Меню

Амперметр переменного тока переносной

Малогабаритный стрелочный амперметр на 5 ампер: очень дёшево и очень сердито

Стрелочные электрические измерительные приборы (вольтметры и амперметры) существуют уже почти 200 лет (в XIX веке они именовались гальванометрами); и до сих пор не собираются сходить с арены.

Казалось бы, приборы с цифровой индикацией должны вытеснить их окончательно и бесповоротно. Ан нет!

У стрелочных приборов есть недостаток: они имеют более низкую точность, чем цифровые; но зато у них есть другие незаменимые преимущества:

  • их показания быстрее воспринимаются наблюдателем (особенно — выход за допустимые пределы), именно поэтому стрелочные индикаторы вряд ли исчезнут из автомобилей;
  • оценка уровня показаний возможна даже «косым» взглядом;
  • на стрелочных приборах лучше заметна тенденция измеряемой величины (рост / снижение);
  • за счет инерционности стрелки снижается мелкое шумовое «дрожание» показаний;
  • стрелочные вольтметры и амперметры не требуют питания (за исключением экстремально-низких или высоких значений измеряемой величины).

А для обеспечения нужной точности никто не запрещает дополнить аналоговую индикацию цифровой. 🙂

Итак, в обзоре будет рассмотрен очень недорогой стрелочный амперметр на 5 Ампер.

Прибор был приобретён на Алиэкспресс здесь. Цена — $2, плюс доставка $1.5 (при одновременном заказе нескольких приборов стоимость доставки, по идее, должна быть, как за один; но я не проверял). Там же можно приобрести амперметры с пределами измерений от 1 до 50 А (для приборов > 15 А может потребоваться внешний шунт).

Надеюсь, обзор будет полезен и с научно-познавательной точки зрения (как это устроено и какие есть проблемы).

Внешний вид, конструкция, внутреннее устройство стрелочного амперметра

Прибор построен по классической схеме и с классическим же внешним видом:

Корпус прибора и его защитное стекло — пластиковые.

На обратной стороне прибора — 4 штыря с резьбой М3.

Два верхних штыря — это контакты для подключения к электрической цепи, в которой надлежит измерить ток. Кстати: производитель забыл обозначить, где плюс, а где — минус (плюс — слева).

Два нижних штыря предназначены для закрепления стрелочного амперметра на какой-либо поверхности (приборной панели и т.п.).

Два винта на передней панели (точнее — два шурупа) удерживают защитное стекло.

Габариты амперметра — 45*45*36 мм, из них высота лицевой панели 9 мм.

Регулировки нуля снаружи прибора не предусмотрено, но она доступна, если снять переднее защитное стекло.

Снимем стекло и посмотрим, что там есть.

Как видите, на лицевой панели указан класс точности 2.5 (т.е. 2.5%). Как покажет тестирование, это — довольно смелое заявление, но не вполне соответствующее действительности.

Положение нуля хорошо настроено производителем, но в случае необходимости можно ноль подстроить.

Магнитная система прибора частично защищена от внешних воздействий стальным экраном цилиндрической формы.

На противоположном от шкалы конце стрелки можно заметить слегка размазанную капельку припоя. Это — не производственный дефект, а необходимая часть конструкции, уравновешивающая стрелку.

Благодаря этому стрелка почти не меняет положения при изменении ориентации амперметра (горизонтальная / вертикальная).

Проверка показала, что изменение положения стрелки тестируемого амперметра при таких поворотах происходит менее, чем на толщину стрелки, т.е. изменением можно пренебречь.

Теперь снимаем с прибора его шкалу и смотрим на ещё одну очень простую, но очень важную деталь прибора — на его шунт:

Шунт здесь представлен не в виде отдельного изделия, а просто в виде изогнутого куска проволоки из спец. сплава с нужным сопротивлением.

Чего здесь не хватает?!

Не хватает какого-либо элемента термокомпенсации. Зачем он нужен и к каким последствиям приводит его отсутствие — разберёмся в следующей главе, где и будет протестирован этот такой простой, но такой хитрый прибор.

Технические испытания стрелочного амперметра 5 А

В принципе, стрелочные амперметры могут тестироваться по очень многим параметрам, но в данном обзоре в глубокие дебри погружаться не будем.

Ограничимся точностью, термостабильностью и влиянием близкого расположения больших масс металла.

Причём, надо сказать, что вопрос с термостабильностью показаний в стрелочных индикаторах не прост.

Катушка, намотанная на рамку, имеет высокий температурный коэффициент сопротивления (ТКС), ибо для меди он высок и составляет около 0.38% на градус (правда, для некоторых других металлов он ещё выше; например, для алюминия составляет 0.43% на градус).

Поэтому в приборе должны быть предусмотрены какие-то меры компенсации, иначе показания будут «гулять» по мере прогрева аппаратуры.

Причём эта проблема наиболее актуальна именно для амперметров.

В стрелочных вольтметрах внешнее сопротивление подключается не параллельно катушке, а последовательно; и доля сопротивления, вносимого самой катушкой, получается небольшой (зависит от предела измерений и других параметров).

Начнём тесты с точности.

Проверим при трёх значениях тока: 1 А, 3 А, 5 А. Ток задавался с помощью лабораторного блока питания Longwei LW-K3010D (обзор) и мощного резистора 3 Ом, а контролировался мультиметром DT9205A.

Измерения проводились при температуре окружающей среды +8 градусов (неотапливаемая лоджия).

Почему именно там проводились измерения?! При естественном освещении (дневной свет) должны были получиться более качественные фотографии.

Но оказалось, что тест в таких условиях приводит и к неожиданным результатам измерений.

Итак, итоги измерений (поданный ток и ток, измеренный стрелочным амперметром):

Погрешность достигла 8%; т.е. намного выше указанных на самом приборе 2.5%!

В качестве причины такого безобразия под подозрение сразу попала пониженная температура окружающей среды в этом эксперименте.

После чего был проведён эксперимент с повышением температуры прибора до 39 градусов.

Для повышения температуры использовалось высокотехнологичное оборудование: кастрюля с горячей водой; а стрелочный амперметр и датчик термометра располагались на крышке. Для более-менее корректного измерения температуры датчик температуры был расположен вплотную к корпусу амперметра.

Тест проводился при токе 3 Ампера, вот результат:

Для более наглядного сравнения результатов, посмотрите вырезанные и расположенные рядом фотки амперметра при токе 3 А и температурах +8°С и +39°С:

Из этого можно сделать два вывода:

— термокомпенсации в приборе нет никакой: ни явной, ни скрытой;

— показания прибора оптимизированы под температуру окружающей среды около +30°С (по крайней мере, это касается протестированного экземпляра).

В принципе, такая оптимизация имеет право на жизнь: при расположении амперметра на приборной панели на него будет передаваться часть тепла от обслуживаемого аппарата, и показания случайно могут оказаться точными. 🙂

Но в большинстве случаев его показания будут пригодны лишь для качественной, а не количественной оценки величины протекающего тока.

И, наконец, последний и самый простой тест: оценка влияния расположенных вблизи больших масс металла.

Для этого теста использовался ещё один высокотехнологичный прибор: спортивная гантель 10 кг.

При поднесении её шара к стрелочному амперметру его показания не изменились. С этим — всё в порядке. Но данный результат не следует распространять на расположение рядом намагниченных предметов: в этом случае возможно всё, что угодно.

Итоги и выводы

Протестированный стрелочный амперметр никак не может быть признан средством измерения.

Это — «показометр», как сейчас принято именовать приборы подобного уровня.

Показометрами могут быть не только амперметры и вольтметры, но и даже некоторые недорогие цифровые осциллографы (например, DSO150 (обзор).

Тем не менее, это не значит, что ему нельзя найти никакого применения.

Его точность достаточна для контрольных функций, приближенной оценки потребления аппаратуры и её общей исправности.

Пригодность к использованию в этих функциях — несомненный плюс прибора с учётом его цены и отсутствия необходимости в каком-либо обслуживании.

Купить этот амперметр (и другие стрелочные амперметры на 1 А, 10 А и др.) можно здесь.

Источник

Амперметры и вольтметры переменного тока ЩП120, ЩП96, ЩП72, ЩП02

Приборы ЩП120, ЩП96, ЩП72, ЩП02 предназначены для измерения и преобразования действующего значения силы тока, напряжения и частоты в однофазных электрических сетях и других цепях переменного тока в выходные унифицированные сигналы постоянного тока и передачи измеренных значений через последовательный цифровой интерфейс RS485. Приборы могут применяться в трехфазных электрических сетях для измерения и преобразования параметров одной фазы.

