В чем отличие амперметра постоянного тока от амперметра переменного тока

Измерение силы тока при помощи амперметра

Прибор амперметр служит для измерения силы пока в цепях с переменным и постоянным напряжением. Подключение происходит последовательно.

Идеальный амперметр не оказывает влияния на цепь, но создать его в реальной жизни невозможно, так как любой проводник имеет внутреннее сопротивление.

Такой прибор существует лишь в теории, где влияние устройства не учитывается в связи с допустимой погрешностью расчетов. Для повышения точности производимых измерений сопротивление амперметра стремятся сделать минимальным.

Отличия амперметров различных конструкций

Магнитоэлектрическая система

В отличие от предыдущего прибора амперметр переменного тока в своей основе имеет электромагнитную систему. Наиболее часто такие устройства используются в сетях на 50-60 Герц. Устройство амперметра  предполагает наличие одного либо двух сердечников, соединенных с стрелочным механизмом.

Преимуществом конструкции является универсальность, позволяющая помимо переменного измерять и постоянный ток. Сопротивление амперметра электромагнитного типа выше, чем у других моделей, что отражается в худшую сторону на точность результата. Шкала нелинейная, поэтому  показания амперметра считать затруднительно.

В некоторых случаях в первой половине шкалы ставится точка, говорящая о невозможности измерить ток в данном диапазоне, сохраняя в норме погрешность.

Электромагнитный измеритель

Для уменьшения воздействия влияния внешних магнитных полей используются амперметры ферродинамического типа. Устройство характеризуется высокой точностью измерений.

Это позволяет отказаться от установки в приборе дополнительных защитных экранов. В основе конструкции лежит замкнутый ферримагнитный провод. Стрелки амперметра показывает измеряемую величину на нелинейной шкале.

Показания амперметра можно снять с требуемой погрешностью не во всем диапазоне измерений, а лишь начиная со значения, обозначенного точкой.

Ферродинамический высокоточный прибор

Цифровой измеритель силы тока наиболее удобен в пользовании, так как сразу показывает требуемое значение без необходимости получения данных с помощью стрелок амперметра.

  Часто он входит в состав мультиметра или электронного вольтамперметра. Наиболее современные приборы имеют возможность автоматически выбирать предел измерений. Прибор не чувствителен к горизонтальному либо вертикальному положению.

Точность измерений зависит от дискретизации и алгоритма, заложенного для  осуществления снятия показаний.

Мультиметр с функцией цифрового амперметра

Схемы подключения

Прибор для лабораторных измерений Э537

Перед тем как подключить амперметр важно учесть:

  • постоянный или переменный ток в сети;
  • соблюдается ли полярность прибора;
  • стрелка амперметра должна находиться за серединой шкалы;
  • предел измерения больше максимально возможного скачка тока в электросхеме;
  • окружающая среда соответствует рекомендуемым параметрам;
  • измерительное место находится без воздействия вибрации.

Стандартное подключение амперметра для измерения силы тока в цепиИзмерение силы тока в цепи с помощью шунта

Для гальванического разделения силовой и контрольной цепи используют измерительные трансформаторы тока. Амперметр подключается к специальным выводам. Используется такая схема для измерения токов, превышающих предел измерений прибора.

Создание гальванической развязки с помощью измерительного трансформатора

Производить измерения на цифровом амперметре гораздо проще. на него не воздействуют вибрация, правильное положение и магнитные поля.

Не столь критично отреагирует прибор и на неправильно выбранную полярность. Превышать предел измерений не рекомендуется, так  как можно повредить устройство.

Большинство высокотоковых выходов мультиметров не имеют защиты плавким предохранителем.

Выбор положения, требуемого для измерения тока с помощью цифрового мультиметра

Бесконтактное измерение тока

Для осуществления измерения силы тока без разрыва схемы существует специальный вид электрических амперметров под названием токовые клещи. Принцип действия основан на измерении магнитного поля, образующегося вокруг проводника с током. Данный эффект проявляется на переменном напряжении.

Измерение тока без разрыва цепи

Контроль тока заряда аккумуляторной батареи автомобиля

При использовании зарядного устройства существует необходимость замерять силу тока амперметром. Это позволяет контролировать процесс накопления энергии аккумулятором и избегать перезаряда с недозарядом.  В результате срок службы АКБ значительно увеличивается.

После включения цепи амперметр покажет ток заряда. Точность измерений и прочие характеристики амперметра не столь важны для контроля передачи энергии. Погрешность измерения тоже не столь важна, так как следить необходимо за уменьшением показаний стрелки амперметра. Прибор, показывающий через несколько часов одно и тоже значение, говорит об полном заряде аккумулятора.

При работе множества аппаратуры возникает необходимость контроля силы тока. Стрелки амперметров или цифры на экране дискретного прибора показывают пользователю эту физическую величину. Производимые измерения необходимы как для поддержания рабочего состояния так и для сигнализации об возникновении аварийной ситуации.

