Не для кого не секрет, что амперметр – это специальный прибор, предназначенный для измерения силы электрического тока. Любые измерительные приборы помогают проверить не только точность и правильность научных выводов, но и с помощью них производится необходимый контроль и управление определенными технологическими процессами. И амперметр не является исключением.
Впервые действие электрического тока на магнитную стрелку открыл французский ученый Ампер. Он сумел установить определенное правило для точного определения направления действия магнитного поля на магнитную стрелку. Сейчас это правило называется – правило Ампера. Именно в честь этого знаменитого физика, члена Парижской Академии наук и почетного члена Петербуржской Академии наук в дальнейшем был и назван амперметр.
На сегодняшний день, существует несколько видов амперметров. Рассмотрим технические характеристики основных из этих приборов:
1. Магнитоэлектрические амперметры. Такие амперметры основаны именно на взаимодействии подвижной катушки и магнитных полей постоянного магнита. Этот прибор конечно имеет как свои плюсы, так и минусы. Положительные стороны магнитоэлектрического амперметра заключаются в том, что для него характерна очень высокая чувствительность и очень малая потребляемая мощность. Равномерная шкала прибора также не может не послужить большим плюсом основных характеристик этого амперметра. Но есть и отрицательные стороны: очень сложное устройство по своей сути (объясняется наличием подвижной катушки) и работа только на постоянном токе, что конечно является не универсальностью устройства.
2. Электромагнитные амперметры. Данный амперметр представляют собой особый механизм с неподвижной катушкой, по которой протекает электрический ток, а также имеется специальные сердечники – один или несколько, установленных непосредственно на оси. Недостатками такого прибора являются низкая чувствительность (в отличии от магнитоэлектрического амперметра), а также низкая точность измерения. Достоинства – работа как при постоянном, так и при переменном токе, очень просты в своем устройстве.
3. Электродинамические амперметры. Такие устройства основаны на взаимодействии магнитных полей токов, которые протекают по подвижной и неподвижной катушкам. В этих амперметрах в основном используются параллельное и последовательное включение этих катушек. Главным недостатком таких измерительных приборов является очень сильная реакция на сторонние магнитные поля, поэтому их применение в качестве измерителей не желательно.
4. Ферродинамические амперметры. Вот такие приборы вполне достойны уважения. Они почти не подвергаются воздействию сторонних магнитных полей и обладают достаточно высокой прочностью. Ферродинамический амперметр состоит из замкнутого магнитопровода из ферромагнитного материала, центрального сердечника, а также неподвижной катушки. Применяются в основном в сфере безопасности и обороны благодаря своей высокой точности измерения.
Научно-технический прогресс не стоит на месте, поэтому наибольшую популярность на современном этапе набирают именно – цифровые амперметры. Во-первых, такое устройство очень компактное и легкое, что конечно же упрощает его применение. Механических движущихся деталей нет, в результате – его можно применять в условиях, при которых стрелочный прибор не покажет точного результата измерений (сильная вибрация или тряска). Минимальная чувствительность к ударам – можно не бояться располагать прибор вблизи с другими механизмами, которые могут его повредить. Еще одним несомненным плюсом цифрового амперметра является его использование как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. К таким цифровым амперметрам относятся амперметры щитовые. Так же стоит упомянуть о том, что подаваемая информация в электронном виде дает возможность проследить изменения величин даже в автоматическом режиме при отсутствии оператора. Ну и, конечно, главный плюс – точность показаний. Погрешность любых измерений составляет лишь сотые доли процентов, в отличие от стрелочных приборов, погрешность которых иногда достигает более одного процента. Влияние температуры и атмосферного давления также не играет роли при получении необходимых измерений, будь то подвальное помещение или измерение на открытом воздухе. Поэтому можно сказать, что цифровой амперметр занимает лидирующее место среди других измерительных приборов данного типа.
Существуют определенные правила подключения амперметра к прибору, благодаря которым можно произвести точные и правильные измерения силы тока. Во-первых, нужно выбрать необходимый шунт, предельный ток которого будет порядком ниже измеряемого тока. Теперь, необходимо прикрепить шунты к амперметру при помощи специальных гаек на амперметре.
Во-вторых, необходимо в обязательном порядке обесточить измеряемое устройство путем разрыва цепи питания. Затем необходимо включить амперметр в цепь с шунтом. Не стоит забывать, что соблюдение полярности крайне важно. После всего этого можно подключать питание и читать необходимые показания на амперметре.
Область применения такого прибора, как амперметр достаточно обширна. Например, их очень широко используют на промышленных предприятиях, связанных с производством электрической и тепловой энергии. Несомненно, каждая физическая лаборатория просто обязана иметь в своем наличии такие измерительные приборы для точных показаний. Строительство, наука и индустрия, автомобильная промышленность – везде амперметры нашли свое достаточно широкое применение. Даже рядовые автолюбители стараются иметь в наличии этот прибор, чтобы всегда суметь выявить характеристику работы энергоснабжения своего автомобиля.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.
podvi.ru
Описание изобретения
Амперметр
Изобретение относится к измерительным устройствам и может быть использовано для измерения тока для плохо видящих людей. Известные виды амперметра обладают следующими недостатками: большие размеры, относительная неудобность в измерении в рабочих условиях.
Цель изобретения – улучшения удобства работы путём изменения вида изобретения и добавления голосового анализатора. Принципиальная электрическая схема реализации устройства приведена на фигуре 1.
Общий вид изобретения представлен на фигуре 2 но без экрана, для вывода силы тока. Вместо него будут использоваться наушники.
Приборы щитовые цифровые электроизмерительные ЩП02М, ЩП02, ЩП72, ЩП96, ЩП120 предназначены для измерения действующего значения силы тока или напряжения в цепях переменного тока. Они могут применяться в энергетике и других областях промышленности для контроля электрических параметров. Приборы являются однопредельными и имеют исполнения по конструкции, диапазону измерений. В данном случае отдельная плата, простого звукового анализатора, запрограммированная на определённый диапазон значений, для данного амперметра. От платы исходя из схемы отходит микрофон, в данном случае будут использоваться наушники, которые должны облегчить работу людям, работающим в условиях, в которых неудобно использовать цифровые или же обычные амперметры. Благодаря моему компактному устройству измерения можно проводить легко и удобно, и устройство может находиться в кармане у рабочего, не мешая ему. Плюсы данного изобретения:
- Компактность
- Легкость в использовании
- Потребление меньшего количества энергии
- Более больший объём измерения силы тока, по сравнению с обычными амперметра
4
Формула изобретения
Амперметр состоит из звукового датчика, передающего через наушники показания амперметра, отличается тем, что показания силы тока идут в наушники, с помощью звукового датчика сообщая пользователю устройства, количество ампер с точностью до десятых долей. Отпадает необходимость размещения шкалы разметки, что значительно уменьшает его размер, делая данное устройство более компактным.
5
Чертежи
Фиг. 1 Принципиальная электрическая схема звукового датчика
Фиг.2 Общий вид амперметра со звуковым датчиком
6
Реферат
Амперметр
Изобретение относится к измерительным устройствам и может быть использовано для измерения тока людьми с плохим зрением. Устройство состоит из звукового датчика и стандартного цифрового амперметра без устройства для вывода изображения на экран. Изобретение имеет меньшие размеры за счёт изменения конструкции, и более удобно для измерения. Областью применения данного изобретения можно считать промышленные предприятия для работы с измерительными приборами. А также и для домашнего пользования. Устройство довольно просто и удобно в применении.
7
Список литературы
1. Журнал С-news от от 6 июня 2006 года
2. http://elemo.ru/
3. Журнал «Радио» № 3 2003 г.
4. http://kipia.ru
5. Патентный закон РФ
8
studfiles.net
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.
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.
Точность показаний прибора зависит от принципа действия и вида устройства.
Существуют и другие специализированные приборы для измерения тока, которые применяются в узконаправленных областях, и не распространены так широко, как перечисленные выше.
Принцип действия такого вида прибора основывается на взаимодействии магнитного поля магнита и подвижной катушки, находящейся в корпусе прибора.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Если рассматривать классический принцип работы амперметра, то его действие заключается в следующем.
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.
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.
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.
Цифровые и аналоговые приборы, 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.
Похожие темы: Комментарии:
electrosam.ru