Дополнительные возможности:
1. Изменен дизайн лицевой панели для контрастного отображения данных
2. Увеличен размер индикаторов (для ЩП120 с красным, зеленым, желтым индикатором)
3. Добавлена цветная комбинированная индикация, горизонтальная барграфическая шкала
4. Увеличен межповерочный интервал с 6 до 10 лет
5. Наличие «бюджетной» версии прибора без интерфейса RS485
6. Контроль качества электроэнергии

Исполнения:
— общепромышленное;
— для эксплуатации на АЭС (класс безопасности — 4 по НП-001-2015).

ЩП120, ЩП96, ЩП72, ЩП02 внесены в Госреестр СИ РФ № 68259-17, срок действия до 07 августа 2022 г.
Межповерочный интервал — 10 лет

Тип прибора

Габаритные размеры, мм

Масса, кг, не более

96х48х148 (с задней защитной крышкой), 96х48х121,5 (без крышки)

72х72х103 (с задней защитной крышкой), 72х72х75,6 (без крышки)

96х96х103 (с задней защитной крышкой), 96х96х75,6 (без крышки)

120х120х103 (с задней защитной крышкой), 120х120х75,6 (без крышки)

Примечание: задняя защитная крышка поставляется в комплекте.

Отображение информации
Светодиодная индикация
(единичные и семисегментные индикаторы)
–1 блок семисегментных индикаторов (по 4 индикатора в блоке) — для отображения значений напряжения или силы тока;
– 1 блок семисегментных индикаторов (по 4 индикатора в блоке) — для отображения значений частоты измеряемого сигнала – при заказе;
– единичные светодиодные индикаторы для отображения работы интерфейса RS485, сигнализации срабатывания дискретных выходов, приставка к единице измерения
Высота знака:
ЩП02 – 20 мм; ЩП72 – 14,2 мм; ЩП96 — 20 мм;
ЩП120 с красными, зелеными, желтыми индикаторами – 26 мм;
ЩП120 с цветными комбинированными индикаторами — 20 мм
Максимальный диапазон показаний: от 0 до 9999
Дополнительная индикация Цветная барграфическая (дискретно-аналоговая) шкала (31 сегмент) — только для ЩП120 с цветными комбинированными индикаторами
Дополнительные возможности (отображение информации на модулях индикации, табло) Индикация параметров на светодиодных индикаторах: подключение модулей индикации МИ120.1, МИ120.2, МИ120.3, МИ80.3 или табло Т44, Т54, Т74 по интерфейсу RS485 (Modbus RTU);
Индикация параметров на цветном TFT-дисплее: подключение модулей индикации МИ120.5 по интерфейсу RS485 (протокол Modbus RTU); формы представления измеренных значений: в виде стрелочного прибора, цифровое, графическое, мнемосхемы
Телеизмерение
Входной сигнал мВ: 100, 150, 200, 250, 500, 1000, 2000
В: 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 150, 200, 250, 380, 500, 600, 750
мА: 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000
А: 1, 2, 5, 10, 20
Гц: 15…100, 100…850
Возможно подключение через трансформатор напряжения 100 В или трансформатор тока 1А, 5А
Регистрация максимального измеренного значения Да
Время измерения 0,2 с
Основная погрешность — по току и напряжению: ±0,2 %, ±0,5 %;
— по частоте: ±0,01 Гц (от 15 до 100 Гц), ±0,1 Гц (от 100 до 850 Гц);
— по аналоговому выходу: ± 0,5 %
Гальваническая развязка входных и выходных цепей, цепей питания Есть
Кратковременные перегрузки по входному сигналу с кратностью (максимальное значение) Ток:
кратность: 20; число перегрузок: 2; длительность каждой перегрузки, сек.: 0,5; интервал между двумя перегрузками, сек.: 0,5.
Напряжение:
кратность: 2; число перегрузок: 9; длительность каждой перегрузки, сек.: 0,5; интервал между двумя перегрузками, сек.: 15.
Максимальная перегрузка по входному сигналу (длительность) 150 % (2 ч)
Входное сопротивление при измерении напряжения 1 МОм
Параметры качества электроэнергии
Контроль параметров качества электроэнергии — отклонение частоты;
— длительность провала напряжения;
— глубина провала напряжения;
— длительность прерывания напряжения;
— длительность временного перенапряжения;
(хранение измеряемых параметров КЭ на внешнем ПК через ПО «Конфигуратор»)
Интерфейс связи / Аналоговые выходы
RS485 Количество: 0, 1, 2; протоколы: Modbus RTU
Скорость обмена по интерфейсу: 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/сек.
Аналоговые выходы Количество: 0, 1, 2; диапазоны: 0. 5 мА, 4. 20 мА, 0. 20 мА
Время установления выходного аналогового сигнала, не более 1,0 с
Телеуправление
Дискретные выходы Количество: 0, 1, 2;
постоянное напряжение 350 В, 200 мА или переменное напряжение 250 В, 200 мА
Питание
Напряжение питания 5ВН – (5+4/-0,5) В постоянного тока;
12ВН – (12+6/-3) В постоянного тока;
24ВН – (24+12/-6) В постоянного тока;
220ВУ – от 85 до 264 В переменного тока частотой (50 ± 3) Гц или от 100 до 370 В постоянного тока;
230В – от 85 до 264 В переменного тока частотой (50 ± 3) Гц
Мощность потребления от цепи питания,
не более
2,5 В·А – для ЩП02, ЩП72 напряжением питания 5ВН, 12ВН, 24ВН;
3,0 В·А – для ЩП96, ЩП120 напряжением питания 5ВН, 12ВН, 24ВН;
5 (4*) В·А — для ЩП02, ЩП72, ЩП96, ЩП120 напряжением питания 220ВУ, 230В
* для приборов без интерфейса RS485
Перепрограммирование прибора (настройка)
Перепрограммирование — через программу «Конфигуратор» (интерфейс RS485);
— с помощью кнопок на передней панели (при наличии)
Для перепрограммирования параметров по интерфейсу RS485 рекомендовано применение преобразователя сигналов интерфейсов USB/RS485 ЭЛПИ-1
Параметры перепрограммирования — выбор типа шкалы для отображения результатов измерения;
— настройка заказанной шкалы (настройка верхнего и нижнего значения, единица измерения);
— количество десятичных знаков;
— установка параметров работы индикации (яркость индикации, период обновления, зона нечувствительности, режим фиксации, цвет индикации, парамеры барграфической шкалы);
— изменение адресации регистров измеряемых параметров;
— параметры дискретных выходов (параметр, режим, уровень, зона (d), зона возврата (%), цвет индикации, мигание, короткий импульс, длинный импульс) (для каждого дискретного выхода существует возможность выбора собственного режима мигания цифровых индикаторов);
— параметры аналоговых выходов (режим, параметр, верхнее и нижнее значение);
— параметры интерфейса RS485;
— задание пароля;
— калибровка
Условия эксплуатации
Рабочий диапазон температур От -40 до +70 °С (относительная влажность 95 % при +35 °С)
Степень защиты IP54
Монтаж В щит
Исполнения — общепромышленное;
— для эксплуатации на АЭС (класс безопасности — 4 по НП-001-2015)
Сечение проводов 2,5 мм 2
Надежность и гарантия
Межповерочный интервал 10 лет
Гарантийный срок эксплуатации 60 мес.
Средний срок службы, не менее 20 лет
Средняя наработка на отказ 200000 ч

а – тип прибора (по размеру передней рамки, мм):
ЩП02 – 96×48, ЩП72 – 72×72, ЩП96 – 96×96, ЩП120 – 120×120;

b1 – диапазон измерений входного сигнала основного индикатора при непосредственном подключении, коэффициент трансформации при подключении через внешний трансформатор тока 1 А, 5 А или трансформатор напряжения 100 В:
Варианты входного сигнала при непосредственном подключении:
мВ: 100, 150, 200, 250, 500, 1000, 2000
В: 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 150, 200, 250, 380, 500, 600, 750
мА: 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000
А: 1, 2, 5, 10, 20
Гц: 15…100, 100…850
По умолчанию диапазон частоты входного сигнала 15…100 Гц для условного обозначения частоты 50 Гц (при заказе не указывается).
Примеры возможных коэффициентов трансформации при подключении через трансформатор напряжения:
В: 380, 660
кВ: 3, 6, 10, 11, 15, 20, 35, 100, 110, 150, 220, 330, 400, 500, 750
Примеры возможных коэффициентов трансформации при подключении через трансформатор тока:
А: 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75 А, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800,
кА: 1, 1,2, 1,5, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 28, 30, 32, 35, 40
Диапазон показаний от 0 до 120 % номинального значения сигнала первичной цепи трансформатора.

