Электроизмерительный измерительный прибор, представляющий собой устройство для измерения тока, называется амперметром.
Содержание статьи:
Электроизмерительный измерительный прибор, представляющий собой устройство для измерения тока, называется амперметром.
Что такое амперметр
Амперметр выполняет функцию определения величины силы тока, измеряемой в Амперах. Слово амперметр разделяется на единицу измерения «ампер» и «метр», что означает измерение.
В основе измерительного прибора находится магнитное и электромагнитное проявление электрического тока – когда по проводнику протекает электрический ток, вокруг него создается магнитное и электромагнитное поле.
Схема - включение амперметра в цепь
В цепь он подключается последовательно участку, на котором осуществляется измерение. На электрической схеме положение амперметра обозначается буквой «А», заключенной в кружок.
Положительный полюс амперметра подключают к одноименному полюсу источника тока.
Шкалу амперметров градуируют в амперах и его различных долях.
В зависимости от величины измеряемого тока используют амперметры, миллиамперметры, микроамперметры.
Схема - включение амперметра с шунтом и трансформатором
Для расширения пределов измерения в цепь включают шунт или трансформатор.
Кем амперметр был изобретен
Французский физик Андре Мари Ампер ввел важное понятие – «электрический ток».
Фото - Французский физик Андре Мари Ампер
Является основоположником теории о связи электрических и магнитных явлений.
Это позволило создать амперметр, измеряющий силу тока. Единица силы тока названа в честь ученого Ампером.
Правило левой руки
Для выяснения, в каком направлении расположены силы Ампера, применяется «правило левой руки».
Фото - принцип правила левой руки
Ее ладонь располагают таким образом, чтобы вектор магнитной индукции был направлен в нее. Четыре вытянутых пальца вытянуть по направлению протекания тока в проводнике.
Отставленный в сторону большой палец совпадет с направлением силы Ампера.
Если расположение проводника – вдоль линий магнитной индукции, сила Ампера нулевая. Если проводник перпендикулярен, то сила Ампера максимальная.
Конструкция и классификация амперметров
По конструкции амперметры подразделяются на:
- с цифровым индикатором.
Наиболее распространенными являются стрелочные модели. В конструкции измерительных головок могут присутствовать или отсутствовать электронные схемы.
Фото - включение амперметра в цепь
Амперметры подразделяются на аналоговые и цифровые. К отдельной категории относятся демонстрационные приборы для научных заведений.
К аналоговым причисляют амперметры со стрелкой.
Виды аналоговых приборов:
- электродинамические;
- тепловые;
Наиболее точные – магнитоэлектрические и электромагнитные. В конструкцию классических амперметров входят градуированная шкала и стрелка.
Магнитоэлектрические
Принцип основан на взаимодействии полей магнита и перемещающейся катушки.
Ток, проходя через движущуюся катушку с тонкой проволокой, пропорционально поворачивает стрелку.
Схема - принцип работы стрелки амперметра
Достоинствами являются невысокое потребление электроэнергии и высокая чувствительность. Возможность работы ограничена наличием постоянного тока.
В электромагнитных приборах имеется зафиксированная катушка и несколько сердечников.
Устройствами измеряют переменный и постоянный ток. К недостаткам относится низкая чувствительность.
Электромагнитные
К этой категории относятся амперметры с неподвижной катушкой и несколькими сердечниками. Перемещающаяся катушка в конструкцию не входит.
Электромагнитные амперметры - фото
К достоинствам относится возможность определения постоянного и переменного тока.
Электродинамические
В электродинамическом амперметре имеются подвижная и неподвижная катушки.
Электродинамические амперметры - фото
После прохождения через них тока их магнитные поля начинают взаимодействовать.
Стрелка, соединенная с подвижной катушкой, отклоняется на пропорциональный величине тока угол. Высокой точностью не отличаются.
Ферродинамические
В конструкцию входят железный сердечник, неподвижная катушка и ферромагнитные провода.
Ферродинамические амперметры - фото
Ферродинамические амперметры отличаются прочностью, нечувствительностью к электромагнитным помехам, высокой точностью, простотой использования.
Ферродинамические амперметры - схема
Тепловые
Применяют для определения значения переменного тока высокой частоты.
Детекторные
Детекторные амперметры – соединение выпрямителя в виде детектора с магнитоэлектрическим измерителем. Переменный ток создает соответствующее напряжение, которое детектируется и отклоняет стрелку.
Индукционные
Индукционный амперметр состоит из двух закрепленных электромагнитов и подвижного алюминиевого диска, установленного соосно со стрелкой.
Индукционные амперметры - схема
При прохождении по катушкам электромагнитов переменного тока возникают магнитные потоки.
Под их воздействием в диске индуцируются вихревые токи. Возникает вращающий момент, провоцирующий поворот стрелки.
Цифровые
Современный цифровой амперметр дает возможность измерять постоянный ток с отрицательной и положительной полярностью.
Цифровые амперметры - фото
Главные узлы цифрового амперметра – компаратор, преобразователь напряжения, механизм вывода данных на дисплей.
Данные о силе тока преобразуются в цифровой сигнал.
Схема - принцип работы цифрового амперметра
Преимущества перед традиционными аналоговыми устройствами заключаются в быстродействии, помехоустойчивости и высокой точности.
Применение амперметра
Наибольшее применение амперметры имеют в энергетической области, автомобильной промышленности, строительной сфере, электротехнике, радиоэлектронике. Демонстрационные амперметры используются в научных целях.
Приборы используются для замера потребления электроэнергии различных устройств. Например, можно рассчитать, сколько реально потребляет электрочайник или электроплита, зная их мощность и напряжение в сети.
В быту с их помощью можно выяснить наличие неисправностей.
Приглашаю прочитать еще много интересных статей промышленной тематики в нашего блоге!