Источник: https://SwapMotor.ru/instrument-i-oborudovanie/iampermetr.html

Амперметр переменного тока: виды приборов и схема подключения в электросеть

Для контроля параметров электрической сети используются различные измерительные устройства. Амперметр переменного тока — это специальный прибор, позволяющий узнать ампераж.

Для правильного проведения измерений и получения точных показателей он должен иметь очень низкое сопротивление и подключаться методом последовательного соединения.

Особенности различных конструкций

Существуют различные схемы амперметров, зависящие от условий использования и измеряемых показателей. Виды таких приборов бывают следующими:

  1. Амперметр стрелочный постоянного тока. Применяется для измерения невысоких значений цепи. Принцип этого электрического прибора основан на взаимодействии магнита с катушкой. Он отличается превосходной чувствительностью и удобной шкалой, но, к сожалению, не подходит для цепей переменного тока. Недостатками этого устройства также являются его сложность и высокая стоимость.
  2. Амперметр переменного тока — это электромагнитная система, позволяющая работать в сетях с частотой около 50 герц. Стрелки прибора соединяются с одним или несколькими сердечниками. Благодаря универсальности устройства можно работать и с постоянным током. Недостатком является большой показатель сопротивления, что сказывается на точности. Кроме того, нелинейная измерительная шкала усложняет считывание показаний.
  3. Ферродинамическое устройство отличается высокой точностью. Благодаря тому, что действие прибора основано на замкнутом ферромагнитном проводе, на него практически не влияют внешние магнитные поля. Шкала нелинейная.
  4. Термоэлектрический амперметр применяется для измерения высокочастотного переменного тока. Он состоит из проводника и термопары. В его основе лежит принцип расширения металла при нагревании.
  5. Электродинамический стрелочный измеритель не получил широкого распространения. Он излишне чувствителен к внешним магнитным полям. Если не обеспечить надёжное экранирование, результаты очень искажаются. Плюсом этого прибора является очень высокая точность, что позволяет применять его в качестве контролёра других амперметров. Также к достоинствам аппарата можно отнести его универсальность.
  6. Цифровая модель популярна благодаря универсальности и удобству. У неё отсутствует шкала, а результаты измерений можно увидеть в цифровом виде на табло. Часто применяется в бытовых условиях и является частью мультиметра. В последнее время цифровое устройство заметно вытеснило приборы со стрелочной головкой.

Включение амперметра в сеть

Все приборы для измерения силы тока подключаются в сеть только последовательно.

Для правильного измерения и во избежание поломок необходимо придерживаться нескольких правил:

  • узнать, какой ток в сети (переменный или постоянный);
  • стрелка прибора должна располагаться на шкале за её серединой;
  • необходимо соблюдать полярность;
  • измеряемый ток не должен быть больше максимально возможного;
  • соответствие окружающей среды определённым требованиям;
  • отсутствие вибрации.

Когда необходимо провести измерение большой силы тока, необходимо прибегнуть к шунтам. Для этого берётся маленький участок цепи, из которого параллельно выведены резисторы. К ним и подключается амперметр. Из полученных результатов с помощью вычислений находится правильный показатель.

Часто для подключения прибора к сети используют трансформатор. Это делается в случаях, когда ток больше, чем измерительные возможности амперметра.

Токовые клещи измеряют ампераж без включения в электрическую цепь. Переменный ток, протекая по проводам, образует вокруг них магнитное поле. Бесконтактный амперметр подносится к проводнику, измеряет силу поля и выдаёт результат в амперах. Хоть это устройство не отличается большой точностью, но для быта оно вполне подходит. Его главные преимущества — удобство и безопасность.

Сфера применения и советы по выбору

Различные виды амперметров широко используются во многих сферах деятельности человека. Отраслями, в которых применяется этот прибор, являются:

  • энергетика;
  • электротехника;
  • радиоэлектроника;
  • строительство;
  • транспорт;
  • научные исследования.

В быту и повседневной жизни амперметр нужен для самостоятельного мелкого ремонта электроприборов. Автолюбители используют его в процессе контроля заряда аккумуляторов.

Если возникла необходимость срочно измерить переменный ток, а под рукой только амперметр постоянного тока, тогда можно выпрямить ток с помощью диодного моста и к нему подключить прибор. Несколько советов перед покупкой прибора:

  • если необходима повышенная точность, лучше подойдёт прибор с сопротивлением меньше 0,5 Ом;
  • антикоррозийное покрытие контактов продлит их срок службы;
  • герметичный корпус препятствует проникновению влаги в рабочий механизм и увеличивает износостойкость и точность;
  • для удобства больше всего подойдёт цифровой измеритель.

Соблюдая эти нехитрые правила, можно избежать покупки некачественного прибора и приобрести именно то, что нужно. Правильно выбранное устройство станет незаменимым помощником в работе и прослужит долгие годы.

