Амперметр как сделать: Амперметр цифровой сделать самому своими руками. Цифровые амперметры и вольтметры

Содержание

Амперметр цифровой сделать самому своими руками. Цифровые амперметры и вольтметры

Амперметры – это устройства, которые используются с целью определения силы тока в цепи. Цифровые модификации изготавливаются на базе компараторов. По точности измерения они различаются. Также важно отметить, что приборы могут устанавливаться в цепи с постоянным и переменным током.

По типу конструкции различают щитовые, переносные, а также встроенные модификации. По назначению есть импульсные и фазочувствительные устройства. В отдельную категорию выделены селективные модели. Для того чтобы более подробно разораться в приборах, важно узнать устройство амперметра.

Схема амперметра

Обычная схема цифрового амперметра включает в себя компаратор вместе с резисторами. Для преобразования напряжения применяется микроконтроллер. Чаще всего он используется с опорными диодами. Стабилизаторы устанавливаются только в селективных модификациях. Для увеличения точности измерений используются широкополосные фильтры. Фазовые устройства оснащаются трансиверами.

Модель своими руками

Собрать цифровой амперметр своими руками довольно сложно. В первую очередь для этого потребуется качественный компаратор. Параметр чувствительности должен составлять не менее 2.2 мк. Минимальное разрешение он обязан выдерживать на уровне в 1 мА. Микроконтроллер в устройстве устанавливается с опорными диодами. Система индикации подсоединяется к нему через фильтр. Далее, чтобы собрать цифровой амперметр своими руками нужно установить резисторы.

Чаще всего они подбираются коммутируемого типа. Шунт в данном случае должен располагаться за компаратором. Коэффициент деления прибора зависит от трансивера. Если говорить про простую модель, то он используется динамического типа. Современные устройства оснащаются сверхточными аналогами. Источником стабильного тока может выступать обычная батарейка литий-ионного типа.

Устройства постоянного тока

Цифровой амперметр постоянного тока выпускается на базе высокочувствительных компараторов. Также важно отметить, что в приборах устанавливаются стабилизаторы. Резисторы подходят только коммутируемого типа. Микроконтроллер в данном случае устанавливается с опорными диодами. Если говорить про параметры, то минимальное разрешение устройств равняется 1 мА.

Модификации переменного тока

Амперметр (цифровой) переменного тока можно сделать самостоятельно. Микроконтроллеры у моделей используются с выпрямителями. Для увеличения точности измерения применяются фильтры широкополосного типа. Сопротивление шунта в данном случае не должно быть меньше 2 Ом. Чувствительность у резисторов обязана составлять 3 мк. Стабилизаторы чаще всего устанавливаются расширительного типа. Также важно отметить, что для сборки понадобится триод. Припаивать его необходимо непосредственно к компаратору. Допустимая ошибка приборов данного типа колеблется в районе 0.2 %.

Импульсные приборы измерения

Импульсные модификации отличаются наличием счетчиков. Современные модели выпускаются на базе трехразрядных устройств. Резисторы используются только ортогонального типа. Как правило, коэффициент деления у них равняется 0.8. Допустимая ошибка в свою очередь составляет 0.2%. К недостаткам устройств можно отнести чувствительность к влажности среды. Также их запрещается использовать при минусовых температурах. Самостоятельно собрать модификацию проблематично. Трансиверы в моделях применяются только динамического типа.

Устройство фазочувствительных модификаций

Фазочувствительные модели продаются на 10 и 12 В. Параметр допустимой ошибки у моделей колеблется в районе 0.2%. Счетчики в устройствах применяются только двухразрядного типа. Микроконтроллеры используются с выпрямителями. Повышенной влажности амперметры данного типа не боятся. У некоторых модификаций имеются усилители. Если заниматься сборкой устройства, то потребуются коммутируемые резисторы. Источником стабильного тока может выступать обычная литий-ионная батарейка. Диод в данном случае не нужен.

Перед установкой микроконтроллера важно припаять фильтр. Преобразователь для литий-ионной потребуется переменного типа. Показатель чувствительности у него находится на уровне 4.5 мк. При резком падении напряжения в цепи необходимо проверить резисторы. Коэффициент деления в данном случае зависит от пропускной способности компаратора. Минимальное давление приборов данного типа не превышает 45 кПа. Непосредственно процесс преобразования тока занимает около 230 мс. Скорость передачи тактового сигнала зависит от качества счетчика.

Схема селективных устройств

Селективный цифровой амперметр постоянного тока изготавливается на базе компараторов с высокой пропускной способностью. Допустимая ошибка моделей равняется 0.3 %. Работают устройства по принципу одностадийного интегрирования. Счетчики используются только двухразрядного типа. Источники стабильного тока устанавливаются за компаратором.

Резисторы применяются коммутируемого типа. Для самостоятельной сборки модели потребуются два трансивера. Фильтры в данном случае могут значительно повысить точность измерений. Минимальное давление приборов лежит в районе 23 кПа. Резкое падение напряжения наблюдается довольно редко. Сопротивление шунта, как правило, не превышает 2 Ом. Токоизмерительная частота зависит от работы компаратора.

Универсальные приборы измерений

Универсальные приборы измерений подходят больше для бытового использования. Компараторы в устройствах часто устанавливаются не большой чувствительности. Таким образом, допустимая ошибка лежит в районе 0.5%. Счетчики используются трехразрядного типа. Резисторы применяются на базе конденсаторов. Триоды встречаются как фазового, так и импульсного типа.

Максимальное разрешение приборов не превышает 12 мА. Сопротивления шунта, как правило, лежит в районе 3 Ом. Допустимая влажность для устройств составляет 7 %. Предельное давление в данном случае зависит от установленной системы защиты.

Щитовые модели

Щитовые модификации производятся на 10 и 15 В. Компараторы в устройствах устанавливаются с выпрямителями. Допустимая ошибка приборов составляет не менее 0. 4 5. Минимальное давление устройств равняется около 10 кПа. Преобразователи применяются в основном переменного типа. Для самостоятельной сборки устройства не обойтись без двухразрядного счетчика. Резисторы в данном случае устанавливаются со стабилизаторами.

Встраиваемые модификации

Цифровой встраиваемый амперметр выпускается на базе опорных компараторов. Пропускная способность у моделей довольно высокая, и допустимая погрешность равняется около 0.2 %. Минимальное разрешение приборов не превышает 2 мА. Стабилизаторы используются как расширительного, так и импульсного типа. Резисторы устанавливаются высокой чувствительности. Микроконтроллеры часто применяются без выпрямителей. В среднем процесс преобразования тока не превышает 140 мс.

Модели DMK

Цифровые амперметры и вольтметры данной компании пользуются большим спросом. В ассортименте указанной фирмы имеется множество стационарных моделей. Если рассматривать вольтметры, то они выдерживают максимальное давление 35 кПа. В данном случае транзисторы применяются тороидального типа.

Микроконтроллеры, как правило, устанавливаются с преобразователями. Для лабораторных исследований устройства данного типа подходят идеально. Цифровые амперметры и вольтметры этой компании производятся с защищенными корпусами.

Устройство Торех

Указанный амперметр (цифровой) производится с повышенной проводимостью тока. Максимальное давление устройство выдерживает в 80 кПа. Минимальная допустимая температура амперметра равняется -10 градусов. Повышенной влажности указанный измерительный прибор не боится. Устанавливать его рекомендуется рядом с источником тока. Коэффициент деления равняется только 0.8. Максимальное давление амперметр (цифровой) выдерживает в 12 кПа. Потребляемый ток устройства составляет около 0.6 А. Триод используется фазового типа. Для бытового использования данная модификация подходит.

Устройство Lovat

Указанный амперметр (цифровой) делается на базе двухразрядного счетчика. Проводимость тока модели равняется только 2. 2 мк. Однако важно отметить высокую чувствительность компаратора. Система индикации используется простая, и пользоваться прибором очень комфортно. Резисторы в этот амперметр (цифровой) установлены коммутируемого типа.

Также важно отметить, что они способны выдерживать большую нагрузку. Сопротивление шунта в данном случае не превышает 3 Ом. Процесс преобразования тока происходит довольно быстро. Резкое падение напряжения может быть связано только с нарушением температурного режима прибора. Допустимая влажность указанного амперметра равняется целых 70 %. В свою очередь максимальное разрешение составляет 10 мА.

Модель DigiTOP

Этот цифровой вольтметр-амперметр постоянного тока выпускается с опорными диодами. Счетчик в нем предусмотрен двухразрядного типа. Проводимость компаратора находится на отметке в 3.5 мк. Микроконтроллер применяется с выпрямителем. Чувствительность тока у него довольно высокая. Источником питания выступает обычная батарейка.

Резисторы используются в приборе коммутируемого типа. Стабилизатор в данном случае не предусмотрен. Триод установлен только один. Непосредственно преобразование тока происходит довольно быстро. Для бытового использования этот прибор подходит хорошо. Фильтры для увеличения точности измерения предусмотрены.

Если говорить про параметры вольтметра–амперметра, то важно отметить, что рабочее напряжение находится на уровне 12 В. Потребление тока в данном случае равняется 0.5 А. Минимальное разрешение представленного прибора составляет 1 мА. Сопротивление шунта располагается на отметке в 2 Ом.

Коэффициент деления вольтметра-амперметра только 0.7. Максимальное разрешение указанной модели составляет 15 мА. Непосредственно процесс преобразования тока занимает не более 340 мс. Допустимая ошибка указанного прибора располагается на уровне в 0.1 %. Минимальное давление система выдерживает в 12 кПа.

изготовление своими руками, расчет шунта для амперметра постоянного тока, схема включения устройства

Амперметр – прибор, замеряющий силу проходящего в электрической цепи тока, который часто бывает немалым. По закону Ома, чтобы пропустить больший ток, амперметр должен иметь как можно меньшее сопротивление. Решение – включение параллельно прибору шунта, обеспечивающего такое низкое значение сопротивления.

Зачем нужен шунт?

Шунт – это полосковая линия (усиленная дорожка на плате) или отрезок провода с достаточно толстым сечением, низкоомная (менее 1 Ом) катушка или резистор с мощностью от 10 Вт. Он используется, когда, например, амперметр, рассчитанный на ток в 10 А, не может замерить, скажем, 50-амперный ток, потребляемый включёнными в электроцепь источника питания устройствами.

На жаргоне электриков это явление называется «на шкале не хватает ампер». А точнее – диапазон замеров по току на этом же амперметре не охватывает такие высокие токи.

Расчёт сопротивления шунта

Кроме закона Ома для участка цепи – её разрыва, в который включён амперметр, – в расчёт берётся и формула Кирхгофа. Общий ток, протекающий в месте включения прибора, равен сумме токов, проходящих через сам амперметр и его шунт.

Сопротивление амперметра в разы больше внешнего шунта. Ток, проходящий по внешнему шунту, в эти же несколько раз больше, чем на самом амперметре.

В случае с цифровым прибором, где вместо измерительной головки используется датчик тока и аналого-цифровой преобразователь, распределение токов, составляющих общий ток цепи, не меняется.

Схема включения устройства

Амперметр включается последовательно в разрыв цепи. Последний может находиться в любом её месте. Сам прибор показывает, сколько ампер в час потребляет эта цепь. Внешний шунт также включается последовательно в цепь, но в тот же самый разрыв, получается, параллельно самому амперметру.

Что можно использовать?

В идеале используют отрезок провода или проволоки из металла или сплава, незначительно меняющего своё электрическое сопротивление при нагреве. А нагреваться шунт будет обязательно – хотя бы до нескольких десятков градусов, так как по нему протекает ток в единицы и десятки ампер. Специалисты рекомендуют использовать сплав манганина. Манганиновая проволока (или лента) считается наиболее устойчивым электротехническим элементом: её температурный коэффициент сопротивления в 200 раз меньше, чем у меди, и в 300 раз ниже по сравнению с железом. Использование медных и стальных шунтов способно нести ощутимую погрешность при значительных токах, вызывающих их нагрев.

Но для приблизительной оценки иногда используют распрямлённую канцелярскую скрепку или отрезок провода.

Если речь идёт о внушительной силе тока от сотен до тысяч ампер – например, при старте двигателя «КамАЗа», где создаётся пусковой ток в 500 и более ампер для раскручивания стартером вала двигателя, – простой шунт здесь попросту расплавится. Необходимо использовать токовые клещи – они являются более мощной версией шунта. Аналогично поступают в электроустановках и распределителях с высоким напряжением, где общий ток потребителей довольно высок.

Что требуется?

Для изготовления шунта, кроме проволоки, проводов, диэлектрика и крепежа, потребуются следующие приборы.

  • Готовый миллиамперметр. Можно использовать и гальванометр – измерительную головку без внутренних шунтов, резисторов и так далее.
  • Лабораторный блок питания, выдающий требуемый ампераж. Можно воспользоваться и автомобильным аккумулятором, в цепь с которым последовательно включена, например, фара на 100/90 Вт на основе лампы накаливания. Если такой фары нет, можно подключить отрезок нихромовой электроспирали или мощный керамический резистор на десятки ватт. Ни в коем случае не подключайте шунт с прибором «накоротко», без нагрузки.
  • При работе с бытовой осветительной сетью – выпрямительный диодный мост (или одиночные высоковольтные диоды) и дополнительный защитный автомат на 16 А, плавкие предохранители на несколько ампер.

Напряжение подаётся только после правильной сборки цепи.

Шунт своими руками

Спирально сматывать проволоку (или эмальпровод) не рекомендуется – индуктивность получившейся катушки уменьшит точность амперметра. Катушечное шунтирование имеет недостаток – гашение скачков тока, особенно в случае дросселированной (с сердечником) катушки. Если отрезок проволоки слишком длинный, расположите его в виде волнистой «змейки».

