Электромеханические амперметры выполняют на основе магнитоэлектрических, ферродинамических, электродинамических, электромагнитных механизмов.

Измерение силы тока протекающего по электрической цепи осуществляется с помощью амперметра.

Перед измерением тока необходимо иметь представление о его частоте, форме, ожидаемом значении, требуемой точности значения и о сопротивлении цепи, в которой производится измерение.

2. Для измерения тока применяют метод непосредственной оценки и метод сравнения.

Метод непосредственной оценки осуществляется с помощью прямопоказывающих приборов – амперметров. Амперметр включают последовательно нагрузке в разрыв цепи, чтобы прибор не оказывал влияние на режим работы цепи, необходимо чтобы его внутреннее сопротивление было маленьким.

Рисунок 1 Схема включения амперметра

Метод сравнения обеспечивает более высокую точность.

Метод сравнения основан на сравнении измеряемого напряжения с известным напряжением, установленным с высокой точностью. Из общеизвестных методов сравнения наибольшее применение при измерении напряжения получил компенсационный метод.

Суть компенсационного метода измерения постоянного напряжения состоит в уравновешивании неизвестного напряжения на образцовом сопротивлении R. Момент компенсации определяется по нулевому показанию гальванометра. Принцип действия компенсатора поясняется схемой, приведенной на (рис.2), где используется нормальный элемент Ен, вспомогательный источник напряжения Евсп, потенциометр R, переключатель П и гальванометр Г(высокочувствительный прибор для измерения силы малых постоянных электрических токов.).

Рисунок 2 – Схема компенсатора постоянного тока

Измерение напряжения происходит в два этапа.

Переключатель устанавливают в 1-е (верхнее) положение, с помощью потенциометра R достигается нулевое показание гальванометра. В этом случае падение напряжения за счет тока I от Е_всп на участке аb (R_ab) резистора R компенсируется источником Е_н:

(1)

Переключатель устанавливают во 2-е (нижнее) положение, и с помощью потенциометра R вновь уравновешивается схема. При этом движок потенциометра займет новое положение, сопротивление участка аb будет равно R'_ab, и будет справедливо равенство

(2)

Из равенства токов (1) и (2) следует, что

(3)

I=U/R

Условие равновесия (3) показывает, что точность измерения в данном методе зависит от точности, с которой известны ЭДС нормального элемента Е_н и отношение установившихся значений сопротивлений потенциометра, а также чувствительности гальванометра.

Нормальный элемент Е_н в рассматриваемой схеме - это электрохимическое устройство, воспроизводящее единицу измерения напряжения. Наибольшее распространение получили нормальные элементы с насыщенным электролитом (Е_н = 1,01865 В при температуре 20 °С, внутреннее сопротивление 1кОм, ток 1 мкА).

К достоинствам метода можно отнести:

- в момент компенсации ток от измеряемого источника напряжения в цепи компенсации отсутствует, т.е. практически измеряется значение ЭДС на зажимах источника напряжения;

- отсутствие тока в цепи гальванометра позволяет исключить влияние сопротивления соединительных проводов на результат измерения;

- при полной компенсации мощность от объекта измерения не потребляется (тока нет).

Метод сравнения применяется также для измерения переменных напряжений. Принцип действия схем сравнения на переменном токе также состоит в уравновешивании измеряемого напряжения известным напряжением, создаваемым переменным (обычно синусоидальным) током на активных сопротивлениях вспомогательной цепи. Для уравновешивания схемы здесь необходимо добиться равенства модулей измеряемого и сравниваемого напряжений, их частот, а также противоположность фаз. Полного уравновешивания в таких схемах добиться сложно, поэтому компенсаторы переменного тока имеют меньшую точность измерения по сравнению с компенсаторами постоянного тока.

Электромеханические амперметры выполняют на основе магнитоэлектрических, ферродинамических, электродинамических, электромагнитных механизмов.

В магнитоэлектрических амперметрах обмотка подводимой катушки выполняется из тонкого провода, поэтому магнитоэлектрические амперметры могут непосредственно измерять только микро- или мили -амперы.

Для измерения больших постоянных токов параллельно зажимам подключается электрический шунт, представляющий собой прямоугольную манганиновую пластину(характеризуется малым сопротивление).

Для измерения токов свыше 50А применяются наружные шунты. Шунты изготавливают однопредельными или многопредельными. Шунтированный амперметр, в следствие неточности изготовления шунтов имеет более высокую погрешность

В электродинамических и ферродинамичсеких амперметрах обе катушкисоединяют параллельно или последовательно.

Рисунок. 3 Соединение катушек ЭДМ для измерения тока.

Переносные амперметры имеют шкалы от 5мА до 10А.

Щитовые амперметры непосредственного включения выпускают с пределами измерения от 1 до 200А. Расширение пределов до 6кА осуществляют при помощи измерительных трансформаторов тока.

В электромагнитных амперметрах катушку изготавливают из медного провода, расчитанного на номинальное значение тока 5А. Число витков определяют из условия полного отклонения указателя амперметра при номинальном токе. Щитовые амперметры изготавливают со шкалами от 100мА до 500А. Для расширения пределов измерения переменного тока применяют измерительные трансформаторы.

Электростатические механизмы для построения амперметров не используют(Электростатический механизм состоит из двух (и более) металлических изолированных пластин, выполняющих роль электродов. На неподвижные пластины подается потенциал одного знака, а на подвижные пластины — потенциал другого знака.).

Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 37; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!