Источник: https://220v.guru/fizicheskie-ponyatiya-i-pribory/ampermetry/ampermetry-peremennogo-i-postoyannogo-toka.html

Амперметры. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности

Чтобы измерить силу тока в некоторой электрической цепи, существуют приборы, называемые амперметры. Они включаются в цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметров очень мало, поэтому такое измерительное устройство не влияет на параметры электрического тока измеряемой цепи. Единицей измерения силы тока является ампер.

Шкалы приборов могут градуироваться в различных долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т.д. Соответственно такие приборы называют микроамперметрами, миллиамперметрами и т.д.

Чтобы расширить пределы измерений, амперметры включают в цепь с применением трансформатора, либо в параллели с шунтом.

В этом случае только небольшая часть тока будет протекать через амперметр, а основная часть тока пойдет через шунт.

Для крепления шунта к амперметру применяются специальные гайки. Запрещается подключать шунт к амперметру при включенном питании электрической сети. Полярность прибора при подключении также имеет большое значение. Если перепутать полярность, то стрелка прибора будет уходить в другую сторону, а цифровой амперметр, покажет отрицательную величину.

Виды амперметров

Точность показаний прибора зависит от принципа действия и вида устройства.

Существует два основных вида амперметров:

Первый вид в свою очередь делится на следующие устройства:

  • Магнитоэлектрические.
  • Электромагнитные.
  • Электродинамические.
  • Ферродинамические.

По виду измеряемого тока амперметры делятся:

  • Для переменного тока.
  • Для постоянного тока.

Существуют и другие специализированные приборы для измерения тока, которые применяются в узконаправленных областях, и не распространены так широко, как перечисленные выше.

Конструктивные особенности и работа

Магнитоэлектрические амперметры

Принцип действия такого вида прибора основывается на взаимодействии магнитного поля магнита и подвижной катушки, находящейся в корпусе прибора.

Достоинствами такого амперметра является низкое потребление электроэнергии при функционировании, высокая чувствительность и точность измерений. Все магнитоэлектрические амперметры оснащены равномерной градуировкой шкалы измерений. Это позволяет произвести измерения с высокой точностью.

К недостаткам магнитоэлектрического амперметра относится его сложность внутренней конструкции, наличие движущейся катушки. Такой прибор не является универсальным, так как он действует только для постоянного тока.

Несмотря на недостатки, магнитоэлектрический вид прибора широко применяется в различных областях промышленности, в лабораторных условиях.

Читайте также:  Что такое шинопровод, где и как используются, виды шинопроводов

Электромагнитные

Амперметры с электромагнитным принципом работы не имеют в своем устройстве движущейся катушки, в отличие от магнитоэлектрических моделей. Устройство их значительно проще. В корпусе находится специальное устройство и один или несколько сердечников, которые установлены на оси.

Электромагнитный амперметр имеет меньшую чувствительность, по сравнению с магнитоэлектрическим прибором. А значит, точность его измерений будет ниже. Преимуществами таких приборов является универсальность работы. Это означает, что они могут измерять силу тока как в цепи постоянного, так и переменного тока. Это значительно расширяет его сферу применения.

Электродинамические

Метод работы таких приборов заключается во взаимодействии электрических полей токов, которые проходят по электромагнитным катушкам. Конструкция прибора состоит из подвижной и неподвижной катушки. Универсальная работа на любом виде тока является основным достоинством электродинамических амперметров.

Из недостатков стоит выделить большую чувствительность, так как они реагируют даже на незначительные магнитные поля, расположенные в непосредственной близости к ним. Подобные поля способны создавать для электродинамических приборов большие помехи, поэтому такие амперметры применяют только в защищенном экраном месте.

Ферродинамические

Такие приборы, обладают наибольшей эффективностью и точностью измерений. Магнитные поля, расположенные рядом с прибором, не оказывают на него заметного влияния, поэтому нет необходимости в установке дополнительных защитных экранов.

Конструкция такого амперметра включает в себя замкнутый ферримагнитный провод, а также сердечник и неподвижную катушку. Такое устройство позволяет повысить надежность работы прибора.

Поэтому ферродинамические виды амперметров чаще всего используются в военной промышленности и оборонных учреждениях.

К его преимуществам также можно отнести удобство и простоту пользования, точность всех измерений, по сравнению с ранее рассмотренными видами приборов.

Цифровые

Кроме рассмотренных приборов, существует цифровой вид амперметров. В настоящее время они все шире используются в различных сферах производства, а также в бытовых условиях. Такая популярность цифровых приборов связана с удобством пользования, небольшими размерами и точными измерениями. Вес прибора также очень незначительный.

Цифровые модификации используют в различных условиях, он невосприимчив к вибрациям, в отличие от механических аналоговых приборов.

Цифровые приборы, не боятся незначительных механических ударов, которые возможны от работающего рядом оборудования. Расположение в вертикальной или горизонтальной плоскости прибора не имеет влияния на его работоспособность, так же как изменение температуры и давления. Поэтому такой прибор применяют в условиях внешней среды.

