Gc-helper.ru

ГК Хелпер
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принципиальная схема для измерения тока в лампе

Схемы включения приборов для выполнения различных измерений

Краткий курс лекций на 15.04.2020г.

ПМ. 01. Организация технического обслуживания и ремонта электрического и электромеханического оборудования

МДК.01.03. «Электрические машины и аппараты»

Тема №1

Для чего служит дроссель,стартер,конденсатор в схеме включения люминисцентных ламп

Стартер представляет собой тепловое реле, помещенное в баллон, заполненный неоном. При включении лампы в питающую сеть на электроды стартера подается полное напряжение сети. Биметаллический электрод стартера 8, нагреваясь, изгибается, касается электрода 9 и замыкает цепь тока, разогревающего катоды лампы. Далее, тлеющий разряд в баллоне стартера прекращается, электрод 8 охлаждается и выпрямляется, размыкая цепь. Полное напряжение цепи, уве­личенное вследствие самоиндукции дросселя 5, оказывается приложенным между разогретыми катодами трубки, Ъ которой возникает .разряд.

Тлеющий разряд не возникает в стартере повторно, потому что напряжение на трубке при наличии в ней дугового разряда меньше напряжения, необходимого для возникновения тлеюще­го разряда в стартере. Дроссель 5, кроме повышения напряже­ния на лампе при зажигании, стабилизирует ток лампы при нормальной работе. Последнее необходимо, так как напряжение между электродами лампы уменьшается при росте силы тока, что присуще дуговому разряду. Конденсатор 6 служит для предотвращения радиопомех, а конденсатор 7 — для компен­сации отстающего от напряжения сети реактивного тока. Лю­минесцентные лампы изготовляются мощностью от 3 до 80 Вт на напряжения 127 и 220 В.

Тема №2

Схемы включения приборов для выполнения различных измерений

ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА

Амперметр включается в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, силу

При включении амперметра в электрическую цепь необходимо знать:

1.Амперметр включается в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, силу тока в котором необходимо измерить

2.При подключении надо соблюдать полярность: «+» амперметра подключается к «+» источника тока, а «минус» амперметра — к «минусу» источника тока.

Для измерения силы тока в электрических цепях служат амперметры, миллиамперметры и микроамперметры различных систем. Их включают в цепь последовательно, и через прибор проходит весь ток, протекающий в цепи. При различных электрических измерениях весьма важно, чтобы измерительный прибор как можно меньше изменял электрический режим цепи, в которую его включают. По этой причине амперметр должен обладать незначительным сопротивлением по сравнению с сопротивлением цепи. При измерениях в цепях постоянного тока целесообразно пользоваться приборами магнитоэлектрической системы, а в цепях переменного тока можно пользоваться приборами любой другой системы. Для расширения пределов измерения амперметров применяются так называемые шунты (Рис. 3.7), благодаря которым в прибор ответвляется лишь часть измеряемого тока. Шунт представляет собой сопротивление, включаемое последовательно в цепь измеряемого тока, амперметр же включается параллельно шунту Шунты изготовляются обычно из манганина, обладающего малым температурным коэффициентом, благодаря чему его сопротивление практически остается постоянным. По отношению к прибору шунты бывают внутренние и наружные. Кроме того, в переносных амперметрах часто применяются многопредельные шунты.

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Для измерения напряжения существуют специальный измерительный прибор — вольтметр

При в включении вольтметра в электрическую цепь необходимо соблюдать два правила: — вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором будет измеряться напряжение; — соблюдать полярность: + вольтметра на + источника,а «минус» вольтметра — на «минус» источника.

Для измерения напряжения служат вольтметры, милливольтметры и микровольтметры различных систем. Эти приборы включают параллельно нагрузке, а потому сопротивление их должно быть как можно больше. В связи с этим уменьшается достоверность про изведенного измерения. Для расширения пределов измерения вольтметра к обмотке измерительного механизма последовательно присоединяют многоомное сопротивление (Рис.3.8), носящее название добавочного сопротивления.

Для измерения тока и напряжения в цепях переменного тока применяют электромагнитные и электродинамические приборы (амперметры и вольтметры).

Достоинством электромагнитных приборов является большая перегрузочная способность, возможность измерения токов больших величин без трансформаторов тока, простота конструкции и низкая стоимость. К недостаткам относят неравномерность шкалы и низкая чувствительность, особенно в начале шкалы, низкая точность измерений. Электродинамические амперметры и вольтметры более точны и имеют практически равномерную шкалу, но не могут измерять большие токи без трансформаторов тока.