При заказе прибора с диапазоном частоты входного сигнала 100…850 Гц только с основным индикатором указать в скобках в параметре b1 условное обозначение частоты – 400 Гц.
Примечание: при отличии диапазона показаний от диапазона прямого измерения входного сигнала дополнительно указать заказанный диапазон показаний в примечании к формуле заказа.

b2 – диапазон измерений частоты входного сигнала дополнительного индикатора (кроме ЩП02):
50 Гц – для диапазона 15…100 Гц,
400 Гц – для диапазона 100…850 Гц,
— не указывается при отсутствии и при условии, если параметр d = x;

c – напряжение питания:
5ВН – (5+4/-0,5) В постоянного тока;
12ВН – (12+6/-3) В постоянного тока;
24ВН – (24+12/-6) В постоянного тока;
230В – напряжение питания от 85 до 264 В переменного тока частотой 50 Гц;
220ВУ – универсальное питание: напряжение питания от 85 до 264 В переменного тока частотой 50 Гц или от 100 до 370 В постоянного тока;

d – наличие интерфейсов RS485:
1RS – один интерфейс;
2RS – два интерфейса (только для ЩП96 и ЩП120);
х – при отсутствии параметра;

e – наличие аналоговых и дискретных выходов:
02 – два дискретных выхода без аналоговых выходов;
11 – один аналоговый и один дискретный выход;
12 – один аналоговый и два дискретных выхода;
20 – два аналоговых выхода без дискретных выходов;
22 – два аналоговых и два дискретных выхода;
х – без аналоговых и дискретных выходов;
После цифр в скобках указать условные обозначения аналоговых выходных сигналов:
A = 0. 5 мА, B = 4. 20 мА, С = 0. 20 мА.
При заказе двух аналоговых выходов условные обозначения необходимо указать через запятую.

Читайте также:  Амперы постоянный ток тестером

f – цвет индикаторов:
К – красный, З – зеленый, Ж – желтый, Ц – цветной комбинированный (только для ЩП120);

g – класс точности:
0,2 – для всех исполнений (кроме приборов без интерфейса RS485 и/или имеющих эксплуатационное исполнение);
0,5 – для всех исполнений приборов;

h – эксплуатационное исполнение:
ОМ2 – для эксплуатации на морских судах;
А – для эксплуатации на АЭС (класс безопасности 4);
х – в остальных случаях;

i – специальное исполнение (только для ЩП120 с цветными комбинированными индикаторами):
1Б – одна барграфическая (дискретно-аналоговая) шкала;
2Б – две барграфических (дискретно-аналоговых) шкалы (только при выборе параметра b2);
— при отсутствии параметр не указывать.

Источник

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.

Ampermetry ustroistvo 1

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:
  1. Аналоговые.
  2. Цифровые.
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.

Ampermetry magnitoelektricheskie

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.

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.

Ampermetry elektromagnitnye

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.

Ampermetr elektrodinamicheskii

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.

Ampermetr tsifrovoi

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.

Ampermetry skhema

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.

Ampermetry ustroistvo 2

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.

Сфера применения

Цифровые и аналоговые амперметры, 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.

Как выбрать

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.

Читайте также:  Может ли бойлер ударить током во время купания

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.

Источник



Особенности амперметра переменного тока

26 октября 2019

Время на чтение:

Если взять амперметр переменного тока, можно с легкостью измерить силу тока. Учитываются типы приборов, назначение, маркировка. Важно рассмотреть устройство и схему амперметра.

Амперметр переменного тока

Амперметром постоянного тока называют прибор, который показывает силу тока в цепи. Показатель измеряется в амперах. Из этих данных можно узнать о магнитодвижущей силе, понять электрический потенциал. Изобретателем устройства является И. Швейгер, университетский профессор из Галле. Произошло это еще в XIX веке. И тогда прибор носил название «токовый гальванометр».

Амперметр переменного тока

Что измеряют амперметром

Физическая величина амперметра демонстрирует силу тока в цепи. Ампер привязан к международной системе единиц. Начиная с 1948 года, определена его формула. В ней учитывается магнитодвижущая сила плюс проводимость проводников.

