Как сделать из амперметра миллиамперметр: Пример как сделать ШУНТ для амперметра

Содержание

Расчёт шунтирующего сопротивления амперметра. Супер онлайн калькулятор. :: АвтоМотоГараж

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 (шунтирующий резистор) для амперметра. Самый простой метод подбора.

И ещё одно продолжение этой тематики: Как изменить предел измерения амперметра. Как переделать амперметр постоянного тока на переменный.

Стрелочный амперметр 2 А и стрелочный амперметр 10 А

 Стрелочный амперметр 2 А и стрелочный амперметр 10 А

 Обзор


     Оглавление:
   1. Внешний вид и конструкция

   2. Тестовые испытания

   3. Окончательный диагноз и рекомендации
 

Предисловие

Несмотря на тотальное наступление цифровых измерительных приборов, стрелочные индикаторы не собираются сдаваться.

Да, цифровые индикаторы — точнее.

Но аналоговые стрелочные приборы тоже имеют массу достоинств, основные из них:

1. Их показания «в первом приближении» мгновенно схватываются глазами: осознать положение стрелки мозг может быстрее, чем величину, отображаемую несколькими цифрами;

2. Достоинство, вытекающее из предыдущего: динамика измеряемой величины (рост, снижение, колебания) лучше понятны и заметны на стрелочном индикаторе;

3. Стрелочные вольтметры и амперметры не требуют внешнего питания: они «питаются» измеряемым напряжением (током) и работают вечно без замены батареек.

В этом обзоре будут представлены и протестированы два стрелочных амперметра: на 10 Ампер и на 2 Ампера постоянного тока.

Цена на дату обзора на AliExpress с доставкой — около $3. 5; проверить актуальную цену и/или купить можно здесь. Там же можно купить амперметры на 1 — 50 Ампер в таких же корпусах; при одновременной покупке нескольких приборов — скидка.

Внешний вид и конструкция стрелочных амперметров постоянного тока на 10 А и 2 А

Амперметры пришли из Китая в маленькой картонной коробке, внутри которой дополнительно они были завернуты в полиэтиленовые пакеты вместе со своими комплектами крепежа.

Так выглядят тестируемые стрелочные индикаторы:

 

Далее детально будем рассматривать стрелочный амперметр на 2 А  постоянного тока, так как приборы — абсолютно идентичные, и различаются только пределом измерений.

Габариты лицевой стороны амперметра — 44. 8 x 44.5 мм (Ш x В), полная высота амперметра (длина) — 36 мм, высота части амперметра, расположенной сзади лицевой панели — 27.2 мм (приведены данные измерений).

Вид с лицевой стороны:

На шкале расположены только 20 делений — маловато будет! Никто не мешал сделать между ними промежуточные «маленькие» деления, тогда считывание результата было бы проще и точнее.

Справедливости ради надо сказать, что на стрелочном амперметре на 10 А делений больше, их — 25. Это уже лучше.

Нижняя часть лицевой панели (где расположена механическая часть амперметра) символически закрыта от любопытных глаз «матовой» частью переднего защитного стекла.

«Символически» — поскольку стекло можно снять и посмотреть, что за ним находится. Это будет сделано далее.

В нижней части защитного стекла (которое на самом деле — пластик, разумеется) расположены два винта, которые удерживают его на приборе.

Вид амперметра снизу:

Знаками «+» и «-» обозначены контакты для подключения амперметра в цепь с измеряемым током (резьба М3), а два штыря с резьбой М3 в нижней части фото предназначены для закрепления амперметра на приборной панели.

Знаки  «+» и «-» выполнены в виде рельефного утолщения, и заметны не очень хорошо. Чтобы их различить, может потребоваться «повертеть» прибор, подбирая оптимальное падение внешнего освещения для различения знаков полярности.

Что интересно: обозначения полярности есть только на амперметре на 2 А, а на амперметре 10 А полярность не обозначена. «Угадай-ка — интересная игра». 🙂

Теперь — вид амперметра в профиль сверху:

Толщина передней части амперметра, которая будет расположена наружу от приборной панели — 8.8 мм.

Теперь — снимаем защитное стекло и смотрим на механизм стрелочного амперметра:


 

Теперь — то же самое, но немного в другом ракурсе:

Механизм — стандартный, вполне соответствующий типовой схеме на протяжении последних ста лет (примерно).

Теоретически, есть даже возможность подстройки нуля, если он вдруг «уплывёт». Но, чтобы он не «ушел» сам, механизм регулировки застопорен красной краской.

Но одна вещь сделана здесь грубовато.

Обратите внимание на капельку припоя, напаянную на нерабочем конце стрелки (правый нижний угол механизма, примерно под буквой «S» магнитной системы).

Видимо, она напаяна для уравновешивания противоположных частей стрелки, чтобы её положение не менялось при повороте прибора из горизонтального положения в вертикальное и обратно.

Стрелка при этом, действительно, положения не меняет; хотя и достигнуто это не слишком изящным способом. Главное — результат!

И, наконец, снимаем шкалу и совсем оголяем механизм:

Здесь видна ещё одна деталь устройства — шунт, соединяющий внешние выводы прибора. За счет падения напряжения на шунте проходит ток через рамку и отклоняется стрелка.

Напряжение на шунте, соответствующее максимальному отклонению стрелки (2 А), составляет 94 мВ.

Шунт на стрелочном амперметре 10 А , соответственно, должен иметь сечение в 5 раз больше.

Кроме шунта, здесь хорошо видно кольцо вокруг магнитной системы прибора (точнее — цилиндр). Его назначение — защита от внешних магнитных полей (экранирование).

Контакты рамки подключены непосредственно к шунту. Из этого проистекает отсутствие термокомпенсации (обычно делается в виде дополнительного резистора, но часто стрелочные приборы производятся без термокомпенсации).

К точности механических компонентов есть претензии.

Я попробовал аккуратно подёргать стрелку прибора вперёд-назад, и обнаружилась её «болтанка» (люфт) примерно на 0.3 — 0.5 мм. Многовато будет!

В комплект амперметра входит также необходимый крепёж, и даже немного сверх необходимого:

На фото в правой стороне — 4 комплекта гаек М3 с необходимыми дополнениями для подключения амперметра к цепи и его монтажа на приборной панели; а в левой стороне — 2 комплекта гаек М4 с дополнениями, которые к прибору никак не подходят (да и не требуются).

Ладно, пусть будут: в кулацком хозяйстве всё пригодится! 🙂
 

Испытания стрелочных амперметров постоянного тока на 10 А и 2 А

Тестовый стенд состоял из следующих компонентов: лабораторного блока питания, охлаждаемого водой резистора, тестируемого амперметра и цифрового мультиметра, установленного на предел измерений 10 А. Все составные части были соединены последовательно.

Температура окружающей среды — 19 градусов.

Так эта конструкция выглядела в сборе (вид сверху):

При расчётах погрешности считаем показания цифрового мультиметра истинными (его погрешностью пренебрегаем и всю её «сваливаем» на стрелочный индикатор).

Сначала испытываем стрелочный амперметр на 2 А.

Проверка проходила при двух значениях тока: при отклонении стрелки на 1 А и на 2 А.

Вот результат для тока с отклонением стрелки на 1 А:

Погрешность — большая, 13.6%.

Следующий результат — для тока с отклонением стрелки на 2 А:

Здесь ситуация с погрешностью — получше: 6.4%; хотя и это — далеко не идеал.

Переходим к стрелочному амперметру на 10 Ампер.

Проверка производилась при токах с отклонением стрелки на 4 А, 6 А, 10 А.

Результат для тока с отклонением стрелки на 4 А:

Результат — почти абсолютно точный; погрешность — 0. 25%.

Далее — результат для тока с отклонением стрелки на 6 А:

Погрешность — 1.2%, очень неплохо.

И, последний результат, для показаний в 10 А:

Погрешность — 4.1%, приемлемо.

В заключение этой главы надо напомнить, что протестированный стрелочный прибор не имеет системы термокопенсации, и его показания будут сильно зависимы от температуры окружающей среды.

Это связано с тем, что сопротивление обмотки из медной проволоки на рамке прибора имеет температурный коэффициент около 0.4% на градус. Соответственно, при изменении температуры на 10 градусов погрешность увеличится на 4%.

А если прибор будет установлен на аппаратуре с сильным нагревом, то погрешность увеличится ещё больше.

Кстати, некоторые древнесоветские недорогие стрелочные приборы тоже строились без термокомпенсации, и факт увеличения погрешности отражался в инструкциях по эксплуатации.

Например, страница инструкции на сверхпопулярный в 1960-х и начале 1970-х годов прибор Ц-20 (нужная часть обведена красной рамкой):

Кстати, нормальной для этого прибора была указана температура +20±5 градусов, а весь допустимый диапазон температур составлял от +10 до +35 градусов.
 

Окончательный диагноз стрелочных амперметров на 2 А и 10 А

Точность протестированных приборов оставляет желать лучшего.

Но, по большому счету, они и не предназначены для точных измерений.

Стрелочные приборы, предназначенные для точных измерений, выглядят совсем по-другому.

Это — приборы с крупной шкалой со множеством делений (а не 20 и 25 делений, как у протестированных приборов).

Часто в профессиональных стрелочных приборах делается ещё и «зеркальная» шкала для повышения точности считывания показаний (смотреть на шкалу надо так, чтобы стрелка и её отражение визуально совпали).

А протестированные стрелочные приборы предназначены лишь для приблизительной оценки тока в испытуемой цепи и проверки общего функционирования контролируемой аппаратуры.

Вот с последней задачей они вполне в состоянии справиться.

Что же касается погрешности измерений, то определённая в обзоре погрешность приборов относится именно к протестированным экземплярам приборов; и может рассматриваться только как ориентир, а не как окончательное значение.

Где купить: можно здесь. Там же можно купить амперметры на 1 — 50 Ампер в таких же корпусах; при одновременной покупке нескольких приборов — скидка.

  Ваш Доктор.
 25 февраля 2021 г.

Обзоры других измерительных приборов — здесь.

Весь раздел DIY электроника - здесь.

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.


                Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам                      

 

  Комментарии вКонтакте:

 

   Комментарии FaceBook:

При копировании (перепечатке) материалов ссылка на источник (сайт SmartPuls. ru) обязательна!

