Амперметър

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Схема на включване

Амперметърът е уред за измерване на силата на електрически ток в ампери (А). [1] Терминът е съставен от наименованието на мерната единица за сила на тока ампер и от гръцки μετρέω — измервам.

Амперметърът винаги се включва последователно в измерваната електрическа верига. Включването му към електродите на източник на ток, както се включва волтметър, е авариен режим и не трябва да се допуска!

Принцип на измерване[редактиране | редактиране на кода]

Конструкцията на амперметрите с електромеханическо отчитане силата на тока, се основава на взаимодействието между електрическия ток и магнитна система от постоянен магнит или електромагнит. По принцип измервателните системи регистрират взаимодействието между постоянен ток и магнитно поле. Измерването на променлив ток се осъществява от същите системи, като се измерва ефективната стойност на постояннотоковата съставка след изправянето му посредством изправителни електронни схеми. Резултатите от измерването се регистрират от подвижна стрелка монтирана към подвижна част (например алуминиева рамка с навита бобинка през която протича измервания ток) и спирални пружинки. Бобината се завърта така, че да обхване максимален магнитен поток. При равенство на въртящия момент от взаимодействието на електромагнитните сили, породени от протичащия ток и съпротивителния момент на пружината (или торзионен механизъм работещ на усукване), стрелката отчита чрез степента на завъртване силата на тока по разграфената скала. [2] Разновидностите на системите измервателни прибори са основно в конструктивните особености при създаването на въртящия момент в измерителния прибор.

Видове конструкции на измерителния механизъм[редактиране | редактиране на кода]

Схема на конструкция на магнитоелектричен амперметър
Галванометър

Стрелкова система с непосредствено включване в измерваната верига[редактиране | редактиране на кода]

Най-разпространеният измервателен механизъм при амперметрите е този при който движещата се част е включена директно в електрическата верига. Завъртането на подвижната част е пропорционална на силата на протичащия ток през системата. По принципа на създаване на въртящият момент биват: магнитоелекрически; електромагнитни; електродинамични; индукционни; термоелектрически; фотоелектрически.

Стрелкова система и електронна схема включена в измерваната верига[редактиране | редактиране на кода]

Тази измервателна система има електронна схема за усилване на сигнала от измерването подаван на измервателната система. С това се постига не само точни измервания в областта на най-малките стойности на измервания ток, в сравнение с този на пълно отклонение за конкретния измервателен обхват, но и защита от претоварване на измервателната система.

Електронна схема включена в измерваната верига и цифров индикатор[редактиране | редактиране на кода]

Тази схема се използва в преносимите, многофункционални измерителни прибори - мултицетите. Посредством превключвател се сменят не само обхватите, но и измерваният токов параметър. Цифровата индикация на течни кристали и електронизацията на измерителните системи, позволяват рязко намаляване на размерите и висока надеждност на приборите.

Амперметри за измерване на постоянен ток[редактиране | редактиране на кода]

Амперметрите построени на принципа на магнитоелектричната система измерват само постоянен ток. Обикновено към апарата се включва шунт подходящ за измервателния обхват. Предимствата им е в равномерната скала, бързо се успокояват при измерване, много точни като измерители и не се влияят от външни магнитни полета, поради наличието на силно поле на собствения подковообразен магнит на системата. Недостатъците им са че не търпят претоварване и са с висока производствена цена. [2]

Амперметри за измерване на променлив ток[редактиране | редактиране на кода]

За измервания силата само на променлив ток се използват индукционните и детекторните амперметри. Останалите системи също се използват като при необходимост се ползва изправителна електронна схема.

Измерване с амперметър[редактиране | редактиране на кода]

Скалата на амперметрите се градуира в микроампери, милиампери, ампери или килоампери, в зависимост от конструктивно заложените предели за измерване и потребността за приложение. В комбинираните измервателни уреди - мултицети, посредством превключвател може да се сменя обхвата, като се разширяват границите на измерваната величина на тока.

Схема[редактиране | редактиране на кода]

При измерването в частта от измерваната електрическа верига, амперметърът винаги се включва последователно.

Разширяване на обхвата[редактиране | редактиране на кода]

Токови клещи — амперметър с токов трансформатор за безконтактно измерване на ток с големи стойности

Увеличаването на измервателния обхват на един амперметър, при използването на същата стрелкова или електронна измервателна система може да се реализира посредством допълнително поставени елементи:

  • шунт (прецизно оразмерен нискоомен жичен резистор) или набор от шунтове за повече на брой измервателни обхвати. Включеният паралелно на амперметъра шунт позволява преразпределението на електрическия ток в измерваната верига, като се използва електротехническата теория за паралелно свързване на резистори. Повечето ток минава през шунтиращата верига и само малка част преминава през амперметъра. Това позволява на амперметъра да измерва електрически ток с високи стойности. Шунтът се използва за разширяване на обхвата при амперметри за измерване на прав и променлив ток.
  • токов трансформатор за измервания в променливотокови вериги, като първичната му намотка се свързва последователно в измерваната верига. Измервателният уред се свързва към вторичната намотка на трансформатора и двете вериги са галванично развързани. Характерното е, че измервателния токов трансформатор работи почти в режим на късо съединение. Поради силното противодействие на вторичната намотка основният магнитен поток е намален. Авариен режим за системата токов трансформатор-измерителен уред е отварянето на вторичната верига и трансформатора да работи на празен ход. Поради рязкото увеличаване на магнитния поток и увеличаване на напрежението на изводите на вторичната намотка, съществува опасност от пробив в изолацията и повреждане на системата за измерване. [3]

Класове на точност[редактиране | редактиране на кода]

Високата точност на измерването на силата на електрическия ток се определя от качеството на измервателен уред. Основното изискване към амперметъра е да има много ниско вътрешно съпротивление (в идеалния случай R=О Ω), за да не внася промени в измерваната електрическа верига.

Произвеждат се като лабораторни уреди с клас на точност 0,1 - 0,5, за монтаж в табло 1 - 2, 5 или комбинирани измервателни уреди с приетата т.нар. техническа точност 4,5 %.

Вижте още[редактиране | редактиране на кода]

Бележки[редактиране | редактиране на кода]

  1. Сарман, Жан-Пиер. Енциклопедичен речник по физика, Превод от френски и съставителство проф. Петко Девенски, Издателство Мартилен, София, 1995, с. 43 ISBN 954-598-041-9
  2. а б Ананиев, Л, М. Чаушев. Електротехника, Държавно издателство „Техника“, София, 1993,с. 42-43
  3. Ананиев, Л, М. Чаушев. Електротехника, Държавно издателство „Техника“, София, 1993, с. 137