Измерение мощности

Для измерения активной мощности применятся ваттметры. Ваттметры имеют две измерительные
катушки, тока и напряжения. Момент вращения, создаваемый этими катушками, пропорционален
протекающим через них токам.

Схема включения ваттметра в трехфазную цепь показана на рисунке Здесь звездочками
обозначены начала токовой катушки и катушки напряжения. Для измерения реактивной
мощности токовая обмотка ваттметра включается встречно.

На трансформаторных подстанциях устанавливаются щитовые амперметры, вольтметры и
ваттметры. Для измерения тока, напряжения и потребляемой мощности потребителей
электрической энергии применяют как щитовые, так и переносные приборы. Для измерений этих
величин в трехфазных сетях рекомендуется применять измерительные комплексы.

Тема №3

Меры пожарной профилактики при выполнении электромонтажных и ремонтных работ с употреблением легковоспламеняющихся жидкостей для промывки и пропитки аппаратов и электрических машин

Легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ) — это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61°С Производственные участки и помещения, в которых хранятся, используются ЛВЖ , должны соответствовать требованиям действующих строительных и санитарных норм и правил проектирования промышленных предприятий. Помещения для проведения работ с применением ЛВЖ должны быть оборудованы автоматическими установками пожаротушения и сигнализации.

При невозможности полного устранения вредных выделений паров и аэрозолей ЛВЖ в воздух рабочих помещений следует ограничить их распространение применением принудительной вентиляции, не допуская превышения предельно допустимой концентрации (ПДК). При выходе из строя вентиляционной системы все работы с ЛВЖ должны быть прекращены В помещениях, где производятся работы с использованием ЛВЖ , не допускается:

— выполнение работ с применением огня;

— применение инструмента, образующего искру и оборудование с неисправной электропроводкой;

— загромождение и захламление рабочих мест, проходов, а также подходов к средствам пожарной сигнализации и пожаротушения;

— хранение посторонних пожароопасных материалов;
— использование ЛВЖ не по назначению (для чистки одежды, оборудования, мытья рук);

— выполнение работ в одежде, загрязненной пожароопасными веществами;

— расположение ЛВЖ вблизи отопительных приборов;

— ремонт оборудования электрической сети и вентиляционных систем, находящихся под напряжением;

— выливать в канализацию и на землю ЛВЖ и продукты их содержащие.

Работающие с ЛВЖ должны обеспечиваться средствами индивидуальной защиты в соответствии с «Типовыми нормами бесплатной выдачи рабочим и служащим специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты».

Количество ЛВЖ на рабочих местах должно быть не более сменной потребности. Складирование ЛВЖ в производственном помещении НЕ ДОПУСКАЕТСЯ
Для сбора и хранения отходов ЛВЖ должно быть выделено специально оборудованное помещение, оснащенное местными вентиляционными устройствами, средствами пожаротушения и сигнализацией взрывопожароопасности.

Электрические цепи для чайников: определения, элементы, обозначения

Эта статья для тех, кто только начинает изучать теорию электрических цепей. Как всегда не будем лезть в дебри формул, но попытаемся объяснить основные понятия и суть вещей, важные для понимания. Итак, добро пожаловать в мир электрических цепей!

Хотите больше полезной информации и свежих новостей каждый день? Присоединяйтесь к нам в телеграм.

Электрические цепи

Электрическая цепь – это совокупность устройств, по которым течет электрический ток.

Рассмотрим самую простую электрическую цепь. Из чего она состоит? В ней есть генератор – источник тока, приемник (например, лампочка или электродвигатель), а также система передачи (провода). Чтобы цепь стала именно цепью, а не набором проводов и батареек, ее элементы должны быть соединены между собой проводниками. Ток может течь только по замкнутой цепи. Дадим еще одно определение:

Электрическая цепь – это соединенные между собой источник тока, линии передачи и приемник.

Конечно, источник, приемник и провода – самый простой вариант для элементарной электрической цепи. В реальности в разные цепи входит еще множество элементов и вспомогательного оборудования: резисторы, конденсаторы, рубильники, амперметры, вольтметры, выключатели, контактные соединения, трансформаторы и прочее.

Электрическая цепь

Кстати, о том, что такое трансформатор, читайте в отдельном материале нашего блога.