Амперметр коды ТН ВЭД (2020): 9030339900, 9030908500, 9030331009

Амперметр, 9030339900
Приборы измерительные универсальные: фильтры низких частот, калибраторы, ваттметры, амперметры, вольтметры, тестеры напряжения, омметры, мультиметры, измерители мощности, анализаторы электропотребления, анализаторы помех, 9030310000
Приборы электроизмерительные: амперметр 9030339900
Приборы измерительные универсальные: фильтр низких частот, калибратор, ваттметр, амперметр, вольтметр, тестер напряжения, омметр, мультиметр, измеритель мощности, анализатор электропотребления, анализатор помех, осциллогра 9030
Приборы измерительные электронные: фильтр низких частот, калибратор, ваттметр, амперметр, вольтметр, тестер напряжения, омметр, мультиметр, измеритель мощности, анализатор электропотребления, анализатор помех, осциллограф, 9030331009
Приборы электроизмерительные: измерительные головки вольтметра, амперметра, 9030339100
Амперметры 9030339900
амперметры и вольтметры 9030209900
Приборы измерительные электронные: фильтр низких частот, калибратор, ваттметр, амперметр, вольтметр, тестер напряжения, омметр, мультиметр, измеритель мощности, анализатор электропотребления, анализ 9030
Приборы измерительные универсальные: фильтры низких частот, калибраторы, ваттметры, амперметры, вольтметры, тестеры напряжения, омметры, мультиметры, измерители (преобразователи) мощности, анализаторы электропотребления, а 9030
Приборы измерительные универсальные: калибраторы, ваттметры, амперметры, вольтметры, тестеры напряжения, омметры, мультиметры, измерители мощности, анализаторы электропотребления, анализаторы помех, осциллографы, анализато 9030310000
Аналоговые измерительные приборы: амперметры, вольтметры 9030339900
Приборы измерительные: амперметры, 9030331009
Приборы электроизмерительные: амперметры 9030310000
Амперметры, вольтметры щитовые 6911100000
Приборы и аппаратура для измерения или контроля напряжения, силы тока, сопротивления или мощности: амперметры, вольтметры, термометры, частотометры, процессорные мониторы, 9030339900
Оборудование электроизмерительное: мультиметры, амперметры, вольтметры, омметры, 9030
Приборы электроизмерительные: фильтр низких частот, калибратор, ваттметр, амперметр, вольтметр, тестер напряжения, омметр, мультиметр, измеритель мощности, анализатор электропотребления, анализатор помех, осциллограф, анал 9030
Оборудование измерительное: калибратор, ваттметр, амперметр, вольтметр, тестер напряжения, омметр, мультиметр, измеритель мощности, анализатор электропотребления, анализатор помех, осциллограф, анализатор уровня шума, осци 9030310000
Приборы измерительные напряжением 220 В: амперметр, вольтметр, цифровой вольтметр, шкала 9030339100
Вольтметр, амперметр 9030339100

устройство и виды приборов, принцип действия, проведение измерения

Амперметр — прибор, предназначенный для измерения силы тока в электрической цепи. Подключение измерительного устройства в схему проводится последовательно с участком, который необходимо замерить. Чем ниже внутреннее сопротивление прибора, тем меньше погрешность измерения. Амперметр нельзя подключать как вольтметр, то есть непосредственно к источнику питания, так как произойдет короткое замыкание.

Конструктивные особенности

Существует несколько видов приборов, которые конструктивно отличаются друг от друга. Служат они для измерения переменного и постоянного тока. По своему принципу действия амперметры бывают:

  • электромагнитными;
  • магнитоэлектрическими;
  • тепловыми;
  • электродинамическими;
  • детекторными;
  • индукционными;
  • фото- и термоэлектрическими.

Из всех видов наиболее точными считаются электромагнитные и магнитоэлектрические приборы. Основу магнитоэлектрических устройств составляет постоянный магнит. При прохождении тока через обмотку рамки, между ним и магнитом создается крутящий момент.

С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале амперметра и показывает значение силы тока. В электродинамическом приборе основными деталями считаются подвижная и неподвижная катушки. Они могут быть соединены между собой как последовательно, так и параллельно.

Проходящие через них токи взаимодействуют между собой, и подвижная катушка, соединенная со стрелкой, отклоняется. Если с помощью амперметра измеряется большая сила тока, то его соединяют через трансформатор.

Принцип работы

Первый прибор в начале XIX века изобрел Швейгер, но он тогда назывался гальванометром. Рисунок простейшего амперметра выглядит так. На оси кронштейна расположен якорь из стали со стрелкой. Эта конструкция расположена параллельно постоянному магниту, который воздействует на якорь и придает ему магнитные свойства.

Вдоль магнита и стрелки проходят силовые линии, что соответствует нулевому положению на шкале. Как только начнет проходить электрический ток по шине, то произойдет образование магнитного потока. Его силовые линии будут расположены перпендикулярно линиям постоянного магнита.

Под таким воздействием якорь будет стараться повернуться на 90°, а магнитный поток воспрепятствует его возвращению в исходное положение. От величины и направления тока, который проходит по шине, зависит взаимодействие магнитных потоков. Соответственно этой величине стрелка отклонится от нуля по шкале.

Применение приборов

Электромагнитные типы устройств обычно применяются в электрическом оборудовании, работающего в сетях переменного тока с частотой 50 Гц. Магнитоэлектрические приборы фиксируют малые значения силы постоянного тока. Все амперметры по отсчетным устройствам бывают:

  • со стрелочным указателем;
  • с записывающим механизмом;
  • электронные;
  • с цифровым показанием.

Для измерения силы тока в электрических сетях высоких частот применяются термоэлектрические устройства, в которых роль датчика играет термопара. Она фиксирует степень нагрева проводника, при протекании по нему тока. Рамка реагирует на температуру, которая пропорциональна силе тока.

Электродинамические приборы используются для замера силы тока в цепях частотой до 200 Гц. Отличаются чувствительностью к перегрузкам и посторонним электромагнитным волнам. Благодаря точности замеров, применяются в качестве контрольных приборов для проверки остальных устройств для измерения силы тока.

Более современными моделями считаются цифровые амперметры, которые по физическим показаниям сочетают преимущества аналоговых приборов. Пользователи могут делать замеры с их помощью в любых условиях, так как они не боятся тряски, вибрации и т. д.

К бесконтактным устройствам относятся клещи для измерения тока. Устроены они из головки трансформатора. С их помощью могут определяться значения в любых участках электрической цепи. Для этого следует клещами охватить замеряемый кабель или провод.

Популярные модели

Как отечественными, так и зарубежными производителями выпускается довольно большое количество приборов, разнообразной классификации. Особенно ценятся цифровые устройства, которые нужны для измерения показаний. К ним относятся:

  1. А-05 (DC-2) — прибор устроен с внешним шунтом 75 мВ для измерения показаний в цепях постоянного напряжения. В зависимости от используемого трансформатора, амперметр используется в сетях с током от 100 до 1 тыс. А. Единицей измерения является ампер, замеры которого получают с погрешностью 1%, если класс точности шунта не менее 0,5. Потребляемая мощность не более 5 Вт.
  2. ВАР-М01−083 AC 20−450 В УХЛ4 — универсальный прибор, применяемый как вольтметр, так и амперметр. Устройство может использоваться в качестве основного и дополнительного оборудования. Питается за счет проверяемой электрической цепи. Прибор обладает функцией сохранения в памяти минимального и максимального значения. Управление осуществляется одной кнопкой, переключением которой можно вызвать все функции.
  3. ТДМ SQ 1102−0060 400А/5А — недорогой стрелочный прибор, применяемый в однофазных сетях. Корпус выполнен из негорючего пластика и имеет полную совместимость со многими маркировками трансформаторов. Средний срок службы составляет около 12 лет.
  4. АМ-1 — стационарный измерительный прибор, устанавливаемый на DIN-рейку. В комплект входит дополнительный трансформатор. Погрешность измерения составляет не более 0,5 А.

Стоит отметить еще модели амперметров АМ-3, IEK Э 47−1500/5 А, ACS 712 30 А RD и др. Чтобы избежать больших погрешностей, следует выбирать устройства с сопротивлением до 0,5 Ом. Корпус устройств должен быть герметичным и состоять из негорючего материала. Клеммы обычно покрывают антикоррозийным слоем, назначение которых считается обеспечение более прочного контакта.

Процесс измерения

На практике амперметр используется гораздо реже, но иногда все-таки существует необходимость сделать замеры тока. Обычно такая процедура применяется для определения мощности электрического прибора, если нет соответствующих обозначений. Очень важно, что при измерении тока величина напряжения, приложенного к электрической цепи, не имеет значения. Замер прибором можно проводить, разорвав цепь в любом месте.

Источником может быть простая батарейка на 1,5 В, аккумулятор на 12 В или однофазная сеть 220 В. Перед началом измерений пользователи подготавливают оборудование, переводя ручки настройки в соответствующее начальное положение. Если примерное значение тока неизвестно, то переключатели устанавливаются на максимальное значение.

Когда все будет подготовлено, в одну из розеток подключается электрический прибор, а в другую провода амперметра. Если это бытовая сеть, то на измерительном устройстве следует выставить переменный ток и максимальное его значение. При измерении стрелочными приборами часто допускаются ошибки, так как сам процесс с ними проводить не очень удобно.

В этом случае гораздо удобнее использовать цифровые измерительные устройства. Очень популярны мультиметры M890G, в которых есть два диапазона для измерений как переменного, так и постоянного тока. Опытные электрики обычно примерно знают параметры электрической сети, поэтому они сразу устанавливают переключатели в нужное положение.

Если они не знают значения измеряемого тока, то устанавливают на мультиметре предельное значение равное 10 А. Далее, прибор перенастраивается на меньшее значение, соответствующее току сети.

Следует помнить, что переключение осуществляется при обесточивании проверяемой электрической цепи. Используя универсальный прибор, который выполняет задание вольтметра и амперметра, косвенно измеряют сопротивление подключенного прибора. Для этого дополнительно проводят расчеты, связанные с законом Ома.

[PDF] Самодельные амперметры и .. — Скачать бесплатно PDF

Скачать самодельные амперметры и …..

f \

HOMEMADE

АММЕТРА И

ВОЛЬТМЕТРА Джим Вейр (EAA 86698) Вице-президент, Engineering Radio Systems Technology 10985 Grass Valley Ave.

