Что такое предел измерения амперметра
Продолжаем работу над созданием измерительных приборов для тестового стенда. В предыдущей статье мы провели работу по корректировке предела измерения вольтметра и сделали доработку, которая теперь позволит нам включить его в цепь с переменным током. Теперь приступаем к работе над амперметром. Здесь ситуация аналогичная ситуации с вольтметром: нужно поменять предел измерения, сделать новую шкалу и адаптировать его для цепей с переменным током.
Сняв металлическую пластину со шкалой, переходим к схемотехнике амперметра.
Сама измерительная система точно такая же, как и в вольтметре М309, и отличается исключительно местом где она установлена (закреплена). Это, в свою очередь, доказывает, что принцип построения всех стрелочных измерительных приборов и индикаторов один (см. предыдущую статью).
В данном измерительном приборе применена схема с разделительным трансформатором тока. Его мы трогать не будем, оставим всё как есть.
Шкала амперметра имеет максимальную отметку 150 ампер. Такие измерительные приборы используется в паре с шунтирующим резистором, который и задаёт предел измерения стрелочного прибора.
Если посмотреть на амперметр с другой стороны, то окажется достаточно просто: данный амперметр — это милливольтметр, который измеряет падение напряжения на шунтирующем резисторе. Поэтому, имея чёткое представление о стрелочных измерительных приборах, их можно с лёгкостью переделывать один в другой и наоборот.
Первой нашей задачей будет изготовление шунтирующего резистора. Ранее мы создавали статью о том, как выполняется расчёт шунтирующего резистора и для удобства приводили онлайн калькулятор.
Причём, мы делали это на примере амперметра, который сейчас адаптируем под нашу схему. Со статьёй можно ознакомиться, перейдя по ссылке: Расчёт шунтирующего сопротивления амперметра.
Практическую часть, как и из чего сделать шунтирующий резистор, мы рассматриваем на примере этой же темы, но информацию вынесли в отдельную публикацию.
Схема нашего измерительного прибора будет следующей:
Подготовив детали и элементы шунтирующего резистора, мы приступаем к монтажу.
После сборки шунтирующего резистора переходим к адаптации прибора для включения его в цепи переменного тока.
Для этого мы задействует диодный мост. Так как эта цепь силовая, то диодный мост необходимо установить на радиатор. Это мы сделаем чуть позже.
Шунтирующий резистор собран и включён в схему.
Далее, измерительную головку устанавливаем в корпус и тоже включаем в схему.
В задней крышке сверлим отверстие для диодного моста и четыре крепёжных отверстия для радиатора охлаждения.
Проверив работоспособность устройства, переходим к заключительной части работ над нашим амперметром.
Вырезаем новую шкалу и наклеиваем её на пластину.
Переходим к финальной сборке прибора.
Ещё один этап работ по созданию тестового стенда завершён. Амперметр готов.
Наши новые измерительные приборы как «братья», только с разными «возможностями и путями-дорожками» .
Все компоненты, модули и блоки готовы, можно переходить к сборке самого стенда, но эти работы мы рассмотрим в следующих публикациях.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Пределы измерения амперметров : 0, 5; 1, 2, 5, 10, 20 а, включение приборов — непосредственное: 30, 50 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500 а, включение приборов — с наружным шунтом 75 мв. [2]
Пределы измерения амперметров типа М1500 и М1600 имеют следующие значения: 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 500 и 750 а; 1; 1 5; 2, 3, 4, 5, 6 и 7 5 ка. [3]
Трансформаторы тока позволяют расширить пределы измерения амперметров . Вторичная обмотка замыкается на амперметр. Так как сопротивление обмотки амперметра мало, трансформатор практически работает в режиме короткого замыкания. По первичной обмотке трансформатора протекает весь ток нагрузки. Число витков первичной обмотки очень мало, нередко применяются одновитковые трансформаторы. Вторичная обмотка, наоборот, имеет большое количество витков. [4]
Формула (25.20) позволяет рассчитать сопротивление шунта, расширяющего пределы измерения амперметра в п раз. [6]
При выборе амперметра для системы электрооборудования следует учитывать, что пределы измерения амперметра должны соответствовать току полной нагрузки генератора. Все амперметры, независимо от пределов измерения, имеют одну и ту же конструкцию механизма и отличаются друг от друга выполнением шкалы, наличием незначительных дополнительных устройств, габаритными, установочными размерами и способами крепления. [8]
Образцовые резисторы rl и г2 ( рис. 49) позволяют расширить пределы измерения амперметра и вольтметра. Цепь на рис. 49, а используется для измерения тока 8 А, цепь на рис. 49, б — для измерения напряжения 400 В. [9]
Образцовые резисторы R и RZ ( рис. 61) позволяют расширить пределы измерения амперметра и вольтметра. Цепь на рис. 61 а используется для измерения тока 8 А, цепь на рис. 61 6 — для измерения напряжения 400 В. [11]
Если такой измерительный прибор нужно приспособить для измерения значительной силы тока — расширить пределы измерения амперметра , TJ он снабжается шунтом. [12]
Пределы изменения токов при насторйке реле, как правило, не укладываются в пределы измерений амперметров , применяемых на практике. [14]
Пределы измерения амперметров с простыми шунтами ( рис. 8 — 7, о) можно изменять лишь после обесточивания измеряемой цепи ( или необходим безобрывной переключатель пределов), так как в противном случае возможны многократная перегрузка измерителя и перегорание его рамки ( катушки) или токо-подводящих пружин. [15]
Предел измерения амперметра 5 А, число делений шкалы 100, внутреннее сопротивление
Предел измерения амперметра 5 А, число делений шкалы 100, внутреннее сопротивление 1 Ом. Определить цену деления амперметра, если он включен с шунтом, сопротивление которого 0,02 Ом.
Задача №7.5.17 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
Решение задачи:
Для измерения силы тока на каком-либо участке электрической цепи используют амперметр, его располагают на том участке, где и нужно измерить величину силы тока. Если предел измерения амперметра (т.е. максимальное значение силы тока, которое может измерить амперметр) не позволяет измерить силу тока на этом участке, то к амперметру параллельно подключают шунт сопротивлением \(R_\). Шунт уменьшает силу тока на амперметре.
Чтобы найти цену деления зашунтированного амперметра \(I_\), нужно воспользоваться следующей формулой:
Так как амперметр и шунт соединены параллельно, то на них одинаковое напряжение \(U\). Сила тока на амперметре не должна превышать предела измерения \(I_0\), тогда на шунте сила тока будет равна \(\left( > \right)\). Здесь \(I\) – сила тока на том участке, где нужно произвести измерение. Поэтому:
Тогда, очевидно, имеем:
Теперь раскроем скобки в правой части полученного равенства:
Значит предел измерения \(I\) зашунтированного амперметра можно найти так:
Полученное выражение подставим в формулу (1), так мы получим решение этой задачи в общем виде:
Посчитаем численный ответ:
Ответ: 2,55 А.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Расширение пределов измерения амперметров и вольтметров
Для получения высокой точности и чувствительности магнитоэлектрических приборов их подвижные обмотки выполняют по возможности легкими из очень тонкой изолированной проволоки.
Такие обмотки допускают очень незначительные по величине токи, не превышающие 30 мА, при этом сопротивление самих обмоток получается равным примерно 5 Ом.
Таким образом, магнитоэлектрическим прибором можно измерять ток не более 30 мА, а напряжение – не выше 150 мВ, так как
U = I × R = 30 × 5 = 150 мВ
Для расширения пределов измерения амперметра применяют шунты, шунты имеют очень малое сопротивление (десятые, сотые доли ома) и включаются параллельно обмотке амперметра. Величина шунта RШ определяется по формуле:
где RШ – сопротивление шунта;
RA – сопротивление амперметра;
n – коэффициент расширения пределов измерения тока амперметром.
где I – измеряемый ток;
IA – максимально допустимый ток амперметра.
Для расширения пределов измерения вольтметров применяют добавочные сопротивления, которые имеют большое сопротивление (десятки килоом), и которые включают последовательно с обмоткой вольтметра. Величина добавочного сопротивления RД определяется по формуле:
где RД – добавочное сопротивление;
RV – сопротивление вольтметра;
n – коэффициент расширения пределов измерения напряжения вольтметром.
где U – измеряемое напряжение;
UV – максимально допустимое напряжение вольтметра.