В качестве диэлектрика подойдёт любой изолятор – от керамического до текстолитового. К тому же скрученный в виде катушки провод может перегреть диэлектрик, не выдерживающий повышенной – более 150 градусов – температуры.

А к перегреву устойчивы лишь керамика и закалённое стекло.

  • Сначала вырезается диэлектрическая пластина, в которой сверлятся отверстия под болты с шайбами и гайками. Материал – текстолит, гетинакс, дерево или композитные материалы.
  • Для существенной изоляции тепла проволоки от несущей пластины на болты устанавливаются керамические колечки. После них ставятся шайбы, зажимающие проволоку.
  • Для предотвращения самопроизвольного раскручивания и выпадения проволоки и проводов перед гайками проставляются гроверные шайбы.
  • Наконец, вставляются провода и концы проволоки между шайбами, а гайки затягиваются.

Полученная деталь подключается параллельно амперметру или гальванометру.

Переградуировка прибора

Новую градуировку обновлённого стрелочного амперметра под новый шунт нужно произвести следующим образом.

  1. Снимите переднюю часть корпуса (смотровое окно прибора) вместе со стеклом.
  2. Подключите одну из лампочек известного номинала последовательно с амперметром к батарее или сетевому адаптеру питания. Так, на лампочках накаливания указывается ток в амперах и напряжение в вольтах. Если вы подключаете светодиодную панель или фару, на которой, например, указано напряжение 12 В и мощность в 24 Вт – вашим рабочим током будет 2 А (мощность, делённая на напряжение источника питания).
  3. Отметьте, на какой угол отклонилась стрелка прибора, точкой с числом (в данном случае это 2).
  4. Идеальный вариант – включите параллельно друг с другом одинаковые лампочки или фары, увеличивая их число каждый раз на одну. Так можно «прометить» всю шкалу амперметра. Этот способ хорош для переменного тока – шкала амперметра получается нелинейной за счёт влияния частоты тока и падения части напряжения на диодах. Разметка «на глаз» или с использованием транспортира (или по уже имеющейся «линейке» прибора), как часто делают при постоянном токе, не подойдёт. Лучше перестраховаться и сделать точнее.
  5. Закончив разметку, соберите прибор и проверьте, надёжно ли держится крепление шунта, хорош ли электрический контакт между ним и амперметром. Если габариты амперметра позволяют, шунт часто заливают эпоксидным клеем, а затем получившийся элемент (в виде бруска) приклеивают к задней стенке измерительной головки.

Амперметр с новым шунтом готов к работе. Можно подключить щупы или токовые клещи.

С несколькими шунтами

Из амперметра получится и самодельный килоамперметр. Так, из 100-амперного прибора легко сделать амперметр на 2 кА. Более высокие значения на практике вряд ли понадобятся. Если у вас в наличии имеется прибор с одноамперным диапазоном измерений, сделайте несколько коммутируемых шунтов. Незачем переразмечать шкалу – достаточно подобрать шунты на 5, 10, 50, 100 и более ампер. Они помещаются в один внешний корпус вместе с выходными клеммами (для щупов) и многопозиционным переключателем, рассчитанным на такие значения тока.

Режимы помечаются маркером «x5», «x10» и так далее. Когда режим один, а амперметр переделан из одно- в десятиамперный, то слева от буквы «А» надпишите «x10» меньшим шрифтом.

    При изготовлении многорежимного амперметра провода, соединяющие переключатель с шунтами и прибором, должны быть максимально короткими. Излишне длинные провода, подключённые к готовому шунту, имеющему точное сопротивление, и уже проградуированному прибору, приведут к заметной погрешности измерений – они включаются последовательно с шунтом и прибором, имеют своё, пусть и очень малое, сопротивление. Переключатель низкого качества со значительно окисленными контактами приведёт к тому, что прибор попросту начнёт «врать» – его токоведущие части и замыкающий подпружиненный шарик также вносят паразитное сопротивление.

    Заводские амперметры проходят тщательную поверку, едва сойдя с конвейера. Недочёты учитываются при выпуске приборостроительным заводом следующей партии амперметров. Амперметры, имеющие значительную погрешность, бракуются и направляются на переработку.

    О том, как произвести расчет шунта для амперметра, смотрите далее.

    Как сделать из вольтметра амперметр. Амперметр цифровой своими руками. Цифровые амперметры и вольтметры

    И то, что ко всему привыкаешь и то, что с кем поведешься от того и наберешься — прописные истины. Вот и я привык к своему мультиметру и когда его кто-то хватает (извините, берёт попользоваться) — меня «жаба душит». Сказать ничего не могу, это от меня домочадцы подцепили некоторое количества вируса радиолюбительства и теперь имеют потребность померить напряжение батареек в пульте, аккумулятора в телефоне и т.д. Терпел. Пока не услышал, что некоторые граждане заинтересовались напряжением в розетках.

    Откуда появилась эта измерительная головка уже не помню, но всегда считал её «убитой в ноль» — ошибался. При проверке выяснилась её полная адекватность. Вот только внешний вид…


    Разобрал по максимуму. Корпус отмыл, верхнюю часть подклеил. Со шкалы кончиком лезвия маленького канцелярского ножа соскрёб лишние нолики. Получилась шкала на 15 вольт. Вместо сопротивления на 150к запаял в колодку перемычку. Отломанный кончик стрелки вернул на место при помощи кусочка изоляции и клея.


    Стрелка, конечно, нуждалась в балансировке. Сделал по следующей технологии уравновешивания стрелки имеющимися противовесами с капельками припоя на них (двигаем хорошо разогретым паяльником, эти самые капельки).

    1. Куда двигать — стрелку располагаем горизонтально и смотрим, что перевешивает, если стрелка, то каплю передвинуть от центра. Если противовес — то каплю к центру.
    2. Какую каплю двигать — стрелку располагаем вертикально.
    • а) нужно двигать «к центру». Стрелка отклонилась вправо — двигаем правую каплю. Влево — левую.
    • б) нужно двигать «от центра». Стрелка отклонилась вправо — двигаем левую каплю. Влево — правую.

    Имеющиеся углубления в верхней части корпуса заполнил при помощи паяльника пластмассой и выровнял напильником, затем мелкой и потом самой мелкой шкуркой, наконец, покрасил и вставил в неё на клей вырезанное стекло. Покрасил и внутреннюю металлическую планку (чтоб всё в цвет), просушил и собрал.


    Внешний шарм появился. А для придания технического изыска дополнил измерительную головку переключателем на три положения и тремя резисторами.


    Измерительная головка стала обладательницей трёх пределов измерения: на 3, 15 и 30 вольт. Вот картинка печатной платы и схемы по совместительству:


    Остановлюсь на моменте сборки. Как оказалось, научиться выколупывать компаунд из зазора между нижней и верхней частями измерительных головок и тем самым их разъединять не проблема, проблема их соединить. Ну не заморачиваться же, в самом деле, их заливкой компаундом по новой. Соединяю так:


    В самом уголке сверлю отверстие несколько меньшее диаметром, чем приготовленные саморезы (исключительно алюминиевые) и… А если кого смущает возможность проникновения вовнутрь пыли, то для этого есть пластилин. По готовности измерителя (назвал его вольтметром первого уровня) проинструктировал причастных и выдал в пользование. Прибор понравился, особенно тем, что всего одна «кнопочка». В розетку просил щупы не толкать — лучше сразу гвоздики. С пожеланием успеха, Babay .

    Обсудить статью СТРЕЛОЧНЫЙ ВОЛЬТМЕТР

    Амперметры — это устройства, которые используются с целью определения силы тока в цепи. Цифровые модификации изготавливаются на базе компараторов. По точности измерения они различаются. Также важно отметить, что приборы могут устанавливаться в цепи с постоянным и переменным током.

    По типу конструкции различают щитовые, переносные, а также встроенные модификации. По назначению есть импульсные и фазочувствительные устройства. В отдельную категорию выделены селективные модели. Для того чтобы более подробно разораться в приборах, важно узнать устройство амперметра.

    Схема амперметра

    Обычная схема цифрового амперметра включает в себя компаратор вместе с резисторами. Для преобразования напряжения применяется микроконтроллер. Чаще всего он используется с опорными диодами. Стабилизаторы устанавливаются только в селективных модификациях. Для увеличения точности измерений используются широкополосные фильтры. Фазовые устройства оснащаются трансиверами.


    Модель своими руками

    Собрать цифровой амперметр своими руками довольно сложно. В первую очередь для этого потребуется качественный компаратор. Параметр чувствительности должен составлять не менее 2.2 мк. Минимальное разрешение он обязан выдерживать на уровне в 1 мА. Микроконтроллер в устройстве устанавливается с опорными диодами. Система индикации подсоединяется к нему через фильтр. Далее, чтобы собрать цифровой амперметр своими руками нужно установить резисторы.

    Чаще всего они подбираются коммутируемого типа. Шунт в данном случае должен располагаться за компаратором. Коэффициент деления прибора зависит от трансивера. Если говорить про простую модель, то он используется динамического типа. Современные устройства оснащаются сверхточными аналогами. Источником стабильного тока может выступать обычная батарейка литий-ионного типа.


    Устройства постоянного тока

    Цифровой амперметр постоянного тока выпускается на базе высокочувствительных компараторов. Также важно отметить, что в приборах устанавливаются стабилизаторы. Резисторы подходят только коммутируемого типа. Микроконтроллер в данном случае устанавливается с опорными диодами. Если говорить про параметры, то минимальное разрешение устройств равняется 1 мА.

    Модификации переменного тока

    Амперметр (цифровой) переменного тока можно сделать самостоятельно. Микроконтроллеры у моделей используются с выпрямителями. Для увеличения точности измерения применяются фильтры широкополосного типа. Сопротивление шунта в данном случае не должно быть меньше 2 Ом. Чувствительность у резисторов обязана составлять 3 мк. Стабилизаторы чаще всего устанавливаются расширительного типа. Также важно отметить, что для сборки понадобится триод. Припаивать его необходимо непосредственно к компаратору. Допустимая ошибка приборов данного типа колеблется в районе 0.2 %.

    Импульсные приборы измерения

    Импульсные модификации отличаются наличием счетчиков. Современные модели выпускаются на базе трехразрядных устройств. Резисторы используются только ортогонального типа. Как правило, коэффициент деления у них равняется 0.8. Допустимая ошибка в свою очередь составляет 0.2%. К недостаткам устройств можно отнести чувствительность к влажности среды. Также их запрещается использовать при минусовых температурах. Самостоятельно собрать модификацию проблематично. Трансиверы в моделях применяются только динамического типа.

    Устройство фазочувствительных модификаций

    Фазочувствительные модели продаются на 10 и 12 В. Параметр допустимой ошибки у моделей колеблется в районе 0.2%. Счетчики в устройствах применяются только двухразрядного типа. Микроконтроллеры используются с выпрямителями. Повышенной влажности амперметры данного типа не боятся. У некоторых модификаций имеются усилители. Если заниматься сборкой устройства, то потребуются коммутируемые резисторы. Источником стабильного тока может выступать обычная литий-ионная батарейка. Диод в данном случае не нужен.

    Перед установкой микроконтроллера важно припаять фильтр. Преобразователь для литий-ионной потребуется переменного типа. Показатель чувствительности у него находится на уровне 4.5 мк. При резком в цепи необходимо проверить резисторы. Коэффициент деления в данном случае зависит от пропускной способности компаратора. Минимальное давление приборов данного типа не превышает 45 кПа. Непосредственно процесс преобразования тока занимает около 230 мс. Скорость передачи тактового сигнала зависит от качества счетчика.


    Схема селективных устройств

    Селективный цифровой амперметр постоянного тока изготавливается на базе компараторов с высокой пропускной способностью. Допустимая ошибка моделей равняется 0.3 %. Работают устройства по принципу одностадийного интегрирования. Счетчики используются только двухразрядного типа. Источники стабильного тока устанавливаются за компаратором.

    Резисторы применяются коммутируемого типа. Для самостоятельной сборки модели потребуются два трансивера. Фильтры в данном случае могут значительно повысить точность измерений. Минимальное давление приборов лежит в районе 23 кПа. Резкое падение напряжения наблюдается довольно редко. Сопротивление шунта, как правило, не превышает 2 Ом. Токоизмерительная частота зависит от работы компаратора.

    Универсальные приборы измерений

    Универсальные приборы измерений подходят больше для бытового использования. Компараторы в устройствах часто устанавливаются не большой чувствительности. Таким образом, допустимая ошибка лежит в районе 0.5%. Счетчики используются трехразрядного типа. Резисторы применяются на базе конденсаторов. Триоды встречаются как фазового, так и импульсного типа.

    Максимальное разрешение приборов не превышает 12 мА. Сопротивления шунта, как правило, лежит в районе 3 Ом. Допустимая влажность для устройств составляет 7 %. Предельное давление в данном случае зависит от установленной системы защиты.


    Щитовые модели

    Щитовые модификации производятся на 10 и 15 В. Компараторы в устройствах устанавливаются с выпрямителями. Допустимая ошибка приборов составляет не менее 0.4 5. Минимальное давление устройств равняется около 10 кПа. Преобразователи применяются в основном переменного типа. Для самостоятельной сборки устройства не обойтись без двухразрядного счетчика. Резисторы в данном случае устанавливаются со стабилизаторами.

    Встраиваемые модификации

    Цифровой встраиваемый амперметр выпускается на базе опорных компараторов. у моделей довольно высокая, и допустимая погрешность равняется около 0.2 %. Минимальное разрешение приборов не превышает 2 мА. Стабилизаторы используются как расширительного, так и импульсного типа. Резисторы устанавливаются высокой чувствительности. Микроконтроллеры часто применяются без выпрямителей. В среднем процесс преобразования тока не превышает 140 мс.


    Модели DMK

    Цифровые амперметры и вольтметры данной компании пользуются большим спросом. В ассортименте указанной фирмы имеется множество стационарных моделей. Если рассматривать вольтметры, то они выдерживают максимальное давление 35 кПа. В данном случае транзисторы применяются тороидального типа.

    Микроконтроллеры, как правило, устанавливаются с преобразователями. Для лабораторных исследований устройства данного типа подходят идеально. Цифровые амперметры и вольтметры этой компании производятся с защищенными корпусами.

    Устройство Торех

    Указанный амперметр (цифровой) производится с повышенной проводимостью тока. Максимальное давление устройство выдерживает в 80 кПа. Минимальная допустимая температура амперметра равняется -10 градусов. Повышенной влажности указанный не боится. Устанавливать его рекомендуется рядом с источником тока. Коэффициент деления равняется только 0.8. Максимальное давление амперметр (цифровой) выдерживает в 12 кПа. Потребляемый ток устройства составляет около 0.6 А. Триод используется фазового типа. Для бытового использования данная модификация подходит.

    Устройство Lovat

    Указанный амперметр (цифровой) делается на базе двухразрядного счетчика. Проводимость тока модели равняется только 2.2 мк. Однако важно отметить высокую чувствительность компаратора. Система индикации используется простая, и пользоваться прибором очень комфортно. Резисторы в этот амперметр (цифровой) установлены коммутируемого типа.

    Также важно отметить, что они способны выдерживать большую нагрузку. Сопротивление шунта в данном случае не превышает 3 Ом. Процесс преобразования тока происходит довольно быстро. Резкое падение напряжения может быть связано только с нарушением температурного режима прибора. Допустимая влажность указанного амперметра равняется целых 70 %. В свою очередь максимальное разрешение составляет 10 мА.

    Модель DigiTOP

    Этот постоянного тока выпускается с опорными диодами. Счетчик в нем предусмотрен двухразрядного типа. Проводимость компаратора находится на отметке в 3.5 мк. Микроконтроллер применяется с выпрямителем. Чувствительность тока у него довольно высокая. Источником питания выступает обычная батарейка.


    Резисторы используются в приборе коммутируемого типа. Стабилизатор в данном случае не предусмотрен. Триод установлен только один. Непосредственно преобразование тока происходит довольно быстро. Для бытового использования этот прибор подходит хорошо. Фильтры для увеличения точности измерения предусмотрены.

    Если говорить про параметры вольтметра-амперметра, то важно отметить, что рабочее напряжение находится на уровне 12 В. Потребление тока в данном случае равняется 0.5 А. Минимальное разрешение представленного прибора составляет 1 мА. Сопротивление шунта располагается на отметке в 2 Ом.

    Коэффициент деления вольтметра-амперметра только 0.7. Максимальное разрешение указанной модели составляет 15 мА. Непосредственно процесс преобразования тока занимает не более 340 мс. Допустимая ошибка указанного прибора располагается на уровне в 0.1 %. Минимальное давление система выдерживает в 12 кПа.

    Эта конструкция описывает простой вольтметр, с индикатороми на двенадцати светодиодах. Данное измерительное устройство позволяет отображать измеряемое напряжение в диапазоне значений от 0 до 12 вольт с шагом в 1 вольт, причем погрешность в измерении очень низкая.

    На трех операционных усилителях LM324 собраны компараторы напряжения. Их инверсные входы подсоединены к резисторному делителю напряжения, собранного на резисторах R1 и R2, через который на схему идет контролируемое напряжение.

    На неинвертирующие входы операционных усилителей поступает опорное напряжение с делителя, выполненного на сопротивлениях R3 — R15. Если на входе вольтметра отсутствует напряжение, то на выходах ОУ будет высокий уровень сигнала и на выходах логических элементов будет логический ноль, поэтому светодиоды не светятся.

    При поступление на вход светодиодного индикатора измеряемого напряжения, на определенных выходах компараторов ОУ установится низкий логический уровень, соответственно на светодиоды поступит высокий логический уровень, в результате чего загорится соответствующий светодиод. Для предотвращения подачи уровня напряжения на входе устройства имеется защитный стабилитрон на 12 вольт.

    Этот вариант рассмотренной выше схемы отлично подойдет любому автовладельцу и даст ему наглядную информацию о состоянии заряда аккумуляторной батареи. В данном случае задействованы четыре встроенных компаратора микросборки LM324. Инвертирующими входами формируются опорные напряжения 5,6V, 5,2V, 4,8V, 4,4V соответственно. Напряжение аккумулятора напрямую поступает на инвертирующий вход через делитель на сопротивлениях R1 и R7.


    Светодиоды выступают в роли мигающих индикаторов. Для настройки, вольтметр, подсоединяют к АКБ, затем регулируют переменный резистор R6 так, чтобы нужные напряжения присутствовали на инвертирующих выводах. Зафиксируйте индикаторные светодиоды на передней панели авто и нанесите рядом с ними напряжение аккумулятора, при котором загораются тот, или иной индикатор.

    Итак, хочу сегодня рассмотреть очередной проект с применением микроконтроллеров, но еще и очень полезный в ежедневных трудовых буднях радиолюбителя. Это цифровое устройство на современном микроконтроллере. Конструкция его была взята из журнала радио за 2010 год и может быть с легкостью перестроена под амперметр в случае необходимости.

    Это простая конструкция автомобильного вольтметра используется для контроля напряжения бортовой сети автомобиля и расчитана на диапазон от 10,5В до 15 вольт. В роли индикатора применены десять светодиодов.

    Сердцем схемы является ИМС LM3914. Она способна оценить уровень входное напряжение и отобразить приблизительный результат на светодиодах в режиме точка или столбик.


    Светодиоды выводят текущее значение напряжения аккумулятора или бортовой сети в режиме точки (вывод 9 не подключен или подсоединен на минус) или столбика (вывод 9 к плюсу питания).

    Сопротивление R4 регулирует яркость свечения светодиодов. Резисторы R2 и переменный R1 образуют делитель напряжения. При помощи R1 осуществляется настройка верхнего порога напряжения, а при помощи резистора R3 нижнего.

    Калибровка схемы делается по следующуму принципу. Подаем на вход вольтметра 15 вольт. Затем изменяя сопротивление R1, добивемся, зажигания светодиода VD10 (в режиме точка) или всех светодиодов(в режиме столбик).

    Затем на вход подаем 10,5 вольт и R3 добиваемся свечения VD1. А затем увеличиваем уровень напряжение с шагом в половину вольта. Тумблер SA1 используется для переключения между режимами индикации точка/столбик. При замкнутом SA1 – столбик, при разомкнутом – точка.

    Если напряжение на аккумуляторной батареи ниже уровня 11 вольт, стабилитроны VD1 и VD2 не пропускают ток, из-за чего светится только HL1, говорящий о низком уровне напряжения бортовой сети автомобиля.

    Если напряжение лежит в интервале от 12 до 14 вольт, стабилитрон VD1 отпирает VT1. HL2 горит, указывая на нормальный уровень АКБ. Если напряжение батареи выше 15 вольт, стабилитрон VD2 отпирает VT2, и загорается светодиод HL3, показывающий значительное превышение напряжения в сети автомобиля.

    В роли индикатора, как и в предыдущей конструкции, применены три светодиода.

    При низком напряжении уровне загорается HL1. Если норма HL2. А более 14 вольт, вспыхивает третий светодиод. Стабилитрон VD1 формирует опорное напряжение для работы ОУ.

    Цифровой вольтметр является довольно востребованным прибором. Предназначен он исключительно для определения напряжения, которое имеется в электрической цепи. Подключение цифрового вольтметра может осуществляться двумя способами. В первом варианте он устанавливается параллельно цепи. Второй способ подразумевает подсоединение прибора непосредственно к источнику электроэнергии. Особенность цифровых вольтметров заключается в удобстве использования. Дополнительно они имеют довольно большой показатель внутреннего сопротивления. Это крайне важно, поскольку данный параметр влияет на точность устройства.

    Какие типы бывают?

    Все вольтметры можно разделить по виду измеряемой величины. Основными типами считаются устройства постоянного, а также переменного тока. Первый вид, в свою очередь, делится на выпрямительные, а также квадратичные приборы. Дополнительно существуют импульсные вольтметры. Отличительной их особенностью является измерение радиоимпульсных сигналов. При этом замеры напряжения они могут проводить как постоянного, так и переменного тока.

    Схема цифрового вольтметра

    Обычная схема цифрового вольтметра основана на дискретных величинах. Важную роль в ней играет входное устройство. При этом управляющий прибор взаимодействует с цифровым отсчетным блоком через десятичные числа. Особенность входного устройства заключается в высоком делителе напряжения. Если работа сводится к определению переменного тока, то оно работает как обычный преобразователь. При этом на выходе получается постоянный ток.

    В это время центральный блок занимается аналоговым сигналом. В данной системе он представлен в виде цифрового кода. Процесс преобразования свойственен не только вольтметрам, но и мультиметрам. В некоторых моделях устройств применяется двоичный код. В таком случае процесс получения сигнала значительно упрощается, и преобразование происходит значительно быстрее. Старые модели вольтметров работали исключительно с десятичными числами. При этом проводилась регистрация измерительной величины. Дополнительно схема цифрового вольтметра имеет в себе центральный блок, который отвечает за все важные узлы прибора.


    Цифровые преобразователи вольтметров

    На сегодняшний день существует множество различных типов преобразователей, которые устанавливаются в вольтметры. Наиболее распространенными считаются времяимпульсные модели. Дополнительно существуют кодоимпульсные преобразователи.

    Отличительной их особенностью от прочих устройств является возможность заниматься поразрядным уравновешиванием. В это время частотно-импульсные модели такой привилегии лишены. Однако с их помощью можно проводить пространственное кодирование, а это в некоторых исследованиях может быть крайне важным. Особенно это касается замеров напряжения в закрытых цепях электричества.


    Самодельные вольтметры

    Вольтметр (цифровой) своими руками сделать можно. В первую очередь подбирают детектор, который предназначен для определения средневыпрямленного значения. При этом устанавливается он, как правило, рядом с преобразователем переменного тока. Минимум-напряжение детектором определяется от 100 МВ, однако некоторые модели способны распознавать силу тока до 1000 МВ. Дополнительно, для того чтобы сделать вольтметр (цифровой) своими руками, потребуется транзистор, который влияет на чувствительность устройства, а именно его порог. Связан он с уровнем квантовой амплитуды напряжения. Еще на чувствительность влияет дискретность прибора. Если напряжение составляет менее 100 МВ, то уровень сопротивления непременно растет и может составить, в конечном счете, 10 Ом.

    Сопротивление электрической схемы

    Сопротивление, которое образуется в системе, зависит от количества знаков в цепи. В данном случае следует понимать, что шкалы вольтметров могут сильно отличаться. Отношение измеряемой величины прямо пропорционально напряжению. Дополнительно нужно учитывать помехозащищенность, которая также влияет на сопротивление устройства. Тут следует отметить, что именно цифровой встраиваемый вольтметр отличается большими амплитудами.

    В данном случае это оказывает большое влияние на возникновения помех в цепи. Наиболее частой причиной резкого скачка считают неправильную работу блока питания. При этом средняя частота устройства может нарушаться. Таким образом, на входе в цепи имелось, к примеру, 50 Гц, а на выходе получилось 10 Гц. Как результат, в соединительном проводе образуется сопротивление. Постепенно это приводит к утечке, а происходит это в месте, где находятся клеммы. В данном случае проблема может быть решена путем заземления этого участка. В итоге помехи переходят на входную цепь и частота в приборе стабилизируется.


    Погрешности измерений

    Погрешность измерений вольтметра напрямую связана с При этом следует учитывать напряжение наводки на выходе. Чаще всего помехи общего вида изменяют параметры сопротивления. В результате данный показатель может значительно уменьшиться. На сегодняшний день имеется три проверенных способа борьбы с разного рода помехами в вольтметрах. Первый прием заключается в применении проводов экранированного типа. При этом вход электрической цепи очень важно изолировать от оборудования.

    Второй способ заключается в наличие интегрирующего элемента. В результате период помехи можно значительно уменьшить. Наконец, последним приемом принято считать установку специальных фильтров на вольтметры. Основной их задачей является повышение сопротивления в электрической цепи. В результате амплитуда помехи на выходе после блока значительно уменьшается. Также следует отметить, что многие системы преобразователей способны значительно увеличить скорость измерений. Однако при повышении производительности снижается точность регистрации данных. В итоге такие преобразователи могут быть причиной больших помех в электрической цепи.

    Кодоимпульсные вольтметры

    Кодоимплульсный цифровой вольтметр переменного тока работает по принципу поразрядного уравновешивания. При этом к данным устройствам применим метод компенсационного измерения напряжения. Процесс расчета в свою очередь осуществляется при помощи прецизионного делителя. Дополнительно рассчитывается опорное напряжение в электрической цепи.

    В целом, компенсированный ток имеет несколько уровней. Согласно квантовой теории, исчисления производят в двоично-десятичной системе. Если использовать двухразрядный цифровой вольтметр для автомобиля, то напряжение распознается до 100 В. Весь процесс при этом осуществляется по командам. Особого внимания в работе заслуживает сравнение напряжений. Основано оно на принципе управляющих импульсов, а происходят они в системе через определенные интервалы времени. При этом есть возможность проводить переключение сопротивления одного делителя.

    В результате на выходе происходит изменение предельной частоты. Одновременно есть возможность подключать отдельное устройство для сравнения показателей. Главное, не забывать учитывать размер делителя в звене. При этом сигнал устройства может не поступать. В итоге данные можно сравнить по положениям ключей. По сути, они являются кодом, который считывается вольтметром.


    Упрощенная схема кодоимпульсного вольтметра-амперметра

    Цифровой вольтметр-амперметр постоянного тока схематически можно представить в виде взаимодействующих элементов электрической цепи. Наиболее важным является входное устройство, которое играет роль источника опорного напряжения. Таким образом, прецизионный делитель связан с прибором сравнения.

    В свою очередь, механизмы цифрового отсчета показывают сопротивление электрической цепи. Далее управляющие устройства способны напрямую взаимодействовать с входным прибором и проводить сравнения показателей напряжения сети. Наиболее просто процесс измерения можно представить в виде весов. При этом в системе часто бывают сбои. Связаны они по большей мере из-за неправильного сравнения.

    Точность измерений

    Точность измерений вольтметра-амперметра напрямую связана со стабильностью опорного напряжения. Дополнительно должен быть учтен порог прецизионного делителя во входном устройстве. Защита от помех в цепочке также берется во внимание. Для этого в самом начале электрической цепи имеется фильтр. В результате качество проведений лабораторных работ можно значительно улучшить.

    Вольтметры с времяимпульсными типами преобразователей

    Данные типы вольтметров используют специальные преобразователи, которые измеряют напряжение только в определенных интервалах времени. При этом учитываются импульсные колебания в электрической цепи. Дополнительно просчитывается средняя частота напряжения в системе. Для ее стабилизации, как правило, применяется дискретный сигнал, который посылается с выхода преобразователя.

    При этом счетные импульсы способны значительно сократиться. На погрешность измерения вольтметров влияет множество факторов. В первую очередь это касается дискретизации сигнала. Также проблема может заключаться в нестабильности частоты. Связана она с порогом чувствительности электрической цепи. В результате сравнение напряжения устройством осуществляется нелинейно.

    Простая схема вольтметра-амперметра с преобразователем

    Цифровой вольтметр-амперметр с частотным преобразователем включает в обязательном порядке генератор, который следит за изменениями напряжения в электрической цепи. При этом измерение осуществляется поэтапно с интервалами. Генератор в электрической цепи используется линейного типа. Для сравнения полученных данных в устройстве имеется триггер. В свою очередь, для расчета частоты важно использовать счетчик, который принимает дискретный сигнал. Происходит это на выходе преобразователя вольтметра-амперметра. При этом учитывается величина предельного напряжения.

    Непосредственно информация поступает на вход вольтметра-амперметра. На этом этапе осуществляется процесс сравнения, а когда возникает импульс, то система фиксирует нулевой уровень. Непосредственно сигнал в вольтметре-амперметре попадает на триггер, и в результате на выходе получается положительное напряжение. Возвращается импульс в исходное положение только после проведения устройством сравнения. При этом учитываются любые изменения предельной частоты, которые сформировались в данном промежутке времени. Также принимается во внимание коэффициент преобразования. Рассчитывается он исходя из показателя силы сигнала.

    Дополнительно в формуле имеется счетный импульс, который появляется на выходе генератора. В результате напряжение может отображаться только при наличии определенных колебаний, которые возникают в электрической цепи. В конечном счете, сигнал должен дойти до выхода триггера и там считаться. При этом количество импульсов фиксируется в вольтметре-амперметре. Как результат, срабатывает индикатор, который оповещает о наличии напряжения.


    Вольтметры двойного интегрирования

    Цифровой вольтметр постоянного тока двойного интегрирования работает по принципу периодического повторения. При этом возврат исходного кода в цепи осуществляется автоматически. Работает данная система исключительно с постоянным током. При этом частота предварительно выпрямляется и подается на выходное устройство.

    Погрешности дискретизации в вольтметрах не учитываются. Таким образом, могут возникнуть моменты несовпадений счетных импульсов. В результате на начало и конец интервала один параметр может сильно отличаться. Однако, как правило, погрешность не является критичной из-за работы преобразователя.

    Особая проблема состоит именно в шумовой помехе. В результате она способна значительно искривить показатель напряжения. В конечном счете, это находит свое отображение в величине импульса, а именно его длительности. Таким образом, среди цифровых вольтметров данные типы не пользуются большой популярностью.

    Придумать все самому не получается – пока знаний программирования микропроцессоров не достаточно (только учусь), а отставать не хочется. Серфинг Интернета дал несколько разных вариантов как по сложности схемотехники и выполняемых функций, так и самих процессоров. Анализ ситуации на местных радиорынках и трезвый подход (покупать то что по карману; делать то, что реально сможешь, а процесс изготовления да время настройки не затянется на неограниченное время) остановил мой выбор на схеме вольтметра описанного на www.CoolCircuit.com.

    Итак, нижеприведенная принципиальная схема уже исправлена . Прошивка осталась родная (main.HEX — приобщаю).

    Те, кто процессоры «держит в руках часто» дальше могут не читать, а остальным, особенно кто в первый раз, расскажу, как все сделать хоть и не оптимально (да простят мне профессионалы стиль изложения), но в итоге правильно.
    Итак, для справки: семейство процессоров РІC на 14 ножек имеют разную распиновку поэтому нужно проверить подходит ли имеющийся у Вас программатор с панельками под этот чип. Обратите внимание именно на 8-пиновую панельку, как правило, именно она и подходит, а крайние справа выводы просто висят. Я пользовался обычным программатором «PonyProg» .

    Следует учесть при пограммировании РІС важно не затереть калибровочную константу внутреннего генератора чипа ибо внешний кварц здесь не используется. Она записана в последней ячейке (адресе) памяти процессора. Если использовать IcProg, выбрав тип МК, то в окне – «Адрес программного кода» в последней строке обозначенной адресом — 03F8 крайние справа четыре символа и есть указанная индивидуальная константа. (Если микросхема новая и ни разу не программированная то после кучи символов 3FFF – последним будет что то типа 3454 – это самое то).

    Чтобы расчет показаний вольтметра соответствовал истине, все сделать правильно и понять процесс происходящего предлагаю хоть не оптимальный но надеюсь понятный алгоритм:

    Перед программированием МК, необходимо в IcProg сначала дать команду «Читать все» и посмотреть на вышеуказанную ячейку памяти – там будет значится индивидуальная константа этого чипа. Ее надо переписать на бумажку (в памяти не держать!- забудешь).
    — загрузить программный файл прошивки МК – с расширением *.hex (в даном случае -«main.hex») и проверить какая константа записана в той же ячейке в данном программном продукте. Если она отличается – поставить курсор и ввести туда данные, ранее записанные на бумажке.
    — нажимаем команду программировать — после появившегося вопроса типа: «использовать ли данные осцилятора из файла» – соглашаетесь. Ибо Вы уже проверили, что там то что надо.

    Еще раз прошу прощения у тех, кто программирует много и так не делает, но я пытаюсь донести до начинающих информацию о достаточно важном программном элементе данного микропроцессора и не потерять его из-за разных иногда совсем непонятных, а то и необъяснимых потом ситуаций. Особенно если дрожащими от волнения руками воткнул чип в только что сооруженный и впервые соединенный с компом программатор и, волнуясь, нажимаешь кнопку программировать, а оное чудо техники начинает еще и непонятные вопросы задавать – вот тут то все неприятности и начинаются.

    Итак, если все этапы пройдены верно, – микросхема МК готова к использованию. Дальше дело техники.
    От себя хочу добавить, что транзисторы здесь не критичные – подходят любые р-n-р структуры, в т.ч. советские, в пластмассовом корпусе. Я использовал выпаянные из импортной бытовой техники после проверки на соответствие структуры проводимости. В этом случае присущ еще один нюанс – расположение вывода базы транзистора может быть по середине корпуса или с краю. Для работы схемы это безразлично, нужно только соответственно формировать выводы при пайке. Постоянные резисторы для делителя напряжения – именно указанного номинала. Если найти импортный подстроечный резистор на 50 кОм не удастся, то советского производства желательно взять чуточку больше — 68 кОм, а 47 кОм брать не рекомендую ибо в случае одновременного совпадения пониженных номиналов — потеряется расчетное соотношение сопротивлений делителя напряжения, которое может быть трудно исправить подстоечником.

    Как я уже писал у моего блока питания два плеча – поэтому сделал сразу два вольтметра на одной плате, а индикаторы вывел на отдельную плату для экономии места на лицевой панели. Развел под обычные элементы. Файлы с разводкой плат, исходник и hex прилагаются в архиве. У Вас — SMD, то переделать ее не трудно, если надо обращайтесь.

    Для тех, кто захочет повторить этот вольтметр и имеет, как у меня, двухполярный блок питания с общей средней точкой — напоминаю о необходимости питания обоих вольтметров от двух отдельных (гальванически разделенных) источников. Скажем — отдельных обмоток сылового трансформатора или, как вариант – импульсный преобразователь, но обязательно с двумя обмотками по 7 Вольт (нестабилизированных). Для тех, кто будет делать «импульсник»: ток потребления вольтметра от 70 до 100 мА в зависимости от размера и цвета индикатора. Иначе никак ибо на порт МК нельзя подавать отрицательное напряжение.
    Если кому понадобится и схема преобразователя, спрашивайте на форуме, я сейчас над этим вопросом работаю.

    Архив с нужными даными и печатками в SLayout-5rus:
    ▼ ⚖ 33,04 Kb ⋅ ⇣ 745

    Шунт для амперметра. Или как сделать вольтметр из амперметра и наоборот. — Источники питания — Каталог статей

    Шунт для амперметра. Или как сделать вольтметр из амперметра и наоборот.

    Эту статью я решил написать, когда делал источник питания для своей домашней лаборатории. Из собственного опыта замечено, что на регулируемом блоке питания должен быть вольтметр, для оценки устанавливаемого напряжения. А так же амперметр, для приблизительной оценки тока потребляемого нагрузкой. Решено в новый источник питания установить эти полезные элементы: вольтметр и амперметр. Поискав в ящиках, нашел две подходящих измерительных головки (основной критерий — минимальные размеры). С максимальным током 50мкА и 30мА.

     

    Сначала сделаем вольтметр из амперметра

    Итак, перейдем к расчетам.

    Самое простое сделать вольтметр из амперметра, я использую второй амперметр. Для расчетов нам понадобятся: максимальный ток отклонения стрелки — в моем случае 30мА, Максимальное напряжение, которое должен измерять наш вольтметр — 30В.

    Используя закон Ома находим сопротивление: R=U/I, R=1кОм.

    Значит шунт (резистор) сопротивлением 1кОм нужно подключить последовательно с амперметром. При этом мы получим вольтметр. Т.е. если через такую последовательную цепь будет протекать ток в 30мА, то падение напряжения на этом резисторе равно 30В. В моем случае мне даже не нужно изменять шкалу прибора, достаточно наклеить букву «V», чтобы было понятно, что это вольтметр.

    Следует помнить, что через такой вольтметр всегда будет течь ток 0-30мА, в зависимости от измеряемого напряжения от 0-30В. А так как он используется в блоке питания это не критично. Так же не следует забывать, что резистор должен быть подходящей можности, которую определим по формуле P = I*I*R получим P=30мА*30мА*1кОм=0,9Вт ставим с запасом не меньше 1Вт.

    Надо ещё учесть внутреннее сопротивление прибора. Тогда добавочный резистор считается так: Rд=Uп/Iи-Rи.
    Rд — сопротивление добавочного резистора;
    Uп — макс. значение выбранного предела измерения напряжения;
    Iи — ток полного отклонения выбранного амперметра;
    Rи — внутреннее сопротивление (рамки прибора) выбранного амперметра, оно указывается.

    Делаем амперметр из амперметра у которого маленькая шкала.

    У первого амперметра шкала 50мкА это очень мало, мне нужно 1,5А. Чтобы расширить диапазон измерения амперметра, нужно установить шунт, но не последовательно, а параллельно с измерительной головкой. Получается ток будет разветвляться и одна часть потечет через амперметр, а другая через сопротивление. Нужно подобрать такое сопротивление, чтобы ток в 1,5А делился на два, 50мкА через амперметр, а остальной ток через резистор.

    Для расчетов понадобится знать сопротивление амперметра, но так как его я не знаю, то шунт буду изготавливать методом подгона. Для этого нужно взять медную проволоку диаметром 0,8-1мм длинной 1 метр и измерить ток, при котором стрелка отклоняется в крайнее положение. 

    Для этого понадобится регулируемый источник напряжения и нагрузка, я использовал автомобильную лампочку. Далее таким образом подгоняем шунт увеличивая длину проволоки если нужно уменьшить максимальный ток или укорачиваем проволоку если нужно увеличить максимальное значение шкалы амперметра.

    У меня получился вот такой шунт в четыре слоя. Края я проклеил силиконовым клеем.

    Следует помнить, что если случайно оторвется шунт, то через микроамперметр потечет большой ток и он выйдет из строя.

    Амперметр из вольтметра делается по аналогии с первым вариантом, только шунт устанавливается не последовательно а параллельно. Также бывает, что в вольтметрах устанавливаются внутренние резисторы, убрав которые можно получить амперметр.

    Следует помнить что амперметр должен иметь минимальное сопротивление, а вольтметр должен обладать очень высоким сопротивлением.

    расчет компонента микроамперметра постоянного тока, основные формулы и подбор параметров сопротивления

    Что же такое шунт? Это слово заимствовано из английского языка («shunt», и дословно означает «ответвление»). Физически это сопоставимо, так как через этот элемент, подключенный параллельно к измерительному прибору, проходит большая часть тока, а меньшая – ответвляется в сам прибор. В этом его принцип действия аналогичен байпасу, установленному в системах отопления.

    Устройство амперметра

    Чтобы осознать необходимость включения амперметра через шунт, напомним вкратце его устройство.

    Внутри поля постоянного магнита находится катушка – рамка. По ее виткам протекает измеряемый ток. В зависимости от величины измеряемого параметра положение катушки относительно постоянного магнитного поля изменяется. На ее оси жестко закреплена стрелка прибора. Чем больше измеряемый ток, тем больше отклоняется стрелка.

    Чтобы рамка могла поворачиваться, ее ось крепят в подпятниках, либо вывешивают на растяжках. При использовании подпятников ток рамки проходит по спиральным пружинам, если же подвижная часть прибора подвешена на растяжках, то они являются проводниками тока.

    Из этой конструкции следует, что величина тока в рамке конструктивно ограничена. Пружины и растяжки не могут одновременно быть достаточно упругими и иметь большое сечение.

    Применение закона Ома

    Основной закон электротехники, он же закон Ома, гласит: I=U/R

    где I-это ток в амперах, U-напряжение в вольтах, R-сопротивление в омах. Эта формула говорит нам, что если в разрыв измеряемой нагрузки (где нужно измерить ток) включить шунт (R) и измеренное на шунте напряжение (U) подставить в формулу, по двум величинам R и U мы узнаем нужную нам I — протекающий ток.

    Пример: мы ожидаем ток 20-30 А, а может и больший от потребления двигателем шуруповерта. У нас имеется проволочный шунт, сопротивлением 0,035 Ом. Шунт подключается в разрыв плюса или минуса, это не важно — действующий ток одинаков на всех участках цепи. Так же параллельно шунту подключается вольтметр — по его показания можно судить о токе, потребляемом нагрузкой. У меня при почти полном торможении вала двигателя вольтметр показывал около 0,9 В. Подставив известные нам значения в формулу I=0,9/0,035=25,7А — такой ток потребляет мотор.

    Обратите внимание: При измерении пульсирующих и динамически меняющихся токов, цифровой вольтметр не очень подходит, так как его контроллер очень медленно снимает показания. Для данной цели больше подходит стрелочный вольтметр.

    Подобрав шунт нужного сопротивления, можно измерять любые постоянные или пульсирующие токи, хоть до 300 А и более. Хотя я сомневаюсь, что такие измерения вам понадобятся. Обычные резисторы не подходят в роли шунта для больших токов, так как обладают малой мощностью рассеяния. Рассчитать примерную мощность рассеяния шунта можно умножив ожидаемый ток в амперах на падение на нем в вольтах. Для выше приведенного примера это 25,7*0,9=23,13 Вт, такой мощностью обладают проволочные резисторы.

    Подключение амперметра через трансформатор тока

    Расширение пределов измерения амперметра возможно, если использовать дополнительно устройство, называемое трансформатор тока. Работает оно по принципу обычного трансформатора, но первичная обмотка содержит всего несколько витков. При прохождении по ней измеряемого тока его величина во вторичной обмотке будет меньше в несколько раз.

    Но такие трансформаторы имеют соответствующие габариты и применяются только в промышленных сетях. В малогабаритных же устройствах их использование нецелесообразно.

    Почему одним прибором нельзя измерять широкий диапазон величин?

    Принцип работы любого амперметра (стрелочного или катушечного) основан на переводе измеряемой величины в визуальное ее отображение. Стрелочные системы работают по механическому принципу.

    Через обмотку протекает ток определенной величины, заставляя ее отклоняться в поле постоянного магнита. На катушке закреплена стрелка. Остальное – дело техники. Шкала, разметка и прочее.

    Зависимость угла отклонения от силы тока на катушке не всегда линейная, это часто компенсируется пружиной особой формы.

    Для обеспечения точности измерения, шкала делается по возможности с большим количеством промежуточных делений. В таком случае, для обеспечения широкого предела измерений шкала должна быть огромного размера.

    Или же надо иметь в арсенале несколько прибором: амперметр на десятки и сотни ампер, обычный амперметр, миллиамперметр.

    В цифровых мультиметрах картина схожая. Чем точнее шкала – тем ниже предел измерения. И наоборот – завышенная величина предела, дает большую погрешность.

    Слишком загруженной шкалой пользоваться неудобно. Большое количество положений усложняют конструкцию прибора, и увеличивают вероятность потери контакта.

    Применив закон Ома для участка цепи, можно изменить чувствительность прибора, установив шунт для амперметра.

    Подключение амперметра через шунт

    Если прибор включается в измерительную цепь напрямую, без трансформатора тока, его называют амперметром прямого включения.

    Без шунта можно использовать приборы, рассчитанные на небольшую силу тока, порядка миллиампер. За счет шунтирования измерительной обмотки сопротивлением, большим, чем ее собственное, мы можем изменить предел измерения. Схема включения сложностью не отличается: через шунт проходит измеряемый ток, а параллельно ему подключается амперметр.

    В дело здесь вступает первый закон Кирхгофа. Измеряемый ток делится на два: один протекает через рамку, второй – через шунт.

    Соотноситься между собой они будут так:

    Измерение переменного тока

    Для измерения переменного тока так же применимы вышеописанные методы, с той лишь разницей, что нужно использовать вольтметр переменного напряжения, а в случае с измерением сопротивления шунта — амперметр переменного тока.

    Для измерения в цепях с частотой 50 Гц вполне сойдут и цифровые вольтметры и амперметры (при наличии у них таких функций). При более высоких частотах цифровые приборы малопригодны, их показания могут сильно отличаться от реальности. Стрелочные измерительные приборы в этом случае куда более подходящие.

    Однако самым лучшим вариантом измерения токов любой формы является осциллограф. Осциллограф подключается к шунту вместо вольтметра. Это позволит измерить размах тока или или среднее его значение. Другими словами — мы увидим ток «воочию». Основная сложность при таких замерах — согласовать значения напряжений на осциллографе с сопротивлением шунта по закону Ома. Здесь могу посоветовать одно — калькулятор в начале страницы вам в помощь.

    Хочется обратить внимание: при измерении переменного тока следует производит расчеты не по амплитудным значениям напряжения, а по среднеквадратическим — именно так принято в электротехнике измерять переменные токи и напряжения. Величины указываются усредненные, эквивалентные постоянным. Собственно это и стоит учитывать при использовании осциллографа. У цифровых «ослов» среднеквадратическая величина напряжения может рассчитываться автоматически, называется она «Vrms».

    Вышенаписанное справедливо при измерении так называемых «действующих» токов, с относительно стабильной формой. Когда же нужно узнать пиковые токи — здесь в формулу рассчета (или калькулятор в начале) нужно подставлять амплитудные значения напряжений на шунте. Как говорится «все хорошо к месту» — в радиолюбительской практике требуются различные варианты.

    Расчет сопротивления шунта

    Отсюда следует, что, зная ток полного отклонения измерительной системы (Iпр) и внутреннее сопротивление рамки (Rпр), можно вычислить требуемое сопротивление шунта (Rш). И тем самым изменить предел измерения амперметра.

    Но, перед тем как переделать миллиамперметр в амперметр, нужно решить две непростых задачи: узнать ток полного отклонения измерительной системы и ее сопротивление. Можно найти эти данные, зная тип миллиамперметра, который переделывается. Если это невозможно, придется провести ряд измерений. Сопротивление можно измерить мультиметром. А вот для второго параметра потребуется подать на прибор ток от постороннего источника, измеряя его величину с помощью цифрового амперметра.

    Но такой расчет шунта для амперметра не будет точным. Невозможно с помощью подручных средств обеспечить требуемую точность измерений. Система измерения с шунтом имеет большую чувствительность к погрешности при определении исходных данных. Поэтому на практике проводится точная подгонка сопротивления шунта и калибровка амперметра.

    Оборудование / Электроинструмент / Расчёт шунтирующего сопротивления амперметра

    Для контроля величины тока применяется прибор называемый амперметром. Из практики могу сказать, что не всегда под рукой оказывается прибор с нужным диапазоном измерения. Как правило, диапазон либо мал, либо велик. Здесь мы разберем, как изменить рабочий диапазон амперметра. Амперметры на большие токи от 20 ампер и выше имеют в своём составе внешний шунтирующий резистор. Он подключается параллельно амперметру. На рисунке 1 приведена схема включения амперметра с шунтирующем резистором.

    В качестве примера в экспериментах будет использован амперметр M367 со шкалой до 150 ампер, соответственно при таком токе амперметр используется с внешним шунтирующим сопротивлением.

    Если убрать шунтирующий резистор, то амперметр станет миллиамперметром с максимальным током отклонения стрелки 30 мА (далее будет пояснение, откуда это значение взялось). Таким образом, используя разные шунтирующие сопротивления можно сделать амперметр практически с любым диапазоном измерения.

    Рассмотрим подробнее имеющийся измерительный прибор. Из его маркировок можно узнать следующее. Маркировка в верхнем правом углу (цифра 1 на изображении). Модель измерительной головки М367. Сделан на краснодарском заводе измерительных приборов (это можно определить по ромбику с буковками ЗИП). Год выпуска 1973. Серийный номер 165266.

    Маркировка в нижнем левом углу (цифра 2 на изображении). Слева на право. Прибор предназначен для измерения постоянного тока. Магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой. Напряжение между корпусом и мангнитоэлектрической системой не должно превышать 2 КВ. Рабочее положение шкалы прибора вертикальное. Класс точности прибора в процентах 1,5. ГОСТ8711-60. Измерительная головка рассчитана на измерения силы тока до 150 ампер с использованием внешнего шунтирующего сопротивления рассчитанного на падение на нём напряжения номиналом в 75 милливольт.

    Итак, это максимум что удалось узнать из маркировки амперметра. Теперь перейдём к расчетам. Сопротивление шунта определяется по формуле:

    где : Rш — сопротивление шунтирующего резистора; Rприб — внутреннее сопротивление амперметра; Iприб — максимально измеримый ток амперметром без шунта; Iраб — максимально измеримый ток с шунтом (требуемое значение)

    Если все данные для расчёта имеются, то можно приступать к самому расчёту. Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором ниже:

    В нашем случае из формулы видно, что данных не достаточно. Нам известен только максимальный измеряемый ток с шунтом. То есть, то, что мы хотим видеть в случае максимального отклонения стрелки амперметра.

    Из маркировки прибора удалось узнать падение напряжения на шунтирующем сопротивлении. И это уже что-то. Из этого параметра ясно, что при подаче на прибор напряжения номиналом 0,075 вольт (75мВ) стрелка отклониться до крайнего значения на шкале 150 ампер. Таким образом, получается, что максимальное отклонение стрелки прибора достигается подачей напряжения 75 мВ. Вроде как данных для расчета по-прежнему не хватает. Необходимо узнать сопротивление прибора и ток, при котором стрелка откланяется до максимального значения без шунтирующего резистора. Далее предлагаю несколько способов для определения нужных параметров и решения задачи.

    Способ первый. При помощи блока питания выясняем максимальное отклонение стрелки по току и напряжению без шунта. В нашем случае напряжение уже известно. Его замерять не будем. Измеряем ток и отклонение стрелки. Так как блока питания под рукой не оказалось, то пришлось воспользоваться очень разряженой батарейкой типа АА. Ток, который батарейка могла ещё отдать, составил 12 мА (по показаниям мультиметра). При этом токе стрелка прибора отклонилась до значения на циферблате 60А. Далее определяем цену деления и рассчитываем полное (максимальное) отклонение стрелки. Поскольку шкала циферблата амперметра размечена равномерно, то не составит труда узнать (рассчитать) ток максимального отклонения стрелки.

    Цена деления прибора рассчитывается по формуле:

    где: х1 – меньшее значение, х2 – большее значение, n – количество промежутков (отрезков) между значениями

    Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором ниже:

    Расчёт показал, что цена деления прибора штатной шкалы составляет 5 ампер. При токе 12 мА стрелка отклонялась до показания 60А. Таким образом, цена одного деления без шунта составляет 1 мА. Всего делений 30, соответственно максимальное отклонение стрелки до значения 150А без шунта составляет 30 мА.

    Далее при помощи закона Ома находим сопротивление прибора. 0,075/0,03=2,5 Ом

    Расчёт: Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(10-0,03)=0,00752 Ом для шкалы 10А мах Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(5-0,03)=0,01509 Ом для шкалы 5А мах Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(3-0,03)=0,02525 Ом для шкалы 3А мах

    Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором расчёта сопротивления шунтирующего сопротивления выше.

    Второй вариант. При помощи прецизионного мультиметра замеряем сопротивление амперметра и далее при помощи закона Ома (зная напряжение максимального отклонения стрелки) находим ток максимального отклонения стрелки. Измерения выполнялись прецизионными мультиметрами Mastech MS8218 и Uni-t UT71E. При измерении сопротивления амперметра значение составило 2,50-2,52 Ом прибором UT71E и 2,52-2,53 прибором MS8218.

    Формула для расчёта тока отклонения стрелки до максимального значения:

    Расчёт: 0.075/2.52=0.02976А

    Для упрощения вычислений максимального тока отклонения стрелки амперметра можно воспользоваться калькулятором ниже:

    Далее, как и в первом варианте выполняем расчёт сопротивления шунтирующего резистора (калькулятор выше). Для расчёта было принято среднее показание измеренного сопротивления амперметра двумя мультиметрами Rприб = 2,52Ом

    Расчёт: Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(10-0,02976)=0,00752 Ом для шкалы 10А мах Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(5-0,02976)=0,01508 Ом для шкалы 5А мах Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(3-0,02976)=0,02524 Ом для шкалы 3А мах

    Если сравнить расчёты двух методик между собой, то получились совпадение данных до четвёртого знака после запятой, а в некоторых случаях даже до пяти знаков.

    О тонкостях изготовления шунтирующего сопротивления расскажу в следующей статье.

    Как сделать шунт для амперметра, какие материалы при этом используются

    Фабрично изготовленные шунты рассчитываются под готовые приборы, их параметры учитываются еще при вытягивании проволоки.

    При создании учитывается даже расстояние от центра проволоки до мест подключения контактов. Несмотря на массивность конструкции, шунт достаточно точный и чувствительный прибор. На погрешность влияет даже разнесение контактов для прибора и контактов для измеряемой цепи.

    Это низкоомные приборы. Сопротивление измеряется единицами Ом. Поэтому на рабочую величину влияет даже сечение проводника. При точной подгонке свойств шунта, можно делать на шине пропилы, для изменения удельного сопротивления.

    Еще один вариант юстировки фабричного шунта – подбор дополнительных сопротивлений. Такой способ часто практикуют доморощенные «Кулибины».

    Шунт для амперметра своими руками можно изготовить из любого материала, обладающего низким сопротивлением и хорошей теплопроводностью. Если измеряемые токи не более 10 ампер – воспользуйтесь обычной стальной скрепкой большого размера.

    Сталь противостоит влиянию высоких температур, и неплохо паяется (при необходимости стационарного монтажа). Если у вас есть медь – тоже хороший выбор. Только не переусердствуйте при калибровке. Случайно отпиленный для изменения сечения кусок нет смысла паять обратно.

    Внимание! Если вы делаете проволочный шунт, не следует мотать из нее спираль.

    Индуктивность при протекании больших токов может исказить результат. Лучше применить иной материал, или уложить шунт волнами.

    Переделка стрелочного вольтметра в амперметр | самоделки

    Текст из видео:

    • 00:00: всем привет если вы смотрели мое предыдущее видео про переделку амперметра на любой другой ток я думаю принципе сам принцип переделки вольтметр и амперметр вам уже будет понятен но для начала немного предыстории у меня было несколько в их метров на 50 вольт этот и еще вот два от этих но этот я умудрился
    • 00:32: как-то упустить с рук и у него короче отошла стрелка не не дергалась и что бывают ремонтировать мне когда-то пришлось его разобрать это довольно таки химерные процесс так как здесь балтики вообще не рассчитаны на то чтобы их откручивали с этой стороны такие как бы нарезана
    • 01:04: гаечки пришлось накрывать паяльником довольно-таки долго нагревать ну и тогда уже это гаечка поддалась ну это и все все четыре другие разобрал я там направил этот механизм и как-то у меня этот вольтметр валялся уже разобраны довольно таки много времени несколько лет наверное и тут вчера
    • 01:36: мне пришла такая идея почему бы не переделать вольтметр в амперметра тем более у меня есть еще 2 штуки а этот как бы рынка и реинкарнировать ну и собственно что же я и сделал это был такой интересный резистор такого как
    • 02:06: бы фиолетового цвета его выпало уже давно и не помню где он к сожалению не покажу суть переделки вот в чем я подпаял у такой вот перень подстроечный резистор то есть средний и один боковой контакте я
    • 02:36: припаял но сюда 2 уже идет непосредственно к вольтметру есть ничего необычного тот же резистор на 0 одним фома из предыдущего видео ну и собственно я немножко подкрутил потому что там нет не так как в предыдущем видео интер метр был как бы
    • 03:08: мили вольтметром здесь немного по-другому было немножко подкрутил подстроил и в принципе до 1 ампера показания ничем не отличается ну а если уже доходит где-то до половины то почему то начинает врать не знаю почему такая нелинейность может быть это
    • 03:38: специально так сделано для вольтметра и даже даже не знаю ну свыше 3 ампер я не не тестировал но когда показываю здесь три то на самом деле немножко или больше или меньше я уже не помню мало времени по дозировке заодно мы протестируем с вами посмотрим что же приступим не все как прошлый раз только
    • 04:09: нагрузка по пашне и это 40 ватт на я лампочка здесь весь спирали соединенные параллельно что ж приступим тестирование так не помню говорил ли вампир метра соединены последовательно так как видим цифровой говорит что ток 4
    • 04:40: ампера а этот же показывает 4 и 1 кстати как видите стрелочка примерно на нуле тоже попробуем не знаю как показать какой лучше хотя ночи
    • 05:11: цифровой так 2 027 здесь же 0 до в принципе можно подкрутить еще этот регулятор но я не знаю что до или тот подстроечный резистор там внутри
    • 05:41: ну в принципе целом и не такой точности как от этого амперметра и не нужно а если честно это просто не охота разбирать опять как видите здесь 026 вот может приостановить так 04 здесь даже ниже чем 04
    • 06:14: как то так если вам видео понравилось то ставьте лайк если не понравилось ставьте дизлайк подписывайтесь на мой канал всем пока от заметила что лампа накаливания ты к довольно мощные при включении как
    • 06:44: электродвигатель spajic потребляет довольно таки нехилый ток что-то отошла сейчас я вам покажу телочка уходит как бы дальше пике
    • 07:15: что ж попробуем протестировать на уже знакомом вам кулере говен он

    postila.ru

    Как собрать собственный амперметр

    Амперметр используется для измерения силы электрического тока, проходящего через определенную цепь. Они использовались в течение многих лет за счет использования катушек из проволоки и магнитного поля. Покупка универсального тестера также будет выполнять те же функции, но может быть не в рамках вашего бюджета или недоступна в вашем регионе. Вы можете легко сделать свой собственный амперметр с легкодоступными предметами. Вот шаги, которые нужно предпринять, чтобы домовладелец, сделавший сам, мог построить свой собственный амперметр у себя дома.

    Шаг 1. Отрежьте трубку и катушку ветра

    После того, как вы соберете все материалы, вы можете приступить к созданию собственного амперметра. Начните с наматывания магнитного провода на трубку от туалетной бумаги. Вы должны убедиться, что вокруг него есть не менее 100 катушек. Они должны быть плотно намотаны на трубку, не раздавливая ее. Оставьте примерно 0,5 дюйма проволоки на концах.

    Шаг 2 — Установите трубку на подставку

    Поместите трубку на кусок картона и закрепите горячим клеем.Удалите концы магнитного провода кусочком наждачной бумаги, чтобы обнажить провод внутри изоляции. Вы не хотите обрезать изоляцию провода, так как вы часто надрезаете провод внутри изоляции. Это приведет к неправильной работе амперметра.

    Шаг 3 — Вставьте петлю в провод

    Возьмите конец магнитного провода и сформируйте на нем петлю. Конец нужно будет несколько раз перекрутить. Сделайте небольшой квадрат из алюминиевой фольги и оберните им конец, на котором вы только что образовали петлю.Прикрепите его к картонной основе с помощью маленькой кнопки. Повторите этот процесс, поместив алюминиевую фольгу поверх петли провода с другим концом провода и пометьте его знаком «+».

    Шаг 4 — Свяжите магниты

    Сделайте небольшие прорези в трубке от туалетной бумаги рядом с проводами. Поместите 2 магнитных диска на резьбу внутри трубки и подвесьте их в середине трубки. Обвяжите нить снаружи трубки. Нить должна иметь достаточно слабину в ней, чтобы диски не касались друг друга.

    Шаг 5 — Поверните сборку

    Теперь, когда у вас есть магниты, вы должны повернуть всю сборку так, чтобы вы могли видеть только самые края дисков. Это означает, что амперметр на нуле.

    Шаг 6 — Подключение проводов

    Теперь, когда у вас есть амперметр, вам нужно попробовать его. Возьмите положительный конец аккумулятора и подключите его к проводу, который вы обозначили как положительный. Возьмите отрицательный конец аккумулятора и подключите его к отрицательному концу магнитного провода.После того, как 2 соединения будут выполнены, вы должны увидеть вращающиеся магнитные диски внутри трубки. Если это произойдет, вы узнаете, что через ваш амперметр протекает ток.

    электросчетчиков

    Вольтметры

    Вольтметры — это инструменты, используемые для измерения разности потенциалов между двумя точками в цепи. Вольтметр подключается параллельно измеряемому элементу, что означает создание пути переменного тока вокруг измеряемого элемента и через вольтметр.Вы правильно подключили вольтметр, если вы можете удалить вольтметр из цепи, не разрывая цепь. На схеме справа вольтметр подключен для правильного измерения разности потенциалов на лампе. Вольтметры имеют очень высокое сопротивление, чтобы минимизировать ток, протекающий через вольтметр, и влияние вольтметра на цепь.


    Амперметры

    Амперметры — это инструменты, используемые для измерения тока в цепи. Амперметр включен последовательно со схемой, так что измеряемый ток протекает непосредственно через амперметр.Чтобы правильно вставить амперметр, цепь должна быть разомкнута. Амперметры имеют очень низкое сопротивление, чтобы минимизировать падение потенциала через амперметр и воздействие амперметра на цепь, поэтому включение амперметра в цепь параллельно может привести к очень высоким токам и может вывести из строя амперметр. На схеме справа амперметр подключен правильно для измерения тока, протекающего по цепи.

    Вопрос: На электрической схеме справа, возможно расположение амперметра и вольтметра обозначены кружками 1, 2, 3 и 4.Где должен быть расположен амперметр? правильно измерить полный ток и где должен ли вольтметр быть правильно расположен измерить общее напряжение?

    Ответ: Для измерения полного тока амперметр должен быть помещен в положение 1, так как весь ток в цепи должен проходить через этот провод, а амперметры всегда подключаются последовательно.

    Для измерения общего напряжения в цепи вольтметр можно установить в положение 3 или 4.Вольтметры всегда размещаются параллельно с анализируемым элементом схемы, а позиции 3 и 4 эквивалентны, потому что они соединены проводами (а потенциал всегда одинаков в любом месте идеального провода).

    Вопрос: На какой схеме ниже правильно показано соединение амперметра A и вольтметра V для измерения сквозного тока и разности потенциалов на резисторе R?

    Ответ: (4) показывает амперметр, включенный последовательно, и вольтметр, включенный параллельно резистору.

    Вопрос: По сравнению с сопротивлением измеряемой цепи внутреннее сопротивление вольтметра спроектировано так, чтобы оно было очень высоким, поэтому измеритель не будет потреблять ток из цепи

    1. мало тока из цепи
    2. большая часть тока от цепи
    3. весь ток из схемы

    Ответ: (2) вольтметр должен потреблять как можно меньше тока из схемы, чтобы минимизировать его влияние на схему, но для работы требуется небольшое количество тока.

    Комбинация цифрового напряжения и амперметра

    (диапазон 99 В / 50 А)

    Комбинация вольтметра

    и амперметра

    Есть ли у вас требование к измерению постоянного напряжения и тока в Ham Shack, на испытательном стенде, в вашем доме на колесах или лодке или для мониторинга солнечная панель?

    DVAM-02 — универсальный и недорогой панельный измеритель, который может измерять напряжение постоянного тока от 0 до 99.9в и ток от 0 до 49,9 ампер.

    Компактный панельный счетчик содержит два светодиодных дисплея. Верхний дисплей в красных светодиодах показывает измерения напряжения от 0 до 99,9 вольт, а нижний дисплей в желтых светодиодах показывает измерение тока от 0 до 49,9 ампер.

    Технические характеристики

    • Цвет дисплея: Красный (напряжение) + желтый (ток)
    • Режим отображения: Двойной цифровой светодиодный дисплей 0,28 дюйма
    • Частота обновления: Приблизительно 500 мс
    • Физический размер: 48 x 29 x 26 мм (Д x Ш x В)
    • Размер отверстия: 45 x 26 мм (Д x Ш)
    • Напряжение питания: 3.5-30 В
    • Диапазон измерения (ток): DC 0,00-49,9A
    • Диапазон измерения (напряжение): DC 0,00-99,9 В

    Управление большим током

    В комплект каждого панельного измерителя входит внешний 50 шунт усилителя. Шунт — очень точное резистивное устройство. Когда ток проходит через шунт, он измеряется измерителем. Некоторые низкокачественные измерители имеют встроенный шунт, но ограничивают допустимый ток, которым они могут управлять. С помощью внешнего шунта можно точно измерить токи до 50 ампер.

    Подключение цифрового панельного измерителя

    Подключение — наиболее распространенная установка

    Самая распространенная настройка для измерителя напряжения и тока — получение мощности, необходимой для работы измерителя, от нагрузки, которую вы измеряете. Это возможно при напряжении нагрузки от 3,5 до 30 В постоянного тока. При использовании этого метода не нужно ни к чему прикреплять тонкий отрицательный (черный) соединительный провод.

    Подключение — изолированный источник питания

    Альтернативный метод работы для измерителя напряжения и тока требует отдельного источника питания для подачи питания на счетчики.Источник питания изолирован от нагрузки и выбирается, когда напряжение нагрузки превышает 30 В постоянного тока.

    Калибровка и установка нуля

    Возможна периодическая регулировка счетчика. При выключенном измерителе (отключенном питании) установите короткое замыкание (перемычку) между контрольными точками A и B. Установив перемычку, подайте питание на измеритель, который будет автоматически откалиброван на ноль. Снимите перемычку, установленную между A и B.

    Текущее отображение также можно настроить с помощью потенциометра R7.Просто подайте на счетчик известный ток величиной примерно 25 А (в середине между максимальным значением). Регулируйте R7 до тех пор, пока глюкометр не будет отображать правильные текущие показания.

    Приобретение

    DVAM-02 можно приобрести в интернет-магазине PCBoard.ca .

    Загружаемое руководство пользователя / инструкция

    Полная инструкция / техническое описание в формате PDF доступна для справки по набору счетчиков.

    Соберите радиочастотный амперметр самостоятельно

    Соберите радиочастотный амперметр самостоятельно

    Соберите радиочастотный амперметр самостоятельно

    по W5JGV

    Простой способ мониторинга ВЧ, переменный или постоянный ток с одним прибором


    Пока я работал над своим 166.Передатчик 5 KC, необходимый для иметь возможность читать привод RF до последней ступени PA. Для этого требуется РФ амперметр, который мог показывать до 100 мА с разумной точностью. Поиск моего Коробка Junque оказалась пустой, а большой плавучий Hamfest, eBay, не предлагал никакой надежды тоже. Я решил, что пришло время сделать свой собственный ВЧ амперметр. Как это Оказалось, это был 30-минутный проект.

    Во-первых, мне понадобился подходящий счетчик. Мой недавний поиск моего Как показано ниже, компания Junque Box обнаружила вероятного кандидата на преобразование.

    Ну, дальность метра примерно правильная — показание 100 ма, которую мне нужно увидеть, легко читается, а полное значение 1 ампер сделает измеритель пригодным для тестирования с более мощным оборудованием. Но, что делать, если счетчик постоянного тока не может считывать RF?

    Просто! Просто возьмите старый компьютерный блок питания и ограбите несколько частей от этого!

    Я удалил четыре маленьких шоттки на 1 ампер. выпрямительные диоды с платы блока питания компьютера и подключить их в конфигурации двухполупериодного мостового выпрямителя непосредственно на клеммах метр.Клеммы (+) и (-) измерителя затем подключаются непосредственно к (+) и (-) выходы мостового выпрямителя. Два других мостовых выпрямителя соединения (показаны на этом рисунке как самодельные кольцевые клеммы) являются радиочастотными входные подключения к мостовому выпрямителю.

    Поскольку счетчик показывает полную шкалу только 1 мА, и я хотел быть в состоянии прочитать 1 полную шкалу, я поставил неиндуктивный шунтирующий резистор 0,1 Сопротивление Ом непосредственно на клеммах (+) и (-) измерителя для обхода прочие 999 мА тока.


    Как это работает:

    Входящий высокочастотный ток выпрямляется диодами Шоттки. и преобразуется в пульсирующий постоянный ток. 999/1000 тыс. ДЦ проходит через метр шунтирующий резистор, а оставшаяся 1/1000 постоянного тока проходит через метр. Это заставляет стрелку измерителя отклоняться пропорционально приложенный ток RF. Поскольку пульсирующий постоянный ток имеет высокую частоту, существует нет видимого «покачивания» стрелки счетчика во время работы.


    Шунт Резистор:

    Расчет номинала шунтирующего резистора производился сначала определение внутреннего сопротивления измерителя. В данном случае это 100 Ом. — который просто отображается на лицевой стороне шкалы счетчика. Далее я определили напряжение, которое должно быть приложено к сопротивление 100 Ом для полного отклонения (1 мА).

    так: E = I * R

    или: E = 0,001 A * 100 Ом

    или: E = 0.1 В

    Значит, нам нужен резистор такого номинала, чтобы при 1 Через него течет ампер (фактически 0,999 А), будет падать 0,1 Вольт. через резистор.

    Округление тока 0,999 Ампера до 1 Ампера, и снова используя закон Ома, мы находим, что:

    R = E / I

    или: R = 0,1 В / 1 А

    так: R = 0,1 Ом

    Мощность в ваттах, рассеиваемая в виде тепла через шунт. резистор при токе полной шкалы:

    W = I * E, где I — ток через резистор, а E — падение напряжения на резисторе при этом токе.

    В данном случае W = 1 A * 0,1 В

    так: W = 0,1 Вт, поэтому резистор 1 Вт даст отличный коэффициент тепловой безопасности.

    o — Обратите внимание, что из-за очень низкого сопротивления шунтирующий резистор, выводы резистора должны быть короткими, так что сопротивление выводов не вносит ошибок измерения.


    Конечные примечания:

    o — необходимы диоды Шоттки, потому что стандартные диоды недостаточно быстрые, чтобы предотвратить потери обратной проводимости на ВЧ частотах.

    o — Этот прибор демонстрирует фиксированное падение напряжения на около 0,4 В на комбинации счетчика и диодов. Этот падение напряжения довольно постоянное для значений тока примерно от 0,01 до 1,0. А.

    o — Из-за низкого прямого падения напряжения Шоттки диоды, показания счетчика точны до 0,02 ампер, пока Тестируемая цепь может выдерживать падение напряжения около 0,4 В. С помощью Диоды Шоттки устраняют необходимость линеаризации показаний счетчика или рисования новая шкала амперметра RF.Такая же шкала будет применяться для постоянного, переменного и радиочастотного чтения.

    o — Номинальное напряжение диодов не критично, потому что они никогда не увидят большого обратного напряжения. Измеритель постоянного тока и шунт резистор выглядит как виртуальное короткое замыкание на выходе постоянного тока от моста выпрямитель.

    o — Если требуется более высокое значение полной шкалы, шунт резистор и / или движение измерителя могут быть отрегулированы по мере необходимости. Также будет необходимо использовать диоды Шоттки, рассчитанные на более высокий ток.

    o- Хотя это не показано на фотографии, это хороший идея разместить обходной конденсатор RF непосредственно на клеммах постоянного тока измерителя. Это предлагается потому, что по мере увеличения радиочастоты катушка измерителя движение будет демонстрировать возрастающий импеданс выпрямленных радиочастотных импульсов и будет вызывают падение видимых показаний измерителя на более высоких частотах. я нашел это значение от 0,01 до 0,2 мкФ работает хорошо. Используйте конденсатор с низкой индуктивностью, например, полипропиленовый конденсатор или любой хороший конденсатор с высокочастотным номиналом.

    .


    73, Ральф W5JGV


    [На главную]

    Все содержимое Авторские права на этот веб-сайт принадлежат © 2002 — 2006 Ральфу М. Хартвеллу II, все права защищены.

    A Базовый многодиапазонный амперметр — Engineer-Educators.com

    Основанный на ранее описанном базовом измерителе, является более сложный и полезный многодиапазонный измеритель, который более практичен. Основная идея многодиапазонного амперметра — сделать его пригодным для использования в широком диапазоне напряжений.Для этого в каждом диапазоне необходимо использовать разное сопротивление шунта. В этом тексте приведен пример двухдиапазонного измерителя. Однако, как только основы двухдиапазонного многодиапазонного амперметра будут поняты, концепции можно легко перенести на конструкцию измерителей с множеством выбираемых диапазонов.

    На рисунке 144 показана схема амперметра с двумя выбираемыми диапазонами. Этот пример основан на предыдущем измерителе диапазона 10 мА с добавлением диапазона 100 мА. Если переключатель установлен в диапазон 10 мА, измеритель будет показывать 10 мА, когда стрелка отклоняется на полную шкалу, и аналогично будет показывать 100 мА на полной шкале при выборе 100 мА.

    Рисунок 144. Амперметр с двумя диапазонами.

    Величина шунтирующего резистора 100 мА определяется так же, как и шунтирующего резистора 10 мА. Напомним, что движение счетчика может нести только 1 мА.

    Это означает, что в диапазоне 100 мА оставшийся ток 99 мА должен проходить через шунтирующий резистор.

    Подстановка значений

    Меры предосторожности

    Меры предосторожности при использовании амперметра резюмируются следующим образом:

    1. Всегда подключайте амперметр последовательно с элементом, через который должен измеряться ток.
    2. Никогда не подключайте амперметр к источнику напряжения, например батарее или генератору. Помните, что сопротивление амперметра, особенно в более высоких диапазонах, чрезвычайно низкое и что любое напряжение, даже вольт или около того, может вызвать очень сильный ток, протекающий через измеритель, что приведет к его повреждению.
    3. Используйте достаточно большой диапазон, чтобы отклонение не превышало полной шкалы. Прежде чем измерять ток, составьте себе представление о его величине. Затем переключитесь на достаточно большой масштаб или начните с самого высокого диапазона и работайте вниз, пока не будет достигнут соответствующий масштаб.Наиболее точные показания получаются при отклонении приблизительно на половину шкалы. Многие
      миллиамперметров были испорчены попытками измерить амперы. Поэтому не забудьте прочитать надписи на циферблате или на позициях переключателя и выбрать правильную шкалу перед подключением счетчика к цепи.
    4. Соблюдайте полярность при подключении счетчика к цепи. Ток должен течь через катушку в определенном направлении, чтобы стрелка индикатора двигалась вверх по шкале. Реверсирование тока из-за неправильного подключения в цепи приводит к обратному отклонению счетчика и часто вызывает изгиб стрелки счетчика.Избегайте неправильного подключения глюкометра, соблюдая маркировку полярности на глюкометре.

    Метры, вольтметры и амперметры | Electronics Club

    Метры, вольтметры и амперметры | Клуб электроники

    Аналог | Цифровой | Вольтметры | Амперметры | Гальванометры | Омметры

    Следующая страница: Мультиметры

    См. Также: напряжение и ток

    Аналоговый дисплей

    Аналоговые дисплеи имеют указатель, который перемещается по градуированной шкале. Они могут быть трудными читать из-за необходимости выработать значение наименьшего деления шкалы.Например шкала на картинке имеет 10 маленьких делений от 0 до 1, поэтому каждое маленькое деление представляет 0,1. Таким образом, показание составляет 1,25 В (стрелка находится на полпути между 1,2 и 1,3).

    Максимальное показание аналогового измерителя называется отклонением полной шкалы или FSD (в показанном примере это 5 В).

    Аналоговые счетчики должны быть подключены правильно чтобы предотвратить их повреждение, когда указатель пытается двигаться в неправильном направлении.Они полезны для мониторинга постоянно меняющихся значений (например, напряжения на конденсатора разряда), и они могут быть хороши для быстрых грубых показаний, потому что движение указателя можно увидеть, не отводя взгляда от тестируемой цепи.

    Снятие точных показаний

    Для получения точных показаний аналоговой шкалы ваш глаз должен соответствовать указатель. Не смотрите под углом слева или справа, потому что вы увидите чтение, которое немного завышено или занижено.Многие аналоговые счетчики имеют небольшую полоску зеркало по шкале вам в помощь. Когда ваш глаз находится в правильном положении, отражение указателя скрыто за самим указателем. Если вы видите отражение вы смотрите под углом.

    Вместо зеркала на некоторых счетчиках есть поворотный указатель для точного измерения. Конец указателя повернут на 90 °, поэтому при правильном просмотре он кажется очень тонким. Показанный в разделе гальванометров счетчик имеет витую стрелку. хотя это слишком мало, чтобы увидеть на картинке.

    Правильно
    отражение скрыто

    Неправильно
    отражение видно


    Цифровой дисплей

    Значения можно считывать непосредственно с цифровых дисплеев, поэтому они легко читаются точно. Это нормально, когда младшая цифра (справа) постоянно меняется между два или три значения, это особенность работы цифровых счетчиков, а не ошибка.Обычно большая точность не требуется, и эту цифру можно проигнорировать или округлить в большую сторону.

    Цифровые счетчики могут быть подключены любым способом без повреждений, они покажут минус знак (-) при обратном подключении. Если вы превысите максимальное показание, большинство цифровых измерителей показать почти пустой дисплей с цифрой 1 слева.

    Все цифровые измерители содержат батарею для питания дисплея, поэтому они практически не потребляют электроэнергию. от тестируемой цепи. Это означает, что цифровые вольтметры имеют очень высокое сопротивление. (обычно называемое входным сопротивлением) не менее 1 МОм (часто 10 млн) и они вряд ли повлияют на тестируемую цепь.

    Для общего пользования лучше всего подходят цифровые счетчики типа

    Они легко читаются, их можно подключать в обратном порядке, и они вряд ли повлияют на тестируемую цепь.



    Подключение счетчиков

    Важно правильно подключить счетчики:

    • Положительный полюс счетчика с маркировкой + или красным цветом должен быть подключен ближе всего к + на аккумуляторе или источнике питания.
    • Отрицательный вывод счетчика, с маркировкой или цветным черный должен быть подключен ближе всего к аккумулятору или источнику питания.

    Вольтметры

    • Вольтметры измеряют напряжение .
    • Напряжение измеряется в В , В .
    • Вольтметры подключены по параллельно по компонентам.
    • Вольтметры
    • имеют очень высокое сопротивление .

    Включение вольтметра параллельно

    Измерение напряжения в точке

    При тестировании цепей часто требуется найти напряжения в различных точках, например, напряжение на выводе 2 микросхемы таймера 555.Это может показаться запутанным — куда подключить второй провод вольтметра?

    • Подключите черный (отрицательный -) провод вольтметра к 0 В, обычно к отрицательному клемму аккумулятора или источника питания.
    • Подсоедините красный (положительный +) провод вольтметра к точке. вы там, где вам нужно измерить напряжение.
    • Черный провод можно оставить постоянно подключенным к 0 В, пока вы используете красный провод в качестве щупа для измерения напряжений в различных точках.
    • Вы можете использовать зажим «крокодил» на проводе , черный, , чтобы удерживать его на месте.

    Напряжение в точке на самом деле означает разницу напряжений между этой точкой и 0 В. (ноль вольт), который обычно является отрицательной клеммой аккумулятора или источника питания. Обычно 0V обозначается на принципиальной схеме в качестве напоминания.

    Аналоговые измерители потребляют немного энергии от тестируемой цепи для работы со стрелкой. Это может нарушить цепь и дать неверные показания.Во избежание этого вольтметры должны иметь сопротивление, по крайней мере, в 10 раз превышающее сопротивление цепи (считайте это наибольшим значение резистора рядом с тем местом, где подключен счетчик).

    Большинство аналоговых вольтметров, используемых в школьных науках, не подходят для электроники. потому что их сопротивление слишком низкое, обычно несколько k. Для большинства электронных схем требуется 100k или более.



    Амперметры

    • Амперметры для измерения силы тока .
    • Ток измеряется в ампер (ампер) , A .
      1A довольно большой, поэтому часто используются мА (миллиампер) и мкА (микроампер). 1000 мА = 1 А, 1000 мкА = 1 мА, 1000000 мкА = 1 А.
    • Амперметры подключаются к серии .
      Для последовательного подключения необходимо разорвать цепь и поставить амперметр поперек зазора, как показано на схеме.
    • Амперметры имеют очень низкое сопротивление .

    Необходимость разрыва цепи для последовательного подключения означает, что амперметры затруднены для использования в паяных схемах.Большинство испытаний электроники проводится с помощью вольтметров, которые могут быть легко подключенным без мешающих цепей.

    Последовательное подключение амперметра


    Гальванометры

    Гальванометры — очень чувствительные измерители, которые используются для измерения крошечных токов, обычно 1 мА или меньше. Они используются для изготовления всех типов аналоговых счетчиков путем добавления подходящие резисторы, как показано на схемах ниже.

    Изготовление вольтметра
    Гальванометр с высоким сопротивлением
    умножитель последовательно для изготовления вольтметра.

    Изготовление амперметра
    Гальванометр с низким сопротивлением
    шунтируют параллельно для создания амперметра.

    На фотографии изображен учебный гальванометр 100 мкА с умножителем и шунтом. Этот измеритель необычен тем, что позволяет отображать небольшие обратные показания: максимальный ток измерителя составляет 100 мкА (или 20 мкА в обратном направлении).


    Омметры

    Омметр используется для измерения сопротивления в омах ().

    Омметры редко встречаются как отдельные измерители, но все стандартные мультиметры имеют настройку омметра.

    1 довольно мала, поэтому k И м часто используются.

    1к = 1000
    1 млн = 1000 тыс. = 1000000


    Мультиметры

    Мультиметры — очень полезные инструменты для тестирования. С помощью многопозиционного переключателя на метр, их можно быстро и легко настроить на вольтметр , амперметр или омметр . У них есть несколько настроек (называемых «диапазонами») для каждого типа метр и выбор переменного или постоянного тока.

    Некоторые мультиметры имеют дополнительные функции, такие как тестирование транзисторов и диапазоны для измерение емкости и частоты.

    Цифровой мультиметр — лучший выбор для вашего первого мультиметра , даже самый дешевый подойдет для тестирования простых проектов и рекомендую от Rapid Electronics: Цифровой мультиметр (базовый)

    Для получения дополнительной информации см. Страницу Мультиметры.

    Фотография мультиметра © Rapid Electronics.


    Следующая страница: Мультиметры | Исследование


    Политика конфиденциальности и файлы cookie

    Этот сайт не собирает личную информацию.Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

    electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

    Как и что измеряет амперметр — Wira Electrical

    Три основных измерительных инструмента для электрических устройств: вольтметры, амперметры и омметры.Вы, должно быть, использовали эти инструменты, не один или два, а все. У инженера-электрика нет опыта в таких вещах. В основном они просты в эксплуатации и изготовлении, но пока остановимся на амперметрах. По этой причине мы сейчас узнаем, что измеряет амперметр.

    Амперметр — это устройство для измерения силы тока в электрической цепи или, точнее, потока электричества. Подобно тому, что мы прочитали в основном объяснении электрической цепи, единицы измерения электрического тока в Амперах с символом «A».

    Следовательно, амперметр или амперметр — это инструмент для измерения количества «ампер» в цепи. Не удивляйтесь, если вы найдете «амперметр», потому что люди часто ошибаются.

    Звучит очень похоже, но правильный — «амперметр». Странный? Но что есть, то есть. Это не так уж и плохо, но звучит так странно.

    Что такое амперметр

    В системе СИ единица измерения ампер — ампер, поэтому его измерительный инструмент называется амперметр или просто амперметр.Несмотря на то, что существует два типа тока: переменный ток и постоянный ток, амперметр не имеет проблем с измерением обоих.

    Из этого краткого объяснения мы заключаем вопрос:

    Что измеряет амперметр?
    Амперметр используется для измерения электрического тока в электрической цепи, измеряемого в амперах (A).

    Амперметр сконструирован с использованием подвижной катушки со стрелкой, перемещаемой гальванометром. Не путайте его с вольтметром при подключении к электрической цепи.Вы должны подключить амперметр последовательно с элементом схемы. Внутри амперметра очень низкое сопротивление.

    Почему?

    Использование закона Ома, где I = V / R, очевидно, что нам нужно, чтобы сопротивление было как можно более низким, потому что мы не хотим изменять текущее значение. Представьте себе схему ниже, в ней есть источник напряжения 10 В и резистор 2 Ом. Мы добавим резистор 0,5 Ом в качестве сопротивления амперметра.

    Даже если на амперметре 0.5 Ом, это все равно повлияет на ток в цепи. Предполагается, что ток внутри цепи составляет 10/2 = 5 А. Амперметр «сопротивление 0,5 Ом» снизит ток до 10 / 2,5 = 4 А.

    Это, конечно, пустая трата.

    Теперь вы понимаете, почему амперметр рассчитан на очень маленькое сопротивление, близкое к нулю.

    Чтобы не влиять на значение тока, в амперметре используется небольшой резистор, подключенный параллельно гальванометру. Цель этой конструкции — заставить весь ток течь через резистор.

    Почему?

    Так же, как вы узнали из базовой электроники, больший ток будет проходить через ветвь с меньшим сопротивлением.

    Следующая проблема: амперметр — это цифровой измерительный инструмент? Ответ — нет. Амперметр — это аналоговый инструмент. Вы можете найти или использовать «цифровой» амперметр, но это не означает, что амперметр работает цифровым способом. Амперметр даже не механический. Цифровой амперметр, который вы используете, должен иметь цифровой дисплей (7-сегментный дисплей), но это из-за преобразователя.

    В цифровом мультиметре используется АЦП (аналого-цифровой преобразователь), обеспечиваемый микроконтроллером, который выполняет все вычисления и отображение через резистор.

    В идеале амперметр должен иметь нулевое сопротивление, поэтому амперметр не изменит никаких значений в цепи. Но, как мы уже понимаем, идеальное состояние возникает только в математическом анализе, а не в практическом. Даже проводник имеет очень маленькое сопротивление.

    Будьте осторожны при использовании амперметра.Как было сказано выше, амперметр необходимо подключить последовательно к ответвлению. Если вы подключите амперметр параллельно, ток будет очень высоким (можно предположить «короткозамкнутым») и перегорит предохранитель, выйдет из строя амперметр или даже сломаются компоненты цепи.

    Амперметр Функция

    Гальванометр и амперметр

    Гальванометр может определять значение и направление тока в цепи. Как уже говорилось выше, он имеет указатель, прикрепленный к якорю, сделанный из катушек.Дисплей откалиброван для считывания результатов движения.

    Так в чем разница между гальванометром и амперметром?

    Если вы видели самую простую схему постоянного тока, то вы понимаете, что якорь может перемещаться с помощью набора магнитов, в то время как якорь возбуждается электрическим током. Ту же концепцию можно использовать для различения гальванометра и амперметра:

    Для гальванометра нужен набор магнитов, а для амперметра он не нужен.

    Другое отличие состоит в том, что гальванометр может измерять только постоянный ток.

    Вы можете это представить? Почему он не может измерить значение переменного тока? Поскольку переменный ток имеет отрицательную полярность, он будет перемещать указатель в противоположном направлении. На мой взгляд, довольно запутано.

    Так как же амперметр измеряет переменный ток? В то время как амперметр постоянного тока по-прежнему использует принцип движущейся катушки и магнита, амперметр переменного тока подсчитывает железные части, которые перемещаются в присутствии электромагнитной силы неподвижного провода катушки.

    Обозначение амперметра как для переменного, так и для постоянного тока остается прежним.Как вольтметр, но вместо этого мы используем букву «А». Вы можете найти это в следующем разделе, как нам использовать амперметр.

    Шунтирующее сопротивление

    Гальванометр обладает двумя характеристиками:

    • Очень чувствительное устройство даже при небольшом изменении электрического тока.
    • Невозможно измерить высокий электрический потенциал.

    Поскольку мы не должны изменять электрический ток, нам разрешается использовать только очень маленькое сопротивление. Но как это сделать с гальванометром?

    Подключаем резистор параллельно гальванометру.Поскольку это «параллельное» соединение, мы можем назвать его шунтирующим сопротивлением. (Шунт = Параллельный)

    Помните, о чем мы говорили выше, почему мы включили амперметр последовательно со схемой? Мы будем использовать сопротивление шунта, чтобы пропустить через него весь ток, так что гальванометр будет получать только очень небольшой ток.

    Таким образом, гальванометр может измерять гораздо более высокий ток. Конечно, сопротивление шунта одновременно защищает гальванометр.

    Как определить значение сопротивления шунта? Соблюдайте уравнение ниже:

    Где:

    S = сопротивление шунта
    G = сопротивление гальванометра
    I g = максимальный ток, который может пройти через гальванометр для полного отклонения
    I = измеряемый ток

    Поскольку I — это ток, который мы измеряем, тогда I g — это единственный ток, который может проходить через гальванометр для полного отклонения.А остальной ток ( I I g ) должен протекать через сопротивление шунта.

    Мы рассматриваем G и S параллельно.

    Эффективное сопротивление амперметра выражается как:

    Как работает амперметр

    Амперметр предназначен для измерения электрического тока в цепи.

    Как это работает?

    Амперметр измеряет ток, протекающий через набор катушек с очень низким сопротивлением и индуктивным сопротивлением.Импеданс должен быть очень маленьким, чтобы амперметр не изменил текущее значение из-за своего дополнительного импеданса.

    На изображении выше показан амперметр с подвижной катушкой, который мы часто называем аналоговым амперметром. Внутри него есть фиксированные магниты, которые предназначены для противодействия протекающему через него электрическому току. Его указатель индикатора перемещается с помощью якоря, расположенного в центре магнита (аналогично простым двигателям постоянного тока). Указатель расположен в точном месте со шкалой и числом на экране дисплея.

    Самое важное в любом измерительном инструменте — это то, что они не должны изменять значения переменных в цепи. Вольтметру, амперметру и омметру запрещается изменять напряжение, ток и сопротивление внутри цепи.

    Как и что измеряет амперметр

    Узнав, что такое амперметр и гальванометр, давайте применим их на практике: как и что измеряет амперметр.

    Здесь мы должны понимать:

    • Понимание того, что измеряет амперметр
    • Знание того, как использовать амперметр для измерения тока

    Понимание того, что измеряет амперметр

    Если вы читаете этот пост, я готов поспорить вы поняли, что сейчас происходит.Трудно выучить амперметр, если вы даже не знаете, что такое мера амперметра. Все, что вам нужно прочитать в первую очередь, можно найти в моем сообщении о том, что такое электрические токи. Резюме,

    Электрический ток — это изменение заряда за период времени, измеряемое в амперах (А), а заряд — это атомная частица в электрической системе, измеряемый в кулонах

    Не забудьте подключить амперметр последовательно со схемой. Если вы по ошибке подключите его параллельно, это приведет к короткому замыканию.

    Умение использовать амперметр для измерения тока

    Например, давайте воспользуемся простой электрической схемой, представленной ниже. Мы будем использовать источник напряжения 3 В и набор из 3 резисторов с сопротивлением 10 Ом. Из закона Ома мы легко узнаем, что сила тока будет 1 ампер. Поскольку очень просто рассчитать схему, нам не нужен амперметр.

    Но что мы будем делать, если схема сложная, с большим количеством компонентов и сочетанием последовательно-параллельного соединения, в то время как у нас нет роскоши времени? Здесь размещаются измерительные инструменты.

    В любом случае, давайте проанализируем схему ниже:

    Давайте вычислим i 1 , i 2 и i 3 .

    Для начала мы сначала найдем токи с основным законом Ома, чтобы позже проверить показания измерительных инструментов.

    Для i 1 , поскольку это ток, включенный последовательно с источником напряжения, мы можем принять его как полный ток в цепи. Чтобы рассчитать полный ток в цепи, нам нужно сначала рассчитать общее сопротивление в цепи.

    А затем общее сопротивление

    Суммарный ток равен

    Для i 2 и i 3 мы можем использовать текущее деление. Поскольку R 2 и R 3 имеют одинаковое сопротивление, мы разделим общий ток на 2. Следовательно,

    i 2 = 0,1 A и i 3 = 0,1 A

    У нас есть текущие значения здесь.Пора применить другой подход с амперметром.

    Какое сопротивление у амперметра? Предположим, он имеет сопротивление 0,01 Ом.

    Для i 1 мы поместим амперметр между источником напряжения и R1. схема становится:

    Как вы заметили, i 1 составляет 0,19998 А. Это очень близко к 2 А, если использовать закон Ома. Почему они разные? Потому что, если мы используем математические методы, мы предполагаем, что каждый компонент находится в идеальном состоянии.Идеальный амперметр имеет нулевое внутреннее сопротивление, что практически невозможно. Сопротивление амперметра 0,01 Ом немного снижает общий ток, и мы можем игнорировать разницу.

    Переходя к i 2 и i 3 ,

    Мы получаем 0,09999 A для i 2 и i 3 вместо 0,1 A.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.