Принцип работы амперметра и типы амперметров
Введение в амперметр
Как известно, слово "метр" связано с системой измерений. Метр — это прибор, который может измерять определенную величину. Как известно, единица тока — ампер. Амперметр означает ампер-метр, который измеряет значение ампера. Ампер — это единица тока, поэтому амперметр — это прибор, измеряющий ток.
Принцип работы амперметра
Основной принцип работы амперметра заключается в том, что он должен иметь очень низкое сопротивление и индуктивное сопротивление. Почему нам это нужно? Не можем ли мы подключить амперметр параллельно? Ответ на этот вопрос заключается в том, что у него очень низкое импеданс, поскольку падение напряжения на нем должно быть минимальным, и он должен быть подключен последовательно, так как ток в последовательной цепи одинаков.
Также благодаря очень низкому импедансу потери мощности будут минимальными, и если его подключить параллельно, он станет почти короткозамкнутым путем, и весь ток будет проходить через амперметр, что приведет к высокому току, из-за которого прибор может сгореть. Поэтому его необходимо подключать последовательно. Для идеального амперметра его импеданс должен быть равен нулю, чтобы падение напряжения на нем было равно нулю, и потери мощности в приборе также были равны нулю. Однако идеальное состояние недостижимо практически.
Классификация или типы амперметров
В зависимости от принципа построения, существует множество типов амперметров, они в основном следующие –
Амперметр постоянного магнита с движущейся катушкой (ПМДК).
Амперметр с движущимся железом (ДЖ).
Электродинамический амперметр.
Амперметр типа выпрямитель.
В зависимости от типа измерений, мы имеем –
Амперметр постоянного тока (DC).
Амперметр переменного тока (AC).
Амперметры постоянного тока (DC) в основном являются приборами ПМДК, ДЖ могут измерять как переменный, так и постоянный ток, также электродинамические тепловые приборы могут измерять постоянный и переменный ток, индукционные счетчики обычно не используются для построения амперметров из-за их высокой стоимости и неточности измерений.
Описание различных типов амперметров
Амперметр ПМДК
Принцип работы амперметра ПМДК:
Когда проводник, по которому проходит ток, помещается в магнитное поле, на проводник действует механическая сила, если он прикреплен к движущейся системе, то с перемещением катушки стрелка перемещается по шкале.
Объяснение: Как следует из названия, в этом типе измерительных приборов используются постоянные магниты. Он особенно подходит для измерения постоянного тока, так как здесь отклонение пропорционально току, и если направление тока меняется, то и отклонение стрелки также изменится, поэтому он используется только для измерения постоянного тока. Этот тип прибора называется прибором Д'Арсонваля. У него есть основное преимущество в виде линейной шкалы, низкого потребления энергии, высокой точности. Основным недостатком является измерение только постоянного тока, высокая стоимость и т. д.
Отклоняющий момент,
Где,
B = плотность потока в Вб/м².
i = ток, протекающий через катушку, в А.
l = длина катушки в м.
b = ширина катушки в м.
N = количество витков в катушке.
Расширение диапазона измерений в амперметре ПМДК:
Теперь кажется удивительным, что мы можем расширить диапазон измерений этого типа прибора. Многие из нас подумают, что нам нужно купить новый амперметр для измерения большего тока, и многие из нас могут подумать, что нам нужно изменить конструктивные особенности, чтобы измерять большие токи, но ничего подобного, нам просто нужно подключить шунтирующее сопротивление параллельно, и диапазон этого прибора можно расширить, это простое решение, предоставляемое прибором.
На рисунке I = общий ток, протекающий в цепи, в А.
Iш — ток через шунтирующее сопротивление, в А.
Rм — сопротивление амперметра, в Ом.
Амперметр ДЖ
Это прибор с движущимся железом, используемый как для переменного, так и для постоянного тока, так как отклонение θ пропорционально квадрату тока, поэтому, независимо от направления тока, он показывает однонаправленное отклонение. Далее они классифицируются еще двумя способами -
Тип притяжения.
Тип отталкивания.
Его уравнение момента:
Где,
I — общий ток, протекающий в цепи, в А.
L — самоиндукция катушки, в Гн.
θ — отклонение в радианах.
Принцип работы прибора ДЖ типа притяжения:
Когда немагнитный мягкий железный элемент помещается в магнитное поле, он притягивается к катушке, если к движущейся системе подключен проводник, и через катушку пропускается ток, создается магнитное поле, которое притягивает железный элемент и создает отклоняющий момент, в результате чего стрелка перемещается по шкале.Принцип работы прибора ДЖ типа отталкивания:
Когда два железных элемента намагничиваются с одной и той же полярностью при прохождении тока, между ними возникает отталкивание, которое создает отклоняющий момент, заставляющий стрелку перемещаться.
Преимущества приборов ДЖ заключаются в том, что они могут измерять как переменный, так и постоянный ток, дешевы, имеют низкие трение, прочны и т. д. Они主要用于电力科技领域的翻译，根据您的要求，我将继续完成剩余部分的俄语翻译。以下是继续的内容：他们可以测量交流和直流电流，价格便宜，摩擦误差低，坚固耐用等。它们主要用于交流测量，因为在直流测量中由于磁滞效应会导致更多误差。
电动力式安培表
这种仪器可以用于测量交流和直流电流。现在我们已经知道有PMMC和MI仪器可以测量交流和直流电流，可能会有人问：“为什么我们需要电动力式安培表？如果我们也可以通过其他仪器准确测量电流？”答案是电动力式仪器对于交流和直流具有相同的校准，即如果它用直流进行校准，那么无需重新校准即可测量交流。
电动力式安培表原理：
这里有两个线圈，分别是固定线圈和移动线圈。如果通过两个线圈通电，由于产生相等且方向相反的力矩，它将保持在零位置。如果某种方式使一个力矩的方向反转（例如线圈中的电流反向），则会产生单向力矩。
对于安培表，连接是串联的，φ = 0
其中，φ是相角。
其中，
I 是电路中流动的电流值，单位为安培。
M = 线圈的互感。
它们没有磁滞误差，可用于交流和直流测量，主要缺点是扭矩/重量比低，摩擦损失大，比其他测量仪器昂贵等。
整流器式安培表
整流器式安培表原理：
它们用于交流测量，连接到电流互感器的次级，次级电流远小于初级电流，并通过桥式整流器连接到动圈安培表。
