Прибор служащий для измерения работы тока: как называется и классификация, принцип работы и сфера применения, выбор

Содержание

как называется и классификация, принцип работы и сфера применения, выбор

В XIX веке был изобретён особый электроизмерительный прибор, служащий для фиксирования силы переменного и постоянного тока в сети. Усовершенствованный в настоящее время прибор для измерения силы тока называется амперметр. Прибор включается в цепь по строгой последовательной схеме.

Принцип работы и сфера применения
Классификация измерительных приборов
Эксплуатация устройства
Правила выбора

Принцип работы и сфера применения

Уникальное строение прибора позволяет ему функционировать по простой схеме коммуникации. Вместе с постоянным магнитом на оси кронштейна располагается стальной якорь и закреплённая на нём стрелка. При воздействии на якорь постоянные магниты передают ему свои свойства. При этом позиция якоря располагается вдоль силовой линии, проходящей возле магнита.

Подобная позиция якоря задаёт нулевую отметку стрелки по градуированной шкале. Магнитный поток возникает при протекании тока от генератора или похожего источника по шине. Сохраняется прямой угол между силовыми линиями магнита и точкой расположения якоря. Силовой уровень взаимодействия потоков будет зависеть от величины и направления электрического тока, протекающего по шине. Именно на этот показатель отклоняется от нуля стрелка прибора.

Аналоговые и цифровые приборы используются во многих отраслях народного хозяйства и промышленности. Наиболее активная эксплуатация идёт на больших предприятиях, которые связаны с распределением и регенерацией тепловой, электрической энергии.

Агрегат широко применяется в следующих отраслях:

радиоэлектроника;
электротехника;
энергетическая ветвь промышленности;
строительство;
транспортные сети;
научно-исследовательские лаборатории.

Прибор используется не только в крупных предприятиях, но и в быту.
Полезно иметь амперметр в личном автотранспорте. Он поможет в короткие сроки выявить неисправности электрооборудования даже в пути.

Классификация измерительных приборов

Принято деление амперметров на две большие группы: цифровые и аналоговые модели. Последние имеют уникальную собственную градацию:

Электродинамическая модель. Активно реагирует на взаимодействия токового поля, протекающего по катушкам. Одна из катушек может свободно двигаться, а вторая неподвижно закреплена. Высокий спрос на изделие вызывается низкой ценой и отличными показателями работы. Часто его можно встретить в научных лабораториях.
Ферродинамическая. Обладает максимальной точностью и эффективностью использования. Устройство с таким механизмом не реагирует на посторонние источники магнитных полей. Помимо ферромагнитного замкнутого провода, в корпусе закрепляется сердечник и катушка. Модели этого вида немного дороже аналогов.
Электромагнитный тип. Наиболее простое по содержанию устройство, не оснащено плавающей обмоткой с сердечником. В зависимости от мощности тока сердечник, зафиксированный со стрелкой, двигается в сторону, чётко указывая на цифровое отображение измерения.
Магнитоэлектрический механизм. Был изобретён одним из первых. Принцип действия основывается на измерении уровня взаимодействия между магнитным полем и закреплённой неподвижно катушкой. Этот тип отличается минимальным потреблением мощности, что позволяет обеспечить минимальный коэффициент отклонения и достаточный уровень чувствительности. Шкала деления равномерна, между каждой из отметок сохраняется одинаковое расстояние.

По виду отсчетного устройства выделяют амперметры с пишущим механизмом, электронную технику, со световым и стрелочным указателями.

Эксплуатация устройства

Простое во внутреннем строении устройство требует соблюдения ряда правил эксплуатации:

Техника прихотлива к условиям хранения. Для всех механических и аналоговых изделий недопустимы сильная тряска, удары, падение. Любое неблагоприятное воздействие может привести к появлению погрешности в работе.
Используемый шунт должен быть немного ниже замеряемого тока. Закрепить его помогут специальные гайки.
В момент подключения следует обеспечить отсутствие подачи тока на исследуемое устройство.
Важным моментом является проверка полярностей.
Устройство сгорит при подключении в электросеть без подачи нагрузки.
Категорически запрещено касание оголенных проводков любыми незащищенными частями тела.
Каждые 6 месяцев рекомендуется проверять технику в органах Госстандарта.

Амперметр требует последовательного соединения в электрической цепи с нагрузкой. При больших токах используется трансформатор, шунт, магнитный усилитель и милливольтметр. Из стандартного ряда могут быть выбраны первичные токи шунтов при условии стандартизации вторичного напряжения в районе 75 мВ. При высоком напряжении с отметкой более 1000 В в цепи переменного тока применяется гальваническая развязка амперметров, а в цепи постоянного — особые магнитные усилители.

Правила выбора

Современный рынок товаров и услуг предлагает потребителю огромное количество моделей амперметров. Выбрать прибор для измерения тока помогут основные правила:

Наиболее точные измерения даст прибор со средним сопротивлением до 0,5 Ом.
Зажимы контактов должны быть покрыты специальным антикоррозийным составом.
Основа качественной техники — герметичный корпус без повреждений. Предотвращение проникновения влаги не только максимально продлит срок службы, но и будет способствовать повышению точности показаний.
Тип агрегата целиком зависит от целей его использования.
Подключиться к разнообразным источникам для проведения исследований поможет компактное переносное устройство.
Существуют модульный тип исполнения амперметра, предназначенный для установки в посадочное место в силовом щитке.

Для исследования силы тока учёными был создан амперметр. Из-за малого внутреннего сопротивления это измерительное устройство не влияет на параметры тока в измеряемой цепи. Прибор нашёл широкое применение в крупной сетевой промышленности, в быту и домашнем хозяйстве.

Адреса Петербурга | Амперметр

Вы здесь:

В рубрике:

Амперметр
Хронометр
Берестяная книга
«Адресная книга» Рихарда Гинлейна
Все публикации

Наверх

Текст: Лев Руков
N 25/38

Амперметр – это прибор, служащий для измерения «скалярной величины, численно равной заряду, протекающему в единицу времени через сечение проводника», или попросту силы тока.

Поделиться:
Читать позже:

Как следует из названия прибора, его появление напрямую связано с деятельностью французского учёного Андре Мари Ампера, одного из основоположников электродинамики.

11 сентября 1820 года Ампер присутствовал на заседании французской Академии наук, где Ханс Кристиан Эрстед демонстрировал воздействие электрического тока на магнитную стрелку. Проведя соответствующие эксперименты, Ампер через несколько дней представил академии первые полученные им результаты: он сформулировал так называемое «правило пловца» для определения направления, в котором отклоняется стрелка вблизи проводника с током. Дальнейшие исследования привели учёного к открытию механического взаимодействия электрических токов и установлению количественного соотношения для определения силы этого взаимодействия.

Автором одного из первых отечественных амперметров был изобретатель Павел Николаевич Яблочков. Сегодня такой прибор, датированный 1884 годом, можно увидеть в музее Политехнического института.

Первыми иностранными компаниями, наладившими промышленное производство амперметров в начале XX века, были Ayrton & Perry’s (Вестминстер) и Hartmann & Braun A. (Франкфурт-на-Майне).

Токовые клещи для бесконтактного измерения напряжения и силы тока. Модель Ц91 производства Завода точных приборов, 1971 год.

В 1930-х годах в СССР также был начат выпуск ампер¬метров. Наиболее распространёнными прибо¬рами тогда являлись вольтамперметр типа АВО-2, вольтмиллиамперметр типа 5МП, термомиллиамперметр типа Т41 и Т51.

Теперь о самом приборе. Принцип его работы таков: под действием тока подвижная часть прибора поворачивается, и угол поворота связанной с ней стрелки показывает силу тока. Шкалу амперметра градуируют в амперах, килоамперах, миллиамперах или микроамперах в соответствии с пределами измерения прибора.
В электрическую цепь амперметр включается последовательно с помощью двух клемм или зажимов, имеющихся на приборе. У одной из клемм амперметра стоит знак «+», у другой – «–». Клемму со знаком «+» соединяют с проводом, идущим от положительного источника тока. На схемах прибор обозначают кружком с буквой «А» в середине.

По своим конструктивным особенностям амперметры подразделяются на магнитоэлектрические, электромагнитные, термоэлектрические, электродинамические, ферродинамические и выпрямительные.

Магнитоэлектрические амперметры служат для измерения силы тока малой величины в цепях постоянного тока. Они состоят из магнитоэлектрического измерительного механизма и шкалы с нанесёнными делениями, соответствующими различным значениям измеряемого тока.
Электромагнитные амперметры предназначены для измерения силы протекающего тока в цепях постоянного и переменного тока. Чаще всего используются для измерения силы в цепях переменного тока промышленной частоты (50 Гц). Такой прибор состоит из измерительного механизма, шкала которого размечена в единицах силы тока, протекающего по катушке прибора.

Термоэлектрические амперметры применяются для измерения в цепях переменного тока высокой частоты. Они состоят из магнитоэлектрического прибора с контактным или бесконтактным преобразователем.

Электродинамические амперметры служат для измерения силы тока в цепях постоянного и переменного тока повышенной (до 200 Гц) частоты. Приборы очень чувствительны к перегрузкам и внеш¬ним магнитным полям. Применяются в качестве контрольных приборов для проверки рабочих измерителей силы тока. Состоят из электродинамического измерительного механизма, катушки которого в зависимости от величины максимально измеряемого тока соединены последовательно или параллельно, и градуированной шкалы.
Ферродинамические амперметры прочны и надёжны по конструкции, малочувствительны к воздейст¬вию внешних магнитных полей. Они состоят из ферродинамического измерительного аппарата и применяются главным образом в системах автоматических контроллеров в качестве самопишущих амперметров.

В зависимости от области применения в конструкциях амперметров предусматривается защита от внеш¬них влияний – они устойчивы к изменениям температуры (от – 60 °С до 60 °С), вибрации, тряске и могут работать при относительной влажности до 98 %. ♦

Для того,чтобы оставлять комментарии, Вам необходимо Зарегистрироваться или Войти в свою комнату читателя.

Амперметр | Определение, типы, символы и факты

Развлечения и поп-культура
География и путешествия
Здоровье и медицина
Образ жизни и социальные вопросы
Литература
Философия и религия
Политика, право и правительство
Наука
Спорт и отдых
Технология
Изобразительное искусство
Всемирная история

Этот день в истории
Викторины
Подкасты
Словарь
Биографии
Резюме
Популярные вопросы
Обзор недели
Инфографика
Демистификация
Списки
#WTFact
Товарищи
Галереи изображений
Прожектор
Форум
Один хороший факт

Развлечения и поп-культура
География и путешествия
Здоровье и медицина
Образ жизни и социальные вопросы
Литература
Философия и религия
Политика, право и правительство
Наука
Спорт и отдых
Технология
Изобразительное искусство
Всемирная история

Britannica объясняет
В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
Britannica Classics
Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
Demystified Videos
В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
#WTFact Видео
В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
На этот раз в истории
В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

Студенческий портал
Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
Портал COVID-19
Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
100 женщин
Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
Спасение Земли
Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
SpaceNext50
Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

Введение

Краткие факты

Связанный контент

Викторины

Интересные факты об измерениях и математике

Как измерить ток | Hioki

Зачем нужно измерять ток? Причины, методы и меры предосторожности

Обзор

Вы не можете увидеть электрический ток своими глазами. Следовательно, для измерения таких свойств, как ток, необходимы специально разработанные измерительные приборы. Но зачем вообще нужно измерять ток? И как это достигается?

На этой странице подробно описаны причины измерения тока и способы использования соответствующих приборов.

Необходимость измерения тока

Электронные устройства чрезвычайно чувствительны и точны. Следовательно, многие устройства необходимо регулярно проверять, и обслуживание является ключевым фактором. Если бы не было измерительных приборов, было бы трудно точно определить проблемы во время обслуживания и поломки оборудования. По этой причине измерение тока является важной частью технического обслуживания электронных устройств и выявления причин неисправностей и отказов.

Существует ряд измерительных приборов, которые можно использовать для измерения силы тока. Наиболее часто используются следующие три:

Цифровые мультиметры
Токоизмерительные датчики
Токоизмерительные клещи

Каждый из этих приборов может использоваться для измерения тока. Важно выбрать лучший инструмент для вашего приложения.

На этой странице объясняется, как измерять ток с помощью каждого типа прибора.

Как измерить силу тока с помощью цифрового мультиметра

Цифровой мультиметр — это инструмент, обеспечивающий основные функции измерения электрических цепей, от силы тока до напряжения и сопротивления. Доступны различные типы, от больших моделей до карточных устройств, и они используются в различных сценариях измерения электроэнергии.

Большинство цифровых мультиметров имеют поворотный переключатель для изменения функций, поэтому первым шагом является настройка прибора на текущую функцию.

Затем подключите черную (отрицательную) клемму измерительных проводов к «COM», а красную (положительную) клемму к «A». При подключении измерительных проводов к цепи подсоедините черный провод к отрицательной стороне источника питания, а красный провод к стороне нагрузки, чтобы прибор был последовательно подключен к цепи.

Необходимо соблюдать осторожность, так как подача напряжения, когда измерительный провод вставлен в клемму «А», может повредить цифровой мультиметр. Следовательно, хорошей практикой является отключение питания измеряемой цепи, чтобы случайно не подать напряжение. Затем подключите ток последовательно с измерительными клеммами и снова включите питание.

Как измерять ток с помощью токового пробника

Токовый пробник — это инструмент, который позволяет прибору, например осциллографу, измерять формы тока путем преобразования тока в напряжение. Они полезны в широком диапазоне сценариев измерения тока, поскольку позволяют наблюдать за сигналом снаружи изоляции (без разрезания кабеля или другого проводника) и поскольку они могут выдерживать токи различной величины.

Доступны следующие шесть типов токовых пробников, которые следует выбирать в соответствии с применением.

Тип ТТ

Эти датчики тока предназначены исключительно для измерения переменного тока. Они сравнительно недороги и не требуют источника питания, хотя их нельзя использовать для измерения постоянного тока.

Датчик Холла

Эти датчики тока могут использоваться для измерения переменного и постоянного тока. Они недороги, но имеют недостатки, в том числе сравнительно низкую точность и дрейф, вызванный температурой и временем, что делает их плохо подходящими для приложений, в которых ток должен измеряться в течение длительного периода времени.

Тип Rogowski

Эти датчики измеряют ток путем преобразования напряжения, индуцируемого в катушке с воздушным сердечником переменным магнитным полем, которое возникает вокруг измеряемого тока. Они недороги и могут измерять большие токи, поскольку отсутствие магнитного сердечника устраняет проблему магнитного насыщения. Кроме того, они не страдают от недостатка магнитных потерь. Однако они чувствительны к воздействию шума и поэтому плохо подходят для высокоточных измерений. Кроме того, у них есть недостаток, заключающийся в том, что они не могут измерять постоянные токи из-за принципа их действия.

Датчик переменного тока с нулевым потоком

Эти преобразователи улучшают характеристики преобразователей типа CT в низкочастотном диапазоне. Благодаря малой фазовой ошибке они могут выполнять измерения в широкой полосе частот, что делает их хорошо подходящими для измерения мощности. Однако они используют метод ТТ и поэтому не могут измерять постоянные токи.

Тип AC/DC с нулевым потоком (с датчиком Холла)

Эти датчики сочетают в себе метод ТТ с элементом Холла, что позволяет им измерять как постоянный, так и переменный ток.

Тип AC/DC с нулевым потоком (феррозондовый датчик)

Эти датчики сочетают в себе метод CT с элементом FG (феррозонд), что позволяет им измерять как постоянный, так и переменный ток.
Поскольку благодаря своему принципу работы феррозонд имеет чрезвычайно малый дрейф смещения в широком диапазоне температур, он может обеспечивать исключительно точные и стабильные измерения, что делает этот тип датчика тока идеальным для сопряжения с высокоточными измерителями мощности для бескомпромиссной точности

Как измерить ток токоизмерительными клещами

Для измерения тока токоизмерительными клещами сначала установите поворотный переключатель в положение «А». Затем выполните регулировку нуля и зажмите губки поперек троса. Поскольку токоизмерительные клещи могут измерять ток, просто закрепляя их на кабеле, их также можно использовать для проверки значений тока без отключения цепей. В этих приборах используется тот факт, что магнитное поле, возникающее при протекании тока, пропорционально величине тока; измеряя это поле, можно измерить ток.

Если токоизмерительные клещи зажать вокруг двух проводов туда и обратно, магнитные поля будут компенсировать друг друга. Необходимо избегать зажима счетчика вокруг таких пар проводов, за исключением случаев измерения тока утечки.

Поскольку магнитное поле увеличивается пропорционально количеству витков катушки в том же направлении вокруг сердечника зажима, точность можно повысить, добавив витки к инструменту для усиления магнитного поля.

Выбор лучшего прибора для вашего приложения

Измерительные инструменты необходимы для измерения таких свойств, как сила тока, для поддержания и выявления неисправностей в точных, чувствительных электронных приборах.