Введение амперметра

Обзор

Амперметр — это прибор, используемый для измерения силы тока в цепях переменного и постоянного тока.На принципиальной схеме обозначение амперметра — «круг А».Значения тока указаны в «амперах» или «А» в качестве стандартных единиц.

Амперметр выполнен по действию на проводник с током в магнитном поле силой магнитного поля.Внутри амперметра находится постоянный магнит, который создает магнитное поле между полюсами.В магнитном поле находится катушка.На каждом конце витка имеется спиральная пружина.Каждая пружина соединена с выводом амперметра.Между пружиной и катушкой соединен вращающийся вал.На передней части амперметра есть стрелка.При прохождении тока ток проходит через магнитное поле вдоль пружины и вращающегося вала, и ток пересекает линию магнитного поля, поэтому катушка отклоняется силой магнитного поля, которое приводит в движение вращающийся вал. и указатель для отклонения.Поскольку величина силы магнитного поля увеличивается с увеличением тока, величину тока можно наблюдать по отклонению стрелки.Это называется магнитоэлектрический амперметр, который мы обычно используем в лаборатории.В младших классах средней школы диапазон используемого амперметра обычно составляет 0–0,6 А и 0–3 А.

Принцип работы

Амперметр выполнен по действию на проводник с током в магнитном поле силой магнитного поля.Внутри амперметра находится постоянный магнит, который создает магнитное поле между полюсами.В магнитном поле находится катушка.На каждом конце витка имеется спиральная пружина.Каждая пружина соединена с выводом амперметра.Между пружиной и катушкой соединен вращающийся вал.На передней части амперметра есть стрелка.Отклонение указателя.Поскольку величина силы магнитного поля увеличивается с увеличением тока, величину тока можно наблюдать по отклонению стрелки.Это называется магнитоэлектрический амперметр, который мы обычно используем в лаборатории.

Как правило, токи порядка микроампер или миллиампер могут быть непосредственно измерены.Для измерения больших токов амперметр должен иметь параллельный резистор (также известный как шунт).В основном используется измерительный механизм магнитоэлектрического счетчика.Когда значение сопротивления шунта должно пропускать полный ток, амперметр полностью отклоняется, то есть показание амперметра достигает максимума.Для токов в несколько ампер в амперметре можно установить специальные шунты.Для токов выше нескольких ампер используется внешний шунт.Величина сопротивления сильноточного шунта очень мала.Во избежание ошибок, вызванных добавлением к шунту сопротивления выводов и контактного сопротивления, шунт должен быть четырехполюсным, то есть иметь две клеммы тока и две клеммы напряжения.Например, когда внешний шунт и милливольтметр используются для измерения большого тока 200 А, если стандартный диапазон используемого милливольтметра составляет 45 мВ (или 75 мВ), тогда значение сопротивления шунта составляет 0,045/200 = 0,000225 Ом (или 0,075/200=0,000375 Ом).При использовании кольцевого (или ступенчатого) шунта можно изготовить многодиапазонный амперметр.

Aприменение

Амперметры используются для измерения значений тока в цепях переменного и постоянного тока.

1. Амперметр с вращающейся катушкой: оснащен шунтом для снижения чувствительности, его можно использовать только для постоянного тока, но выпрямитель также можно использовать для переменного тока.

2. Амперметр с вращающимся железным листом: когда измеряемый ток протекает через неподвижную катушку, создается магнитное поле, и лист мягкого железа вращается в генерируемом магнитном поле, которое можно использовать для проверки переменного или постоянного тока, что является более прочным. но не так хорошо, как чувствительные амперметры с вращающейся катушкой.

3. Амперметр термопары: его также можно использовать для переменного или постоянного тока, и в нем есть резистор.Когда протекает ток, нагревание резистора повышается, резистор контактирует с термопарой, а термопара соединяется с измерителем, таким образом образуя амперметр с термопарой. Этот косвенный измеритель в основном используется для измерения высокочастотного переменного тока.

4. Амперметр с горячей проволокой: при использовании зажмите оба конца проволоки, проволока нагревается, а ее удлинение заставляет указатель вращаться по шкале.

Классификация

По характеру измеряемого тока: амперметр постоянного тока, амперметр переменного тока, универсальный измеритель переменного и постоянного тока;

По принципу работы: магнитоэлектрический амперметр, электромагнитный амперметр, электрический амперметр;

По диапазону измерения: миллиампер, микроампер, амперметр.

Руководство по выбору

Измерительный механизм амперметра и вольтметра в основном одинаков, но соединение в измерительной цепи другое.Поэтому при выборе и использовании амперметров и вольтметров следует учитывать следующие моменты.

⒈ Выбор типа.Когда измеряется постоянный ток, следует выбрать измеритель постоянного тока, то есть измеритель измерительного механизма магнитоэлектрической системы.При измерении переменного тока следует обратить внимание на его форму волны и частоту.Если это синусоида, ее можно преобразовать в другие значения (например, максимальное значение, среднее значение и т. д.) только путем измерения эффективного значения, и можно использовать любой тип измерителя переменного тока;если это несинусоидальная волна, она должна различать, что необходимо измерить. Для среднеквадратичного значения можно выбрать прибор магнитной системы или ферромагнитной электрической системы, а среднее значение прибора системы выпрямителя можно определить. выбрано.Прибор измерительного механизма электрической системы часто используется для точного измерения переменного тока и напряжения.

⒉ Выбор точности.Чем выше точность прибора, тем дороже цена и сложнее обслуживание.Более того, если другие условия не соблюдаются должным образом, прибор с высоким уровнем точности может не получить точных результатов измерений.Поэтому в случае выбора низкоточного прибора для удовлетворения требований к измерениям не следует выбирать высокоточный прибор.Обычно в качестве стандартных метров используются 0,1 и 0,2 метра;0,5 и 1,0 метра используются для лабораторных измерений;инструменты ниже 1,5 обычно используются для инженерных измерений.

⒊ Выбор диапазона.Чтобы в полной мере сыграть роль точности прибора, необходимо также разумно выбрать предел прибора по величине измеряемой величины.При неправильном выборе погрешность измерения будет очень большой.Как правило, показания измеряемого прибора превышают 1/2~2/3 максимального диапазона прибора, но не могут превышать его максимальный диапазон.

⒋ Выбор внутреннего сопротивления.При выборе измерителя внутреннее сопротивление измерителя также следует выбирать в соответствии с величиной измеряемого импеданса, в противном случае это приведет к большой погрешности измерения.Поскольку величина внутреннего сопротивления отражает потребляемую мощность самого счетчика, при измерении тока следует использовать амперметр с наименьшим внутренним сопротивлением;при измерении напряжения следует использовать вольтметр с наибольшим внутренним сопротивлением.

Mтехническое обслуживание

1. Строго соблюдайте требования инструкции, храните и используйте ее в допустимых пределах температуры, влажности, запыленности, вибрации, электромагнитного поля и других условий.

2. Инструмент, хранившийся длительное время, следует регулярно проверять и удалять из него влагу.

3. Приборы, которые использовались в течение длительного времени, должны быть подвергнуты необходимой проверке и корректировке в соответствии с требованиями к электрическим измерениям.

4. Не разбирайте и не отлаживайте прибор по своему желанию, иначе это повлияет на его чувствительность и точность.

5. Для приборов с батареями, установленными в счетчике, обратите внимание на проверку разрядки батареи и своевременно заменяйте их, чтобы избежать перелива электролита батареи и коррозии деталей.Для счетчика, который не используется в течение длительного времени, необходимо извлечь батарею из счетчика.

Вопросы, требующие внимания

1. Проверьте содержимое перед вводом амперметра в эксплуатацию.

а.Убедитесь, что сигнал тока хорошо подключен и нет явления обрыва цепи;

б.Убедитесь, что последовательность фаз текущего сигнала правильная;

в.Убедитесь, что источник питания соответствует требованиям и правильно подключен;

д.Убедитесь, что линия связи подключена правильно;

2. Меры предосторожности при использовании амперметра

а.Строго соблюдайте рабочие процедуры и требования настоящего руководства и запрещайте любые операции с сигнальной линией.

б.При настройке (или изменении) амперметра убедитесь, что установленные данные верны, чтобы избежать ненормальной работы амперметра или неверных данных испытаний.

в.Считывание данных амперметра должно осуществляться в строгом соответствии с правилами эксплуатации и данным руководством во избежание ошибок.

3. Последовательность снятия амперметра

а.Отключить питание амперметра;

б.Сначала замкните линию токового сигнала, а затем удалите ее;

в.Снимите шнур питания и линию связи амперметра;

д.Снимите оборудование и храните его должным образом.

Tустранение неполадок

1. Явление неисправности

Явление а: соединение цепи точное, закройте электрический ключ, переместите скользящую часть скользящего реостата от максимального значения сопротивления до минимального значения сопротивления, текущий номер индикации не меняется постоянно, только ноль (стрелка не двигается ) или слегка переместите скользящую часть, чтобы указать значение полного смещения (игла быстро отклоняется к головке).

Явление b: Соединение цепи правильное, закройте электрический ключ, стрелка амперметра сильно колеблется между нулем и полным значением смещения.

2. Анализ

Полный ток смещения головки амперметра относится к уровню микроампер, а диапазон расширяется за счет параллельного подключения шунтирующего резистора.Минимальный ток в общей экспериментальной схеме составляет миллиампер, поэтому при отсутствии такого шунтирующего сопротивления стрелка измерителя попадет на полное смещение.

Два конца шунтирующего резистора зажимаются вместе двумя наконечниками для пайки, а два конца измерительной головки скрепляются верхней и нижней крепежными гайками на клемме и клеммной стойке.Крепежные гайки легко ослабляются, что приводит к отделению шунтирующего резистора от головки счетчика (происходит явление отказа а) или плохому контакту (явление отказа б).

Причина внезапного изменения номера измерительной головки заключается в том, что при включении цепи скользящая часть варистора помещается в положение с наибольшим значением сопротивления, а скользящая часть часто перемещается к изолирующей фарфоровой пластине. трубка, что приводит к разрыву цепи, поэтому текущий номер индикации: ноль.Затем немного переместите скользящую часть, и она войдет в контакт с проводом сопротивления, и цепь действительно замкнется, в результате чего текущее значение индикации внезапно изменится на полное смещение.

Метод устранения заключается в том, чтобы затянуть крепежную гайку или снять заднюю крышку счетчика, приварить два конца шунтирующего резистора вместе с двумя концами головки счетчика и приварить их к двум сварочным наконечникам.