Grass Valley, CA 95945

Давайте сначала займемся дизайном амперметра, потому что он тяжелее из двух метров. Что нам нужно найти. заряжает или разряжает электрический ток.Поскольку электрический ток от батареи измеряется в амперах, прибор, измеряющий этот параметр, называется амперметром

или, чаще, амперметром. С появлением таких сложных устройств, как генераторы переменного тока, транзисторные регуляторы напряжения, зарядные устройства для солнечных элементов и т. п., возникла необходимость не только измерять, заряжается или разряжается батарея, но и измерять фактическое напряжение батареи. Измерение напряжения помогает избежать таких распространенных явлений, как перезаряд, недозаряд, отказ регулятора и неправильная настройка цепи заряда.Ваш автор хорошо помнит один конкретный случай, когда он потратил 200 долларов на починку двух радиостанций Mark-12 и замену батареи в самолете, у которого регулятор напряжения раскачнулся и подал 14,8 вольт на бедную старую аккумуляторную шину! В этой статье основное внимание будет уделено тому, как преобразовать относительно недорогие панельные счетчики с «избыточным запасом» для измерения любого тока или напряжения по вашему выбору. Конечно, те из вас, кто следил за моей серией статей, знают, что я крепче пасти комара, натянутой на дождевую бочку, так что вы можете ожидать, что эти измерители будут построены с наименьшими возможными затратами.

из избыточного магазина — это миллиамперметр с нулевым центром. Нет, миллиамперметр — это не амперметр с тысячей ножек, а, скорее, метр, который измеряет очень малые токи порядка нескольких тысячных долей ампера. В некоторых довольно широких пределах, скажем, от ± 1 до ± 100 миллиампер во всем диапазоне шкалы, это не имеет большого значения для реальной чувствительности измерителя. Используйте все, что есть у SurplusSam на полке. Если, например, вы найдете измеритель, который колеблется от центра до полной шкалы с 5 миллиампер (5 мА), у вас есть так называемый измеритель 5-0-5 мА, и он будет работать нормально.В целях иллюстрации мы будем использовать измеритель с чувствительностью 25–0–25 мА. Обратите внимание, что, например, циферблат измерителя может быть отмечен -30 0 +30 ампер, но основное движение измерителя по-прежнему составляет 25-0-25 мА. Вы можете найти измерители, отмеченные в амперах, вольтах, гигасекундах, рентгенах, ваттах или галлонах, но обычно все они имеют базовую чувствительность измерителя в миллиамперах. Ваша задача — получить старый SurplusSam для измерения чувствительности перед покупкой измерителя или попросить одного из электронных приборов, описанных в этой главе, измерить его за вас. Вам также нужно будет сделать свою собственную циферблат, чтобы стрелка показывала параметр, который вы хотите измерить. В случае амперметра, вы должны указать цифру

для полного значения шкалы в амперах. Второе измерение, которое вам нужно будет сделать, — это внутреннее сопротивление вашего измерителя. Опять же, попросите SurplusSam сделать это за вас или попросите кого-нибудь из раздела СПОРТИВНАЯ АВИАЦИЯ 49

••• СЧЕТЧИК

МИЛЛИАМПМЕТР

ВНУТРЕННИЙ СОПРОТИВЛЕНИЕ РЕЗИСТОР

РИСУНОК i.ДВА САМЫХ ВАЖНЫХ ЧТО

РИСУНОК 2. БОЛЬШАЯ ТОКА ПРОВОДИТСЯ ЧЕРЕЗ

, ЧТОБЫ УЗНАТЬ О ВАШЕМ СЧЕТЧИКЕ, ЯВЛЯЮТСЯ ВНУТРЕННИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ОМ И ВНУТРЕННЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ В М И Л Л И А М П Е Р Е С.

ТЯЖЕЛЫЙ (НИЗКООМИННЫЙ) ШУНТ И ТОЛЬКО МАЛЕНЬКИЙ БИТ ЧЕРЕЗ СЧЕТЧИК. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ, ЧТО ПРИ ОТКРЫВАНИИ ШУНТА СЧЕТЧИК БЫЛ МГНОВЕННО РАЗРУШЕН.

1 v

РИСУНОК 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШУНТА И МИЛЛИАММЕТРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРА.

с хорошим маломощным омметром для измерения. Это довольно деликатное измерение, и

можно легко обмануть измеритель, если у вас нет проблем с омметром. В нашем случае для измерителя образцов я измерил внутреннее сопротивление как 3,9 Ом. Назовите это значение «M». M = 3,9 для нашего примера задачи иллюстрации. Теперь нам нужно рассчитать значение шунта амперметра, и все готово. Шунт — это просто кусок очень толстого провода, который проводит большую часть тока вокруг чувствительного миллиамперметра, оставляя очень небольшую часть общего тока, проходящего через

миллиамперметра.Например, если мы поместим резистор 0,39 Ом

на миллиамперметр, около 90 процентов тока пройдет через этот шунт, и только около 10 процентов от общего потока тока пройдет через миллиамперметр. Если мы сделаем шунт 0,039 Ом, 99 процентов тока пройдет через шунт

и только 1 процент через счетчик и, таким образом,

включен. Мы можем настроить миллиамперметр на любое желаемое значение полной шкалы, просто выбрав правильное значение для сопротивления шунта. Фактически, если мы разделим желаемое значение полной шкалы

для амперметра на полную чувствительность миллиамперметра, мы получим коэффициент

измерителя, называемый «N». Помня, что сопротивление измерителя

называется «M», значение шунта

рассчитывается очень просто как S = M / N (резистор шунта равен сопротивлению измерителя, деленному на коэффициент измерителя). В нашем примере N = 30 AMPS / 25 миллиампер = 30 / 0,025

= 1200. Поскольку M = 3,9 Ом, значение шунтирующего резистора

необходимо для преобразования нашего 25-0-25 миллиамперметра в 30-0. -30 амперметр нам потребуется зашунтировать миллиамперметр шунтом: S = M / N = 3.9/1200 = 0,0033 ОМ. Легко, не так ли? 50 ОКТЯБРЯ 1980 г.

РИСУНОК 4. ДВИЖЕНИЯ АМП-МЕТРА RST ‘NEW SURPLUS’ С ДВИЖЕНИЕМ МЕЛЬНИЦЫ.

Ну не совсем *. Как сделать резистор на 0,0033 Ом? Джентльмен, который сказал «очень осторожно», пожалуйста, присядьте. Давайте немного подумаем. Что имеет очень низкое, но конечное сопротивление? Как насчет куска толстой проволоки? У провода есть сопротивление, и чем толще провод, тем меньше сопротивление. Так как батарея подключена к шине генератора / нагрузки с помощью провода, если мы тщательно выберем эту длину провода, мы сможем заставить проводное соединение выполнять двойную функцию в качестве шунта амперметра.Нет абсолютно никакого смысла делать отдельный шунт, если у вас есть возможность использовать кусок провода, который в любом случае должен быть там в качестве шунта. Используйте таблицу проводов, чтобы определить размер и длину проводов, которые вам нужны для шунта. Например, поскольку мне нужен шунт на 0,0033 Ом, и если у меня есть пробег 3 фута между реле главного переключателя аккумулятора и клеммой шины генератора / нагрузки, таблица показывает, что 3,3 фута провода AWG 10 дадут правильное значение шунта. Поскольку таблица также показывает, что AWG 10 подходит для 30 AMPS, проблема решена.Провода измерителя, подключаемые к обоим концам AWG 10, могут быть любого удобного размера. Дополнительные 0,3 фута провода можно свернуть в бухту или связать кабелем, чтобы он не мешал. Конечно, если вы хотите сделать шунт, вы можете сделать это, просто намотав провод нужной длины и размера в мини-бокс. Теперь как насчет вольтметра, и давайте сделаем два типа. Сначала давайте сделаем вольтметр, который идет от 0 до 16 вольт, а затем мы сделаем тот, который подавляет нижний предел шкалы и идет от 10 до 15 вольт. Для измерителя от 0 до 16 вольт, допустим, мы нашли избыточный измеритель, который идет от 0 до 25 мА по полной шкале с внутренним сопротивлением 20 Ом.Первым делом необходимо осторожно снять циферблат измерителя и ввести новую шкалу, которая показывает от 0 до 16 вольт. Затем, начиная с

, мы знаем, что мы хотим, чтобы измеритель считывал полную шкалу с

по полной шкале чувствительности измерителя, и у вас общая

систор должна быть 16 вольт / 25 мА = 16 / 0,025 = 640 Ом. . Другой способ выразить закон ОМ в этом случае — сказать, что приблизительный резистор умножителя измерителя равен желаемому показанию полной шкалы в вольтах, деленному на полную чувствительность измерителя в амперах. Фактический резистор должен быть на 640 Ом минус внутреннее сопротивление измерителя, поэтому фактический резистор умножителя измерителя будет 620 Ом. К сожалению, деления на измерителе 0-16 вольт настолько малы, что трудно сразу сказать, что

вычитает внутреннее сопротивление измерителя в 20 Ом, оставляя 180 Ом для фактического резистора умножителя. Вот и все — никелевый резистор, десятицентовик стабилитрона и измеритель излишков дают вам относительно сложный нулевой вольтметр с подавлением.

измеритель номинала резистора умножителя. Опять же, для нашего примера резистор умножителя измерителя составляет 5 / 0,025 = 200 Ом.

Приложено 16 вольт, немного закона ОМ и математики показывают нам, что R = E / I, и поэтому множитель счетчика re-

Конечно, я понимаю, что не каждый жилищный застройщик имеет

немедленный доступ к избыточным счетчикам. Я также понимаю, что

графическое изображение, необходимое для переоснащения счетчика, может стать очень сложным для

, особенно для меньших, закрытых счетчиков. Итак, для

тех из вас, кто хочет пару измерителей шкалы с шелкографией, один вольтметр и один амперметр, а также стабилитрон и множительный резистор для подавленного нулевого вольтметра, я заказал для Radio Systems Technology, 10985 Grass Valley Ave., Grass Valley, CA 95945, (916)

разница между, скажем, 13,6 и 14,2 вольт. Что нам действительно нужно сделать

, так это расширить шкалу так, чтобы мы считали только ту часть шкалы, которая представляет интерес. Я имею в виду, когда напряжение на шине аккумуляторной батареи падает ниже 10 вольт, что

272-2203, чтобы поставлять эти детали в виде комплекта членам EAA

, имеет ли значение, если оно упадет до 7 или 8 вольт? Что нас действительно беспокоит, так это напряжение батареи от 10 до 15 вольт.К счастью, добавление одной дешевой детали и пересчет одного резистора даст

за 16 долларов. Просто попросите «Вольтметр-Амперметр», и вы получите (как ни странно) один экранированный амперметр -30 0 +30 с полной шкалой чувствительности 25-0-25 мА и внутренним сопротивлением 3,9 Ом, и один вольт-

дает нам этот тип вольтметра с «расширенной шкалой». Эта дешевая деталь называется «стабилитрон», а стабилитроны имеют номинальное напряжение от 3 до более 100 вольт. Измеритель

экранировал 10-15 В с чувствительностью 0-25 мА и внутренним сопротивлением 20 Ом — как в примере, который я использовал в этой статье! Плюс один стабилитрон на 10 вольт

Если мы выберем стабилитрон на 10 вольт, наш вольтметр будет иметь «ноль» или начальную точку 10 вольт.Стабилитроны на 12 вольт приведут к тому, что шкала измерителя будет начинаться с 12 вольт, стабилитронов на 8 вольт

, диода

и одного резистора на 180 Ом. Вам необходимо будет поставить любые монтажные кронштейны и оборудование, а также шунт амперметра, как описано в этой статье. Я надеюсь, что мне удалось пролить свет на тему электрических приборов, и что вы сможете использовать те старые клункер-счетчики, которые были у вас в ящике для мусора, для чего-то другого, кроме пресс-папье.

начать шкалу на 8 вольт и так далее.Поскольку мы хотим поднять напряжение с 10 до 15 вольт на нашем вольтметре, стабилитрон на 10 вольт будет в самый раз. Чтобы вычислить множитель измерителя на резисторе

, сначала вычтите начальную точку (ноль или стабилитрон)

напряжения из желаемого напряжения полной шкалы. В нашем случае

это число (15-10) = 5 вольт. Затем разделите это напряжение

ILLIAMP-METER

TO BATTERY BUS

A N Y SIZE W I R E

MULTIPLIER RESISTOR

MILLIAMP-1

M I L L I AMPMETER

METER;

_OAD

РИСУНОК 5.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ САМОЛЕТА В КАЧЕСТВЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ НА НИЗКОЕ МОЩНОСТЬ ВМЕСТО

СПЕЦИАЛЬНО НАРУШЕННОГО ОТДЕЛЬНОГО ПЕРЕВОДА.

РИСУНОК 6. ОЧЕНЬ БАЗОВЫЙ ВОЛЬТМЕТР, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ИЗ АМЕРИКАНА И РЕЗИСТОРА

РИСУНОК 7. Вольтметр

, сделанный с добавлением стабилитрона.

РАЗМЕР AWG

ОМ НА НОЖУ

6 8 10 12 14 16

. 00039 .00063. 00099. 00159. 00253. 00402

M A X CURRENT

(AMPS)

T TOP V I E W

РИСУНОК 8.ЭТО ТЕРМИНАЛ НА RST

МЕТРА.

ЕСЛИ ВЫ ИСПОЛЬЗУЕТЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СЧЕТЧИКИ, ОБЯЗАТЕЛЬНО ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРОВОДОВ + И -.

60 45

30 23 17 13

РИСУНОК 9. ТАБЛИЦА ПРОВОДОВ, ПОКАЗЫВАЮЩАЯ СОПРОТИВЛЕНИЕ PER = O И МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ МОЩНОСТЬ

(ИЗ ПУБЛИКАЦИИ FAA

AC-43-13-1A ДЛЯ СОСТАВЛЕННЫХ ПРОВОДОВ).

СПОРТИВНАЯ АВИАЦИЯ 51

От гальванометра до амперметра | IOPSpark

Амперметр

Электричество и магнетизм

От гальванометра к амперметру

Практическая деятельность для 14–16

Практический класс

Добавление шунта параллельно гальванометру преобразует его в амперметр с более высоким диапазоном.Это метод проб и ошибок, не требующий вычислений.

Аппаратура и материалы

На каждую студенческую группу

  • Гальванометр
  • Амперметр, от 0 до 1 А, постоянный ток
  • Элемент, 1,5 В в держателе
  • Источник питания, низкое напряжение, постоянный ток
  • Лампа в патроне, 12 В, 36 Вт или 24 Вт
  • Проволока Eureka, 28 SWG или более толстая
  • Выводы, 4 мм, 6

Техника безопасности и здоровья

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда

Процедура

Изготовление амперметра:

  1. Ваш гальванометр предназначен для измерения малых токов в несколько миллиампер. Когда указатель находится в конце шкалы, ток через маленькую катушку, которая движется вместе со стрелкой, должен быть, скажем, 0,01 А (или как там ваш гальванометр сконструирован для измерения на нем). Предположим, вы хотите использовать его для измерения гораздо больших токов, скажем 1 А, в конце его шкалы. Остальная часть этого большого тока (например, 1 А минус 0,01 А) должна проходить по альтернативному маршруту — параллельно замкнутой линии.
  2. Для этой контурной линии или шунта подсоедините короткий кусок легированной проволоки к клеммам вашего гальванометра, как показано на схеме.Заботиться! Если при настройке шунта вы пропустите весь большой ток через гальванометр, даже на мгновение, вы можете серьезно повредить гальванометр.
  3. Начните с очень короткого шунта, идущего от вывода к выводу. Сделайте очень грубый тест, подключив последовательно лампу, шунтированный гальванометр, коммерческий амперметр (для сравнения) и одну 1,5-вольтовую ячейку — просто для безопасной первой попытки.
  4. Включите ток на мгновение, чтобы увидеть, слишком ли далеко перемещается указатель или слишком мало.
  5. Отрегулируйте длину шунта методом проб и ошибок. Укорачивайте или удлиняйте шунт до тех пор, пока ваш самодельный амперметр не покажет примерно то, что вы хотите.
  6. Отсоедините аккумулятор от тестовой цепи и замените его источником питания, настроенным на 12 В. Отрегулируйте шунт более тщательно, пока у вас не будет хорошего амперметра.
  7. Коммерческий амперметр устроен так. Это миллиамперметр с шунтом. Иногда в базовом приборе есть несколько съемных шунтов, чтобы сделать его амперметром с возможностью выбора нескольких диапазонов — как в случае с мультиметрами, где вы можете выбрать диапазон, поворачивая циферблат.

Учебные заметки

  • Те, кто хочет использовать свои знания о сопротивлении, могут попробовать преобразовать миллиамперметр в амперметр. Эту работу выполняет метровый шунт. Правильное сопротивление должно быть подключено параллельно миллиамперметру, чтобы он мог регистрировать ток. Он делает это, пропуская большую часть тока схемы через шунт и отбирая небольшую его часть для передачи через измеритель.
  • Коммерческий амперметр позволяет студентам настроить свой самодельный амперметр так, чтобы он считал нужным, методом проб и ошибок, а не методом, в котором рассчитывается сопротивление шунта.

Этот эксперимент прошел испытания на безопасность в октябре 2006 г.

Что такое амперметр? — Определение и функции — Видео и стенограмма урока

Зависимость тока от напряжения

Важно отметить, что амперметр измеряет только ток, а не напряжение. Ток и напряжение — две отдельные величины. Напряжение можно определить как разность электрических потенциалов на единицу заряда.Его можно рассматривать как энергию, содержащуюся в электрической цепи или поле в одной точке. Ток , с другой стороны, представляет собой скорость, с которой электрический заряд проходит через любую заданную точку в цепи.

Один из распространенных способов попытаться понять разницу между ними — это посмотреть, как электричество движется по проводу, как вода, движущаяся по шлангу. В этой аналогии напряжение похоже на давление воды, а ток — на скорость потока воды. Изменения одного могут повлиять на другой, но это не одно и то же.

Использование амперметра

При использовании амперметра очень важно, чтобы прибор был правильно подключен к цепи. Чтобы понять, как нужно настроить амперметр, воспользуемся простой схемой с источником напряжения и тремя резисторами.

Простая схема с источником напряжения и тремя резисторами

Эта схема имеет комбинацию последовательных и параллельных элементов. Резистор 1 и резистор 2 образуют параллельную цепь, включенную последовательно с резистором 3.Амперметр должен быть подключен последовательно с той частью цепи, где мы хотим измерить ток. Давайте начнем с того, что посмотрим, как измерить общий ток, протекающий по всей цепи.

Справа неправильно подключен амперметр; амперметр подключен правильно слева

Справа на изображении выше амперметр неправильно подключен к цепи параллельно, что создает две проблемы.Первая проблема заключается в том, что есть альтернативные пути, по которым может течь ток, а это означает, что он не будет измеряться амперметром. Вторая проблема — возникло короткое замыкание. Как и у провода, амперметры имеют очень низкое сопротивление, поэтому они не будут влиять на ток при правильной установке в цепи. Однако при неправильном параллельном подключении такое низкое сопротивление позволит протекать через прибор очень сильному току, что приведет к перегоранию предохранителя.

Слева амперметр подключен так, что весь ток, протекающий по цепи, должен проходить через него; альтернативных путей нет.Это правильный способ подключения амперметра для измерения полного тока цепи, но не единственный. На самом деле в цепи есть несколько точек, куда можно подключить амперметр для измерения. На этом изображении каждый амперметр также измеряет общий ток цепи.

Теперь, когда мы знаем, как измерить полный ток в цепи, давайте посмотрим на измерение тока, проходящего через отдельные элементы.Ток по-разному проходит через последовательные и параллельные элементы. В параллельном соединении ток разделяется между ветвями в цепи. Например, чтобы измерить только ток, проходящий через резистор 1, мы должны подключить амперметр последовательно с верхней ветвью параллельной цепи. Это показано в левой части следующего изображения.

Параллельное соединение

Аналогичным образом, размещение амперметра в нижней ветви будет измерять только ток, проходящий через резистор 2.В правой части изображения мы видим, что параллельное подключение амперметра позволит току обойти резисторы, создавая еще одно короткое замыкание!

В последовательном соединении через каждый элемент проходит одинаковое количество тока. Чтобы убедиться в этом, давайте посмотрим на новую схему, показанную здесь.

Последовательное соединение

Амперметр расположен так, чтобы он измерял ток, проходящий через резистор A, и ток, проходящий через резистор B.Таким образом, вам нужно только одно измерение с помощью амперметра, чтобы получить токи на каждом отдельном элементе при последовательном соединении.

Итоги урока

Давайте рассмотрим. Амперметр — прибор для измерения электрического тока в амперах. Амперметр должен быть подключен последовательно к пути измерения тока. Параллельная установка амперметра приведет к короткому замыканию и неправильному измерению тока.

В параллельных цепях ток разделяется между различными параллельными ветвями, поэтому амперметр должен быть установлен в отдельной ветви, где должен измеряться ток.

В цепях серии через каждый элемент протекает одинаковое количество тока, поэтому амперметр можно установить в любом месте на пути, если он тоже включен последовательно.

Ключевые термины

Амперметр

Амперметр — прибор для измерения электрических токов

Мультиметр — универсальный прибор, который, помимо прочего, измеряет электрические токи

Напряжение — разность электрических потенциалов на единицу заряда

Ток — скорость, с которой электрический заряд проходит через любую заданную точку в цепи

Параллельное соединение — электрическое соединение, при котором ток разделяется между ветвями в цепи

Последовательное соединение — электрическое соединение, в котором то же самое количество проходов тока через каждый элемент

Результаты обучения

После этого урока проверьте, можете ли вы:

  • Определить амперметр
  • Разница между током и напряжением
  • Опишите процесс использования амперметра
  • Различия между параллельным подключением и последовательным подключением

Как работают счетчики с подвижной катушкой

Как работают счетчики с подвижной катушкой — Объясните, что материал Рекламное объявление

Необходимо выследить проблему, скрывающуюся в электрическая цепь? Вам понадобится какой-нибудь измеритель, может быть, даже осциллограф. Большинство людей используют цифровые измерители в наши дни, когда показания тока, напряжения и сопротивления отображаются на ЖК-дисплее. (их иногда называют твердотельными или электронными счетчиками). Но многие из нас по-прежнему предпочитаю старый вид измерителя со стрелкой, которая отводит назад и вперед на циферблате. Счетчики с подвижной катушкой, как их называют, все еще широко используется во всевозможном оборудовании, начиная с самолета приборы из кабины к измерителям уровня звука (VU) в студиях звукозаписи.Давайте посмотрим, как они работают!

Фото: Типичный сильноточный амперметр на автомобильном зарядном устройстве. Это может указывать приблизительную величину тока до 6 ампер (А), хотя шкала не помечена достаточно точно для точных измерений.

Электричество создает магнетизм

Счетчики с подвижной спиралью работают аналогично электродвигателям. Если вы знаете, как работает один из них, разобраться в счетчике несложно. В любом случае, давайте начнем с начало.Если вы проведете электрический ток по металлическому проводу, вы создадите магнитное поле вокруг провода одновременно. Ты не можешь видите, но тем не менее он там — и вы можете заставить его сделать очень интересные вещи. Поднесите к проводу компас, включите ток, и вы увидите, как стрелка поворачивается, когда вы это делаете. Отключите ток и игла снова вернется в исходное положение. Грубо говоря, это наука, работающая над измерителем с подвижной катушкой: электрический ток, проходящий по проводу, создает магнитное поле, которое заставляет иглу толкаться в сторону.Но как именно это происходит?

Анимация: протяните кусок провода над компасом и подключите его к батарее. Когда вы переключаетесь на токе вокруг провода создается магнитное поле, заставляющее стрелку компаса двигаться. Обратный ток стрелка компаса движется в противоположном направлении. Используйте более сильный ток, и стрелка компаса переместится дальше. Этот эксперимент показывает, что электрические токи генерируют магнитные поля, и он был впервые проведен датским физиком. Ганс Эрстед в 1820 году.Это фундаментальная наука, лежащая в основе счетчиков с подвижной катушкой.

Внутри счетчика плотный моток медной проволоки, обмотанный вокруг железного сердечника, устанавливается между полюсами постоянного магнит. Катушка имеет соединения на обоих концах, так что вы можете через него проходит электрический ток, и к нему прикреплен длинный указатель который проходит через шкалу счетчика. Когда вы подключаете счетчик к цепь и включите ток, ток создает магнитное поле в катушке. Поле отталкивает магнитное поле, создаваемое постоянный магнит, заставляющий катушку вращаться и поворачивающий указатель вверх циферблат.Чем больше тока проходит через катушку, тем больше магнитное поле, которое он создает, чем больше отталкивание, тем больше катушка поворачивается, и чем дальше вверх по шкале, тем выше стрелка. Так что указатель показывает, сколько тока проходит через катушку. При соответствующей калибровке вы можете использовать шкалу для прямого измерения силы тока.

Подобные измерители были разработаны в 1882 году французским физиком-врачом Жаком-Арсеном д’Арсонваль . Несколько лет спустя американский электрохимик Эдвард Уэстон усовершенствовал конструкцию и ввел ее в коммерческий оборот. (вы можете увидеть пример одного из его измерителей ниже на этой странице).

Работа: Жак-Арсен д’Арсонваль был пионером практического измеритель с подвижной катушкой, в котором использовалась стрелка (зеленая), установленная на катушке (красная) между магнитными полюсами (желтая), и пружины (синие), чтобы вернуть его к нулю, когда ток перестанет течь. Иллюстрация из исторической иллюстрации в книге «Динамометры и измерение мощности» Джона Джозефа Флэзера, Джона Вайли, 1900 год. (Я добавил цвета для наглядности).

Как работают счетчики с подвижной катушкой

  1. С отсоединенными датчиками счетчик похож на цепь, разорванную разомкнутым переключателем: ток не может течь в счетчик или катушку внутри него.
  2. При отсутствии тока катушка не создает магнитного поля, и стрелка остается на нуле.
  3. Подключите щупы измерителя к чему-то, что вы тестируете (например, к печатной плате), и ток немедленно начнет течь через измеритель и катушку внутри него.
  4. Движущийся ток создает временное магнитное поле вокруг катушки, которое отталкивает магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом. Сила магнитного поля напрямую связана с величиной тока, протекающего через катушку.
  5. Чем больше ток, тем больше магнитное поле, создаваемое катушкой, и тем выше циферблат перемещается стрелкой.

Вкратце стоит отметить, что указатель действует как рычаг, увеличивая движение на катушка и вызывает больший прогиб на циферблате. Другими словами, если катушка перемещается лишь на незначительную величину, указатель переместится вверх по шкале на гораздо большую величину, которую легче измерить. Это помогает нам проводить более точные измерения.

Рекламные ссылки

Счетчики различных типов

Вы можете использовать измерители с подвижной катушкой для измерения напряжения, тока или сопротивления, но в каждом случае вы должны соединять их по-разному.

Вольтметры

Для измерения напряжения вы подключаете счетчик параллельно через две точки контура, которые вы хотите измерить. Измерители напряжения называются, что неудивительно, вольтметры.

Амперметры

Чтобы измерить ток, вы устанавливаете свой измеритель последовательно (вставляйте его прямо в тракт схема). Измерители тока обычно называются амперметрами. (поскольку они измеряются в амперах) или гальванометры (по Луиджи Гальвани, итальянец, который открыл электрический ток, заставляя лягушачьи лапы подергиваться).Если измеряются большие токи, амперметрам обычно требуется дополнительное сопротивление, называемое шунтом. установлены параллельно их клеммам. Большинство текущих потоков через шунт, оставляя лишь небольшую часть, протекающую через шунт. саму катушку счетчика (таким образом защищая механизм). Некоторые амперметры имеют циферблаты на их коробке, чтобы вы могли измерить широкий спектр различных токи. Поворот диска эффективно переключает другой размер сопротивление в измерительную цепь, с меньшими шунтами (с меньшим сопротивлением) используются для измерения больших токов.

Фото: Измерители с подвижной катушкой, которые могут измерять как вольты, так и амперы, не сильно изменились. Это вольт-амперметр с прямым считыванием, разработанный Эдвардом Уэстоном из Ньюарка, штат Нью-Джерси, и датируемый концом 19 века. Слева: вы можете видеть отдельные латунные разъемы для измерения вольт и ампер внизу и две шкалы вверху: верхняя шкала измеряет 0–150 вольт, а нижняя — 0–1,5 ампер. Справа: крупный план движущейся магнитной катушки.Фото любезно предоставлено Цифровые коллекции Национального института стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд 20899.

Как работает шунт?

Изображение: Амперметр (A) — чувствительный прибор, который измеряет только относительно небольшие токи. Если вы хотите измерить большие токи, вам необходимо отвести большую их часть на «шунтирующий» резистор (Ω). Поскольку измеритель и шунт подключены параллельно, у них одинаковое напряжение. Мы можем использовать это, чтобы рассчитать размер шунтирующего резистора, который нам нужен для измерения тока любой величины.

Максимальный ток, который вы можете пропустить через счетчик с подвижной катушкой; если вы хотите измерить токи чем это больше, вам нужно использовать шунт — резистор, который «шунтирует» большую часть тока по параллельной цепи. С помощью закона Ома легко рассчитать, какой большой шунт вам нужен (V = I × R).

Предположим, у вас есть амперметр (показан здесь в виде круга с буквой A), который имеет внутреннее сопротивление 10 Ом (Ом), а его стрелка показывает максимальное значение (так называемое «отклонение полной шкалы», или FSD), когда через него протекает ток 10 миллиампер (мА) или 10/1000 А.Когда стрелка отклоняется на всю шкалу, закон Ома говорит нам, что напряжение на измерителе должно быть V = (10/1000) × 10 = 0,1 В (показано серой пунктирной линией).

Шунтирующий резистор (показан синим цветом и отмечен знаком Ω) и измеритель включены параллельно, поэтому напряжение на шунте должно быть таким же, как напряжение на измерителе (0,1 вольт).

Теперь предположим, что вы хотите измерить токи величиной до 2 ампер (чтобы измеритель показывал отклонение на полную шкалу при 2 А). В этом случае через счетчик по-прежнему будет протекать 10 миллиампер (больше он не может) и подавляющее большинство тока (1990 миллиампер или 1.99 ампер) необходимо будет отвести через шунт.

Воспользовавшись законом Ома во второй раз, мы можем вычислить, что сопротивление шунта должно быть R = V / I = 0,1 / 1,99 = 0,05 Ом.

Обратите внимание, что сопротивление шунта намного ниже, чем сопротивление измерителя , поэтому большая часть тока проходит через него. Чем ниже сопротивление шунта по сравнению с сопротивлением счетчика, тем больше тока будет проходить через него. Поэтому, если вы хотите измерить еще большие токи, вам нужно будет использовать даже меньших шунтирующих сопротивления , чтобы отвести больший ток от чувствительного измерителя с подвижной катушкой.

Шунтирующие резисторы обычно имеют сопротивление менее 1 Ом, что намного меньше чем обычные резисторы (которые измеряют от нескольких Ом до миллионов Ом или МОм). Вы часто слышите шунтирующие резисторы, называемые резисторами в миллиомах, и измеряемые таким же образом. Так, например, шунтирующий резистор 0,05 Ом может быть обозначен как 50 мОм (50 мОм).

Фото: Гальванометры имеют много общего с компасами, в которых также используется магнитная стрелка, движущаяся в магнитном поле.В этой ранней конструкции гальванометра 1880-х годов, запатентованной Исааком Чисхолмом в 1888 году, сходство очевидно: вместо современной стрелки и шкалы у нас есть стрелка компаса, которая вращается, когда вы подаете ток на два провода на передний. Под иглой, в большой синей круглой коробке, находится электромагнит, к которому подключены провода. Вы можете узнать больше об этом измерителе в патенте США 390,067: Гальванометр. Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Омметры

Сопротивление цепи можно измерить тремя способами.Вы можете использовать амперметр и вольтметр для измерения силы тока и напряжения, а затем использовать закон Ома. Или вы можете измерить сопротивление за одну операцию с использованием немного другой конструкции измерителя с подвижной катушкой, называемого омметром, который эффективно амперметр с собственной встроенной батареей. Батарея обеспечивает напряжение известного размера. Когда вы помещаете измерительные щупы через сопротивление вы хотите измерить, замыкаете цепь, и течет ток. В метр измеряет величину этого тока, но показывает его как сопротивление (циферблат откалиброван в омах на основе фиксированное напряжение батареи внутри счетчика).Вы можете сделать больше точные измерения сопротивления с помощью немного более сложного Тип схемы называется мостом Уитстона.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

  • Измерители с подвижной катушкой: больше о теории измерительных цепей и различиях между амперметрами, вольтметрами и омметрами с отличного сайта Hyperphysics.
  • Измерение сопротивления: четкое объяснение различных способов измерения сопротивления, включая мост Уитстона.

Книги для старших читателей

  • Электрические схемы Джеймса Уильяма Нильссона и Сьюзен А. Ридель. Pearson, 2015. Давно установленное подробное руководство по схемам, в основном предназначенное для студентов, изучающих электротехнику и информатику.
  • Введение в электрические схемы Ричарда Дорфа и Джеймса А. Свобода. Wiley, 2013. Еще один классический учебник по электротехнике, рассчитанный на аналогичную аудиторию.

Книги для младших читателей

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2018) Счетчики с подвижной спиралью. Получено с https://www.explainthatstuff.com/movingcoilmeters.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Видеоурок: Конструкция амперметра

Стенограмма видео

В этом видео мы будем Говоря о конструкции амперметра, устройства, которое мы используем для измерения тока в цепи.Посмотрим, как сделать амперметр с использованием гальванометра и резистора, известного как шунтирующий резистор. И мы увидим, как рассчитать требуемое сопротивление шунтирующего резистора в зависимости от свойств гальванометр и величину тока, которую мы хотим измерить. Поскольку конструкция амперметра основана на вокруг гальванометра, давайте начнем с того, что напомним себе, как гальванометр ведет себя.

Гальванометр — это электромеханическое устройство, которое реагирует на направление и величину Текущий.Если мы применим разность потенциалов к гальванометру, то возникающий ток заставляет стрелку на гальванометре отклониться к одному концу шкалы. Если мы изменим полярность эта разность потенциалов, которая меняет направление тока, затем стрелка гальванометра отклоняется к другому концу шкалы. На данный момент мы видим, что игла полностью направлена ​​к одному концу шкалы.Можно сказать, что это максимум прогиб.

Но если уменьшить размер разность потенциалов, которая уменьшает величину тока, тогда мы видим, что игла отодвигается от конца шкалы. Мы действительно находим это для небольших токах прогиб стрелки гальванометра пропорционален величине тока. Это означает, что гальванометр может эффективно измерять величину тока, пока этот ток невелик достаточно.Обычно мы обнаруживаем, что гальванометр достигнет полного отклонения для тока в микроампер или область миллиампер.

Значит, если этот гальванометр дошел полное отклонение для тока величиной 100 мкА в любом направлении, затем он сможет точно измерить размер и направление тока до тех пор, пока так как он был меньше 100 мкА. Так похоже на маленькие тока, мы могли бы просто использовать гальванометр в качестве амперметра.И если бы мы могли найти способ расширить диапазон гальванометра, тогда мы могли бы использовать его для больших токов как хорошо. Однако, если бы мы попытались просто использовать гальванометр как амперметр, мы сталкиваемся с проблемой из-за того, что гальванометр имеет собственное внутреннее сопротивление.

Чтобы показать, почему мы не можем просто использовать гальванометр, который действует как амперметр, давайте рассмотрим эту простую схему, содержащую просто ячейка и резистор.Здесь ячейка дает некоторую напряжение 𝑉 на нашем резисторе, которое, можно сказать, имеет сопротивление 𝑅. И это создает ток, который мы позвоним 𝐼. А закон Ома гласит, что размер нашего тока равен размеру нашего напряжения 𝑉, деленному на размер наше сопротивление 𝑅. А теперь посмотрим, что произойдет, если мы вводим в схему гальванометр и пытаемся использовать его для измерения текущий 𝐼. И чтобы упростить жизнь мы скажем, что 𝑉 и 𝑅 таковы, что меньше полной ток отклонения гальванометра.

Хорошо, вот наш гальванометр соединены последовательно с другими компонентами. Теперь, к сожалению, мы сталкиваемся с Проблема здесь в том, что у гальванометра есть собственное сопротивление. Это означает, что как только мы подключите его к цепи, он изменяет общее сопротивление цепи. И так он меняет ток, который мы пытались измерить в первую очередь. Так что это явно не очень полезный. Это почти как с линейкой который изменяет длину объекта, когда мы пытаемся его измерить.Мы можем сделать это явным в нашем принципиальная схема путем подключения дополнительного резистора с сопротивлением G, то есть сопротивление нашего гальванометра. И это дает понять, что Фактически в нашей схеме теперь два резистора.

На этом этапе полезно напомним, что когда у нас есть резисторы, соединенные последовательно, общее сопротивление, которое мы могли бы назвать 𝑅 T, равным сумме отдельных включенных сопротивлений.Для ясности скажем, что это оригинальный резистор имеет сопротивление единицы. Затем мы можем написать, что общая сопротивление цепи 𝑅 T равно 𝑅 один плюс 𝑅 G. И мы можем видеть, как это влияет на ток в цепи, применяя к ней закон Ома как весь. Теперь разность потенциалов примененный к схеме не изменился; это все еще 𝑉. Но сопротивление теперь равно 𝑅 один плюс 𝑅 G.А поскольку один плюс 𝑅 G больше, чем единицы, это означает что мы делим 𝑉 на большее число, что означает, что текущий 𝐼 равен меньше.

К счастью, есть способ справиться с проблемой гальванометра, изменяющего ток в цепи. Мы делаем это, добавляя второй резистор параллельно гальванометру. Когда мы добавляем параллельную ветвь к Таким образом, мы обнаруживаем, что ток делится между двумя ветвями.Некоторые из нынешних еще пройдут через гальванометр, а остальная часть пойдет по гальванометру через этот новый резистор. Предлагая альтернативу маршрут, по которому нужно следовать по цепи, мы фактически уменьшаем сопротивление цепи в целом. Таким образом, добавление этого резистора уменьшает общее сопротивление всего в этом желтом квадрате.

Потому что эффект этого нового резистор состоит в том, что часть тока теперь шунтируется вокруг гальванометра, мы называем это шунтирующий резистор.И мы можем сказать, что у него есть сопротивление S. Если мы выберем сопротивление шунта так, чтобы его сопротивление было намного меньше, чем гальванометра, то есть мы выбираем 𝑅 S так, чтобы оно было намного меньше 𝑅 G, тогда мы обнаруживаем, что большая часть тока проходит через шунтирующий резистор потому что он имеет меньшее сопротивление и только небольшой ток проходит через гальванометр. Потому что большая часть заряда сейчас течет по пути с очень низким сопротивлением, это означает, что все в желтый прямоугольник оказывает незначительное влияние на сопротивление цепи, что означает что на ток почти не влияет.

Кроме того, потому что небольшой, но фиксированная пропорция тока проходит через гальванометр, что означает Стрелка гальванометра пропорциональна току в цепи. Итак, тщательно выбирая сопротивление этого шунтирующего резистора, мы контролируем, как ток распределяется между две параллельные ветви. Это означает, что мы можем убедиться, что ток в гальванометре достаточно высок, чтобы стрелка показывала четкую чтение, но достаточно низкое, чтобы игла не отклонялась полностью.И это базовая конструкция принцип амперметра. При построении амперметра в этом Кстати, важно тщательно выбирать сопротивление шунтирующего резистора, чтобы получить наилучшие результаты. И найти лучшее соотношение цены и качества это сопротивление, мы можем использовать закон Ома.

Итак, поскольку мы пытаемся найти Сопротивление, давайте изменим закон Ома, чтобы сделать 𝑅 субъектом. Это дает нам 𝑅 равно 𝑉 над 𝐼.И потому что мы хотим найти сопротивление шунтирующего резистора 𝑅 S, это означает, что 𝑉 в нашем уравнении должно быть напряжение, приложенное к шунтирующему резистору — мы можем назвать это 𝑉 S — и 𝐼 в нашем уравнении будет ток в шунтирующем резисторе; мы можем назвать это S. Обозначим на нашей принципиальной схеме S, а также обозначим 𝐼 G, ток в гальванометр. Теперь мы можем сделать некоторые замены в это выражение, чтобы сделать его более полезным.

Во-первых, мы можем признать, что напряжение на шунтирующем резисторе, то есть 𝑉 S, такое же, как и приложенное напряжение через гальванометр. Мы знаем это, потому что двое параллельные ветви подключаются к остальной цепи в тех же точках. Итак, есть фиксированный потенциал разница между этими двумя точками. Итак, в нашем выражении мы можем замените 𝑉 S на 𝑉 G, напряжение на гальванометре.Во-вторых, потому что входящие ток 𝐼 разделен на две части, 𝐼 G и 𝐼 S, можно сказать, что 𝐼 равно 𝐼 G плюс 𝐼 S. Вычитание 𝐼 G из обеих частей этого выражения дает нам минус 𝐼 G равно S. И мы можем подставить это в наше выражение, чтобы получить 𝑅 S равно G больше 𝐼 минус 𝐼 G.

Наш последний шаг в этом выводе заключается в замене 𝑉 G, напряжения на гальванометре.Преобразуя закон Ома, чтобы сделать 𝑉 испытуемый дает нам 𝑉 равно 𝐼 𝑅, что означает, что G, напряжение на гальванометр, равен 𝐼 G, ток в гальванометре, умноженный на 𝑅 G, сопротивление гальванометра. Подставляя это вместо 𝑉 G в нашем выражении остается S равно 𝐼 G 𝑅 G, деленное на 𝐼 минус G, где 𝑅 S — сопротивление шунтирующего резистора, 𝐼 G — ток в гальванометра, 𝑅 G — сопротивление гальванометра, а 𝐼 — ток в схема.

Сейчас на практике амперметры имеют максимальное значение 𝐼, которое они могут измерить. И для этого значения 𝐼 мы ожидаем стрелка амперметра должна быть полностью отклонена. Другими словами, для нашего амперметра максимальный номинальный ток, мы хотим, чтобы ток в гальванометре 𝐼 G был полный ток отклонения гальванометра. Учитывая этот конкретный случай дает нам другой способ интерпретации переменных в этом уравнении.Мы можем думать о 𝐼 как о максимальный ток, который может измерить наш амперметр, другими словами, диапазон нашего амперметр. И мы можем думать о 𝐼 G как о полный ток отклонения нашего гальванометра, другими словами, диапазон нашего гальванометр.

Итак, уравнение теперь сообщает нам сопротивление шунта, которое нам нужно использовать, чтобы иметь возможность измерять ток 𝐼, учитывая гальванометр с максимальным током отклонения G и сопротивлением 𝑅 Г.Мы также можем изменить это уравнение, чтобы получить формулу для максимального диапазона амперметра в зависимости от свойств его компонентов. Для этого нам просто нужно сделать 𝐼 предмет. Итак, мы можем начать с умножения обоих части уравнения на знаменатель в правой части, затем разделите обе сторон на 𝑅 S, и, наконец, добавьте 𝐼 G к обеим сторонам, чтобы получить, равное 𝐼 G раз 𝑅 G больше 𝑅 S плюс 𝐼 G.

Эта формула сообщает нам диапазон наш амперметр 𝐼 с точки зрения диапазона нашего гальванометра 𝐼 G, сопротивление гальванометр G, а сопротивление шунтирующего резистора S.Теперь есть один более важный момент, на который следует обратить внимание, когда мы строим амперметр таким образом. Схема, которую мы показываем в желтый прямоугольник — это амперметр постоянного или постоянного тока, что означает, что он измеряет величину ток в одном направлении. Однако большинство гальванометров сделано, чтобы указать величину тока, текущего в любом направлении. Это означает, что ноль стремится к быть посередине, и игла будет отклоняться либо влево, либо вправо, в зависимости от направления тока.

Потому что здесь мы создаем DC амперметр, нас интересует только ток, идущий в одном направлении. Это означает, что мы фактически хотим только использовать половину шкалы. Затем мы можем вычислить максимальное ток отклонения, который идет здесь по шкале, с использованием формулы в верхнем левом углу экрана. В результате получается амперметр, который точно измеряет ток в одном направлении. Хорошо, теперь, когда мы рассмотрели принципы, лежащие в основе конструкции амперметра, давайте попробуем ответить на вопрос.

Какая из следующих цепей на диаграммах наиболее правильно изображен гальванометр совмещенный с шунтирующим резистором используется в качестве амперметра для измерения тока в цепи с прямым Источник тока?

Итак, мы видим, что нам дали три разные принципиальные схемы на выбор. И каждый из них содержит гальванометр, обозначенный буквой G внутри круга. Каждая из схем также содержит ячейка, которая представляет собой источник постоянного тока.И каждая из схем также содержит один или два резистора, подключенных по-разному. Вопрос просит нас идентифицировать в какой из этих схем показан гальванометр в сочетании с шунтирующим резистором используется как амперметр. А амперметр — это, конечно, устройство, которое измеряет ток.

Термин шунтирующий резистор относится к резистор со специальной функцией внутри амперметра. Но важно отметить, что шунтирующий резистор на самом деле просто нормальный резистор.Итак, давайте начнем с напоминания о том, что гальванометр — это устройство, которое указывает величину и направление тока внутри. Гальванометры обычно имеют циферблат. с нулем посередине. И ток, проходящий через гальванометр приведет к отклонению стрелки. Теперь до некоторого максимального тока отклонение стрелки гальванометра пропорционально проходящему току через это. Таким образом, уменьшая размер текущего уменьшит прогиб иглы.И изменив направление движения ток вызовет отклонение иглы в другом направлении.

Поскольку гальванометр реагирует на текущий предсказуемым образом, кажется разумным предположить, что мы могли бы просто использовать гальванометр как амперметр. Однако есть два основных проблемы с этим. Первая проблема в том, что гальванометры очень чувствительны, а это означает, что максимальный ток, который они могут указывают в любом направлении, как правило, находятся в области микроампер или миллиампер.Вторая проблема с попыткой использовать гальванометр в качестве амперметра в том, что гальванометры имеют свои внутренние сопротивление, поэтому на принципиальных схемах мы часто видим гальванометры представлен не только буквой G в круге, но и дополнительным резистором с сопротивление 𝑅 Г.

Наличие этой дополнительной сопротивление означает, что когда мы подключаем гальванометр к цепи, он может кардинально влияют на сопротивление цепи в целом, а значит меняется ток, который мы пытаемся измерить.Мы можем увидеть этот эффект в действии, если рассмотрим принципиальную схему (А). На этой принципиальной схеме мы просто включите последовательно ячейку, гальванометр и резистор.

Теперь, поскольку любая цепь, в которой мы попытка измерения с помощью гальванометра должна изначально иметь некоторое сопротивление до того, как мы добавили гальванометр, мы можем предположить, что схема должна иметь так выглядело до появления гальванометра.Итак, есть ячейка, в которой напряжение, которое мы назовем 𝑉, на резистор, который, как мы скажем, имеет сопротивление 𝑅 один. И мы знаем, что это должно произвести ток 𝐼 в соответствии с законом Ома, который гласит, что ток через резистор 𝐼 равен напряжению на этом резисторе 𝑉, деленному на сопротивление этого резистора 𝑅.

Но если мы хотим измерить размер этого тока, то подключение к гальванометру, как это, на самом деле плохой способ делаю это.Это связано с тем, что гальванометр имеет собственное сопротивление G. Когда мы подключаемся к сопротивлению последовательно, общее сопротивление этих резисторов равно сумме отдельных сопротивления. Это означает, что до того, как мы подключили гальванометр к нашей цепи, полное сопротивление цепи было всего один. Но после того, как мы подключили гальванометра, полное сопротивление один плюс G.Это означает, что текущий тоже меняется по закону Ома. Так что просто подключив гальванометр последовательно с другими компонентами изменит ток, который мы пытаемся мера. Итак, мы знаем, что (A) не правильный ответ.

Теперь мы можем предотвратить проблема сопротивления гальванометра, вносящего вклад в общее сопротивление схему, добавив еще один резистор, известный как шунтирующий резистор.Подключив этот резистор в параллельно гальванометру означает, что входящий ток разделяется между две параллельные ветви. Можно сказать, что некоторые из ток шунтируется вокруг гальванометра, поэтому этот резистор известен как шунтирующий резистор. И можно сказать, что у него есть сопротивление 𝑅 S. Теперь относительные величины тока через гальванометр, который мы можем назвать 𝐼 G, и ток в шунтирующем резисторе, который мы можем назвать S, зависит от относительных сопротивлений гальванометра и шунтирующий резистор.

Большая часть тока пойдет по пути наименьшего сопротивления. Итак, если шунтирующий резистор имел большее сопротивление по сравнению с гальванометром, тогда мы найдем большую часть тока проходит через гальванометр, что не повлияет на то, как схема вел себя. Однако если мы убедимся, что сопротивление шунтирующего резистора намного меньше, чем сопротивление гальванометра, то обнаруживаем, что большая часть тока проходит через шунт резистор.И только небольшое количество тока проходит через гальванометр.

Это идеальный вариант по двум причинам. Во-первых, потому что большинство ток проходит через шунтирующий резистор, но шунтирующий резистор имеет только очень небольшое сопротивление, это означает, что ток практически не изменяется. А во-вторых, потому что небольшой часть тока проходит через гальванометр, мы можем использовать гальванометр для индикации общего тока 𝐼 в цепи.И тщательно выбирая сопротивление шунтирующего резистора, мы можем убедиться, что ток в гальванометр никогда не превышает максимальный ток отклонения, что фактически решает наши проблемы. Первоначальная проблема гальванометра была слишком чувствительна к большим токам.

Действительно, подключение шунтирующего резистора параллельно с гальванометром, вот как делаются амперметры. Чтобы мы могли рассмотреть все в этой розовой рамке, чтобы соответствовать амперметру.Теперь, если мы посмотрим на два оставшиеся варианты ответа (B) и (C), мы видим, что обе эти принципиальные схемы эффективно содержать амперметр, то есть до тех пор, пока сопротивления этих резисторы значительно ниже сопротивлений гальванометров. Однако, если мы рассмотрим вариант (Б), мы видим, что если все в розовой рамке — амперметр, то это просто амперметр, подключенный к ячейке, поскольку в цепи нет других резисторов диаграмма.

Теперь, имея ячейку в цепи без сопротивления — не очень реалистичная ситуация, так как во всех цепях есть сопротивление. Таким образом, мы должны предположить, что исходная схема выглядела так. И в попытке измерить ток в этом резисторе, гальванометр был подключен параллельно, вот так. Однако подключение гальванометра таким образом разделит ток на две параллельные ветви, снова изменение силы тока, которую мы пытались измерить в первую очередь.Фактически, единственный разумный ответ ответ на этот вопрос показан на принципиальной схеме (C), где сборка, состоящая из гальванометр и резистор, подключенные параллельно, похоже, были подключены к оригинальная схема, состоящая из последовательно соединенных ячейки и резистора.

Крепление гальванометра и шунтирующий резистор в цепь, как это означает, что ток в исходном Схема в основном без изменений.Но очень небольшая часть этого через гальванометр проходит ток, что вызывает отклонение стрелки который мы можем использовать, чтобы вывести ток. Итак, правильный ответ на это вопрос есть вариант (C).