По какому фундаментальному признаку можно разделить все цепи электрического тока? По тому же, что и ток! Есть цепи постоянного тока, а есть – переменного. В цепи постоянного тока он не меняет своего направления, полярность источника постоянна. Переменный же ток периодически изменяется во времени как по направлению, так и по величине.

Читать еще:  Колодка под лампу hb3 9005 с проводами flosser

Сейчас переменный ток используется повсеместно. О том, что для этого сделал Никола Тесла, читайте в нашей статье.

Элементы электрических цепей

Все элементы электрических цепей можно разделить на активные и пассивные. Активные элементы цепи – это те элементы, которые индуцируют ЭДС. К ним относятся источники тока, аккумуляторы, электродвигатели. Пассивные элементы – соединительные провода и электроприемники.

Приемники и источники тока, с точки зрения топологии цепей, являются двухполюсными элементами (двухполюсниками). Для их работы необходимо два полюса, через которые они передают или принимают электрическую энергию. Устройства, по которым ток идет от источника к приемнику, являются четырехполюсниками. Чтобы передать энергию от одного двухполюсника к другому им необходимо минимум 4 контакта, соответственно для приема и передачи.

Резисторы – элементы электрической цепи, которые обладают сопротивлением. Вообще, все элементы реальных цепей, вплоть до самого маленького соединительного провода, имеют сопротивление. Однако в большинстве случаев этим можно пренебречь и при расчете считать элементы электрической цепи идеальными.

Существуют условные обозначения для изображения элементов цепи на схемах.

Кстати, подробнее про силу тока, напряжение, сопротивление и закон Ома для элементов электрической цепи читайте в отдельной статье.

Вольт-амперная характеристика – фундаментальная характеристика элементов цепи. Это зависимость напряжения на зажимах элемента от тока, который проходит через него. Если вольт-амперная характеристика представляет собой прямую линию, то говорят, что элемент линейный. Цепь, состоящая из линейных элементов – линейная электрическая цепь. Нелинейная электрическая цепь – такая цепь, сопротивление участков которой зависит от значений и направления токов.

Какие есть способы соединения элементов электрической цепи? Какой бы сложной ни была схема, элементы в ней соединены либо последовательно, либо параллельно.

При решении задач и анализе схем используют следующие понятия:

  • Ветвь – такой участок цепи, вдоль которого течет один и тот же ток;
  • Узел – соединение ветвей цепи;
  • Контур – последовательность ветвей, которая образует замкнутый путь. При этом один из узлов является как началом, так и концом пути, а другие узлы встречаются в контуре только один раз.

Чтобы понять, что есть что, взглянем на рисунок:

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Классификация электрических цепей

По назначению электрические цепи бывают:

  • Силовые электрические цепи;
  • Электрические цепи управления;
  • Электрические цепи измерения;

Силовые цепи предназначены для передачи и распределения электрической энергии. Именно силовые цепи ведут ток к потребителю.

Также цепи разделяют по силе тока в них. Например, если ток в цепи превышает 5 ампер, то цепь силовая. Когда вы щелкаете чайник, включенный в розетку, Вы замыкаете силовую электрическую цепь.

Электрические цепи управления не являются силовыми и предназначены для приведения в действие или изменения параметров работы электрических устройств и оборудования. Пример цепи управления – аппаратура контроля, управления и сигнализации.

Электрические цепи измерения предназначены для фиксации изменений параметров работы электрического оборудования.

Расчет электрических цепей

Рассчитать цепь – значит найти все токи в ней. Существуют разные методы расчета электрических цепей: законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов и другие. Рассмотрим применение метода контурных токов на примере конкретной цепи.

Сначала выделим контуры и обозначим ток в них. Направление тока можно выбирать произвольно. В нашем случае – по часовой стрелке. Затем для каждого контура составим уравнения по 2 закону Кирхгофа. Уравнения составляются так: Ток контура умножается на сопротивление контура, к полученному выражению добавляются произведения тока других контуров и общих сопротивлений этих контуров. Для нашей схемы:

Полученная система решается с подставкой исходных данных задачи. Токи в ветвях исходной цепи находим как алгебраическую сумму контурных токов

Какую бы цепь Вам ни понадобилось рассчитать, наши специалисты всегда помогут справится с заданиями. Мы найдем все токи по правилу Кирхгофа и решим любой пример на переходные процессы в электрических цепях. Получайте удовольствие от учебы вместе с нами!

Обозначение радиоэлементов на схемах

В этой статье мы рассмотрим обозначение радиоэлементов на схемах.

С чего начать чтение схем?

Для того, чтобы научиться читать схемы, первым делом, мы должны изучить как выглядит тот или иной радиоэлемент в схеме. В принципе ничего сложного в этом нет. Вся соль в том, что если в русской азбуке 33 буквы, то для того, чтобы выучить обозначения радиоэлементов, придется неплохо постараться.

До сих пор весь мир не может договориться, как обозначать тот или иной радиоэлемент либо устройство. Поэтому, имейте это ввиду, когда будете собирать буржуйские схемы. В нашей статье мы будем рассматривать наш российский ГОСТ-вариант обозначения радиоэлементов

Изучаем простую схему

Ладно, ближе к делу. Давайте рассмотрим простую электрическую схему блока питания, которая раньше мелькала в любом советском бумажном издании:

Если вы не первый день держите паяльник в руках, то для вас с первого взгляда сразу все станет понятно. Но среди моих читателей есть и те, кто впервые сталкивается с подобными чертежами. Поэтому, эта статья в основном именно для них.

Ну что же, давайте ее анализировать.

В основном, все схемы читаются слева-направо, точно также, как вы читаете книгу. Всякую разную схему можно представить в виде отдельного блока, на который мы что-то подаем и с которого мы что-то снимаем. Здесь у нас схема блока питания, на который мы подаем 220 Вольт из розетки вашего дома, а выходит уже с нашего блока постоянное напряжение. То есть вы должны понимать, какую основную функцию выполняет ваша схема. Это можно прочесть в описании к ней.

Как соединяются радиоэлементы в схеме

Итак, вроде бы определились с задачей этой схемы. Прямые линии — это провода, либо печатные проводники, по которым будет бежать электрический ток. Их задача — соединять радиоэлементы.

Точка, где соединяются три и более проводников, называется узлом. Можно сказать, в этом месте проводки спаиваются:

Если пристально вглядеться в схему, то можно заметить пересечение двух проводников

Такое пересечение будет часто мелькать в схемах. Запомните раз и навсегда: в этом месте провода не соединяются и они должны быть изолированы друг от друга. В современных схемах чаще всего можно увидеть вот такой вариант, который уже визуально показывает, что соединения между ними отсутствует:

Здесь как бы один проводок сверху огибает другой, и они никак не контактируют между собой.

Если бы между ними было соединение, то мы бы увидели вот такую картину:

Буквенное обозначение радиоэлементов в схеме

Давайте еще раз рассмотрим нашу схему.

Как вы видите, схема состоит из каких-то непонятных значков. Давайте разберем один из них. Пусть это будет значок R2.

Итак, давайте первым делом разберемся с надписями. R — это значит резистор. Так как у нас он не единственный в схеме, то разработчик этой схемы дал ему порядковый номер «2». В схеме их целых 7 штук. Радиоэлементы в основном нумеруются слева-направо и сверху-вниз. Прямоугольник с чертой внутри уже явно показывает, что это постоянный резистор с мощностью рассеивания в 0,25 Ватт. Также рядом с ним написано 10К, что означает его номинал в 10 Килоом. Ну как-то вот так…

Как же обозначаются остальные радиоэлементы?

Для обозначения радиоэлементов используются однобуквенные и многобуквенные коды. Однобуквенные коды — это группа, к которой принадлежит тот или иной элемент. Вот основные группы радиоэлементов:

А — это различные устройства (например, усилители)

В — преобразователи неэлектрических величин в электрические и наоборот. Сюда могут относиться различные микрофоны, пьезоэлементы, динамики и тд. Генераторы и источники питания сюда не относятся.

D — схемы интегральные и различные модули

E — разные элементы, которые не попадают ни в одну группу

F — разрядники, предохранители, защитные устройства

G — генераторы, источники питания, кварцевые генераторы

H — устройства индикации и сигнальные устройства, например, приборы звуковой и световой индикации

K — реле и пускатели

Читать еще:  При выключении выключателя мигает лампа

M — двигатели

Р — приборы и измерительное оборудование

Q — выключатели и разъединители в силовых цепях. То есть в цепях, где «гуляет» большое напряжение и большая сила тока

R — резисторы

S — коммутационные устройства в цепях управления, сигнализации и в цепях измерения