Измерение переменного и постоянного тока

Все рассмотренные приборы способны измерять постоянный ток. Однако иногда требуется измерить силу переменного тока. Если у вас для этого нет отдельного амперметра, то можно собрать элементарную схему.

Существуют и специальные приборы, измеряющие переменный ток. Оптимальным выбором прибора будет мультиметр, в котором имеется возможность измерения переменного тока.

Чтобы выполнить правильное измерение, необходимо определить вид тока, то есть, переменный ток в сети, или постоянный. В противном случае измерение будет ошибочным.

Общий принцип действия амперметра

Если рассматривать классический принцип работы амперметра, то его действие заключается в следующем.

На оси кронштейна вместе с постоянным магнитом расположен стальной якорь с закрепленной на нем стрелкой. Воздействуя на якорь, постоянный магнит передает ему магнитные свойства. В этом случае позиция якоря находится вдоль силовых линий, проходящих вдоль магнита.

Такая позиция якоря определяет нулевое расположение стрелки по градуированной шкале. При протекании тока от генератора или другого источника по шине, возле нее возникает магнитный поток. Силовые линии этого потока в точке расположения якоря направлены под прямым углом к силовым линиям магнита.

Магнитный поток, образованный электрическим током, действует на якорь, который стремится повернуться на 90 градусов. В этом ему мешает магнитный поток, образованный в постоянном магните. Сила взаимодействия двух потоков зависит от направления и величины электрического тока, протекающего по шине. На эту величину и происходит отклонение стрелки прибора от нуля.

Советы по выбору

Для более точных измерений следует выбирать прибор сопротивлением до 0,5 Ом. Лучше, если зажимы контактов будут покрыты специальным антикоррозийным слоем.

Корпус должен быть качественного изготовления, без повреждений, желательно герметичного исполнения, для предотвращения проникновения влаги. Это продлит его срок службы и повысит точность показаний.

Наиболее удобный вид амперметра – это цифровой. Хотя в настоящее время более популярными являются мультиметры, в состав которых также входит функция измерения тока.

Запрещается подключение амперметра в сеть напрямую без нагрузки, во избежание выхода его из строя. При измерениях нельзя прикасаться к неизолированным токоведущим элементам прибора, так как возможен удар электрическим током. При работе с амперметром следует соблюдать осторожность и внимательность.

Сфера применения

Цифровые и аналоговые приборы, используются в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. Особенно широко они применяются в энергетической отрасли промышленности, радиоэлектронике, электротехнике. Также их могут использовать в строительстве, в автомобильном и другом транспорте, в научных целях.

В бытовых условиях прибор также часто используется обычными людьми. Амперметр полезно иметь с собой в автомобиле, на случай выявления неисправностей электрооборудования в пути.

Аналоговые приборы до сих пор также применяются в различных областях жизни. Их преимуществом является то, что для работы не требуется подключение питания, так как они пользуются электричеством от измеряемой цепи. Также их удобство состоит в отображении данных.

Многим людям привычнее смотреть за стрелкой. Некоторые устройства оснащены регулировочным винтом, который позволяет точно настроить стрелку на нулевое значение.

Инертность работы прибора отрицательно влияет на его применяемость, так как для стрелки необходимо время для нахождения устойчивой позиции.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/ampermetry/

Как подключить амперметр, что это за прибор? — ElectrikTop.ru

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.

Шунт

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.

Источник: https://electriktop.ru/oborudovanie/kak-podklyuchit-ampermetr.html

Амперметр

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.

Читайте также:  Выбор асинхронного электродвигателя для работы в режиме динамического торможения самовозбуждением

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

Источник: https://electric-220.ru/news/ampermetr/2013-06-10-396

Что такое амперметр: виды и применение

Вас интересует, как можно измерить силу тока электричества и какой прибор для этого использовать? Постараемся ответить на эти вопросы максимально подробно. Итак, с целью измерения силы тока всегда использовался прибор, который называют амперметр.

В любом проводнике, по которому течет ток, с помощью этого прибора можно измерить его силу. Характеризуется такая сила количеством электронов, проходящих в проводнике за определённую единицу времени. Конечно, все электроны невозможно замерить — их миллиарды.

Поэтому и придумали единицу, которая измеряет силу тока – ампер. Именно в этом значении и отображает свои показания амперметр. Кроме замера ампер, амперметр может определять и другие значения, такие как мкА – микроампер, и мА – миллиампер.

Но в двух последних случаях такое устройство будет носить немного другое название – миллиамперметр и микроамперметр. В статье мы затронем только один прибор, который используется для замера ампер.

Типы амперметров

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

  • Магнитоэлектрический
  • Электромагнитный
  • Электродинамический
  • Ферродинамический

Есть и другие типы, но эти наиболее интересны, так как применяются чаще всего. Каждый работает по своему принципу. Рассмотрим их более подробно.

Магнитоэлектрический прибор

Принцип работы устройства основан на взаимодействии катушки подвижного типа и магнитного поля постоянного магнита, расположенных внутри корпуса.

1 — корректор; 2 — противодействующие пружины; 3 — подвижная катушка; 4 — полюсные наконечники; 5 — стрелка; 6 — сердечник

К достоинствам прибора относится малое потребление мощности во время работы и хорошая измерительная чувствительность с низким коэффициентом отклонений. Также стоит отметить, что все электромагнитные амперметры имеют равномерную шкалу отображения необходимой характеристики. Поэтому можно сделать ровные замеры силы тока с максимальной точностью.

Лабораторная версия магнитоэлектрического амперметра

Из минусов прибора отмечается его сложное устройство, а именно наличие подвижной катушки. К тому же он работает исключительно от постоянного тока, так что это устройство нельзя назвать универсальным. Но несмотря на такие недостатки, магнитоэлектрический  прибор  пользуется большой популярностью и часто используется в самых разных сферах: как в лабораториях, так и на крупных предприятиях.

Электромагнитный прибор

Это приспособление не имеет подвижной катушки, как у предыдущего вида. Его устройство очень простое. В нем расположен специальный механизм и сердечники. Но сердечник может быть всего один. Сердечники устанавливаются на ось.

Электромагнитный прибор обладает меньшим диапазоном чувствительности, в отличии от магнитоэлектрической модели. Соответственно, точность его замеров ниже. Но у него есть и преимущества, а именно работа как при переменном, так и при постоянном токе, поэтому им очень легко пользоваться.

Электродинамические амперметры

Принцип работы этих моделей основан на взаимодействии полей тока, протекающих по магнитным катушкам. В приборе имеется как подвижная, так и неподвижная катушки. Это основное его преимущество – универсальность.

Недостаток прибора в том, что он слишком чувствителен, поэтому улавливает любые магнитные поля, находящиеся в радиусе его работы. Такие поля могут создавать достаточно сильные помехи, поэтому прибор необходимо использовать только в экранированных зонах.

Ферродинамические амперметры

Этот амперметр является самым точным и эффективным. Сторонние магнитные поля на него практически не оказывают никакого влияния. Соответственно, он не нуждается в дополнительном экранировании. Устройство этого надежного и прочного приспособления состоит из ферримагнитного замкнутого провода.

Также в нем расположены неподвижная катушка и сердечник. Такая схема позволяет получить максимально надежные показатели. Именно поэтому ферродинамический амперметр часто применяется в государственных оборонных учреждениях.

Им легко пользоваться, он удобен, а главное — все получаемые им показатели наиболее точны, в отличие от предыдущих разновидностей.

Амперметры данного типа предназначены для профессиональных высокоточных измерений

Цифровые модели

Кроме аналоговых амперметров, описанных выше, есть и другая разновидность, впитавшая в себя все современные технологии – цифровые амперметры. Сегодня они завоевывают все больше популярности.

Это связано с тем, что подобное приспособление крайне удобно в работе, им легко пользоваться, к тому же прибор имеет небольшие размеры и выдает точные показания. Плюс ко всему — он очень мало весит. Цифровой прибор можно применять в самых разнообразных условиях, он не боится ни тряски, ни вибрации.

Механический прибор с такими условиями не справится и не даст точных показаний, в отличие от цифрового.

Стоит отметить, что цифровые модели устойчивы к ударам, поэтому с ними можно работать в непосредственной близи с различными механизмами без страха повреждения прибора. В отличие от механических моделей, его можно использовать в горизонтальном и вертикальном положениях.

С помощью цифрового циферблата можно следить за изменениями всех величин с максимально допустимой точностью и с минимальными погрешностями. На такой прибор не оказывают влияние ни атмосферные, ни температурные давления, что позволяет использовать его в условиях улицы.

Подключение амперметра

Чтобы снять точные замеры силы тока, прибор надо правильно подключить. Нужно правильно выбрать шунт: он должен быть немного ниже замеряемого тока. Для его крепления к амперметру используются расположенные на нем специальные гайки. Также обязательно надо отключить подачу тока на устройство.

Амперметр всегда подключается в цепь последовательно

Когда электронный или аналоговый прибор будет подключен в цепь с шунтом, важно проверить правильность полярностей. Это один из самых важных моментов. Только после этого подключается питание обесточенного прибора и проводятся замеры. Прибор, в зависимости от своего типа, показывает разные данные, и их точность напрямую зависит от того, по какому принципу работает амперметр.

Где применяются?

Механические и цифровые амперметры могут применяться в разных сферах. На предприятиях по производству тепловой или электрической энергии они получили широчайшее распространение. Кроме этого, их активно применяют различные лаборатории. Такой прибор находит применение и в:

  • автомобилестроении
  • строительстве
  • точных науках

Но не только крупные организации используют данный прибор: он популярен и среди обычных людей. Практически любой опытный автолюбитель имеет подобное устройство для замеров показателей энергоснабжения своего транспорта.

Правила безопасности

Категорически запрещено подключать амперметр в сеть электропитания без подачи нагрузки на него. Если это правило не соблюдать, то прибор просто сгорит.

Нельзя касаться оголенных проводов руками и другими частями тела во время замеров силы тока. Иначе можно получить электрический удар.

Следует быть крайне внимательным и осторожным при работе с таким приспособлением, особенно с аналоговыми разновидностями.

Как правильно выбрать нужный прибор?

Прежде нужно определиться, что именно требуется от прибора. Если нужна маленькая погрешность во время замеров, то следует приобретать модель с сопротивлением около 0-0,5 Ом. Желательно, чтобы все контактные зажимы были покрыты антикоррозийным покрытием так же, как и другие элементы устройства.

Вид корпуса тоже имеет значение. Если он ровный и герметичный, то прибор будет работать без погрешностей, в него не попадет влага и не испортит его. Все это гарантирует максимальную долговечность и точность устройства.

Как должен храниться прибор?

Требования для хранения устройств для замера силы тока достаточно высоки, и чем точнее его измерительные способности, тем выше требования. От их соблюдения зависит срок службы и точность замеров.

Поэтому важно поддерживать указанную в паспорте влажность и температуру в помещении, где хранится амперметр. Если он аналоговый, то недопустимы никакие механические воздействия, тряска, удары, падения. В случае с электрическими моделями все это незначительно.

Рекомендуется каждые полгода проверять прибор в органах Госстандарта. И, конечно, самое важное – ознакомиться с правилами его эксплуатации и соблюдать их.

Источник: https://voltland.ru/izmereniya/chto-takoe-ampermetr.html

Амперметр

ПодробностиКатегория: АПросмотров: 5902

АМПЕРМЕТР, прибор для измерения силы тока в электрической цепи. Амперметр включается последовательно с источником тока.

По конструкции и принципу действия различают:
1) Амперметры с неподвижным постоянным магнитом, основанные на действии поля, создаваемого постоянным магнитом, на подвижную катушку, по которой проходит ток. Угол отклонения α рамки пропорционален силе протекающего тока I.

Амперметр этого типа принадлежат к числу апериодических приборов, устанавливающихся в конечном положении почти без колебаний, что объясняется индуктированием токов Фуко (торможение) в рамке прибора. Применяются при измерениях постоянного тока.

Достоинства: точность показаний до 0,1%, равномерность шкалы, апериодичность, независимость показаний от влияния внешних магнитных полей. Недостатки: постепенное ослабление магнитных свойств постоянного магнита и дороговизна прибора.

2) Амперметры электродинамические. Измеряемый ток проходит последовательно через две катушки, взаимное притяжение которых пропорционально квадрату силы тока. Обыкновенно одна катушка бывает неподвижной, а другая вращается. Амперметры этого типа дают одинаковые показания при постоянном и при переменном токе и потому м. б. градуированы постоянным током.

Электродинамические амперметры выполняются в трех видах: без железа, с железной защитой и с железным ярмом (ферродинамические амперметры). Амперметры без железа применяются преимущественно для лабораторных измерений. Ферродинамические амперметры применяются в качестве прочных технических приборов достаточной точности (погрешность < 1%).

3) Амперметры с подвижным железом. Сердечник В из мягкого железа втягивается соленоидом S (фиг. 1) при прохождении через него тока. Втягивающая сила f сердечника пропорциональна квадрату силы тока I в подвижной катушке: f = Cl2 (О — постоянный коэффициент, зависящий от размеров соленоида и сердечника). Т. о.

Читайте также:  Реверс и торможение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

по продольному перемещению сердечника можно судить о силе тока, протекающего по соленоиду. Т. к.

всегда f≥ 0, то амперметры с подвижным железом пригодны для измерений как постоянного, так и переменного токов; но для переменного тока кажущееся сопротивление прибора больше его омического сопротивления r при постоянном токе; поэтому амперметры специально градуируются на каждый род тока.

Амперметры этого типа находят весьма широкое применение в грубых промышленных измерениях вследствие своей простоты в конструктивном отношении и дешевизны по сравнению с более точными лабораторными приборами.
4) Амперметры тепловые.

Принцип действия тепловых амперметров основан на увеличении длины или на прогибе проводника от нагрева под действием проходящего по нему электрического тока. Зависимость между силой тока I, протекающего по проводнику, и его удлинением λ выражается формулой l2 = Сλ, где С — коэффициент, зависящий от сопротивления проводника, его длины и коэффициента линейного расширения.

Наиболее распространенным амперметром этого типа является амперметр фирмы Гартман и Браун, состоящий из платино-серебряной или платино-иридиевой проволоки АВ (фиг. 2), по которой проходит измеряемый ток. К середине проволоки АВ припаяна другая проволока b, которая оттягивается посредством кокона с пружиной f влево. Кокон с перекинут через блок, соединенный со стрелкой z.