Теперь давайте подведем итоги некоторых ключевых моментов. моменты, которые мы усвоили на этом уроке. Во-первых, мы видели, что амперметр можно сделать, подключив гальванометр и резистор, известный как шунтирующий резистор, параллельно друг другу.Сопротивление шунта резистор 𝑅 S должен быть намного меньше, чем сопротивление гальванометра 𝑅 G, поскольку представлен этим неравенством. Наконец, мы увидели, что если у нас есть гальванометр с максимальным измеряемым током G и сопротивлением G, затем построить амперметр с диапазоном 𝐼, нам понадобится шунтирующий резистор с сопротивление 𝑅 S, заданное этим выражением. Мы также можем переставить это выражение, подобное этому, чтобы вычислить диапазон данного амперметра.Это краткое изложение конструкции амперметр.

Что будет, если параллельно подключить амперметр? — MVOrganizing

Что произойдет, если параллельно подключить амперметр?

Если мы подключим параллельно амперметр, через амперметр будет протекать более высокий ток, это вызовет короткое замыкание, что приведет к повреждению амперметра и цепи. Амперметр имеет очень низкое сопротивление. Таким образом, ток, который мы измеряем в цепи с помощью амперметра, будет таким же, как если бы амперметра нет.

Как они соединены в цепи?

Амперметр — это измерительное устройство, используемое для измерения электрического тока в цепи. Вольтметр подключается параллельно к устройству для измерения его напряжения, а амперметр подключается последовательно с устройством для измерения его тока.

Что нам говорит амперметр?

Амперметр (от амперметра) — это измерительный прибор, используемый для измерения тока в цепи. Электрические токи измеряются в амперах (А), отсюда и название.Инструменты, используемые для измерения малых токов в миллиамперном или микроамперном диапазоне, обозначаются как миллиамперметры или микроамперметры.

Как работает амперметр?

Амперметры предназначены для измерения электрического тока путем измерения тока через набор катушек с очень низким сопротивлением и индуктивным сопротивлением. В амперметрах с подвижной катушкой движение происходит за счет фиксированных магнитов, которые настроены противодействовать току.

Почему подключать амперметр напрямую к источнику напряжения — плохая идея?

Почему — очень плохая идея подключать амперметр непосредственно к источнику напряжения, вот так? Из-за очень низкого сопротивления амперметра он «потребляет» большой ток от источника напряжения.Фактически, амперметр образует короткое замыкание с источником напряжения, потенциально повреждая измеритель и / или источник.

Как узнать, что амперметр работает?

Проверьте амперметр с подключениями + от батареи к + на измерителе и — батарея к — метру и отметьте отклонение стрелки амперметра. Поменяйте местами соединения на батарее или амперметре, и вы должны иметь такое же отклонение в противоположном направлении. Конечно, при отсутствии тока стрелка должна показывать ноль.

Что произойдет, если вольтметр подключен последовательно?

ЕСЛИ ВОЛЬТМЕТР ИЛИ НАПРЯЖЕНИЕ ПОДКЛЮЧЕНЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ТО ИЗ-ЗА ВЫСОКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТОК НЕ БУДЕТ ПРОТЕКАТЬ ЧЕРЕЗ ЦЕПЬ, ПОЭТОМУ НЕ ПРОИСХОДИТ ПЕРЕПАД НАПРЯЖЕНИЯ.

Почему мы используем амперметр вместо миллиамперметра?

Так как миллиамперметр более чувствителен, сопротивление в миллиамперметре меньше. Для постоянного напряжения ток через миллиамперметр должен быть ниже (порядка миллиампер), но ток через амперметр будет выше (порядка ампер), поэтому сопротивление в миллиамперметре будет выше.

Какими свойствами должен обладать идеальный амперметр?

Идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление.«Токоизмерительные клещи» измеряют ток через провод, измеряя силу магнитного поля вокруг него, а не становясь частью цепи, что делает его идеальным амперметром.

Для чего нужен амперметр, подключенный к лампочке?

Амперметр измеряет электрический ток в цепи. Название происходит от названия единицы измерения электрического тока в системе СИ, ампер (А). Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть последовательно подключен к этому устройству.

Как амперметр может вызвать короткое замыкание?

Короткое замыкание

происходит, когда в проводе почти нет сопротивления, и когда через провод протекает почти бесконечный большой ток, вызывающий высокую температуру. Но подключенный последовательно амперметр, по крайней мере, участок, который он составляет во всей цепи, также имеет низкое сопротивление.

Как подключить амперметр к источнику питания?

Подключите простую цепь, чтобы ток протекал через амперметр.Подключите положительный щуп амперметра к положительной клемме источника питания. Подключите отрицательный щуп амперметра к одному концу резистора.

Как проверить амперметр?

Re: Как проверить амперметр (Майк Уорд) Просто прикоснитесь к контактам на короткую миллисекунду, чтобы увидеть, движется ли стрелка манометра. Я согласен: используйте небольшую батарею AAA и БЫСТРО прикоснитесь к клеммам датчика, и стрелка должна качнуться в одну сторону, затем перевернуть провода, и игла должна качнуться в другую сторону.

Почему мой амперметр не работает?

Чтобы прояснить это: в мультиметре функция измерения тока требует, чтобы вы переместили один из выводов к (одному из) гнезд для измерения тока. К этому разъему будет подключен плавкий предохранитель где-то в пределах мультиметра. Если предохранитель перегорел, функция амперметра работать не будет.

Амперметры выходят из строя?

Амперметр по своей конструкции прочный, с плотными соединениями, должен работать бесконечно долго. Это более точный измеритель уровня заряда / разряда батареи, чем простой вольтметр.

Какие бывают типы амперметров?

Типы амперметров

  • Амперметр с постоянной подвижной катушкой.
  • Амперметр с подвижным железом.
  • Амперметр электродинамометрический.
  • Амперметр выпрямительного типа.

Какие бывают 4 типа амперметров?

Амперметры различных типов

  • Амперметр с постоянной подвижной катушкой: Этот амперметр используется для измерения постоянного тока.
  • Амперметр с подвижным железом: используется для измерения как переменного, так и постоянного тока.
  • Электродинамометрический амперметр: Этот прибор снова используется для измерения обоих токов.

Как называется очень чувствительный амперметр?

Пикоамперметр. Пикоамперметр или пикоамперметр измеряет очень низкий электрический ток, обычно от пикоамперного диапазона на нижнем конце до миллиамперного диапазона на верхнем конце. Пикоамперметры используются там, где измеряемый ток ниже пределов чувствительности других устройств, таких как мультиметры.

Амперметр измеряет сопротивление?

Так же, как вольтметры, амперметры имеют тенденцию влиять на величину тока в цепях, к которым они подключены.Однако, в отличие от идеального вольтметра, идеальный амперметр имеет нулевое внутреннее сопротивление, чтобы при протекании тока через него падать как можно меньше напряжения.

Каков принцип работы амперметра?

Принцип действия амперметра заключается в том, что сопротивление и индуктивное реактивное сопротивление должны быть очень низкими. Амперметр имеет очень низкий импеданс, так как падение напряжения на амперметре должно быть низким. Амперметр нельзя подключить параллельно по указанной выше причине. При последовательном подключении ток будет таким же.

Каким будет показание амперметра в данной цепи?

Следовательно, амперметр покажет 1 А. Был ли этот ответ полезным?

Что означает показание высокого вольтметра?

Более 15 вольт указывает на неисправность регулятора напряжения системы зарядки или связанных цепей. Если он будет слишком большим, это может привести к повреждению электрической системы и / или аккумулятора. Вы упомянули, что ваш вольтметр большую часть времени работает при напряжении около 15 вольт.

Какое сопротивление вольтметра показано на схеме?

Вольтметр, показанный на рисунке, показывает 18 В на резисторе 50 (Ом).Найдите сопротивление вольтметра. R = 130 Ом. Пошаговое решение от экспертов, которое поможет вам в устранении сомнений и получении отличных оценок на экзаменах.

Как узнать, что генератор перезаряжается?

Признаки перезарядки автомобильного генератора:

  1. Показание датчика напряжения автомобильного аккумулятора высокое. Вы замечаете высокое напряжение на приборной панели вашего автомобиля.
  2. Автомобильный аккумулятор нагревается при зарядке.
  3. Ваши фары быстро перегорают.
  4. Аккумулятор вашего автомобиля набухает по бокам.

Что произойдет, если напряжение аккумулятора будет слишком высоким?

Напряжение станет опасно высоким. Батарея может перезарядиться, что сделает ее бесполезной. Компоненты двигателя, которые не рассчитаны на работу с давлением, температурой или мощностью, будут повреждены. Генератор не предназначен для работы с чрезмерной мощностью, и в конечном итоге он перегорит.

Миллиамперметр постоянного тока

, одинарный диапазон, EDM-80, LH 15,125 по цене 145 рупий за штуку | Амбала

Описание продукта

LH 15.Миллиамперметр постоянного тока 125, одинарный диапазон, EDM-80, любой диапазон LH 15,126 Миллиамперметр постоянного тока, двойной диапазон, EDM-80, любой диапазон LH 15,127 Миллиамперметр постоянного тока, одинарный диапазон, MR-100, любой диапазон LH 15,128 Миллиамперметр постоянного тока, двойной диапазон, MR-100, Любой диапазон

Заинтересовались данным товаром? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом


О компании

Год основания 2008

Юридический статус Фирмы Физическое лицо — Собственник

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников от 11 до 25 человек

Годовой оборот До рупий.50 лакх

Участник IndiaMART с августа 2018 г.

GST06DOYPS3347D1ZF

Код импорта и экспорта (IEC) DOYPS *****

LABOHOUSE признан ведущим и надежным производителем и экспортером оборудования для научных лабораторий, производителей приборов для научных лабораторий, оборудования для научных лабораторий, производителей лабораторного оборудования в Индии, материалов для научных лабораторий в Индии, наборов для науки и математики и испытательного оборудования для использования в образовании, Поставщики и производители лабораторного оборудования общего назначения, Производители научных лабораторий.

У нас есть широкий и исчерпывающий ассортимент товаров различных категорий. Мы производим лабораторные (печи, инкубаторы, автоклавы, ламинарные шкафы и шкафы биозащиты и т. Д.) Биологические и анатомические модели, лабораторные инструменты для физических наук, лабораторную посуду и пластмассовые изделия и т. Д. Мы производим продукцию, в том числе: микроскопы, лабораторное оборудование, лабораторную посуду (стакан, конический и Цилиндр) Научно-образовательный прибор, Аптечный прибор, Аналитический прибор (ph.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.