Интересная информация! Есть разделение на кратные и дольные единицы. Опираясь на международное бюро мер и весов, амперметр способен показывать значения в декаамперах, гектоамперах, килоамперах и так далее.

Сфера применения широка, и электрики обязательно держат прибор под рукой. Цифровые, а также аналоговые модификации востребованы в промышленности. Еще встречаются модификации для потребности народного хозяйства. В энергетической области устройства позволяют определить силу тока на выходе у электротехники.

Строители используют приборы на площадках, чтобы провести проводку в домах и сооружениях. Автотранспорт, как известно, также функционирует на электронике. Устанавливая бортовой компьютер, важно знать силу тока. Отдельное направление – научные институты. Работая с радиоэлектроникой, важно подключать электрооборудование. Блоки питания подлежат тестированию, и чтобы проверить регулятор, важно использовать амперметр.

Принципы работы

Принцип работы зависит от типа модификации, а для этого стоит рассмотреть устройство амперметра постоянного тока.

Работа прибора

Основные элементы механической модели:

  • рамка;
  • наконечники;
  • центральная катушка;
  • подключенный сердечник;
  • магнит;
  • пружина.

Если рассматривать магнитоэлектрические модели, они включают следующие элементы:

  • проводник;
  • подпятник;
  • винт;
  • грузики.

Принцип работы механических модификаций построен на полярности подключения к цепи. На стрелку оказывается воздействие магнитного поля. Направление грузика зависит от амплитуды импульсов. При возрастании электричества стрелка отклоняется в левую сторону.

Амперметр – типы

В зависимости от конструкции различают следующие амперметры:

  • электродинамические;
  • ферродинамические;
  • электромагнитные;
  • электрические.

Ферродинамический измеритель

Классификация по способу вывода информации:

  • аналоговые;
  • цифровые.

Если оценивать рынок, предлагается большое количество электродинамических амперметров. Измерители изготавливаются с катушками, имеется ряд особенностей:

  • широкий диапазон работы;
  • подходит для цепи переменного тока;
  • неподвижная катушка;
  • точный контрольный прибор.

Устройства востребованы в лабораториях, частных предприятиях. Они функционируют при частоте максимум до 200 Гц. К слабым сторонам стоит отнести повышенную чувствительность к перегрузкам. Если взглянуть на схему электродинамического амперметра, учитывается использование проводных конденсаторов.

Проводные конденсаторы

Преобладают рабочие резисторы повышенной проводимости. Если есть потребность в приобретении, стоит обратить внимание на измеряемые величины. Также в расчет берется показатель сопротивления. При подключении амперметра в цепи определяется воздействие силы тока от 1 ампера. Эксперты полагают, что электродинамические приборы обеспечивают наиболее высокую точность.

Класс оборудования должен указываться производителем. Также встречаются модели с экранированным, статическим построением компонентов. Если взглянуть на панель, может встречаться различное разделение по амперам.

Важно! Ферродинамический прибор поставляется с подвижными и неподвижными катушками.

  • частотная погрешность;
  • четкая позиция сердечника;
  • широкий температурный диапазон;
  • проблема с намагничиванием;
  • подходит для щитовых установок.

Электрики выбирают их за счет высокого класса надежности. Амперметры данного типа являются компактными. Они способны использоваться на плоской поверхности или монтироваться на рейку. Конфигурация предоставляется с поворотными механизмами либо рядом подшипников. За основу используется пластик, есть варианты с металлической защитой.

Сердечники с дополнительной обмоткой

Сердечники поставляются с дополнительной обмоткой, крепление осуществляется на винтах. Серийные щитовые приборы производятся с замкнутыми магнитопроводами. Сердечник у таких конструкций выполнен в виде сплошного цилиндра, на котором надето кольцо. Подвижная рамка служит в качестве измерительной обмотки.

Сердечник зафиксирован в горизонтальном положении. Также у амперметров используется подшипник качения, который крепится рядом с фланцем. Электромагнитный тип имеет ряд преимуществ:

  • компактность;
  • высокая точность;
  • подвижный сердечник;
  • учет изменения магнитного поля;
  • простота устройств.

Интересно! Амперметры поставляются с ферримагнитными сердечниками, которые установлены по центру.

Катушка может иметь выпуклую либо плоскую форму. В виде обмотки представлена толстая проволока, которая крепится на каркасе. Между элементами предусмотрен небольшой зазор. Под каркасом используется ферромагнитная пластина, расположенная в вертикальном положении. Пружина закреплена в корпусе и служит противодействующей силой стрелки. К числу особенностей стоит приписать такое:

  • нет проблем с перемагничиванием;
  • минимальный угол отклонения;
  • различные измеряемые величины;
  • дешевизна продукции;
  • подходит для щитовых приборов.

Аналоговый амперметр считается устаревшим, однако такое заявление еще преждевременно. Большинство модификаций работают в широком диапазоне, отличаются повышенной точностью.

Аналоговый измеритель

  • масса от 0.2 кг;
  • класс точности 1.5;
  • средний размер 80 на 80 мм.

Аналоговые модели просты в монтаже, используются в пластиковом корпусе. Особенности цифровых амперметров:

  • разнообразие типов;
  • интересный дизайн;
  • различные способы монтажа;
  • высокая точность.

В цепи переменного тока модели демонстрируют стабильную работу. Модули устанавливаются в источниках питания, используются платы на 4–5 выводов.

  • напряжения от 3.5 вольт;
  • максимальный ток до 20 а;
  • вес от 20 грамм;
  • средний размер 40 на 30 мм;
  • минимальная температура – 15 градусов;
  • точность измерения от 0.5 процента;
  • частота обновления 150 мс за один раз;
  • максимальная температура + 70 градусов.

Цифровые амперметры Emas, Feron, GTM, Hager могут характеризоваться, как профессиональные. Некоторые подходят для лабораторий, другие – востребованы в промышленности.

Амперметры Ам-2 DigiTOP

Прибор данной серии работает в сети переменного тока с частотой не более 50 Гц.

Ам-2 DigiTOP

  • максимальный ток – 50 ампер;
  • электроцепь – однофазная;
  • погрешность не более 1%;
  • максимальная температура эксплуатации 55 градусов;
  • производитель – Украина;
  • минимальная температура – 35 градусов;
  • нижний предел – 1 амперметр.

Установка относится к электронным, есть цифровое табло. Она используется на промышленных предприятиях, где установлено электрооборудование. Прибор может быть монтироваться на рейку шириной в 35 мм. Подключение осуществляется согласно схеме. Для питания конструкции не требуется отдельный аккумулятор, источником энергии выступает сеть.

Амперметр лабораторный Э537

В лабораториях остаются востребованными товары представленной серии. Они служат для измерения силы тока в цепи переменного тока.

Лабораторный измеритель Э537

  • класс точности – 0.5;
  • масса – 1.2 кг;
  • минимальная частота – 45 Гц;
  • длина, ширина –140 на 195 мм.

Прибор выделяется высокой точностью и качеством элементов. В лабораториях его можно подключать к электрооборудованию, значение показывается в миллиамперметрах.

Амперметр СА3020

В среде цифровых приборов выгодно смотрится представленный щитовой вариант. Работает в цепи переменного тока.

Измеритель СА3020

  • минимальная частота – 47 Гц;
  • постоянное напряжение – 120 вольт;
  • потребляемая мощность – 4 В;
  • масса – 0.5 кг;
  • максимальная частота – 65 Гц;
  • напряжение сети – от 85 вольт.

Прибор имеет высокую степень защиты от замыканий, плюс к этому – устройство очень простое в подключении.

Устройство прибора

Цифровой прибор включает в себя плату, дисплей, а также контакт. Если детальнее рассматривать блок управления, предусмотрены следующие компоненты:

  • компаратор;
  • операционный усилитель;
  • регулятор;
  • конденсаторы;
  • резисторная сборка;
  • резонатор.

Шкала и схема амперметра переменного тока

На схеме видны элементы, отвечающие за уровень напряжения. Распространенными считаются варианты с последовательным подключением резисторов. Максимальное падение напряжения происходит на обмотке.

Схема элемента

Интересно! Диоды используются кремниевого типа, они отвечают за стабильность показаний.

Также на схеме показана дополнительная обмотка изоляции. За катушкой трансформатора идут конденсаторы. Кремниевый диод служит для защиты показаний. В сложных схемах амперметр используется с выпрямителями.

Выше описано понятие прибора переменного тока. Рассказана сфера применения, особенности устройств. Показан принцип работы и преимущества конкретных приборов.

Источник