От нагревания проходящим током проволока АВ удлиняется, b оттягивается пружиной f (пунктирные линии) влево, а кокон вращает блок со стрелкой вправо. Апериодичность прибора достигается токами Фуко, индуктируемыми в соединенном со стрелкой алюминиевом диске, помещенном для этой цели в прибор. Достоинства: пригодность для измерений как постоянного, так и переменного токов, независимость показаний от влияния внешних магнитных полей и от частоты тока и апериодичность. Недостатки: небольшая точность показаний, чувствительность к перегрузкам, наконец, зависимость показаний от температуры окружающей среды и дороговизна прибора.

5) Амперметры индукционные. Служат исключительно для измерений переменного тока. По принципу действия разделяются на две группы: а) Амперметрыс электромагнитным экраном. Если перед электромагнитом М (фиг.

3), питаемым током, расположить медный диск В, то в этом диске будут индуцироваться замыкаемые на себя токи Фуко, сдвинутые по фазе на 180° относительно тока в обмотке электромагнита. Эти токи, притягиваясь один к другому, создадут вращающий момент для диска.

 Если на оси диска поместить пружину, то диск вращаться не будет, а лишь повернется на угол, соответствующий величине тока, проходящего по обмотке электромагнита. Достоинства: точность показаний, простота и надежность конструкции, нечувствительность к перегрузкам. Недостатки: зависимость показаний от частоты тока и от температуры окружающей среды.

б) Амперметры с вращающимся магнитным полем (Феррариса). Имеют одну обмотку АА (фиг. 4), состоящую из небольшого числа витков толстой проволоки, включенную в цепь последовательно, и вторую ВВ — из большого числа оборотов тонкой проволоки, включенную параллельно.

Сдвиг фаз в 90° между токами в толстой и тонкой обмотках достигается соответствующим подбором значений безындукционного сопротивления В, включенного для этой цели последовательно с толстой обмоткой, и индукционной катушки L, включенной последовательно с тонкой обмоткой (фиг. 5).

Шунтирование амперметров.

Во избежание употребления очень толстой, а, следовательно, и более жесткой проволоки для свивки обмотки амперметра при измерениях больших токов, применяются косвенные измерения, основанные на том, что часть измеряемого тока проходит через параллельно включенное небольшое сопротивление — шунт, изготовляемый обычно из металлической, константановой ленты. Зная сопротивление обмотки амперметра и сопротивление шунта, можно определить силу тока. Шунтированный амперметр может быть употребляем лишь с соответствующим ему шунтом, поэтому во избежание неправильных включений шунт снабжается тем же номером, что и номер амперметра.

В цепях высокочастотного тока (радиотехнической установки) шунтирование применить затруднительно, т. к.

сопротивление шунта возрастает с увеличением частоты и при больших частотах значительное изменение кажущегося сопротивления шунта делает невозможным правильное измерение тока.

В таких цепях обычно применяют следующие методы: а) обходятся без шунта, ослабляя ток в приборе разветвлением его на ряд параллельных ветвей, или (в амперметрах до 1 А) используют только одну проволоку;

б) применяют индуктивный или емкостный шунт, выбирая такие соотношения R, L и С, чтобы:

в обоих случаях зависимость от частоты исключается; в) устраивают амперметры барабанного типа (фиг.

6), при котором ток проходит по всем ленточкам равномерно, а в приведении в движение стрелки амперметра участвует лишь одна ленточка; г) для измерения слабых радиочастотных токов применяют термопарные амперметры и миллиамперметры; это приборы, показания которых зависят от изменения в термодвижущей силе, возникающей в термоэлементе, нагреваемом измеряемым током;

д) для измерения слабых токов употребляют также термоэлементы в сочетании с гальванометрами и термогальванометры.

При измерениях с приборами групп (г) и (д) особое внимание следует обращать на сохранение постоянства тепловых условий в окружающем амперметр пространстве. Амперметры для измерений в цепи переменного тока с нагрузкой больше 500 А включаются в цепь при помощи т. н.

измерительных трансформаторов, или трансформаторов тока, играющих роль шунта. Трансформатор тока может заметным образом влиять на точность показаний включаемого через него амперметра.

Во избежание этого, к трансформатору предъявляют требования постоянства коэффициента трансформации и приближения к нулю сдвига фаз между токами в первичной и вторичной обмотках; это достигается применением хорошо расслоенного железа с высокими магнитными свойствами и устройством сердечника трансформатора с минимальным рассеянием магнитного потока.

Поэтому при включении амперметра переключатель снабжается добавочным приспособлением, замыкающим вторичную обмотку трансформатора на короткое, когда он отключается от амперметра, для того чтобы трансформатор не работал с ненагруженной вторичной обмоткой.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 1 — 1927 г.

Источник: http://AzbukaMetalla.ru/entsiklopediya/a/ampermetr.html

Сила тока. Амперметр — урок. Физика, 8 класс

В процессе своего движения вдоль проводника заряженные частицы (в металлах это электроны) переносят некоторый заряд. Чем больше заряженных частиц, чем быстрее они движутся, тем больший заряд будет ими перенесён за одно и то же время.

Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 секунду, определяет силу тока в цепи.

Сила тока ((I)) — скалярная величина, равная отношению заряда ((q)), прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени ((t)), в течение которого шёл ток.

, где (I) — сила тока, (q) — заряд, (t) — время.

Единица измерения силы тока в системе СИ — ([I] = 1 A) (ампер).

В 1948 г. было предложено в основу определения единицы силы тока положить явление взаимодействия двух проводников с током:

при прохождении тока по двум параллельным проводникам в одном направлении проводники притягиваются, а при прохождении тока по этим же проводникам в противоположных направлениях — отталкиваются.

За единицу силы тока (1 A) принимают силу тока, при которой два параллельных проводника длиной (1) м, расположенные на расстоянии (1) м друг от друга в вакууме, взаимодействуют с силой (0,0000002)(H).

Единица силы тока называется ампером ((A)) в честь французского учёного А.М. Ампера.

Андре-Мари Ампер

(1775 — 1836)

А.М. Ампер ввёл такие термины, как электростатика, электродинамика, соленоид, ЭДС, напряжение, гальванометр, электрический ток и т.д.

Ампер — довольно большая сила тока. Например, в электрической сети квартиры через включённую (100) Вт лампочку накаливания проходит ток с силой, приблизительно равной (0,5A). Ток в электрическом обогревателе может достигать (10A), а для работы карманного микрокалькулятора достаточно (0,001A).

Помимо ампера на практике часто применяются и другие (кратные и дольные) единицы силы тока, например, миллиампер (мА) и микроампер (мкА):
(1 мA = 0,001 A), (1 мкA = 0,000001 A), (1 кA =1000 A).
То есть (1 A = 1000 мA), (1 A = 1000000 мкA), (1 A = 0,001 кA).

Если электроны перемещаются в одном направлении, т.е. — от одного полюса источника тока к другому, то такой ток называют постоянным.

Переменным называется ток, сила и направление которого периодически изменяются.

В бытовых электросетях используют переменный ток напряжением (220) В и частотой (50) Гц. Это означает, что ток за (1) секунду (50) раз движется в одном направлении и (50) раз — в другом. У источников переменного тока нет полюсов. У многих приборов имеется блок питания, который преобразует переменный ток в постоянный (у телевизора, компьютера и т.д.).

Силу тока измеряют амперметром. В электрической цепи он обозначается так:

Обрати внимание!

Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором нужно измерить. Амперметр нельзя подсоединять к источнику тока, если в цепь не подключён потребитель!

Измеряемая сила тока не должна превышать максимально допустимую силу тока для измерения амперметром. Поэтому существуют различные амперметры.

Микроамперметр

Миллиамперметр

Амперметр

Килоамперметр

Обрати внимание!

Различают амперметры для измерения силы постоянного тока и силы переменного тока.

Их можно различить по обозначениям: 

  • «~» означает, что амперметр предназначен для измерения силы переменного тока;
  • «» означает, что амперметр предназначен для измерения силы постоянного тока.

Можно обратить внимание на клеммы прибора. Если указана полярность («(+)» и «(-)»), то это прибор для измерения постоянного тока.

Иногда используют буквы (AC/DC). В переводе с английского (AC) (alternating current) — переменный ток, а (DC) (direct current) — постоянный ток.
 

Для измерения силы постоянного тока

Для измерения силы переменного тока

Для измерения силы тока можно использовать и мультиметр. Перед измерением необходимо прочитать инструкцию, чтобы правильно подключить прибор.

Обрати внимание!

Включая амперметр в цепь постоянного тока, необходимо соблюдать полярность (см. рисунок): провод, который идёт от положительного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «+»; провод, который идёт от отрицательного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «-».

Если полярность на источнике тока не указана, следует помнить, что длинная линия соответствует плюсу, а короткая — минусу.

В цепь переменного тока включается амперметр для измерения переменного тока. Он полярности не имеет.

Обрати внимание!

В цепи, состоящей из источника тока и ряда проводников, соединённых так, что конец одного проводника соединяется с началом другого, сила тока во всех участках одинакова.

Это видно из опыта, изображённого на рисунке.

Обрати внимание!

Безопасным для организма человека можно считать переменный ток силой не выше (0,05 A), ток силой более (0,05 — 0,1 A) опасен и может вызвать смертельный исход.

Источники:

Пёрышкин А.В. Физика, 8 класс// ДРОФА, 2013.

http://class-fizika.narod.ru/8_28.htm http://school.xvatit.com/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0_%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%B0

http://physics.kgsu.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=217&Itemid=72

http://kamenskih2.narod.ru/untitled74.htm

Источник: https://www.yaklass.ru/p/fizika/8-klass/elektricheskie-iavleniia-12351/sila-toka-ampermetr-14605/re-aff2020d-84ab-44b6-85cb-4dcb4940d9fc

Ссылка на основную публикацию