U — преобразователи электрических величин в электрические, устройства связи

V — полупроводниковые приборы

W — линии и элементы сверхвысокой частоты, антенны

X — контактные соединения

Y — механические устройства с электромагнитным приводом

Z — оконечные устройства, фильтры, ограничители

Для уточнения элемента после однобуквенного кода идет вторая буква, которая уже обозначает вид элемента. Ниже приведены основные виды элементов вместе с буквой группы:

BD — детектор ионизирующих излучений

BE — сельсин-приемник

BL — фотоэлемент

BQ — пьезоэлемент

BR — датчик частоты вращения

BS — звукосниматель

BV — датчик скорости

BA — громкоговоритель

BB — магнитострикционный элемент

BK — тепловой датчик

BM — микрофон

BP — датчик давления

BC — сельсин датчик

DA — схема интегральная аналоговая

DD — схема интегральная цифровая, логический элемент

DS — устройство хранения информации

DT — устройство задержки

EL — лампа осветительная

EK — нагревательный элемент

FA — элемент защиты по току мгновенного действия

FP — элемент защиты по току инерционнго действия

FU — плавкий предохранитель

FV — элемент защиты по напряжению

GB — батарея

HG — символьный индикатор

HL — прибор световой сигнализации

HA — прибор звуковой сигнализации

KV — реле напряжения

KA — реле токовое

KK — реле электротепловое

KM — магнитный пускатель

KT — реле времени

PC — счетчик импульсов

PF — частотомер

PI — счетчик активной энергии

PR — омметр

PS — регистрирующий прибор

PV — вольтметр

PW — ваттметр

PA — амперметр

PK — счетчик реактивной энергии

PT — часы

QF — выключатель автоматический

QS — разъединитель

RK — терморезистор

RP — потенциометр

RU — варистор

SA — выключатель или переключатель

SB — выключатель кнопочный

SF — выключатель автоматический

SK — выключатели, срабатывающие от температуры

SL — выключатели, срабатывающие от уровня

SP — выключатели, срабатывающие от давления

SQ — выключатели, срабатывающие от положения

SR — выключатели, срабатывающие от частоты вращения

TV — трансформатор напряжения

TA — трансформатор тока

UB — модулятор

UI — дискриминатор

UR — демодулятор

UZ — преобразователь частотный, инвертор, генератор частоты, выпрямитель

VL — прибор электровакуумный

VS — тиристор

WA — антенна

WT — фазовращатель

WU — аттенюатор

XA — токосъемник, скользящий контакт

XP — штырь

XS — гнездо

XT — разборное соединение

XW — высокочастотный соединитель

YA — электромагнит

YB — тормоз с электромагнитным приводом

YC — муфта с электромагнитным приводом

YH — электромагнитная плита

ZQ — кварцевый фильтр

Графическое обозначение радиоэлементов в схеме

Постараюсь привести самые ходовые обозначения элементов, используемые в схемах:

Амперметры

Приборы для измерения силы тока

Амперметр – это устройство для определения силы как постоянного, так и переменного тока в электрической цепи. Исходя из предназначения приборов для определенных величин тока, различают амперметры, миллиамперметры и микроамперметры.

В зависимости от принципа действия и особенностей применения, различают следующие виды амперметров. Рассмотрим детально их специфику и основные параметры:

  • аналоговые амперметры, в которых предусмотрена магнитоэлектрическая система. Они производятся на базе катушки из тонкой проволоки, вращающейся между магнитными полюсами. В процессе прохода тока через катушку она фиксируется под воздействием вращающего момента, значение которого пропорционально величине тока. В устройстве предусмотрена специальная пружина, которая препятствует повороту катушки, а упругость пружины пропорциональна углу вращения. При установлении баланса данные моменты выравниваются, а стрелка устанавливается на значении, пропорциональном величине тока на данный момент.

Преимуществом аналоговых приборов является то, что нет необходимости в обеспечении независимого питания для определения результата, поскольку в процессе измерения используется питание непосредственно электроцепи, которая замеряется. Также плюсом выступает повышенная чувствительность. Среди минусов следует назвать длительное время для фиксации стрелки в устойчивом положении.

  • электромагнитные – разработаны в виде механизмов с зафиксированной катушкой, по которой проходит ток. Также предусмотрено несколько сердечников на оси. Приборы предназначены для фиксации измерительными щупами постоянного тока. Элементами устройств являются измеритель и шкала с промаркированными делениями.

Несомненными плюсами такого типа приборов является возможность измерения силы переменного и постоянного тока, а также удобство использования. Недостатками считаются низкая чувствительность, вследствие чего они используются в сферах, где нет необходимости в сверхточных показателях;

  • электродинамические приборы – их принцип действия базируется на взаимодействии магнитных полей напряжения, протекающего по зафиксированной и вращающейся катушками. В устройствах применяется одновременное и попеременное включение катушек, использоваться прибор может при повышенных частотах до 200 Гц. Приборы обладают чувствительностью к посторонним магнитным полям, поэтому измерения не отличаются высокой точностью, причем замеры рекомендуется проводить в отдалении от прочих источников магнитного поля;
  • ферродинамические – являются одними из наиболее современных и используемых типов амперметров, поскольку практически не реагируют на прочие магнитные поля и отличаются прочностью. Элементами устройства выступают замкнутый магнитопроводник из ферромагнитного материала, сердечник в основании и зафиксированная катушка. Основная сфера использования приборов такого вида – оборона и комплексы обеспечения безопасности, поскольку они обеспечивают высокую точность полученного результата измерений;
  • цифровые амперметры – современные модернизированные устройства, имеющие высокую популярность благодаря удобству использования и точности показателей. Благодаря устойчивости цифрового мультиметра к внешним условиям, температуре и изменениям давления, его можно использовать в условиях вибрации и тряски. Также они подлежат использованию в горизонтальном и вертикальном положениях, что не отражается на точности результата.

Полученные данные в цифровом виде позволяют отслеживать и контролировать показатели автоматически даже при отсутствии оператора.

Разбираясь в вопросе, для чего нужен прибор амперметр, следует отметить, что его ключевой и единственной функцией является измерение силы постоянного и переменного тока на конкретном участке электрической цепи. На основании полученных данных можно делать научные выводы, а на практике приборы применяются для повышения эффективности и производительности различных устройств на основании полученных данных.

Амперметры широко используются на промышленных предприятиях, осуществляющих выработку и распределение электро- и тепловой энергии. Также предназначение прибора немаловажно в сферах:

  • электролаборатории;
  • автомобилестроительная отрасль;
  • точные науки;
  • строительная сфера.

Также приборы широко используются в быту. К примеру, специалисты, занимающиеся ремонтом автомобилей, замеряют при помощи амперметра значения электропотребления различных устройств.

Когда был изобретен амперметр?

Первые попытки измерения силы электротока были осуществлены в начале XIX века. В то время к проводнику, через который протекал электрический ток, подносили обычный компас. Судить о величине электротока позволяла величина угла отклонения магнитной стрелки.

Конструктивные особенности

Существует несколько видов приборов, которые конструктивно отличаются друг от друга. Служат они для измерения переменного и постоянного тока. По своему принципу действия амперметры бывают:

  • электромагнитными;
  • магнитоэлектрическими;
  • тепловыми;
  • электродинамическими;
  • детекторными;
  • индукционными;
  • фото- и термоэлектрическими.

Из всех видов наиболее точными считаются электромагнитные и магнитоэлектрические приборы. Основу магнитоэлектрических устройств составляет постоянный магнит. При прохождении тока через обмотку рамки, между ним и магнитом создается крутящий момент.

С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале амперметра и показывает значение силы тока. В электродинамическом приборе основными деталями считаются подвижная и неподвижная катушки. Они могут быть соединены между собой как последовательно, так и параллельно.

Проходящие через них токи взаимодействуют между собой, и подвижная катушка, соединенная со стрелкой, отклоняется. Если с помощью амперметра измеряется большая сила тока, то его соединяют через трансформатор.

Принцип работы


Первый прибор в начале XIX века изобрел Швейгер, но он тогда назывался гальванометром. Рисунок простейшего амперметра выглядит так. На оси кронштейна расположен якорь из стали со стрелкой. Эта конструкция расположена параллельно постоянному магниту, который воздействует на якорь и придает ему магнитные свойства.

Вдоль магнита и стрелки проходят силовые линии, что соответствует нулевому положению на шкале. Как только начнет проходить электрический ток по шине, то произойдет образование магнитного потока. Его силовые линии будут расположены перпендикулярно линиям постоянного магнита.

Под таким воздействием якорь будет стараться повернуться на 90°, а магнитный поток воспрепятствует его возвращению в исходное положение. От величины и направления тока, который проходит по шине, зависит взаимодействие магнитных потоков. Соответственно этой величине стрелка отклонится от нуля по шкале.

