Accumulator-shop.ru

Аккумулятор Шоп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подключить амперметр

Все устройства делятся на две разновидности: аналоговые и цифровые.

Аналоговые приборы:

  1. Магнитоэлектрические. Постоянный магнит, расположенный в приборном корпусе, создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем свободно движущейся катушки во время протекания по ней электрического тока, создавая крутящий момент. Отклонение стрелки, связанной с катушкой, соответствует количественному показателю тока. Прибор отличается высокой чувствительностью и точностью, однако рассчитан на контроль постоянного тока невысоких величин. Для расширения измерительного диапазона устанавливается шунт;
  2. Электромагнитные. Состоят из стрелки, прикрепленной к магниту, размещенному внутри катушки. Когда ток течет через катушку, создается магнитное поле, вызывающее притяжение или отталкивание магнита, пропорциональное величине тока. Универсальные амперметры, которыми замеряют переменный ток промышленной частоты и постоянный ток;
  3. Электродинамические. Имеют две катушки: фиксированную и мобильную, создающие магнитные поля. Реакция между этими полями обеспечивает отклоняющий момент подвижной системы, компенсирующийся спиральными пружинами. Используют в электроцепях переменного тока, работающих на частоте 50-200 Гц, и постоянного тока;
  4. Термоэлектрические. Основаны на принципе, что все проводники расширяются при нагревании. Это расширение соответствует выделившейся энергии, которая, в свою очередь, пропорциональна квадрату тока, независимо от его направления и природы. Ток проходит через резистор, находящийся в контакте с термопарой, соединенной со стрелкой амперметра. Этот косвенный метод в основном применяется с целью замеров высокочастотного тока;
  5. Ферродинамические. Принципом действия похожи на электродинамические системы, но подвижная катушка размещается внутри магнитопровода из ферромагнитных материалов, на котором находятся стационарные катушки. Благодаря этому создается сильное магнитное поле, повышающее чувствительность прибора и его невосприимчивость к сторонним полям.

Технологические достижения обеспечили создание цифровых амперметров с большой универсальностью и производительностью. С цифровыми приборами устраняются ошибки считывания, так как показания визуализируются цифрами. Поскольку механические части заменены электронными схемами, минимизируется износ.

Важно! Качество цифрового прибора зависит от качества используемых схем.

Два из наиболее широко используемых портативных приборов: мультиметр и токоизмерительные клещи. Они доступны в аналоговых и цифровых версиях, но последние сейчас более распространены. Токоизмерительные клещи очень полезны, так как мгновенно измеряют ток без разрывания цепи. Эти приборы управляются магнитным полем, возникающим вокруг провода с протекающим током, в них нет катушек, которые могли бы сгореть.

Читайте так же:
Какое сечение медного провода нужно для лампочки

Токоизмерительные клещи

Схема измерения силы тока Амперметром

Согласно закону, ток по проводам течет в любой точке замкнутой цепи одинаковой величины. Следовательно, чтобы измерять величину тока, нужно прибор подключить, разорвав цепь в любом удобном месте. Надо отметить, что при измерении величины тока не имеет значение, какое напряжение приложено к электрической цепи. Источником тока может быть и батарейка на 1,5 В, автомобильный аккумулятор на 12 В или бытовая электросеть 220 В или 380 В.

Схема включения амперметра

На схеме измерения также видно, как обозначается амперметр на электрических схемах. Это прописная буква А обведенная окружностью.

Приступая к измерению силы тока в цепи необходимо, как и при любых других измерениях, подготовить прибор, то есть установить переключатели в положение измерения тока с учетом рода его, постоянного или переменного. Если не известна ожидаемая величина тока, то переключатель устанавливается в положение измерения тока максимальной величины.

Как настраивать регулировочный резистор

Для этого последовательно устанавливают силу тока, которая проходит через определённый светодиод. В качестве контрольного прибора можно использовать обычный тестер. Вольтметр включается в схему перед микроконтроллером, а амперметр – после него. Для исключения влияния случайных пульсаций подключается также сглаживающий конденсатор.

Практическим плюсом изготовления прибора своими руками (светодиодов не должно быть менее четырёх) является устойчивость схемы при значительных изменениях первоначально заданного диапазона силы тока. В отличие от обычных диодов, которые при коротком замыкании выйдут из строя, светодиоды просто не загораются.

Св-диоды как измерители тока в аккумуляторной батарее автомобиля, не только экономят заряд и сохраняют аккумуляторы, но и позволяют более удобным способом считывать показания.

Аналогичным образом можно построить и цифровой вольтметр. В качестве источников света для такого варианта применения подойдут элементы на 12 В, а наличие дополнительного шунта в схеме вольтметра позволит более рационально использовать всю высоту столбчатой диаграммы.

Виды амперметров

От того, каково устройство амперметра и на каких принципах основывается его работа, зависит и точность показаний. В соответствии с общепринятой классификацией, все измерительные приборы подразделяются на:

  • электромагнитные;
  • магнитоэлектрические;
  • термоэлектрические;
  • электродинамические;
  • ферродинамические;
  • цифровые.

Демонстрационный магнитоэлектрический амперметр

Существуют и другие классификации. Но они не так распространены из-за использования приборов измерения в узкопрофильных отраслях. К ним можно отнести модульные амперметры для установки в силовых щитах или компактные, применяемые для контроля заряда автомобильных аккумуляторов.

Читайте так же:
Розетка которая вкручивается вместо лампочки

Электромагнитные амперметры

Отличительной особенностью электромагнитных устройств является отсутствие в них подвижной рамки с обмоткой. Вместо катушки, вращательное движение стрелке придает сердечник, расположенный на оси.

Электромагнитный амперметр

Такие амперметры менее восприимчивы к движению заряженных частиц, поэтому их показания не так точны, в отличие от магнитоэлектрических приборов. Плюсом же является универсальность. Их можно использовать для замеров в цепях и с постоянным, и с переменным током.

Магнитоэлектрические устройства

Магнитоэлектрические амперметры — наиболее характерный пример устройств для измерения силы тока. В принцип их действия заложено взаимодействие магнитных полей наэлектризованной подвижной катушки и постоянного магнита. Преимуществами такой конструкции являются:

  • минимальное потребление энергии;
  • высокая чувствительность;
  • максимальная точность показаний амперметра.

Показания магнитоэлектрических приборов снимаются с равномерно градуированной шкалы с подвижной стрелкой.

Хотя амперметры этого вида получили широкое распространение, особенно в электролабораториях и промышленности, у них есть и ряд минусов. Среди недостатков рассматриваемых устройств выделяют их сложность, обусловленную необходимостью оборудования их движущейся катушкой. Кроме того, замеры таким прибором производятся лишь в электроцепи с постоянным током.

Термоэлектрические приборы

Термоэлектрические устройства, измеряющие силу тока, применяются для измерения в цепях, характеризующихся высокочастотными токами. Работают такие приборы, используя магнитоэлектрический механизм с термопарой. Во время прохождения тока через амперметр, рабочие элементы прибора нагреваются. И чем выше интенсивность движения электронов, тем сильнее нагрев, который и переводится в конкретные показатели амперметра.

Электродинамические амперметры

Электродинамические приспособления, для замера тока в электрических цепях, работают, используя принцип взаимодействия электрических полей, возникающих в магнитных катушках под воздействием проходящего тока. В конструкции таких амперметров предусмотрено наличие сразу двух катушек, одна из которых подвижная, а другая закреплена неподвижно. С положительной стороны можно отметить универсальность, дающую возможность измерять силу, как постоянного, так и переменного тока

Недостатком является чрезмерная восприимчивость к изменению магнитного поля. Это может помешать получить точный результат, если поблизости с прибором будет находиться источник электромагнитных помех. Поэтому электродинамические амперметры защищают специальным экраном.

Читайте так же:
Провод для ламп d2s

Ферродинамический измеритель силы тока

Амперметры этого типа характеризуются самыми точными показателями замеров и высокой эффективностью. Для них нет необходимости устанавливать дополнительную защиту, так как ферродинамические амперметры не восприимчивы к электромагнитным полям за пределами устройства. Кроме того, они чрезвычайно точны.

Конструкция включает неподвижную катушку с сердечником и замкнутой ферромагнитной проводкой. Из-за своих технических характеристик, надежности и простоты использования, такие изделия получили наибольшее распространение в оборонной сфере и на военных объектах.

Цифровые амперметры

Цифровые амперметры — это самые современные приборы измерения силы тока. Замеренные показатели выводятся не на шкалу с использованием стрелки, а на дисплей, с помощью световой индикации. Так как показываются конкретные цифры, снимать показания с цифровых устройств более удобно, чем с аналоговых стрелочных приборов измерения. И они отображаются более точно. Кроме этого, такие амперметры спокойно переносят тряску и вибрации. А так как положение дисплея не играет роли в объективности показаний, его можно разместить под любым, удобным для наблюдения, углом.

Цифровой амперметр

По этой причине, именно цифровые приборы получили распространение в автомобильной промышленности. Для большей надежности их обеспечивают элементами защиты от попадания внутрь устройства пыли и влаги. Корпуса таких амперметров часто изготавливают противоударными. Кроме механических воздействий, цифровые приборы не реагируют на электромагнитные поля и им не страшны низкие или высокие температуры. Поэтому они могут использоваться как внутри, так и снаружи помещений.

Настройка сводится к калибровке показаний напряжения и тока по показаниям образцового (поверенного) прибора, при помощи вращения движка построечного сопротивления. Учитывая, что в схеме установлен многооборотное сопротивление, калибровка показаний очень легка.

Все резисторы 0,125-0,25Вт, конденсаторы — керамика на 50В, подстроечное сопротивление многооборотное.
Вместо панельки под микросхему и индикаторы использовал 40 pin цанговую линейку (резал пополам), можно применить и панельку, тогда необходимо внутри вырезать перемычки, диоды типа 1N4148, 1N4007. Индикаторы любые 7-и сегментные, зелёного и красного свечения с общим анодом. Я применил индикаторы с высотой знака 13 мм.

1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

1.1.1. Электрические системы питания

Для питания ламп накаливания должны применяться источники постоянного или переменного тока, а для разрядных ламп — переменного тока.

Читайте так же:
Розетки лампы как называются

1.1.1.1. Система питания постоянным током должна состоять из стабилизированного и регулируемого источника выпрямленного напряжения. При питании от аккумуляторных батарей следует применять схему, представленную на черт.1.

Схема системы питания постоянным током

1, 2 — выводы для подключения источника постоянного тока; 3, 4 — выводы для подключения
системы измерения; — регулировочный резистор; — выключатель

1.1.1.2. Система питания постоянным током должна удовлетворять следующим требованиям:

коэффициент пульсации не должен превышать 0,2%;

во время отсчета показаний измерительных приборов напряжение на выходах 3, 4 не должно изменяться более чем на ±0,1%.

1.1.1.3. Система питания переменным током должна состоять из источника синусоидального напряжения, стабилизирующего и регулирующего устройств, позволяющих трансформировать напряжения.

Рекомендуемые схемы систем питания переменным током приведены на черт.2а, б.

Схемы систем питания переменным током

1, 2 — выводы для подключения источника переменного тока; 3, 4 — выводы для подключения
системы измерения; 5 — стабилизатор напряжения; , — регулировочные автотрансформаторы;
— добавочный трансформатор напряжения

Схема системы питания с добавочным трансформатором, представленная на черт.2б, предназначена для применения при необходимости точной регулировки питающего напряжения в широких пределах.

1.1.1.4. Система питания переменным током должна удовлетворять следующим требованиям:

во время отсчета показаний измерительных приборов напряжение питания на выводах 3, 4 не должно изменяться более чем на ±0,1%;

форма питающего напряжения должна быть практически синусоидальной. Содержание высших гармоник не должно превышать 3%.

1.1.1.5. Методы проверки электрических систем питания приведены в справочном приложении 1.

1.1.2. Система измерения

1.1.2.1. При измерении электрических параметров ламп применяют системы измерения, схемы которых указаны на черт.3, 4.

Схема системы измерения электрических параметров ламп накаливания

5, 6 — выводы для подключения системы питания; — вольтметр для измерения рабочего
напряжения лампы; — амперметр для измерения рабочего тока лампы;
— лампа; , — выключатели

Схема системы измерения электрических параметров разрядных ламп

5, 6 — выводы для подключения системы питания; — вольтметр для измерения напряжения питания;
— дроссель образцовый измерительный; — амперметр для измерения рабочего тока лампы;
— ваттметр для измерения мощности лампы; — вольтметр для измерения рабочего
напряжения лампы; , , , — выключатели; , , , — выводы
для подключения измеряемой лампы

Читайте так же:
Схема подключения проходного выключателя трех ламп с трех мест

Рабочее напряжение ламп измеряют непосредственно на контактах лампового патрона. Ток не должен проходить через провода, подсоединенные к вольтметру.

1.1.2.2. Схемы включения разрядных ламп представлены на черт.5а, б, в.

Схема включения люминесцентных ламп


Схема включения ртутных дуговых ламп высокого давления


Схема включения ртутных дуговых металлогалогенных ламп высокого давления
и ламп дуговых натриевых трубчатых высокого давления

5, 6 — выводы для подключения системы питания; 7 — схема системы измерения электрических
параметров разрядных ламп; , , , — выводы для подключения измеряемой лампы;
— лампа; — стартер; — универсальное импульсное зажигающее устройство;
— выключатель

1.1.2.3. Электроизмерительные приборы.

Класс точности применяемых электроизмерительных приборов должен быть не ниже 0,2. При питании переменным током класс точности применяемых электроизмерительных приборов допускается не ниже 0,5.

Приборы должны показывать эффективные значения измеряемых электрических величин. Показания приборов должны быть независимы от формы кривой и частоты.

Ток, потребляемый подключенными параллельно разрядной лампе электроизмерительными приборами, не должен превышать 3% от номинального значения тока лампы, а падение напряжения в последовательно включенных электроизмерительных приборах не должно превышать 2% от значения напряжения разрядной лампы.

Электроизмерительные приборы должны подбираться так, чтобы при измерениях их показания превышали первую половину всей шкалы.

Подгонка измерительной системы

Для изготовления заводских изделий используются материалы, не изменяющие своих характеристик в широком диапазоне температур. Поэтому лучший вариант – подбор готового шунта и подгонка для своих целей уменьшением сечения и длины его проводника до соответствия рассчитанному значению. Но для изготовления шунта для амперметра можно использовать и подручные материалы: медную или стальную проволоку, даже скрепки подойдут.

Теперь потребуется блок питания с регулятором напряжения, чтобы выдать требуемый ток. Для нагрузки можно использовать резистор соответствующей мощности или лампы накаливания.

Сначала добиваемся соответствия полного отклонения стрелки прибора при максимальном значении измеряемой величины. На этом этапе подбираем сопротивление нашей самоделки до максимально возможного совпадения с конечной риской на шкале.

Затем проверяем, совпадают ли промежуточные риски с соответствующими им значениями. Если нет – разбираем амперметр и перерисовываем шкалу.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector