Ampeerimittarin ja volttimittarin kytkeminen tasa- ja vaihtovirtaverkkoon

Tasavirta ei muuta suuntaa ajassa. Esimerkki on akku taskulampussa tai radiossa, akku autossa. Me tiedämme aina, missä virtalähteen positiivinen leima on ja missä se on negatiivinen.

Vaihtovirta Onko virta, joka muuttaa liikesuuntaa tietyin väliajoin. Tällainen virta virtaa pistorasiassamme, kun liitämme siihen kuorman. Ei ole positiivista ja negatiivista napaa, vaan vain vaihe ja nolla. Jännite nollassa on lähellä maapotentiaalia. Vaiheen lähtöpotentiaali muuttuu positiivisesta negatiiviseksi taajuudella 50 Hz, mikä tarkoittaa, että kuormituksen alainen virta muuttaa suuntaansa 50 kertaa sekunnissa.

Yhden värähtelyjakson aikana virta kasvaa nollasta maksimiin, sitten pienenee ja kulkee nollan läpi, ja sitten tapahtuu käänteisprosessi, mutta toisella merkillä.

Vaihtosuuntaajan vastaanottaminen ja lähettäminen on paljon helpompaa kuin suora: vähemmän energiahäviötä. Muuntajien avulla voimme helposti muuttaa vaihtojännitettä.

Kun lähetät suurta jännitettä, saman virran vaaditaan vähemmän virtaa. Tämä mahdollistaa hienomman väitteen. Hitsausmuuntajissa käytetään käänteisprosessia - ne alentavat jännitettä hitsausvirran lisäämiseksi.

Suoran virran mittaus

Jotta sähköpiirissä mitata virta, on tarpeen kytkeä ampeerimittari tai millimittari päälle sarjassa virtalähteen kanssa. Lisäksi, jotta mittauslaitteen vaikutus kuluttajan toimintaan voidaan sulkea pois, ampeerimittari Sisäisen resistanssin on oltava erittäin pieni, jotta se voidaan käytännössä pitää nollana, jotta jännitteen pudotukset laitteen läpi voidaan yksinkertaisesti jättää huomiotta.

Ampeerimittarin sisällyttäminen piiriin on aina sarjassa kuorman kanssa. Jos liität ampeerimittarin yhdensuuntaisesti kuorman kanssa, samansuuntaisesti virtalähteen kanssa, ampeerimittari yksinkertaisesti polttaa tai polttaa lähdettä, koska kaikki virta virtaa mittauslaitteen vähäisen vastuksen läpi.

siirtää

Tasavirtapiirien mittauksiin suunniteltujen ampeerien mittausrajat ovat laajennettavissa kytkemällä ampeeria ei suoraan mittauskelaan kuorman kanssa sarjaan, vaan kytkemällä ampeerin mittauskela suuntauksen suuntaisesti.

Joten vain pieni osa mitatusta virrasta kulkee aina laitteen kelan läpi, jonka pääosa virtaa sarjaan kytketyn šuntin läpi. Toisin sanoen laite todella mittaa jännitteen pudotuksen tunnetun vastuksen shundilla ja virta on suoraan verrannollinen tähän jännitteeseen.

Käytännössä ampeerimittari toimii millivoltimetrinä. Siitä huolimatta, että laitteen asteikko on asteikolla ampeereina, käyttäjä saa tietoa mitatun virran suuruudesta. Ohituskerroin valitaan yleensä 10: n kerrannaiseksi.

Enintään 50 ampeerin virtauksille suunnitellut vaihtosuuntaajat asennetaan suoraan instrumenttipesään ja suurten virtojen mittausta varten tehdyt ohjausyksiköt tehdään etäkäyttöön, ja sitten laite yhdistetään šuntiin koettimilla. Mittalaitteille, jotka on suunniteltu jatkuvaan käyttöön šuntin avulla, asteikot luokitellaan välittömästi tiettyihin virta-arvoihin, ottaen huomioon sekoituskerroin, ja käyttäjän ei enää tarvitse laskea mitään.

Jos šunti on ulkoinen, kalibroidun sekoituksen tapauksessa siinä ilmoitetaan nimellisvirta ja nimellisjännite: 45 mV, 75 mV, 100 mV, 150 mV.Nykyisissä mittauksissa valitaan sekoitus siten, että nuoli poikkeaa maksimista - koko asteikon, toisin sanoen šuntin ja mittauslaitteen nimellisjännitteiden tulisi olla samat.

Jos puhumme tietyn laitteen yksilöllisestä shuntista, niin kaikki on tietysti yksinkertaisempaa. Tarkkuusluokkien mukaan šunttit jaetaan: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2 ja 0,5 - tämä on sallittu virheprosentin murto-osuus.

Shunnit on valmistettu metalleista, joiden vastuskerroin on alhainen ja joiden resistiivisyys on merkittävä: vakio, nikkeli, manganiini, joten kun shuntin läpi virtaava virta lämmittää sitä, tämä ei vaikuta laitteen lukemiin. Lämpötilakerroimen pienentämiseksi mittausten aikana, samanlainen materiaalista valmistettu lisävastus sisältyy sarjaan ampeerimittarin kelan kanssa.

DC-jännitteen mittaus

että mitata vakiojännite kytke piirin kahden pisteen välillä, samansuuntaisesti piirin kanssa, näiden kahden pisteen välillä, kytke volttimittari. Voltimetri kytketään aina päälle vastaanottimen tai lähteen kanssa. Ja niin, että kytketty volttimittari ei vaikuta piirin toimintaan, ei aiheuta jännitteen laskua, ei aiheuta häviöitä, sillä on oltava riittävän korkea sisäinen vastus, jotta volttimittarin läpi kulkeva virta voidaan jättää huomiotta.

Lisävastus

Ja volttimittarin mittausalueen laajentamiseksi on lisävastus kytketty sarjaan sen toimintakäämityksen kanssa siten, että vain osa mitatusta jännitteestä putoaa suoraan laitteen mittauskäämiin, suhteessa sen vastukseen. Ja ylimääräisen vastuksen tunnetulla arvolla tässä piirissä toimiva kokonaismitattu jännite määritetään helposti sille kirjatulla jännitteellä. Näin kaikki klassiset volttimittarit toimivat.

Ylimääräisen vastuksen lisäämisestä saatu kerroin näyttää kuinka monta kertaa mitattu jännite on suurempi kuin laitteen mittauskelaan liittyvä jännite. Toisin sanoen laitteen mittausrajat riippuvat ylimääräisen vastuksen arvosta.

Lisävastus on rakennettu laitteeseen. Ympäristön lämpötilan vaikutuksen mittauksiin vähentämiseksi on valmistettu ylimääräinen vastus materiaalista, jolla on alhainen lämpötilan vastuskerroin. Koska ylimääräisen vastuksen resistanssi on monta kertaa suurempi kuin laitteen vastus, sen seurauksena laitteen mittausmekanismin vastus ei riipu lämpötilasta. Lisävastusten tarkkuusluokat ilmaistaan ​​samalla tavalla kuin šunttien tarkkuusluokat - murto-osina virhearvo ilmoitetaan.

Jännitemittarien mittausalueen laajentamiseksi edelleen käytetään jännitteenjakajia. Tämä tehdään siten, että mitattaessa laitteen jännitettä vastaa laitteen nimellisarvo, ts. Se ei ylittäisi asteikollaan asetettua rajaa. Jännitejakajan jakokerroin on jakajan tulojännitteen suhde lähtöön, mitattu jännite. Jakokerroin otetaan yhtä suureksi kuin 10, 100, 500 tai enemmän käytetyn voltimetrin ominaisuuksista riippuen. Jakaja ei aiheuta suurta virhettä, jos myös volttimittarin vastus on korkea ja lähteen sisäinen vastus on pieni.

AC-mittaus

Vaihtovirtaparametrien mittaamiseksi tarkasti instrumentilla tarvitaan mittausmuuntaja. Mittaustarkoituksiin käytetty mittausmuuntaja tarjoaa myös henkilöstölle turvallisuuden, koska muuntaja saavuttaa galvaanisen eristyksen korkeajännitepiiristä. Yleensä turvallisuustoimenpiteet kieltävät sähkölaitteiden kytkemisen ilman tällaisia ​​muuntajia.

Mittausmuuntajien avulla voit laajentaa laitteiden mittausrajoja, ts. On mahdollista mitata suuria jännitteitä ja virtauksia matala- ja heikkovirtalaitteilla. Joten, mittausmuuntajia on kahta tyyppiä: jännitemuuntajia ja virtamuuntajia.

Jännitemuuntaja

Vaihtojännitteen mittaamiseen käytetään jännitemuuntajaa. Tämä on askelmuuntava muuntaja, jossa on kaksi käämiä, joiden ensiökäämi on kytketty piirin kahteen pisteeseen, joiden välillä on mitattava jännite, ja toissijainen - suoraan voltimetriin. Kaavioiden mittausmuuntajat on kuvattu tavallisina muuntajina.

Muuntaja, jossa ei ole kuormitettua toisiokäämiä, toimii joutokäytössä, ja kun volttimittari kytketään, jonka vastus on korkea, muuntaja pysyy käytännöllisesti katsoen tässä tilassa, ja siksi mitattua jännitettä voidaan pitää verrannollisena ensiökäämiin kohdistettuun jännitteeseen ottaen huomioon muuntokerroin, joka on yhtä suuri kuin kierrosten lukumäärä. sen toissijaisessa ja ensiökäämityksessä.

Tällä tavalla korkea jännite voidaan mitata, kun taas laitteeseen syötetään pieni turvallinen jännite. Määrätty jännite on jäljellä kertoa jännitteen mittausmuuntajan muuntokertoimella.

Ne volttimittarit, jotka on alun perin suunniteltu toimimaan jännitemuuntajien kanssa, ovat asteikkoasteikolla, joissa otetaan huomioon muuntokerroin, niin skaalassa ilman lisälaskelmia näet heti muuttuneen jännitteen arvon.

Turvallisuuden lisäämiseksi laitteen kanssa työskennellessä, jos mittausmuuntajan eristys vaurioituu, yksi muuntajan toisiokäämin liittimistä ja sen runko on maadoitettu ensin.

Virtamuuntajien mittaus

Mittausvirtamuuntajia käytetään ampeerien kytkemiseen vaihtovirtapiireihin. Nämä ovat kaksinkertaisia ​​kääntömuuntajia. Ensiökäämi on kytketty sarjaan mitattuun piiriin ja toissijainen ampeerimittariin. Vastus ampermetripiirissä on pieni, ja osoittautuu, että virtamuuntaja toimii melkein oikosulumoodissa, kun taas voidaan olettaa, että ensiö- ja toisiokäämien virrat liittyvät toisiinsa toisio- ja ensiökäämien kierrosten lukumääränä.

Valitsemalla sopiva kierrossuhde, merkittävät virrat voidaan mitata, kun taas riittävän pienet virrat virtaavat aina laitteen läpi. Jäännös on kertoa sekundaarikäämityksessä mitattu virta muunnoskertoimella. Niillä ampeerimittarilla, jotka on suunniteltu jatkuvaan käyttöön yhdessä virtamuuntajien kanssa, on asteikon asteikko, joka ottaa huomioon muuntokerroin, ja mitatun virran arvo voidaan helposti lukea laitteen asteikosta ilman laskelmia. Henkilöstön turvallisuuden lisäämiseksi yksi mittausvirran muuntajan toisiokäämin liittimistä ja sen runko on maadoitettu ensin.

Monissa sovelluksissa holkkivirtamuuntajat ovat käteviä, joissa magneettinen piiri ja toisiokäämi on eristetty ja sijaitsevat holkin sisällä, jonka ikkunan läpi kulkee mitatulla virralla varustettu kupariväylä.

Tällaisen muuntajan sekundaarikäämiä ei koskaan jätetä auki, koska magneettipiirin magneettisen vuon voimakas lisääntyminen ei vain johda sen tuhoutumiseen, vaan myös indusoi toissijaisessa käämässä EMF: n, mikä on vaarallista henkilöstölle. Turvallisen mittauksen suorittamiseksi sekundaarikäämi vaihdetaan tunnetulla nimellisvastuksella, jonka jännite on verrannollinen mitattuun virtaan.

Muuntajien mittaamiselle on ominaista kahden tyyppinen virhe: kulma- ja muunnoskerroin. Ensimmäiseen liittyy ensiö- ja toisiokäämien vaihekulman poikkeama 180 °: sta, mikä johtaa watimittarien epätarkkoihin lukemiin.Muuntokertoimeen liittyvän virheen suhteen tämä poikkeama osoittaa tarkkuusluokan: 0,2, 0,5, 1 jne. Prosentteina nimellisarvosta.