Схемы подключения амперметра

Рисунок — Схема прямого включения амперметра

Читать еще:  Подключение 3х ламп от двойного выключателя

Рисунок — Схема косвенного включения амперметра через шунт и трансформатор тока

Сфера применения амперметров

Приборы для измерения тока нашли применение в различных сферах. Их активно используют на крупных предприятиях, связанных с генерацией и распределением электрической, тепловой энергии. Также их используют в:

Но не только средние и крупные предприятия используют этот прибор: они востребованы и среди обычных людей. Практически любой опытный автоэлектрик имеет в арсенале подобное устройство, позволяющее проводить замеры показателей электропотребления приборов, узлов автомобилей и пр.

Виды амперметров

Классифицировать устройства можно по способу индикации. Наиболее широко распространены аналоговые амперметры – с градуированной шкалой, по которой движется стрелка. Современные приборы имеют цифровой дисплей, на котором отображается значение величины тока.

Приборы со стрелочной головкой

Стрелочные амперметры постепенно исчезают. Они отличаются более сложным устройством, чем современные модели, и обладают ограниченной областью применения. Еще один недостаток – меньший срок работы из-за наличия большего количества механических деталей. При этом современные условия иногда требуют измерения меньших величин, чем требуется для отклонения стрелки даже на одно деление. Из-за этого стрелочные приборы приходится модифицировать усилителями сигнала.

Интересно. Долгое время эти приборы не имели аналогов – точность измерений была достаточно высокой. Однако развитие электротехнической промышленности позволило разработать более дешевые в изготовлении приборы.

Принцип действия стрелочной головки

Еще одна сложность при использовании стрелочного амперметра – принцип работы стрелки, отличающийся в разных системах измерения:

  1. Магнитоэлектрическая. Стрелка поворачивается по линейной шкале, пропорциональной силе тока. Вращающий момент задается током, проходящим через обмотку рамки.
  2. Электромагнитная. Стрелка закреплена на сердечнике из ферромагнита, который двигается внутри катушки.
  3. Электродинамическая. Используются две катушки с последовательным либо параллельным соединением. На подвижной – закреплена стрелка, поворачивающаяся от взаимодействия между токами катушек.

Во всех типах прибора используется корректор – специальный винт, соединенный с пружиной. Он необходим для установки стрелки в нулевое положение.

Игнорирование начальной регулировки может привести к неправильному отображению величины измеряемого тока, так как стартовое положение стрелки будет находиться левее нуля.

Приборы с цифровым индикатором

Цифровые устройства вытесняют аналоговые, благодаря ряду отличий:

  • простота изготовления – дешевле производить, легче собрать самостоятельно;
  • возможность измерения меньших величин;
  • отсутствие износа подвижных частей – дольше служат, не требуют замены элементов;
  • наглядная и удобная индикация;
  • меньший вес.

Переход к цифровому исполнению позволил шире применять приборы в быту. Они проще в использовании – вертикальное и горизонтальное расположение не влияет на работу. Также они лучше защищены от внешних воздействий, например, механических ударов по корпусу.

Магнитоэлектрические амперметры

Устройства, реагирующие на магнитные явления (магнитоэлектрические) применяют для того, чтобы замерить токи очень маленьких значений в цепях с постоянным током. Внутри них нет ничего лишнего, кроме катушки, подсоединенной к ней стрелки и шкалы с делениями.

Термоэлектрические амперметры

Используют для измерения переменного тока с высокой частотой. Внутри прибора установлен нагревательный элемент (проводник с высоким сопротивлением) с термопарой. Из-за проходящего тока нагревается проводник, и термопара фиксирует величину. Из-за возникающего тепла отклоняется рамка со стрелкой на определенный угол.

Ферродинамические

Очень надежные приборы, которые обладают высокой прочностью и мало подвергаются воздействию магнитных полей, возникающих не в приборе. Такого рода амперметры устанавливают в автоматические контролирующие системы как самописцы.

Бывает так, что шкалы прибора недостаточно и необходимо увеличить значения, которые стоит замерить. Чтобы этого достичь используется шунтирование (проводник с высоким сопротивлением присоединяется параллельно прибору). Например, чтобы установить значение силы в сто ампер, а прибор рассчитан всего на десять, то присоединяют шунт, у которого значение сопротивления в девять раз ниже, чем у прибора.

На схемах принципиальных амперметры всегда обозначаются подобным образом:

Основанные на электродинамике

Можно применять не только для замеров силы постоянного тока, но и переменного. Из-за особенностей прибора, его можно применять в таких сетях, где частота достигает двухсот герц. Электродинамический амперметр используется в основном как контрольный измеритель для проверки приборов.


Они сильно реагируют на сторонние магнитные поля и на перегрузки. Из-за этого в качестве измерителей используются редко.

Электромагнитные устройства

В отличие от магнитоэлектрических их можно применять и для сетей с переменным током, чаще всего в цепях промышленного назначения с частотой в пятьдесят герц. Электромагнитным амперметром можно пользоваться для замеров в цепях с большой силой тока.

Как подключить амперметр

Амперметр необходимо подключать в строгой последовательности – он располагается между источником электропитания и нагрузкой. Для проведения правильных измерений необходимо четко знать тип напряжения в источнике электропитания – постоянный или переменный ток. Использовать необходимо только соответствующий для конкретного типа тока прибор.

Разъясним детально, как необходимо подключить амперметр, чтобы получить точные и корректные показатели тока:

  • требуется выбрать необходимый шунт, максимальный ток которого ниже тока, который нужно замерять;
  • затем амперметр подключается к шунтам специальными гайками, расположенными на самом амперметре;
  • подключение амперметра осуществляется только после обесточивания измеряемого прибора посредством разрыва электрической цепи;
  • включите амперметр в цепь с шунтом;
  • соедините элементы правильно, чтобы обеспечить четкое соблюдение полярности для корректного отображения данных;
  • подключите электропитание, после чего можно считывать результаты на амперметре.

В качестве мер предосторожности отметим, что ни при каких обстоятельствах не следует подключать амперметр в розетку без какой-либо нагрузки. Поскольку устройство обладает небольшим входным сопротивлением, при подключении без нагрузки он просто сгорит.

Сферы применения амперметров включает как крупные промышленные предприятия по выработке и распределению электроэнергии, так и строительство, автомобилестроение, наука. Также они применяются в бытовой сфере среди владельцев автомобилей для проведения самостоятельных измерений автомобильных приборов.

Вольтметры переменного тока

Прибор, который используется для измерения напряжения переменного тока в любых двух точках электрической цепи, называется вольтметром переменного тока . Если вольтметр переменного тока состоит из выпрямителя, то он называется вольтметром переменного тока на основе выпрямителя.

Вольтметр постоянного тока измеряет только напряжение постоянного тока. Если мы хотим использовать его для измерения напряжения переменного тока, мы должны выполнить следующие два шага.

Шаг 1 — Преобразование сигнала напряжения переменного тока в сигнал напряжения постоянного тока с помощью выпрямителя.

Шаг 2 — Измерьте постоянное или среднее значение выходного сигнала выпрямителя.

Шаг 1 — Преобразование сигнала напряжения переменного тока в сигнал напряжения постоянного тока с помощью выпрямителя.

Шаг 2 — Измерьте постоянное или среднее значение выходного сигнала выпрямителя.

Мы получаем вольтметр переменного тока на основе выпрямителя, просто включив схему выпрямителя в основной вольтметр постоянного тока. Эта глава посвящена выпрямительным вольтметрам переменного тока.

Типы вольтметров переменного тока на основе выпрямителя

Ниже приведены два типа вольтметров переменного тока на основе выпрямителя.

  • Вольтметр переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя
  • Вольтметр переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя

Теперь давайте поговорим об этих двух вольтметрах переменного тока один за другим.

Вольтметр переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя

Если полуволновой выпрямитель подключен впереди вольтметра постоянного тока, то вся эта комбинация вместе называется вольтметром переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя. Блок-схема вольтметра переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя показана на рисунке ниже.

Приведенная блок-схема состоит из двух блоков: полуволнового выпрямителя и вольтметра постоянного тока. Мы получим соответствующую принципиальную схему, просто заменив каждый блок соответствующими компонентами на приведенной выше блок-схеме. Итак, принципиальная схема вольтметра переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя будет выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Среднеквадратичное значение синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения

V э ф ф = г и д р о р а з р ы в а V т S Q R T 2

R i g h t a r r o w V m = s q r t 2 V r m s

R i g h t a r r o w V m = 1.414 V r m s

V m — максимальное значение синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector