны, напряжение на них одинаковое.

Эти ИК-капли: IR = I G r

так, чтобы: [latex] \ text {IR} = \ frac {\ text {I} _ \ text {G}} {\ text {I}} = \ frac {\ text {R}} {\ text {r }}. [/ latex]

Решая для R и отмечая, что IG равно 50 мкА, а I равно 0.{-3} \ Omega. [/ Latex]

Нулевые измерения

Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому через измерительные устройства не протекает ток, который мог бы помешать измерению.

Цели обучения

Объясните, почему используются нулевые измерения

Ключевые выводы

Ключевые моменты
  • Измерения напряжения и тока стандартными вольтметрами и амперметрами изменяют измеряемую цепь, внося погрешности.Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток.
  • Нулевые измерения используются для уменьшения погрешности измеренных значений напряжения и тока.
  • Потенциометр и мост Уитстона - два метода измерения нуля.
  • Потенциометр - это прибор, который измеряет неизвестное напряжение путем противодействия известному напряжению, не потребляя ток от измеряемого источника напряжения.
  • Мост Уитстона - электрическая цепь, используемая для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ветвей мостовой схемы, одна из которых включает неизвестный компонент.
Ключевые термины
  • нулевых измерений : методы более точного измерения тока и напряжения за счет балансировки цепи таким образом, чтобы ток не протекал через измерительное устройство
  • потенциометр : прибор, который измеряет напряжение путем противодействия ему точной долей известного напряжения и без получения тока от неизвестного источника.
  • Мост Уитстона : прибор, используемый для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ветвей мостовой схемы, одна ветвь которой включает неизвестный компонент.

Нулевые измерения

Стандартные измерения цепей изменения напряжения и тока, вносящие числовые погрешности. Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток. Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому ток через измерительный прибор не протекает, а цепь остается неизменной. Нулевые измерения обычно более точны, но более сложны, чем стандартные вольтметры и амперметры. Их точность все еще ограничена.

Потенциометр

При измерении ЭДС аккумулятора и подключении аккумулятора напрямую к стандартному вольтметру, как показано на, фактическая измеряемая величина - это напряжение на клеммах В. Напряжение связано с ЭДС батареи соотношением В = ЭДС - Ir , где I - протекающий ток, а r - внутреннее сопротивление батареи.

Вольтметр, подключенный к батарее : аналоговый вольтметр, подключенный к батарее, потребляет небольшой, но ненулевой ток и измеряет напряжение на клеммах, которое отличается от ЭДС батареи. (Обратите внимание, что заглавная буква E символизирует электродвижущую силу или ЭДС.) Поскольку внутреннее сопротивление батареи точно не известно, невозможно точно рассчитать ЭДС.

ЭДС можно было бы точно рассчитать, если бы были известны r , что бывает редко. Если бы ток I можно было сделать нулевым, тогда В, = ЭДС , и ЭДС можно было бы непосредственно измерить. Однако стандартным вольтметрам для работы необходим ток.

Потенциометр - это прибор для измерения нуля для измерения потенциалов (напряжений).Источник напряжения подключен к резистору R, , пропускающему через него постоянный ток. Вдоль провода наблюдается постоянное падение потенциала (падение ИК-излучения), поэтому переменный потенциал получается через контакт вдоль провода.

Неизвестная ЭДС x (обозначенная надписью E x ), подключенная последовательно с гальванометром, показана на. Обратите внимание, что ЭДС x противостоит другому источнику напряжения. Расположение точки контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.Когда гальванометр показывает ноль, ЭДС x = IR x , где R x - это сопротивление участка провода до точки контакта. Поскольку через гальванометр не протекает ток, он не проходит через неизвестную ЭДС, и определяется ЭДС x .

Потенциометр : Потенциометр является устройством измерения нуля. (a.) Источник напряжения, подключенный к резистору с длинным проводом, пропускает через него постоянный ток I.(b) Неизвестная ЭДС (обозначенная буквой Ex) подключается, как показано, и точка контакта по R регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль. Отрезок провода имеет сопротивление Rx и сценарий Ex = IRx, где I не зависит от соединения, поскольку через гальванометр не течет ток. Таким образом, неизвестная ЭДС пропорциональна сопротивлению сегмента провода.

Стандартная ЭДС

заменяется на ЭДС x , и точка контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль, так что ЭДС s = IR s .В обоих случаях через гальванометр не проходит ток. Ток I через длинный провод идентичен. Принимая соотношение ЭДС x / ЭДС s , I отменяет, и решение для ЭДС x дает то, что видно в

Поскольку для R используется длинный однородный провод, соотношение сопротивлений R x / R s такое же, как отношение длин провода, который обнуляет гальванометр для каждой ЭДС.Три величины в правой части уравнения теперь известны или измерены, и можно вычислить ЭДС x . В этом расчете часто меньше неопределенности, чем при прямом использовании вольтметра, но он не равен нулю. Всегда существует некоторая неопределенность в соотношении сопротивлений R x / R s и стандартных ЭДС. Кроме того, невозможно определить, когда гальванометр показывает ровно ноль, что вносит ошибку как в R x , так и в R s , а также может повлиять на ток I .

Измерения сопротивления

Многие так называемые омметры измеряют сопротивление. Наиболее распространенные омметры прикладывают напряжение к сопротивлению, измеряют ток и вычисляют сопротивление по закону Ома. Их показания - это рассчитанное сопротивление. Простые конфигурации с использованием стандартных вольтметров и амперметров имеют ограниченную точность, поскольку измерители изменяют как напряжение, подаваемое на резистор, так и ток, протекающий через него. Мост Уитстона - это устройство для измерения нуля для расчета сопротивления путем уравновешивания падения потенциала в цепи.Устройство называется мостом, потому что гальванометр образует мост между двумя ветвями. Для измерения нуля в цепях используются различные мостовые устройства. Резисторы R 1 и R 2 точно известны, а стрелка через R 3 указывает, что это переменное сопротивление. Можно точно прочитать значение R 3 . При неизвестном сопротивлении Rx в цепи R 3 регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.

Мост Уитстона : Мост Уитстона используется для расчета неизвестных сопротивлений. Переменное сопротивление R3 регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль при замкнутом переключателе. Это упрощает схему, позволяя рассчитывать Rx на основе падения ИК-излучения.

Тогда разность потенциалов между точками b и d равна нулю, что означает, что b и d имеют одинаковый потенциал. При отсутствии тока, протекающего через гальванометр, он не влияет на остальную цепь.Таким образом, ветви abc и adc работают параллельно, и каждая ветвь имеет полное напряжение источника. Поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение ИК-излучения вдоль и должно равняться падению ИК-излучения вдоль ab . Опять же, поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение ИК-излучения вдоль dc должно равняться падению ИК-излучения вдоль bc . Это уравнение используется для вычисления неизвестного сопротивления, когда ток через гальванометр равен нулю.Этот метод может быть очень точным, но он ограничен двумя факторами. Во-первых, ток через гальванометр не может быть точно равен нулю. Во-вторых, всегда есть неопределенности в R 1 , R 2 и R 3 , которые вносят вклад в неопределенность в R x .

Как включаются амперметры в цепь и в резистор?

Амперметры соединены последовательно с батареями и резистором.

Другими словами, чтобы рассчитать ток, протекающий по цепи, мы должны подключить его между резистором и батареей.Амперметры измеряют протекание тока. таким образом, они размещаются последовательно с другими компонентами в цепи, чтобы показать ток, протекающий через них.

Амперметр используется для измерения силы тока в цепи. для цепей постоянного тока амперметр включается в цепь последовательно. для возвратно-поступательных цепей можно использовать зажим на счетчике из-за переменного поля. Амперметр - это прибор, используемый для измерения электрического тока.

Амперметр всегда подключается последовательно с компонентом, с которым используется ток.Амперметры всегда подключаются последовательно в цепи для измерения тока. Если ваша схема состоит только из батареи и резистора, вы должны разомкнуть цепь, подключить амперметр последовательно, а затем замкнуть цепь. Амперметры для измерения расхода, которые могут измерять ток без размыкания цепи, являются исключением из правил. Для этого они измеряют магнитное поле вокруг провода, по которому проходит переменный ток. Самый безопасный способ представить себе амперметр - это провод, через который будет проходить ток.

Не работает с источниками питания или батареями из-за короткого замыкания! часто используется рядом с блоком питания, если в нем нет амперметра !.амперметр подключается последовательно к цепи, которую вы хотите измерить. Один из способов сделать это - прервать одно из силовых соединений проверяемой цепи. Если вы работаете с постоянным током, положительное соединение амперметра будет подключено к источнику питания, а отрицательное соединение измерителя будет подключено к цепи, если вы отключили положительную сторону источника питания.

Как включаются амперметры в цепь?

Амперметр используется для измерения тока в цепи.вы бы подключили его иначе, чем вольтметр, подключив его последовательно со схемой, а не параллельно. Чтобы подключить амперметр последовательно, необходимо отсоединить один из проводов от цепи и подключить его к красному проводу амперметра. Черная нить идет туда, где вы оставили схему. Амперметр покажет амперы тока, протекающего в том месте, где вы сломали амперметр.

Амперметр что измеряет? : -ток

сколько значений вы хотите для данного показателя в данный момент времени?

где в цепи постоянный ток в любой значимый интервал времени? : - через ветку.

Амперметр предназначен для измерения тока, протекающего в электрической цепи. Чтобы измерить весь ток, протекающий по линии, амперметр необходимо последовательно подключить к соответствующей линии.

Как подключить амперметр к резистору?

Чтобы лучше понять это, предположим, что у вас есть 3 резистора, соединенных последовательно в цепи. если вам нужно найти ток, протекающий в цепи, вы должны подключить амперметр последовательно до или после любого сопротивления.Точно так же, если в цепи несколько ответвлений вместо одной, вы должны подключить амперметр (последовательно) к ответвлению, где должен измеряться ток.

Видеоурок: Амперметры переменного тока

Стенограмма видеозаписи

В этом видео мы рассмотрим амперметры переменного тока. Это устройства, которые мы можем использовать для измерения силы тока в цепи переменного или переменного тока.В частности, мы рассмотрим тип амперметров переменного тока, известный как амперметр с термоэлектрической проволокой. Посмотрим на все компоненты которые составляют термоэлектрический амперметр. И мы посмотрим, как эти компоненты работают вместе для измерения силы тока. Теперь измеряем размер переменный ток, который постоянно меняет направление, немного сложнее, чем измерение постоянного тока, который просто проходит в одном направлении.Итак, для начала напомним о том, как работает амперметр постоянного тока, и поговорим о том, почему это не подходит для измерения переменного тока.

Итак, у нас есть простой ряд цепь, содержащая ячейку, являющуюся источником постоянного тока, и резистор. И мы видим, что Амперметр постоянного тока был подключен последовательно для измерения тока в схема. Теперь, если бы мы открыли это амперметр вверх и заглянув внутрь, мы увидим, что это тип амперметра, известный как амперметр с подвижной катушкой, состоящий из гальванометра и шунтирующего резистора, подключенного к параллельно друг другу.Гальванометр - это прибор, который использует электромагнетизм, в частности, моторный эффект, чтобы перемещать стрелку по циферблату и укажите как размер, так и направление тока внутри него. Теперь этот вид амперметра работает очень хорошо подходит для измерения постоянных постоянных токов, как тот, что у нас схема. Однако если мы заменим наш источника постоянного тока с источником переменного тока, мы быстро увидели, что это Тип амперметра бесполезен.

Теперь, хотя гальванометры могут указать ток в любом направлении - например, ток против часовой стрелки в наша схема может привести к отклонению стрелки влево, то есть по часовой стрелке ток приведет к отклонению стрелки вправо - амперметр этого типа все еще не очень полезен для измерения переменного тока. Причина в том, что оба величина и направление переменного тока постоянно меняются.Это означает, что игла на гальванометр будет колебаться вперед и назад, что затрудняет чтение. Кроме того, из-за инерции иглы и движущихся компонентов гальванометра, стрелка будет только уметь работать с переменными токами очень низкой частоты. Таким образом, амперметр с подвижной катушкой - это очень ограниченное использование для измерения переменного тока.

Для этого нам нужно использовать кардинально иная конструкция амперметра.И один из таких дизайнов известен как термоэлектрический амперметр. Итак, вот та же схема, но на этот раз вместо амперметра с подвижной катушкой у нас есть токоподводящий амперметр. Давайте теперь изменим нашу схему диаграмму, чтобы показать, что внутри этого амперметра. Хорошо, так много чего происходит здесь. И эта диаграмма довольно необычная потому что все слева от пунктирной линии - это стандартная схема диаграмма. Но все справа от этого пунктирная линия не является принципиальной схемой.Вместо этого у нас есть такие вещи, как пружина, шкив и веревка. И мы еще рассмотрим эти компоненты за минуту. Но пока давайте сосредоточимся на этом часть диаграммы.

Вот, по крайней мере, мы видим, что конструкция имеет некоторое сходство с амперметром с подвижной катушкой в ​​том, что провод, идущий от источник переменного тока разделяется на две параллельные ветви. И так же, как с движущейся катушкой В конструкции амперметра одна из ветвей содержит шунтирующий резистор.Как это обычно бывает с шунтирующий резистор, его функция заключается в обеспечении того, чтобы определенная величина тока занимает эту часть контура, обеспечивая тем самым, что только определенная часть общий ток, производимый нашим источником переменного тока, проходит по другому параллельная ветвь. Одно очевидное различие, которое мы видим от амперметра с подвижной катушкой состоит в том, что в амперметре с термоэлементом гальванометр.

Вместо этого у нас определенная длина из проволоки из тщательно подобранного материала. Обычно это делается из платино-иридиевый сплав, что означает лишь смесь двух металлов, платины и иридий. Этот провод электрический дирижер. И важно помнить, что у него есть определенное сопротивление, хотя мы не нарисовали символ принципиальной схемы для резистора. Этот провод является важной частью схемы, но все, что справа от этого провода на нашей схеме, не является частью схемы.Это означает, что заряд не течет через любую из этих частей. Вместо этого у этих частей есть механическая функция.

Красный - это кусок шелка. нить. Один конец веревки прикреплен к платино-иридиевой проволоке, а затем проходит через шкив. А другой конец прикреплен к весне. Другой конец весны фиксированный. И весна всегда растягивается так что он прикладывает натяжение к струне и, в свою очередь, к платино-иридиевому провод.Наконец, у нас есть игла. к шкиву, который перемещается по шкале при вращении шкива. И это все, что составляет термоэлектрический амперметр.

Так что именно все это делает вещи делать? Ну во-первых, наши Источник переменного тока создает в цепи переменный ток. Это означает, что заряд течет в одном направление, а затем другое. В параллельных ветвях нашей В цепи заряд течет в этом направлении, проходя вниз через шунтирующий резистор и платино-иридиевую проволоку, а затем обратно в обратном направлении.Теперь, когда заряд проходит через резистора, некоторая электрическая энергия преобразуется в тепловую. Значит, шунт резистор нагревается. Но, что особенно важно, платино-иридиевый провод, потому что он тоже имеет сопротивление.

Это резистивное рассеяние в платино-иридиевая проволока означает, что она нагревается. И когда он нагревается, он претерпевает тепловое расширение и удлиняется. Потому что этот провод находится под напряжением из шелковой нити и пружины, по мере того как она расширяется, нить натягивается на поверхность шкива, в результате чего шкив вращается, а игла перемещается поперек циферблат.Итак, когда есть ток в цепи, игла отклоняется. Фактически, чем выше ток в проволока, тем больше отклоняется игла. Это потому, что количество тепла произведенная платино-иридиевой проволокой за заданный промежуток времени пропорциональна квадрат тока, представленный этим выражением, где 𝑄 - тепло произведено, а 𝐼 - текущий.

Это означает, что если мы увеличим величина тока, производимого нашим источником переменного тока, тогда скорость при тепло, выделяемое проволокой из платино-иридиевого сплава, также будет увеличиваться.Как температура этого провода увеличивается, количество тепла, которое он отдает своему окружению, также увеличивается. Это означает, что для данного размера переменного тока 𝐼, провод быстро достигнет температуры, при которой тепловой энергии, генерируемой в нем, равно количеству тепла, которое он отдает. Можно сказать, что провод достигает тепловое равновесие с окружающей средой, и в этот момент его температура остается постоянный.Если температура платино-иридиевая проволока остается постоянной, затем величина ее расширения также остается постоянная, что означает, что мы получаем постоянную величину отклонения иглы по циферблату.

Если бы мы сейчас увеличили размер переменного тока в нашей цепи, то количество тепла, производимого проволока будет увеличиваться дальше, в результате чего проволока достигнет теплового равновесия при более высокая температура, которая немного расширяется и увеличивает отклонение игла.И это основа, на которой наши функции термоамперметра. Следует отметить одну важную вещь У этого типа амперметра шкала на циферблате нелинейная. Это связано с тем, что тепло, выделяемое в проводе, пропорционально квадрату тока. Это означает, что если бы мы увеличивайте величину переменного тока с постоянной скоростью, количество тепла производимый проволокой будет увеличиваться с возрастающей скоростью.

Это означает, что при малых токах увеличение тока, скажем, на один ампер вызовет относительно небольшое перемещение иголка. Но если мы увеличим размер ток снова на один ампер, это больше влияет на количество тепла, производимого проволока и, таким образом, вызывает большее движение иглы. В результате получается такой же размер приращения тока имеют все большие и большие промежутки между ними на циферблате, поскольку ток увеличивается.Хорошо, теперь, когда мы видели, как термоамперметр работает, попробуем ответить на вопрос практики.

Проволока из платино-иридиевого сплава в термоэлектрический амперметр расширяется при повышении температуры и сжимается, когда его температура снижается. Температура проволоки составляет зависит от силы тока в проводе. Термоамперметр с таким провод будет давать постоянные показания для переменного тока, который имеет определенную пиковое значение.Какой из следующих наиболее правильно объясняет, как переменный ток частотой 50 герц в провод может выдавать постоянное показание амперметра горячего провода? (A) Проволока нагревает термоэлемент. другие механические компоненты амперметра. Расширение и сжатие эти компоненты не совпадают по фазе друг с другом, поэтому показания амперметра остается постоянным. (B) Провод расширяется, когда его температура увеличивается намного быстрее, чем сжимается при понижении температуры, поэтому температура проволоки никогда не снижается в течение достаточного времени для сжатия заметно.Или (C) частота, на которой проволока может подвергаться циклу расширения и сжатия намного меньше, чем частота переменного тока, поэтому расширение провода соответствует действующее значение тока.

Итак, этот вопрос просит нас определить правильную причину, по которой амперметр с горячей проволокой показывает постоянные показания в реакция на переменный ток. Уберем варианты ответа экран, чтобы мы могли более внимательно посмотреть, как это работает.Для начала напомним, что переменный ток - это ток, направление и величина которого постоянно меняется. Мы можем нарисовать график с током на вертикальная ось и время на горизонтальной оси, которая показывает, как переменный ток меняется со временем.

Первоначально в нулевой момент времени есть нулевой ток. После этого мы видим, что текущий увеличивается до некоторого максимального значения, а затем снова уменьшается до нуля.После этого ток увеличивается в отрицательном направлении до некоторого максимального отрицательного значения. Это представляет текущий входящий противоположное направление. Тогда величина этого тока снова уменьшается до нуля. И этот цикл затем повторяется и снова, с увеличением тока в одном направлении и затем уменьшением снова, затем увеличиваясь в противоположном направлении и снова уменьшаясь, и поэтому на.

В этом вопросе мы имеем дело переменным током частотой 50 герц. Это означает, что текущий проходит один полный цикл, подобный этому, 50 раз в секунду, что означает, что текущий меняет направление 100 раз в секунду. Теперь, пытаясь измерить размер тока, подобного этому, намного сложнее, чем измерение прямого ток, который остается на постоянном уровне в одном направлении.Чтобы измерить постоянный ток, нужно обычно используется устройство, известное как амперметр с подвижной катушкой, которое основано на гальванометр. В гальванометре магнитный поле, создаваемое током, заставляет стрелку отклоняться от шкалы на величину пропорционально величине тока. Это отлично подходит для прямого токи. Однако это не так хорошо для переменного тока. Это потому, что гальванометр эффективно измеряет магнитное поле, создаваемое током.

А если ток быстро переменное, то магнитное поле будет чередоваться с той же частотой. Это означает, что если мы подключим наши гальванометра к источнику переменного тока обнаруживаем, что стрелка колеблется быстро из стороны в сторону, что делает практически невозможным получение точное чтение. Напротив, термоэлектрический амперметр, как упомянутый в этом вопросе, это амперметр, который разработан специально для измерения величины переменного тока.То, как он это делает, скорее, чем глядя на электромагнитные эффекты тока, как это делает гальванометр. Он измеряет тепловые эффекты заряд течет по проводу.

Термоамперметр может измерять переменный ток в цепи, позволяя течь части этого тока по проволоке из платино-иридиевого сплава. К этой проволоке прикреплен шелк. нить, которая проходит через шкив, который затем прикрепляется к пружине, которая удерживает его под напряжением.Затем шкив имеет иглу прикреплен к нему, который указывает на циферблат. Это работает так: Платино-иридиевая проволока выделяет тепло при прохождении заряда через резистивную диссипация. Хотя часть этого тепла дается от окружающей среды через проводимость и излучение, температура сама проволока увеличивается, вызывая тепловое расширение. Как температура провода увеличивается, скорость передачи тепла в окружающую среду также увеличивается, до тех пор, пока в конечном итоге он не сравняется со скоростью, с которой провод рассеивает электрические энергия.На данный момент температура провод перестает увеличиваться.

Вот и все интересно. Как упоминается в вопросе, температура провода зависит от силы тока в проводе. Однако мы знаем, что нынешний в проводе быстро чередуется. Так почему же тогда температура этого провода тоже не колеблется? Ну, проще говоря, тепловая расширение и сжатие этой проволоки происходит намного медленнее, чем чередование Текущий.В определенный период времени тепло производимый проводом 𝑄 пропорционален квадрату тока. Так что технически верно, что провод выделяет больше тепла, когда величина тока максимальна, что соответствует этим позициям на графике.

Однако общая температура проволока, а также ее эффекты теплового сжатия и расширения меняются так медленно что у проволоки нет времени остыть и сжаться между этими двумя точками максимальной величины тока.Это означает, что для тока с при заданном пиковом значении амперметр с термоэлементом будет давать постоянные показания. Итак, теперь, если мы оглянемся на наши варианты ответа, мы видим, что это лучше всего описывается вариантом (C). Переменный ток с частота 50 Гц может обеспечить постоянное показание амперметра горячего провода, потому что частота, при которой проволока может претерпеть полный цикл расширения и сжатия, равна намного меньше, чем частота переменного тока.Итак, расширение провода соответствует действующему значению тока.

Давайте теперь рассмотрим некоторые ключевые моменты, которые мы усвоили на этом уроке. Мы видели, что термоэлектрический амперметр использует резистивную диссипацию в проволоке из сплава платины и иридия для измерения переменного токи. Проволока из платино-иридиевого сплава подключен параллельно шунтирующему резистору, а переменный ток в проводе вызывает повышение его температуры.Тепловое расширение Проволока из сплава платины и иридия измеряется с помощью пружины, шелковой нити, шкива и игла на циферблате. И величина теплового расширения соответствует действующему значению тока. Это краткое изложение амперметры переменного тока.

Руководство по принципам электрооборудования: измерительные приборы




ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ:

  • • обсудить работу счетного механизма d'Arsonval.
  • • подключить вольтметр к цепи.
  • • подключить и считать аналоговый мультиметр.
  • • подключить амперметр.
  • • измерить сопротивление омметром.

ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ:

  • амперметр - прибор для измерения протока тока
  • Шунт амперметра
  • - устройство, позволяющее амперметру измерять большие количества тока; шунт подключен последовательно с нагрузкой и амперметром подключается параллельно шунту
  • аналоговых измерителей - измерителей, которые используют движущийся указатель для индикации значение
  • Амперметр клещевой
  • - амперметр с подвижной зажимной губкой. вокруг проводника для измерения тока трансформатор тока трансформатор используется для измерения больших значений переменного тока
  • механизм d'Arsonval - гальванометр, в котором подвешена подвижная катушка. внутри постоянного магнита для перемещения указателя
  • Гальванометры
  • - очень чувствительные приборы, требующие всего несколько микроампер тока к эксплуатации
  • вольтметры многодиапазонные - вольтметры, использующие более одного полного значение диапазона
  • Омметр - измеритель, используемый для измерения значений сопротивления
  • вольтметр - прибор для измерения напряжения

Каждый, кто хочет работать в области электротехники и электроники, должен стать владеть обычными приборами, используемыми для измерения электрических величин.Эти инструменты - вольтметр, амперметр и омметр. Без счетчиков было бы невозможно дать осмысленную интерпретацию происходящего в цепи. Счетчики можно разделить на два основных типа: аналоговые и цифровой.

АНАЛОГОВЫЕ СЧЕТЧИКИ

Аналоговые счетчики отличаются тем, что в них используется стрелка и шкала для обозначения их значения (фиг. 1). Есть разные виды аналога метровые движения.Один из самых распространенных - часовой механизм д'Арсонваль. на фиг. 2. Этот тип движения часто называют подвижной катушкой. метр. Катушка с проволокой подвешена между полюсами постоянного магнита, либо ювелирными механизмами, подобными тем, что используются в часах, либо натянутыми группы. Тип тугой ленты обеспечивает меньшее трение при повороте, чем драгоценный движение. Эти счетчики могут работать с очень небольшими объемами ток и часто их называют гальванометрами.


РИС. 1 Аналоговый измеритель. Simpson Electric.


РИС. 2 Базовый механизм метра d'Arsonval. ПОСТОЯННАЯ МАГНИТНАЯ УКАЗАТЕЛЬНАЯ ПРУЖИНА; ДВИЖУЩАЯСЯ КАТУШКА; ПРИНЦИП РАБОТЫ

Аналоговые счетчики работают по принципу отталкивания магнитных полюсов. друг друга. Когда ток проходит через катушку, создается магнитное поле. вокруг катушки. Направление протекания тока через счетчик такое что такая же полярность магнитного полюса создается вокруг катушки, что и постоянного магнита.Подобная полярность вызывает отклонение катушки от полюса магнита. Пружина используется для замедления поворота катушки. Расстояние между витками и пружиной пропорционально напряженности магнитного поля, развиваемого в катушке. Если указатель добавляется к катушке и за стрелкой ставится шкала, метр движение создано.

Поскольку вращающая сила этого счетчика зависит от отталкивания магнитных полей, он будет работать только с постоянным током.Если подключен переменный ток к движущейся катушке магнитная полярность будет меняться 60 раз в секунду и чистая сила поворота будет равна нулю. По этой причине вольтметр постоянного тока будет показывать ноль при подключении к линии переменного тока. Когда этот тип движения должен использоваться для измерения значений переменного тока, ток должен быть выпрямлен или изменен в постоянный ток перед подачей на измеритель (рис. 3).

ВОЛЬТМЕТР

Вольтметр предназначен для прямого подключения к источнику власти.ИНЖИР. 4 показывает вольтметр, используемый для проверки напряжения аккумулятор.

Обратите внимание, что выводы измерителя подключаются непосредственно к источнику напряжения. Вольтметр можно подключить непосредственно к источнику питания потому что он имеет очень высокое сопротивление, подключенное последовательно с измерителем движение (фиг. 5). Промышленный стандарт для вольтметра - 20000 Ом. на вольт для постоянного тока и 5000 Ом на вольт для переменного тока.

Предположим, что вольтметр, показанный на фиг.5 - измеритель переменного тока с полной шкалой диапазон 300 В.

Цепь счетчика (счетчик плюс резистор) должна иметь сопротивление 1,500,000 Ом (300 В x 5000 Ом на вольт = 1500000 Ом).

ВЫПРЯМИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА


РИС. 3 Выпрямитель преобразует переменное напряжение в постоянное.

РИС. 4 Вольтметр подключается непосредственно к источнику питания.


РИС. 5 Резистор подключается последовательно к измерителю.

РАСЧЕТ ЗНАЧЕНИЯ РЕЗИСТОРА

Прежде чем можно будет рассчитать номинал резистора, рабочие характеристики метра должно быть известно.Предполагается, что счетчику требуется ток 50 мкА и напряжение 1 В для полного отклонения стрелки. Они известны как значения полной шкалы измерителя.

Когда измеритель и резистор подключены к источнику напряжения, их комбинированное падение напряжения должно составлять 300 В. Поскольку счетчик имеет падение напряжения на 1 В резистор должен иметь падение 299 В. Резистор и измеритель соединены последовательно друг с другом.

В последовательной цепи ток должен быть одинаковым во всех частях схема.Если для отклонения счетчика требуется ток 50 мкА полная шкала, то через резистор должен протекать ток 50 мкА. это когда он имеет падение напряжения 299 В. Теперь значение сопротивления может быть вычисленным


РИС. 6 Вольт-Ом-миллиамперметр с многодиапазонным выбором. Triplett Corp.


РИС. 7 Поворотный селекторный переключатель используется для изменения настройки полного диапазона.

МНОГОДИАПАЗОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

Большинство вольтметров являются многодиапазонными вольтметрами, что означает, что они предназначен для использования одного метрового движения для измерения нескольких диапазонов напряжения.

Например, один счетчик может иметь селекторный переключатель, разрешающий полную шкалу диапазоны для выбора.

Эти диапазоны могут быть 3 В полной шкалы, 12 В полной шкалы, 30 В полной шкалы, Полная шкала 60 В, полная шкала 120 В, полная шкала 300 В и полная шкала 600 В. Счетчики сделаны с таким количеством шкал, что они будут максимально универсальными. насколько возможно. Если необходимо проверить напряжение 480 В, счетчик можно установить на диапазон 600 В. Однако было бы очень трудно проверьте систему 24 В в диапазоне 600 В.Если счетчик установлен на 30-В диапазон, легко проверить на напряжение 24 В.

Измеритель, показанный на фиг. 6 имеет многодиапазонный выбор напряжения.

Когда селекторный переключатель этого измерителя повернут, ступени сопротивления вставляются в цепь для увеличения диапазона или удаляются из цепи для уменьшения диапазона. Измеритель, показанный на фиг. 7 имеет четыре настройки диапазона для полного напряжения: 30 В, 60 В, 300 В и 600 В. Обратите внимание, что когда чем выше выбраны настройки напряжения, тем большее сопротивление вставляется в схема.

РАСЧЕТ ЗНАЧЕНИЙ РЕЗИСТОРА

Значения четырех резисторов, показанных на фиг. 7 можно определить с помощью Закон Ома. Предположим, что значения полной шкалы измерителя составляют 50 мкА и 1 В.

Первый шаг - определить номинал резистора R1, который обеспечивает значение полной шкалы 30 В. Резистор R1, следовательно, должен иметь напряжение падение 29 В при протекании через него тока 50 мкА.

R = E / I

R = 29/0: 000050

R = 580 кОм = 580 000 Ом

Когда селекторный переключатель переведен во второе положение, цепь счетчика должно иметь полное падение напряжения 60 В.Движение счетчика и резистор R1 имеет полное падение напряжения 30 В, поэтому резистор R2 должен иметь напряжение падение 30 В при протекании через него тока 50 мкА. Это обеспечит общее падение напряжения 60 В для всей цепи.

R = E / I

R = 30/50 µ (000050A)

R = 600 кОм = 600000 Ом

Когда селекторный переключатель переведен в третье положение, цепь должно иметь полное падение напряжения 300 В. Резисторы R1 и R2 плюс счетчик движение имеют суммарное падение напряжения 60 В при номинальном токе.Резистор Следовательно, R3 должен иметь падение напряжения 240 В при 50 мкА.

R = E / I

R = 240/50 мкА

R = 4: 8 МОм = 4800000 Ом

Когда селекторный переключатель переведен в четвертое положение, цепь должно иметь полное падение напряжения 600 В при номинальном токе. Поскольку резисторы R1, R2 и R3 плюс движение измерителя создают падение напряжения 300 В при номинальный ток, резистор R4 должен иметь падение напряжения 300 В при 50 мкА тока через него.

R = E / I

R = 300/50 мкА

R = 6 МОм = 6 000 000 Ом

СЧИТЫВАНИЕ СЧЕТЧИКА

Чтобы научиться читать шкалу мультиметра, нужно время. и практика. Большинство людей используют счетчики каждый день, не задумываясь о Это. Обычный тип счетчика, который ежедневно используется большинством людей, показан на фиг. Спидометр 8.Itisa аналогичен тем, что видели в автомобилях.

Этот измеритель предназначен для измерения скорости.Он откалиброван в милях на час. Показанный спидометр имеет значение полной шкалы 80 миль в час. Если указатель расположен, как показано на фиг. 8, большинство людей сразу поймут, что скорость автомобильного мобиля составляет 55 миль в час.


РИС. 8 Спидометр.


РИС. 9 Указатель уровня топлива.

РИС. 9 иллюстрирует еще один распространенный измеритель, используемый большинством людей. Этот метр измеряет количество топлива в баке автомобиля.

Большинство людей могут взглянуть на указатель и знать, что счетчик показывает что осталась четверть бака топлива.Теперь предположим, что резервуар имеет емкость 20 галлонов. Счетчик показывает, что 5 галлонов топлива остается в баке.

Обучение чтению шкалы мультиметра аналогично обучению чтению. спидометр или указатель уровня топлива. Шкала измерителя, показанная на фиг. 10 имеет несколько шкалы, используемые для измерения различных величин и значений. Вершина шкала измеряет сопротивление или ом. Обратите внимание, что шкала начинается с слева на бесконечности и заканчивается на нуле справа.

Омметры

будут рассмотрены позже в этом разделе.

Вторая шкала обозначена как AC-DC и используется для измерения напряжения. Уведомление что эта шкала имеет три различных значения полной шкалы. Верхняя шкала 0-300, вторая шкала - 0-60, а третья шкала - 0-12. Масштаб количество используемых определяется установкой переключателя диапазона. Третий Набор шкал маркирован усилителями переменного тока. Эта шкала используется с токоизмерительными клещами. насадка, которую можно использовать с несколькими счетчиками.Последняя шкала обозначена дБм, который используется для измерения децибел.


РИС. 10 Типичный мультиметр.

ЧТЕНИЕ ВОЛЬТМЕТРА


(слева) РИС. 11 Считывание показаний счетчика. (справа) ФИГ. 12 Считывание показаний счетчика.

Обратите внимание, что на трех шкалах вольтметра используются первичные числа 3, 6, и 12 и кратны 10 этим числам. Поскольку числа кратны 10, можно легко умножить или разделить показания на голову, перемещая десятичную точку.

Помните, что любое число можно умножить на 10, перемещая десятичную дробь. укажите на одну позицию вправо, и любое число можно разделить на 10, перемещая десятичная запятая на одно место слева.

Например, если селекторный переключатель был установлен так, чтобы счетчик мог показывать напряжение полной шкалы 3 В, будет использоваться шкала 300 В, а показания будет разделен на 100. Показание можно разделить на 100, перемещая десятичная точка на два разряда слева.На фиг. 11, указатель указывает значение 250. Если селекторный переключатель установлен на полную шкалу 3 В, перемещение десятичная точка, расположенная на два разряда слева, даст значение 2,5 В. Если селекторный переключатель был установлен на значение полной шкалы 30 В, измеритель показанный на фиг. 11 будет означать значение 25 В. Это показание получается разделив шкалу на 10 и переместив десятичную запятую на одну позицию в оставили.

Теперь предположим, что прибор настроен на значение полной шкалы 600. В.Указатель на фиг. 12 означает значение 44. Поскольку полная шкала значение измерителя установлено на 600 В, используйте диапазон 60 В и умножьте показания счетчика на 10. Переместив десятичную запятую на одну позицию в правильно, правильное значение будет 440 В.

При считывании показаний счетчика необходимо выполнить три различных шага. Эти шаги особенно полезны для тех, кто не имеет большого опыта чтение мультиметра. Шаги:

1.Определите, что показывает глюкометр. Установлен ли счетчик на считывание значений постоянного напряжения, постоянного тока, переменного напряжения, Переменный ток или Ом? Невозможно прочитать счетчик, если ты не знаешь что метр используется для измерения.

2. Определите значение полной шкалы измерителя. Преимущество мультиметра в том, что он может измерять широкий диапазон значений и количеств. После определения какое количество метр настроен для измерения, необходимо определить, что дальность действия измерителя есть.Есть большая разница в чтении, когда измеритель настроен на отображение значения полной шкалы 600 В и когда оно установлен на полную шкалу 30 В.

3. Считайте показания счетчика. Последний шаг - определить, что показывает счетчик. Может понадобиться определить значение хеш-меток на счетчике лицо для диапазона, на который установлен селекторный переключатель. Если счетчик в ИНЖИР. 10 установлен на полную шкалу 300 В, каждая метка имеет значение 5 В.

Если значение полной шкалы измерителя составляет 60 вольт, то каждый хэш Марка имеет значение 1 В.

АМПЕРМЕТР


РИС. 13 Амперметр подключается последовательно к нагрузке.


РИС. 15 Шунт используется для установки значения амперметра.


РИС. 14 Амперметр линейный.


РИС. 16 Амперметрический шунт.

Амперметр, в отличие от вольтметра, представляет собой прибор с очень низким сопротивлением. В амперметр используется для измерения тока и должен быть подключен последовательно с нагрузка, позволяющая нагрузке ограничивать ток (фиг.13). Амперметр имеет типичное сопротивление менее 0,1 Ом. Если этот счетчик подключен параллельно с источником питания полное сопротивление амперметра равно Единственное, что нужно ограничить количество тока, протекающего в цепи. Предположить, что амперметр с сопротивлением 0,1 Ом подключается к сети переменного тока напряжением 240 В линия. Ток в этой цепи будет 2400 А (240 / 0,1 = 2400). Ослепительная вспышка света приведет к разрушению амперметра.

Амперметры, подключенные непосредственно к цепи, как показано на РИС.13 упоминаются как линейные амперметры. ИНЖИР. 14 показан амперметр этого типа.

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ АММЕТРА

Амперметры постоянного тока

созданы путем подключения общей подвижной катушки типа метр через шунт. Шунт амперметра - это устройство с низким сопротивлением. чтобы провести большую часть тока цепи вдали от движения счетчика. С движение счетчика подключено параллельно шунту, напряжение падение на шунте - это напряжение, приложенное к измерителю.Самый амперметр шунты изготавливаются на падение напряжения 50 мВ (милливольт).

Если через шунт подключен датчик на 50 мВ, как показано на РИС. 15, указатель переместится к значению полной шкалы, когда номинальный ток шунта течет. В показанном примере шунт амперметра рассчитан на падение на 50 мВ при протекании в цепи тока 10 А.

Поскольку движение счетчика имеет полное напряжение 50 мВ, он будет показывать значение полной шкалы, когда через шунт протекает ток 10 А.Шунт амперметра показан на фиг. 16.

Шунты для амперметра

можно приобрести для индикации различных значений. Если то же самое Перемещение на 50 мВ подключается через шунт, рассчитанный на падение 50 мВ при 100 А тока через него, счетчик теперь будет иметь полную шкалу значение 100 А.

Сопротивление шунта амперметра можно рассчитать по закону Ома. В сопротивление шунта, рассчитанного на падение напряжения 50 мВ при 100 Ток, протекающий через него, составляет:

R = E / I

R = 0: 050 100 R = 0: 0005 Ом или 0: 5 мО


РИС.17 Общий ток делится между счетчиком и шунтом. ИНЖИР. 18 Трансформатор тока используется для изменения диапазона амперметра переменного тока.

В этой задаче не учитываются электрические параметры метр движения. Причина в том, что ток, необходимый для движение счетчика настолько мало по сравнению со схемой 100-А ток, который не может существенно повлиять на значение сопротивления шунта. Однако при вычислении значения для слаботочного шунта значения счетчика должны быть приняты во внимание.Например, предположим счетчик имеет падение напряжения 50 мВ (0,050 В) и требует тока 1 мА (0,001 А) для отклонения полной шкалы измерителя. Используя закон Ома, это можно найти, что измеритель имеет внутреннее сопротивление 50 Ом (0,050 / 0,001 = 50). Теперь предположим, что необходимо построить шунт, который позволит измерителю чтобы иметь значение полной шкалы 10 мА. Если через цепь и 1 мА должны протекать через счетчик, затем 9 мА должны проходить через шунт (РИС.17). Поскольку на шунте должно быть падение напряжения 50 мВ когда через него протекает ток 9 мА, его сопротивление должно быть 5,555 Ом (0,050 / 0,009 = 5,555).

АМПЕРМЕТРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Шунты могут использоваться с амперметрами переменного тока для увеличения их диапазона, но не могут использоваться для уменьшения их диапазона. В большинстве амперметров переменного тока используется трансформатор тока. вместо шунтов для изменения значений шкалы. Этот тип амперметра показан на фиг. 18. Первичная обмотка трансформатора соединена последовательно с нагрузка, а амперметр подключается к вторичной обмотке трансформатора.Обратите внимание, что диапазон измерителя изменяется путем выбора различных кранов. на вторичной обмотке трансформатора тока. Различные нажатия на трансформатор обеспечивает различное соотношение витков между первичной и вторичной обмотками трансформатора. Соотношение витков - это отношение количества витков провода в первичной обмотке по сравнению с количеством витков провода в вторичный.

ВЫЧИСЛЕНИЕ ОБОРОТА

В этом примере предполагается, что движение счетчика переменного тока требует ток 100 мА для полного отклонения шкалы счетчика.Также предполагается что первичная обмотка трансформатора тока содержит 5 витков провода. А трансформатор будет спроектирован так, чтобы обеспечивать показания тока полной шкалы 1 A, 5 A и 10 A. Чтобы определить количество витков, необходимое во вторичной обмотке обмотки можно использовать следующую формулу.

Np Ns = Is IP

... где Np = количество витков провода в первичной обмотке Ns = количество витков провода во вторичной обмотке Ip = ток первичной обмотки Is = ток вторичный Количество витков провода во вторичной обмотке для получения полного Значение тока шкалы 1 А можно вычислить следующим образом:

5 нс = 0: 1 1

Перекрестное умножение используется для решения задачи.Перекрестное умножение достигается умножением нижней половины уравнения на один сторона знака равенства в верхней половине уравнения с другой стороны знака равенства.

0: 1 нс = 5 нс = 50

Вторичная обмотка трансформатора должна содержать 50 витков провода. если амперметр должен показывать показания полной шкалы при токе 1 А протекает через первичную обмотку.

Количество витков вторичной обмотки можно найти для других значений первичной обмотки. ток точно так же.

5 нс = 0: 1 5

0: 1 нс = 25 нс = 250 витков 5 нс = 0: 1 10

0: 1 нс = 50 нс = 500 витков

ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА (ТТ)

Когда необходимо измерить большой ток переменного тока, другой тип трансформатора тока подключен к линии электропередачи. Эти трансформаторы иметь отношения от 200: 5 до нескольких тысяч до пяти. Эти трансформаторы тока, обычно упоминаемые в промышленности как трансформаторы тока, имеют стандартный номинальный вторичный ток 5 А переменного тока.

Они предназначены для работы с амперметром переменного тока на 5 А, подключенным напрямую. к их вторичной обмотке, что вызывает короткое замыкание. ТТ разработаны работать с закороченной вторичной обмоткой. Вторичная обмотка ТТ никогда не следует размыкать при подаче питания на первичную обмотку. Это приведет к тому, что трансформатор произведет повышение напряжения, которое может быть достаточно высоким, чтобы убить любого, кто соприкоснется с ним.

Трансформатор тока в основном представляет собой тороидальный трансформатор.Тороидальный трансформатор выполнен с полым сердечником, похожим на бублик (фиг. 19).

При использовании трансформаторов тока основная линия электропередачи проходит через отверстие в трансформаторе (фиг. 20). Линия электропередачи действует как первичная трансформатора и считается равным 1 витку.


РИС. 19 Тороидальный трансформатор тока. ПЛОЩАДЬ D КОМПАНИЯ.

ГЕНЕРАТОР 5 А ТРАНСФОРМАТОР ТОКА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЕЙСТВУЕТ В КАЧЕСТВЕ ПЕРВИЧНОЙ ЗАВОД 1 ОБОРОТА.


РИС. 20 Тороидальный трансформатор, используемый для изменения масштабного коэффициента амперметра переменного тока.

Коэффициент трансформации трансформатора можно изменить, замкнув цепь питания. провод через отверстие в трансформаторе для создания первичной обмотки более 1 оборота. Например, предположим, что трансформатор тока имеет коэффициент из 600: 5. Если основной провод питания вставлен через отверстие, он потребуется ток 600 А для полного отклонения счетчика.Если первичный силовой провод обвивается петлей и вставляется через окно во второй раз первичная обмотка теперь содержит 2 витка провода вместо 1 ( ИНЖИР. 21). Теперь требуется 300 А тока в первичной обмотке, чтобы отклонить полная шкала измерителя. Если первичный провод пропущен через отверстие в третий раз потребуется всего 200 А тока, чтобы отклонить полная шкала метра.


РИС. 21 Первичный проводник проходит через ТТ, образуя второй поворот, который меняет соотношение.

АМПЕРМЕТРЫ С ЗАЖИМОМ

Многие электрики используют амперметр переменного тока клещевого типа (РИС. 22). В челюсть счетчика зажимается вокруг одного из проводников питания к нагрузке (фиг. 23). Счетчик зажат только вокруг одной из линий. Если он зажат более чем на одной линии, магнитные поля проводов компенсируют друг друга, и счетчик показывает ноль.

Токоизмерительные клещи также используют для работы трансформатор тока.Челюсть Измеритель является частью основного материала трансформатора. Когда счетчик подключается вокруг токоведущего провода, изменяющийся магнитный поле, создаваемое переменным током, индуцирует напряжение в переходном токе. бывший. Сила и частота магнитного поля определяют величина напряжения, наведенного в трансформаторе тока. Потому что 60 Гц стандартная частота по всей стране, величина наведенного напряжения пропорциональна силе магнитного поля.


РИС. 22 (A) Токоизмерительные клещи аналогового типа с вертикальной шкалой. (B) Аналоговый Тип клещевой амперметр с плоской шкалой. (C) Амперметр с цифровым шкала. Инструмент Amprobe.


РИС. 23 Клещи-клещи подключаются только к одному проводнику.


РИС. 24 Обмотка проводника вокруг зажима амперметра изменяет соотношение.


РИС. 25 Амперметр постоянного-переменного тока. Инструмент Amprobe.

Для токоизмерительных клещей можно задать различные настройки диапазона, изменяя коэффициент трансформации вторичной обмотки трансформатора, как это сделано на линейный амперметр.Первичная обмотка трансформатора - это проводник вокруг к которому подключается подвижная челюсть. Если амперметр подключен к один провод, у первичной обмотки один виток провода по сравнению с витками вторичный. Передаточное число можно изменить так же, как передаточное отношение КТ изменен. Если 2 витка проволоки намотаны на зажим амперметр (РИС.24), первичная обмотка теперь содержит 2 витка вместо 1, а коэффициент трансформации трансформатора изменяется.Амперметр будет теперь укажите удвоенное количество тока в цепи. Чтение на масштаб измерителя необходимо разделить на 2, чтобы получить правильный чтение. Возможность изменения отношения оборотов токоизмерительных клещей может быть полезным для измерения малых токов. Изменение передаточного числа не ограничено обернуть 2 витка провода вокруг губки амперметра. Любое количество витки можно намотать на губку амперметра, и показания будут делиться на это число.

АМПЕРМЕТРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА DC-AC

Большинство клещей с возможностью измерения как постоянного, так и переменного тока. ток не работает по принципу трансформатора тока.

Трансформаторы тока зависят от индукции, что означает, что ток линия должна периодически менять направление, чтобы обеспечить изменение магнитного полярность поля. Это постоянное изменение напряженности и направления поля. что позволяет трансформатору тока работать.Сила тока в цепи постоянного тока однонаправлен и не меняет полярность, что не позволило бы трансформатор тока для работы.

ПОЛУПРОВОДНИК ГЕНЕРАТОРА ТОКА

НУЛЕВОЙ ЦЕНТР ВОЛЬТМЕТРА:


РИС. 26 Базовый генератор Холла.

ТЕКУЩИЙ ПУТЬ ИЗМЕНЕН.

В ГЕНЕРАТОРЕ ВЫРАБОТАЕТ НАПРЯЖЕНИЕ.

МАГНИТ

0 ГЕНЕРАТОР ТОКА


РИС.27 Наличие магнитного поля вызывает генератор Холла для выработки напряжения.

ГЕНЕРАТОР ТОКА НАПРАВЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ТОКА ИЗ-ЗА ИЗМЕНЕНИЯ МАГНИТА ПОЛЯРНОСТЬ.

ПОЛЯРНОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ.

МАГНИТ

0 с.


РИС. 28 При изменении полярности магнитного поля полярность изменения напряжения.

Зажимные амперметры постоянного и переменного тока

(рис.25) используют эффект Холла в качестве основного принципа. операции.

Эффект Холла был открыт Эдвардом Х. Холлом в Университете Джона Хопкинса. в 1879 году. Изначально Холл использовал кусок чистого золота для изготовления Зала эффект, но сегодня используется полупроводниковый материал, потому что он лучше эксплуатационные характеристики и дешевле. Устройство часто называют как генератор Холла. ИНЖИР. 26 иллюстрирует принцип действия генератор Холла. Генератор постоянного тока обеспечивает непрерывное ток на полупроводниковый чип.Провода вольтметра с нулевым центром соединены с противоположных сторон микросхемы. Пока текущий протекает через центр полупроводникового чипа, нет разности потенциалов или напряжение на микросхеме.

Если магнитное поле приближается к чипу (РИС. 27), путь электронов искажается, и ток больше не течет через центр чип. По бокам микросхемы создается напряжение. Напряжение пропорциональна величине текущего потока и величине тока искажение.Поскольку ток остается постоянным, а величина искажения пропорционально силе магнитного поля, создаваемое напряжение поперек чипа пропорционален силе магнитного поля.

Если полярность магнитного поля изменилась на противоположную (РИС. 28), ток путь будет искажен в противоположном направлении, создавая напряжение противоположной полярности. Обратите внимание, что генератор Холла вырабатывает напряжение в присутствии магнитного поля.Не имеет значения, поле движется или неподвижно. Следовательно, эффект Холла можно использовать. для измерения постоянного или переменного тока.

РИС. 29 Омметр базовой серии.


РИС. 30 Установка омметра на ноль.


РИС. 31 Считывание омметра.

ОММЕТР

Омметр используется для измерения сопротивления. Общий ВОМ (вольт-ом-миллиамперметр) содержит омметр.Омметр имеет единственную шкалу на ВОМ, которая нелинейный. Числа шкалы увеличиваются в значении по мере продвижения справа налево. Существует два основных типа аналоговых омметров: серийные и шунт. Омметр серии используется для измерения высоких значений сопротивления, а шунтирующий тип используется для измерения низких значений сопротивления. Несмотря на используемого типа, счетчик должен иметь собственный источник питания для измерения сопротивление. Питание обеспечивается батареями, расположенными внутри прибора.

СЕРИЯ ОММЕТР

Схема омметра базовой серии показана на фиг. 29. Предполагается что движение счетчика имеет сопротивление 1000 Ом и требует тока 50 мкА для полного отклонения измерителя.

Источником питания будет батарея 3 В. R1, постоянный резистор номиналом 54 кОм соединен последовательно с движением счетчика, а R2 - переменным резистор номиналом 10 кОм, включен последовательно с измерителем и R1.Эти значения сопротивления были выбраны для обеспечения достаточного сопротивление в цепи для ограничения тока, протекающего через движение счетчика до 50 мкА. Если для вычисления необходимого сопротивления используется закон Ома (3 В / 0,000050 A = 60,000 O), будет видно, что необходимо значение 60 кОм. Эта схема содержит всего 65 000 Ом (1000 [метр] + 54 000 + 10 000). Схема сопротивление можно изменить, установив переменный резистор на значение всего лишь 55000 Ом, чтобы компенсировать износ батареи по мере ее старения и становится слабее.

Когда необходимо измерить сопротивление, сначала необходимо обнулить счетчик. Этот осуществляется регулятором регулировки сопротивления, переменный резистор расположен на передняя часть счетчика. Для обнуления счетчика подключите провода (РИС.29). и поверните ручку регулировки сопротивления до тех пор, пока измеритель не покажет ноль на дальнем конце. правый конец шкалы (фиг. 30). Когда выводы разделены, счетчик снова будет указывать бесконечное сопротивление в левой части шкалы. Когда провода соединены через сопротивление, счетчик снова подниматься по шкале.Поскольку сопротивление было добавлено к цепи, меньше чем Пройдет ток 50 мкА, и измеритель покажет какое-то значение, другое чем ноль. ИНЖИР. 31 показывает измеритель, показывающий сопротивление 2,5 Ом, при условии, что настройка диапазона - Rx1.

Омметры

могут иметь различные настройки диапазона, такие как Rx1, Rx100, Rx1000, или Rx10 000. Эти разные шкалы можно получить, добавляя разные значения сопротивления в цепи счетчика и обнуление счетчика.При изменении шкалы омметр всегда следует заново настраивать на ноль. При настройке R_1 сопротивление измеряется сразу после сопротивления. шкала, расположенная вверху счетчика. Если диапазон установлен на Rx1000, однако показание следует умножить на 1000. Показание омметра показано на фиг. 31 означало бы сопротивление 2500 Ом, если бы диапазон был установлен для Rx1000. Обратите внимание, что шкала омметра считывается в обратном направлении от другие весы.Ноль сопротивления находится в крайней правой части шкалы, и максимальное сопротивление расположено в крайней левой части. Обычно требуется немного времени и практики, чтобы правильно считать омметр.

== ЦИФРОВЫЕ СЧЕТЧИКИ ==

ЦИФРОВЫЕ ОММЕТРЫ


РИС. 32, генератор постоянного тока подает известный ток к резистору, Rx. Предполагается, что количество подаваемого тока это…

Цифровые омметры отображают сопротивление в цифрах вместо использования метровое движение.При использовании цифрового омметра необходимо следить за тем, чтобы индикация шкалы на счетчике. Например, большинство цифровых измерителей Отобразите K на шкале для обозначения киломов или M для обозначения мегомов (килограмм означает 1000, а мега означает 1000000). Если измеритель показывает сопротивление 0,200 К, значит 0,200x1000, или 200 Ом. Если счетчик показывает 1,65 м, это означает 1,65x1,000,000, или 1,650,000 Ом.

Внешний вид - это не единственное отличие аналогового омметра от цифрового.Другой их принцип действия. Аналоговые счетчики работают путем измерения величина изменения тока в цепи при неизвестном значении сопротивления добавлен. Цифровые омметры измеряют сопротивление, измеряя величину падения напряжения на неизвестном сопротивлении. В схеме, показанной в 1 мА. Падение напряжения на резисторе пропорционально сопротивлению резистора и величины протекающего тока. Например, предположим, что номинал неизвестного резистора 4700 Ом.Вольтметр покажет падение 4,7 В при токе 1 мА, протекающем через резистор. Масштаб коэффициент омметра можно изменить, изменив величину тока протекать через резистор. Цифровые омметры обычно показывают точность около 1%.

Омметр, цифровой или аналоговый, ни в коем случае нельзя подключать к цепь при включении питания. Поскольку омметр использует собственный внутренний источник питания, он имеет очень низкое рабочее напряжение.Подключение счетчика к источнику питания, когда он установлен в положение Ом, вероятно, повредит или разрушит метр.

ЦИФРОВЫЕ МУЛЬТИМЕТРЫ


РИС. 33 Цифровой мультиметр. Инструмент Amprobe.

Цифровые мультиметры

становятся все более популярными в последние несколько годы. Наиболее очевидная разница между цифровыми и аналоговыми измерителями заключается в том, что цифровые измерители отображают свои показания дискретными цифрами вместо с указателем и шкалой.Цифровой мультиметр показан на фиг. 33. Некоторые цифровые измерители имеют переключатель диапазона, аналогичный используемому переключателю диапазона. с аналоговыми счетчиками. Этот переключатель устанавливает значение полного диапазона измерителя. Многие цифровые счетчики имеют диапазон значений напряжения от 200 мВ до 2000 В. Нижние диапазоны используются для точности.

Например, предположим, что необходимо измерить напряжение 16 В. измеритель сможет производить более точные измерения, если его установить на Диапазон 20 В, чем в диапазоне 2000 В.

Некоторые цифровые измерители не имеют регулятора диапазона. Эти метры известны как измерители с автоматическим выбором диапазона. У них есть переключатель управления функциями, который позволяет выбрать электрическую величину для измерения, например, переменный ток вольты, вольты постоянного тока, омы и т. д. Когда измерительные щупы подключены к объект, который нужно проверить, измеритель автоматически выбирает правильный диапазон и отображает значение.

Аналоговые измерители изменяют значение шкалы, добавляя или удаляя сопротивление из схема счетчика (РИС.7). Типичное сопротивление аналогового измерителя составляет 20 000 Ом на вольт для постоянного тока и 5000 Ом на вольт для переменного тока. Если счетчик установлен на значение полной шкалы 60 В, сопротивление будет 1,2 МОм. соединены последовательно с измерителем, если он используется для измерения постоянного тока (60x20,000 = 1,200,000) и 300 кОм, если он измеряет переменный ток (60x5000 = 300000). Импеданс счетчик не вызывает особого беспокойства, если он используется для измерения подключенных цепей. к источнику сильного тока. Например, предположим, что напряжение панели 480 В должен измеряться мультиметром с сопротивлением 5000 Ом на вольт.Если счетчик настроен на диапазон 600 В, подключенное сопротивление последовательно со счетчиком 3 МО (600х5000 = 3 000 000). Это сопротивление позволит току 160 мкА течь в цепи счетчика (480 / 3,000,000 = 0,000160). Этого тока 160 мкА недостаточно, чтобы повлиять на тестируемую цепь.

Теперь предположим, что этот измеритель будет использоваться для проверки цепи 24 В, которая ток 100 мкА. Если используется диапазон 60 В, цепь счетчика содержит сопротивление 300 кОм (60x5000 = 300000).Следовательно, текущий 80 мкА будет течь, когда счетчик подключен к цепи (24 / 300,000 = 0,000080).

При подключении счетчика к цепи изменилась вся схема операция. Это явление известно как эффект нагрузки.

Цифровые счетчики не имеют эффекта нагрузки.

Большинство цифровых измерителей имеют входное сопротивление около 10 МОм на всех диапазонах. Входное сопротивление - это омическое значение, используемое для ограничения протекания тока. через метр.Этот импеданс достигается за счет использования полевого эффекта. транзисторы (полевые транзисторы) и схему делителя напряжения. Простая схема для такая схема показана на фиг. 34. Обратите внимание, что вход измерителя подключен через 10 МОм сопротивления независимо от настройки диапазона измерителя.

Если этот измеритель используется для измерения напряжения цепи 24 В, ток 2,4 мкА будет проходить через счетчик. Этого тока недостаточно, чтобы расстроить остальная часть схемы, и измерения напряжения могут быть выполнены точно.


РИС. 34 Цифровой вольтметр.


РИС. 35 Дисплей показывает напряжение 1,347 милливольта.


РИС. 36 Дисплей показывает ток 26,41 мкА.

ЧТЕНИЕ ЦИФРОВОГО СЧЕТЧИКА

Казалось бы, считывание показаний цифрового счетчика - несложное дело. глядя на числа на дисплее. Однако это может быть не так. Показания на дисплее цифровых измерителей с автоматическим выбором диапазона, например, может представлять любое значение от Ом до мегаом или вольт до милливольт.Эти счетчики обычно отображают обозначения рядом с числовыми цифрами, чтобы указать шкала метра. ИНЖИР. 35 иллюстрирует дисплей типичного цифрового измерителя.

Показывает числа 1,347 с обозначениями рядом с числами в мВ, или милливольт. Фактическое показание счетчика составляет 1,347 милливольт или 0,001347 вольт.

Дисплей на фиг. 36 означает ток 26,41 мкА. Символ µ означает микро или одну миллионную, а A означает ампер. Счетчик показывает ток 26.41 микроампер или 0,00002641 ампер. Это очень важно обращать внимание на условные обозначения, следующие за цифрами на дисплее цифрового счетчика.


РИС. 37 Низкоомный тестер напряжения. К ЗОНДАМ ПЛУНЖЕРНАЯ ПРУЖИНА КАТУШКИ


РИС. 38 Пути заземления с высоким импедансом могут привести к ошибочным показаниям напряжения. ВОЛЬТМЕТР; НАГРУЗОЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР; ЗАЗЕМЛЕННЫЙ ОБЪЕКТ

ТЕСТЕР НИЗКОИМПЕДАНСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ


РИС.39 Тестер напряжения Виггинса (квадрат D).

Другое устройство, используемое для проверки напряжения, часто называют напряжением. тестер. Это устройство измеряет напряжение, но не содержит счетчика. движение или цифровой дисплей. Он содержит катушку и плунжер.

Катушка создает магнитное поле, пропорциональное величине напряжения, к которому подключена катушка тестера. Чем выше напряжение, тем сильнее становится магнитное поле. Плунжер должен преодолеть сила пружины, когда она втягивается в спираль (РИС.37). Поршень действует как указатель, чтобы указать величину напряжения, до которого тестер подключен. Тестер имеет импеданс около 5000 Ом и обычно может использоваться для измерения напряжений до 600 В. Низкоомный измеритель напряжения имеет очень большое потребление тока по сравнению с другими типами вольтметров и никогда не должны использоваться для проверки цепей малой мощности.

Относительно высокое потребление тока тестером напряжения может быть преимуществом однако при тестировании определенных типов цепей, поскольку они не подвержены давать ложные показания напряжения, вызванные заземлением с высоким сопротивлением цепи или напряжения обратной связи, которые влияют на другие типы вольтметров.Пример это преимущество показано на фиг. 38.

Трансформатор используется для питания нагрузки.

Обратите внимание, что ни выходная сторона трансформатора, ни нагрузка не подключен к земле. Если вольтметр с высоким сопротивлением измеряет между одним сторону трансформатора и точку заземления, это, скорее всего, укажет некоторое количество напряжения.

Это потому, что земля может действовать как большой конденсатор и может допускать малую количество тока, протекающего через цепь, создаваемую счетчиком.Этот путь заземления с высоким импедансом может выдерживать ток всего несколько микроампер расход, но этого достаточно, чтобы управлять движением счетчика. Если тестер напряжения делает то же измерение, он не покажет напряжение, потому что не может тока, достаточного для притяжения поршня. Показан тестер напряжения на фиг. 39.

РЕЗЮМЕ

• Механизм счетчика типа d'Arsonval основан на принципе как магнитные поля отталкиваются.

• Механизм d'Arsonval работает только от постоянного тока.

• Вольтметры имеют высокое сопротивление и предназначены для прямого подключения. через линию электропередачи.

• Шаги для снятия показаний счетчика: A. Определите, какое количество счетчик настроен на измерение. B. Определите значение полного диапазона измерителя. C. Читать метр.

• Амперметры имеют низкое сопротивление и должны подключаться последовательно с нагрузка для ограничения протекания тока.

• Шунты используются для изменения значения амперметров постоянного тока.

• Амперметры переменного тока используют трансформатор тока для изменения настройки диапазона.

• Клещи-клещи для измерения силы тока измеряют силу тока. магнитного поля вокруг проводника.

• Омметры используются для измерения сопротивления в цепи.

• Омметры содержат внутренний источник питания, как правило, батареи.

• Омметры никогда не должны подключаться к цепи, к которой подключено питание. к нему.

• Цифровые мультиметры отображают свое значение цифрами вместо метра. движение.

• Цифровые мультиметры обычно имеют входное сопротивление 10 МОм на все диапазоны.

• Цифровые омметры измеряют сопротивление, измеряя падение напряжения на неизвестный резистор, когда через него протекает известный ток.

• Измерители напряжения с низким импедансом не чувствительны к индикации напряжения. вызвано заземлением с высоким сопротивлением или обратной связью.

Викторина:

1. Чему пропорциональна вращающая сила движения измерителя д'Арсонваля?

2. Какое напряжение должно быть подключено к движению счетчика d'Arsonval?

3. Вольтметр постоянного тока имеет сопротивление 20 000 Ом на вольт. Что сопротивление счетчика, если переключатель выбора диапазона установлен на 250 В. классифицировать?

4. Для чего нужен шунт амперметра?

5. Как включить в цепь амперметр?

6.Как подключить вольтметр в цепь?

7. Шунт амперметра имеет падение напряжения 50 мВ при токе 50 А. через это. Какое сопротивление шунта?

8. Какой тип счетчика содержит отдельный источник питания?

НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРАКТИКИ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ


РИС. 40 - Многодиапазонный вольтметр работает путем подключения разных значения сопротивления последовательно с движением счетчика.

1. Движение измерителя d'Arsonval имеет значение тока полной шкалы 100 мкА. (0,000100 А) и сопротивление 5 кОм (5000 Ом). Резистор какого размера должен должны быть размещены последовательно с этим измерителем, чтобы он мог показывать полное напряжение 10 В шкала?

2. Движение счетчика, описанное в вопросе 1, должно использоваться для построения многодиапазонный вольтметр. Счетчик должен иметь диапазоны напряжения 15 В, 60 V, 150 В и 300 В (РИС. 40). Найдите номиналы резисторов R1, R2, R3, и R4.

3. Калибровочный механизм имеет значение полной шкалы 500 мкА (0,000500 А) и 50 мВ (0,050 В). К счетчику должен быть подключен шунт, который это позволяет. чтобы иметь значение тока полной шкалы 2 А. Какое сопротивление шунт?

4. Цифровой вольтметр показывает напряжение 2,5 В при токе 10 мкА. протекает через резистор.

Какое сопротивление резистора?

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ

1.Вы работаете на промышленном предприятии. У вас есть мультиметр с следующие диапазоны напряжения: 30, 60 и 150. Измеритель сообщает, что имеет сопротивление 5000 Ом / В. Вам нужно измерить цепь, имеющую напряжение 277 В. Сколько сопротивления следует добавить последовательно с метр, чтобы диапазон 30 В имел значение полной шкалы 300 В?

Шунтирующий резистор | Применение резистора

Определение шунтирующего резистора

Шунтирующий резистор используется для измерения электрического тока переменного или постоянного тока.Это делается путем измерения падения напряжения на резисторе.

Шунтирующий резистор для измерения тока

Устройство для измерения электрического тока называется амперметром. Большинство современных амперметров измеряют падение напряжения на прецизионном резисторе с известным сопротивлением. Ток рассчитывается по закону Ома:

Большинство амперметров имеют встроенный резистор для измерения тока. Однако, если ток слишком велик для амперметра, требуется другая настройка.Решение состоит в том, чтобы разместить амперметр параллельно с точным шунтирующим резистором. Другой термин, который иногда используется для обозначения этого типа резистора, - шунт амперметра.

Обычно это манганиновый резистор высокой точности с низким значением сопротивления. Ток делится между шунтом и амперметром, так что только небольшой (известный) процент протекает через амперметр. Таким образом, все еще можно измерить большие токи. Правильно масштабируя амперметр, можно напрямую измерить действительную силу тока.Используя эту конфигурацию, теоретически максимальная сила тока, которую можно измерить, бесконечна. Однако нельзя превышать номинальное напряжение измерительного устройства. Это означает, что максимальный ток, умноженный на значение сопротивления, не может быть выше номинального напряжения. Кроме того, значение сопротивления должно быть как можно более низким, чтобы ограничить помехи в цепи. Напротив, разрешение тем меньше, чем меньше сопротивление и, следовательно, падение напряжения.

Пример расчета

В качестве примера используется шунтирующий резистор с сопротивлением 1 мОм.Резистор включается в цепь, и на резисторе измеряется падение напряжения 30 милливольт. Это означает, что ток равен напряжению, разделенному на сопротивление, или: I = V / R = 0,030 / 0,001 = 30 А. Можно провести тот же расчет, но теперь с неизвестным значением сопротивления и известными напряжением и током. . Это используется для калибровки сопротивления шунта.

Положение шунта в цепи для измерения тока

A. Часто шунт размещается на стороне заземления для устранения синфазного напряжения.Однако существуют и другие недостатки. В этой конфигурации синфазное напряжение может быть слишком высоким для амперметра.

Важно тщательно выбирать положение шунта в цепи. Когда цепь имеет общую землю с измерительным устройством, часто выбирают размещение шунта как можно ближе к земле. Причина в том, чтобы защитить амперметр от синфазного напряжения, которое может быть слишком высоким и повредить устройство или дать ошибочные результаты. Недостатком такой настройки является то, что утечки в обход шунта могут не обнаруживаться.В случае, если шунт размещен в незаземленной ножке, он должен быть изолирован от земли или включать делитель напряжения или усилитель изоляции для защиты прибора. Возможны другие способы не подключать измерительный прибор напрямую к цепи высокого напряжения, например, с помощью эффекта Холла. Однако современные шунты обычно более доступны и дешевле.

Указание шунтирующего резистора

Для выбора шунтирующего резистора важны несколько параметров. Шунтирующие резисторы имеют максимальный номинальный ток.Значение сопротивления определяется падением напряжения при максимальном номинальном токе. Например, шунтирующий резистор на 100 А и 50 мВ имеет сопротивление 50/100 = 0,5 мОм. Падение напряжения при максимальном токе обычно составляет 50, 75 или 100 мВ.

Другие важные параметры включают допуск сопротивления, температурный коэффициент сопротивления и номинальную мощность. Номинальная мощность указывает количество электроэнергии, которое резистор может рассеивать при заданной температуре окружающей среды без повреждения или изменения параметров резистора.Произведенная мощность может быть рассчитана по закону Джоуля. Шунтирующие резисторы обычно имеют коэффициент снижения номинальных характеристик 66% для продолжительной работы. Это определено для продолжительности работы более двух минут. Высокие температуры отрицательно влияют на точность шунта. С 80 градусов по Цельсию начинается термический дрейф. Ситуация ухудшается с повышением температуры, и от 140 градусов резистор выйдет из строя, и значение сопротивления изменится навсегда.

Что такое шунт в электронике?

В этой статье рассматриваются шунтирующие резисторы, основной целью которых является измерение тока.Однако значение термина «шунт» в электронике шире. Шунт - это элемент, который используется в цепи для перенаправления тока вокруг другой части. Области применения сильно различаются. Для некоторых приложений могут использоваться другие электрические устройства, кроме резисторов. Приведено несколько примеров, иллюстрирующих разнообразие шунтов.

Защита цепи от перенапряжения

Способ защиты цепи от слишком высокого напряжения - использование ломовой цепи.Когда напряжение становится слишком высоким, происходит короткое замыкание устройства. Это приводит к тому, что ток течет параллельно цепи. Это сразу вызывает падение напряжения в цепи. Сильный ток через шунт должен вызвать срабатывание прерывателя цепи или предохранителя.

Обход неисправного устройства

Когда один элемент в последовательной цепи выходит из строя, он разрывает всю цепь. Для решения этой проблемы можно использовать шунт. Более высокое напряжение, которое существует из-за неисправности, вызовет короткое замыкание шунта.Электричество будет проходить вокруг неисправного элемента. Хороший пример - рождественское освещение.

Электрический шум байпаса

Шунты с конденсатором иногда применяются в цепях, где высокочастотный шум является проблемой. Прежде чем нежелательный сигнал достигнет элементов схемы, конденсатор перенаправляет шум на землю.

Проверки безопасности при измерении сопротивления

1.Перед подключением выводов омметра отключите питание в цепи.
2. При подключении выводов к источнику постоянного тока или напряжения убедитесь, что плюс и минус выбраны правильно.
3. Установите на глюкометре правильные настройки (переменный ток, постоянный ток, сопротивление и т. Д.)
4. Достаточно ли велик диапазон измерителя для тестовой цепи?
5а. При измерении тока или напряжения включите питание и проверьте значение счетчика. 5б.Не включайте питание, если вы измеряете сопротивление.
6. Выключите питание и отсоедините измерительные провода от цепи.
7. Если вы измерили ток, повторно подключите цепь соответствующим образом.

21.4 Вольтметры и амперметры постоянного тока - College Physics

Вольтметры измеряют напряжение, а амперметры измеряют ток. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях являются вольтметрами или амперметрами.(См. Рис. 21.26.) Внутренняя конструкция простейшего из этих счетчиков и то, как они подключены к системе, которую они контролируют, дает дополнительное представление о применениях последовательного и параллельного подключения.

Рис. 21.26. Датчики топлива и температуры (крайний правый и крайний левый, соответственно) в этом Volkswagen 1996 года - это вольтметры, которые регистрируют выходное напряжение «передающих» устройств, которое, надеюсь, пропорционально количеству бензина в баке и температуре двигателя. .(Фото: Christian Giersing)

Вольтметры подключаются параллельно к любому устройству, которое необходимо измерить. Параллельное соединение используется, потому что объекты, находящиеся параллельно, испытывают одинаковую разность потенциалов. (См. Рисунок 21.27, где вольтметр обозначен символом V.)

Амперметры подключаются последовательно к любому устройству, которое необходимо измерить. Последовательное соединение используется потому, что последовательно соединенные объекты имеют одинаковый ток, проходящий через них.(См. Рисунок 21.28, где амперметр обозначен символом A.)

Рисунок 21.27 (a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) помещают параллельно источнику напряжения или одному из резисторов. Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Невозможно подключить вольтметр непосредственно к ЭДС без учета ее внутреннего сопротивления rr. (b) Используемый цифровой вольтметр. (Источник: Messtechniker, Wikimedia Commons) Рисунок 21.28 Для измерения тока последовательно подключают амперметр (А). Весь ток в этой цепи протекает через счетчик. Амперметр будет иметь такие же показания, если он расположен между точками d и e или между точками f и a, как и в показанном положении. (Обратите внимание, что заглавная буква E обозначает ЭДС, а rr обозначает внутреннее сопротивление источника разности потенциалов.)

Аналоговые приборы: гальванометры

У аналоговых счетчиков есть стрелка, которая поворачивается, чтобы указывать на числа на шкале, в отличие от цифровых счетчиков, которые имеют числовые показания, аналогичные ручному калькулятору.Сердцем большинства аналоговых счетчиков является устройство, называемое гальванометром, обозначаемое буквой G. Ток, протекающий через гальванометр IGIG размера 12 {I rSub {размер 8 {G}}} {}, обеспечивает пропорциональное отклонение стрелки. (Это отклонение происходит из-за силы магнитного поля на токоведущий провод.)

Двумя важнейшими характеристиками данного гальванометра являются его сопротивление и чувствительность по току. Чувствительность по току - это сила тока, которая дает полное отклонение стрелки гальванометра, максимальный ток, который может измерить прибор.Например, гальванометр с токовой чувствительностью 50 мкА, 50 мкА имеет максимальное отклонение стрелки, когда через него протекает 50 мкА, 50 мкА, показывает половину шкалы, когда через него протекает 25 мкА 25 мкА размером 12 {2 "5" мкА} {} , и так далее.

Если такой гальванометр имеет сопротивление 25 Ом и 25 Ом размером 12 {2 "5-"% OMEGA} {}, то только напряжение V = IR = 50 мкА 25 Ом = 1,25 мВВ = IR = 50 мкА 25 Ом = 1,25 мВ, размер 12 {V = курсив «IR» = слева («50 мкА справа) слева (« 25 »% OMEGA справа) = 1». «25» «мВ»} {} дает показание полной шкалы.Подключив резисторы к этому гальванометру различными способами, вы можете использовать его как вольтметр или амперметр, который может измерять широкий диапазон напряжений или токов.

Гальванометр как вольтметр

На рисунке 21.29 показано, как гальванометр можно использовать в качестве вольтметра, подключив его последовательно с большим сопротивлением RR. Значение сопротивления RR размером 12 {R} {} определяется максимальным измеряемым напряжением. Предположим, вам нужно 10 В для получения полного отклонения вольтметра, содержащего гальванометр 25 Ом 25 Ом размером 12 {2 "5-"% OMEGA} {} с чувствительностью 50 мкА, 50 мкА.Затем 10 В, приложенное к измерителю, должно производить ток 50 мкА 50 мкА размером 12 {"50" мкА} {}. Общее сопротивление должно составлять

Rtot = R + r = VI = 10 В 50 мкА = 200 кОм, или Rtot = R + r = VI = 10 В 50 мкА = 200 кОм, или размер 12 {R rSub {размер 8 {"tot"} } = R + r = {{V} больше {I}} = {{"10" "V"} больше {"50" мкА}} = "200" "k"% OMEGA} {}

21,68

R = Rtot − r = 200 кОм − 25Ω≈200 кОм. R = Rtot − r = 200 кОм − 25Ω≈200 кОм. размер 12 {R = R rSub {size 8 {"tot"}} -r = "200" k% OMEGA - "25"% OMEGA »" 200 "" k "% OMEGA} {}

21,69

(размер RR 12 {R} {} настолько велико, что сопротивлением гальванометра rr можно пренебречь.) Обратите внимание, что 5 В, приложенное к этому вольтметру, вызывает отклонение на половину шкалы, создавая ток 25 мкА 25 мкА размером 12 {2 "5–" мкА} {} через измеритель, и поэтому показания вольтметра пропорциональны напряжению, как желанный.

Этот вольтметр не годится для напряжений менее примерно половины вольта, потому что отклонение измерителя будет небольшим и его трудно будет точно прочитать. Для других диапазонов напряжения другие сопротивления устанавливаются последовательно с гальванометром. У многих метров есть выбор шкалы.Этот выбор предполагает последовательное включение соответствующего сопротивления с гальванометром.

Рисунок 21.29. Большое сопротивление RR, включенное последовательно с гальванометром G, дает вольтметр, полное отклонение которого зависит от выбора размера RR 12 {R} {}. Чем больше измеряемое напряжение, тем больше должен быть размер RR 12 {R} {}. (Обратите внимание, что rr представляет собой внутреннее сопротивление гальванометра.)
Гальванометр как амперметр

Тот же гальванометр можно превратить в амперметр, разместив его параллельно небольшому сопротивлению RR размером 12 {R} {}, часто называемому сопротивлением шунта, как показано на рисунке 21.30. Поскольку сопротивление шунта невелико, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи, намного превышающие те, которые вызывают полное отклонение гальванометра.

Предположим, например, что необходим амперметр, который дает полное отклонение для 1,0 A и содержит тот же гальванометр 25 Ом 25 Ом размером 12 {2 "5-"% OMEGA} {} с его 50 мкА 50- мкА размер 12 {"50" -мкА} {} чувствительность. Поскольку RR размером 12 {R} {} и RR размером 12 {r} {} подключены параллельно, напряжение на них одинаковое.

Эти капли IRIR размера 12 {ital "IR"} {} имеют вид IR = IGrIR = IGr size 12 {ital "IR" = I rSub {size 8 {G}} r} {}, так что IR = IGI = RrIR = IGI = Rr размер 12 {ital "IR" = {{I rSub {size 8 {G}}} больше {I}} = {{R} больше {r}}} {}. Решив для размера RR 12 {R} {} и отметив, что размер IGIG 12 {I rSub {size 8 {G}}} {} составляет 50 мкА, 50 мкА, размер 12 {"50" мкА} {} и размер II 12 {I } {} составляет 0,999950 A, имеем

R = rIGI = (25 Ом) 50 мкА0,999950 A = 1,25 × 10–3 Ом. R = rIGI = (25 Ом) 50 мкА0,999950 A = 1,25 × 10–3 Ом. размер 12 {R = r {{I rSub {size 8 {G}}} больше {I}} = \ ("25"% OMEGA \) {{"50" мА} больше {0 "."" 999950 A "}} = 1". "" 25 "´" 10 "rSup {размер 8 {-3}}% OMEGA} {}

21,70

Рисунок 21.30. Небольшое шунтирующее сопротивление RR размером 12 {R} {}, помещенное параллельно гальванометру G, дает амперметр, полное отклонение которого зависит от выбора размера RR 12 {R} {}. Чем больше измеряемый ток, тем меньше должен быть размер RR 12 {R} {}. Большая часть тока (II), протекающего через счетчик, шунтируется через RR размером 12 {R} {} для защиты гальванометра. (Обратите внимание, что rr представляет собой внутреннее сопротивление гальванометра.) Амперметры также могут иметь несколько шкал для большей гибкости применения. Различные шкалы достигаются путем переключения различных шунтирующих сопротивлений параллельно гальванометру - чем больше максимальный измеряемый ток, тем меньше должно быть шунтирующее сопротивление.

Измерения изменяют схему

Когда вы используете вольтметр или амперметр, вы подключаете другой резистор к существующей цепи и, таким образом, изменяете схему. В идеале вольтметры и амперметры не оказывают заметного влияния на схему, но поучительно изучить обстоятельства, при которых они влияют или не влияют.

Сначала рассмотрим вольтметр, который всегда размещается параллельно с измеряемым устройством. Через вольтметр протекает очень небольшой ток, если его сопротивление на несколько порядков больше, чем сопротивление устройства, и поэтому на цепь заметного воздействия не оказывается. (См. Рис. 21.31 (a).) (Большое сопротивление, параллельное малому сопротивлению, имеет общее сопротивление, по существу равное малому.) Однако, если сопротивление вольтметра сопоставимо с сопротивлением измеряемого устройства, тогда сопротивление два соединенных параллельно имеют меньшее сопротивление, что заметно влияет на схему.(См. Рисунок 21.31 (b).) Напряжение на устройстве не такое, как при отключении вольтметра от цепи.

Рисунок 21.31 (a) Вольтметр, имеющий сопротивление намного больше, чем устройство (RVoltmeter >> RRVoltmeter >> R, размер 12 {V ">>" R} {}), с которым он подключен параллельно, создает параллельное сопротивление, по существу такое же, как устройство и не оказывает заметного влияния на измеряемую цепь. (b) Здесь вольтметр имеет то же сопротивление, что и устройство (RVoltmeter≅RRVoltmeter≅R size 12 {V simeq R} {}), так что параллельное сопротивление составляет половину от того, которое есть, когда вольтметр не подключен.Это пример значительного изменения схемы, которого следует избегать.

Амперметр подключается последовательно к ветви измеряемой цепи, так что его сопротивление добавляется к этой ветви. Обычно сопротивление амперметра очень мало по сравнению с сопротивлением устройств в цепи, поэтому дополнительное сопротивление незначительно. (См. Рисунок 21.32 (a).) Однако, если задействованы очень малые сопротивления нагрузки или если сопротивление амперметра не такое низкое, как должно быть, то общее последовательное сопротивление значительно больше, а ток в ветви измеряется уменьшается.(См. Рисунок 21.32 (b).)

На практике может возникнуть проблема, если амперметр подключен неправильно. Если его подключить параллельно с резистором для измерения тока в нем, вы можете повредить измеритель; низкое сопротивление амперметра позволит большей части тока в цепи проходить через гальванометр, и этот ток будет больше, поскольку эффективное сопротивление меньше.

Рис. 21.32 (a) Амперметр обычно имеет настолько малое сопротивление, что общее последовательное сопротивление в измеряемой ветви существенно не увеличивается.Схема практически не изменилась по сравнению с отсутствием амперметра. (b) Здесь сопротивление амперметра такое же, как и сопротивление ветви, так что общее сопротивление удваивается, а ток вдвое меньше, чем без амперметра. Этого существенного изменения схемы следует избегать.

Одним из решений проблемы вольтметров и амперметров, мешающих измерению цепей, является использование гальванометров с большей чувствительностью. Это позволяет создавать вольтметры с большим сопротивлением и амперметры с меньшим сопротивлением, чем при использовании менее чувствительных гальванометров.

Существуют практические пределы чувствительности гальванометра, но можно получить аналоговые измерители, которые делают измерения с точностью до нескольких процентов. Обратите внимание, что неточность возникает из-за изменения схемы, а не из-за неисправности счетчика.

Связи: границы знаний

Выполнение измерения изменяет измеряемую систему таким образом, что приводит к неопределенности измерения. Для макроскопических систем, таких как схемы, обсуждаемые в этом модуле, изменение обычно можно сделать пренебрежимо малым, но полностью исключить его нельзя.Для субмикроскопических систем, таких как атомы, ядра и более мелкие частицы, измерение изменяет систему таким образом, что невозможно сделать сколь угодно малым. Это фактически ограничивает знание системы - даже ограничивает то, что природа может знать о самой себе. Мы увидим глубокие последствия этого, когда принцип неопределенности Гейзенберга будет обсуждаться в модулях по квантовой механике.

Существует еще один метод измерения, основанный на полном отсутствии тока и, следовательно, без изменения схемы.Они называются нулевыми измерениями и являются темой нулевых измерений. Цифровые измерители, использующие твердотельную электронику и нулевые измерения, могут достигать точности одной детали в 106106 размер 12 {"10" rSup {size 8 {6}}} {}.

Проверьте свое понимание

Цифровые счетчики способны обнаруживать меньшие токи, чем аналоговые счетчики, использующие гальванометры. Как это объясняет их способность измерять напряжение и ток более точно, чем аналоговые измерители?

Solution

Поскольку цифровые счетчики требуют меньшего тока, чем аналоговые счетчики, они изменяют схему меньше, чем аналоговые счетчики.Их сопротивление в качестве вольтметра может быть намного больше, чем у аналогового измерителя, а их сопротивление в качестве амперметра может быть намного меньше, чем у аналогового измерителя. См. Рис. 21.27 и рис. 21.28 и их обсуждение в тексте.

PhET Explorations

Комплект для конструирования цепей (только для постоянного тока), виртуальная лаборатория

Стимулируйте нейрон и отслеживайте, что происходит. Пауза, перемотка назад и движение вперед во времени, чтобы наблюдать за перемещением ионов через мембрану нейрона.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *