Ampermérő és voltmérő csatlakoztatása egyenáramú és váltakozó áramú hálózatban

Egyenáram nem változtatja meg az irányt az időben. Példa erre a elem egy elemlámpa vagy egy rádió, egy autó egy elem. Mindig tudjuk, hogy hol van az energiaforrás pozitív megbélyegzése, és hol negatív.

Váltóáram Olyan áram, amely megváltoztatja a mozgás irányát egy bizonyos időszakonként. Ez az áram áramlik a kimeneten, amikor egy terhelést hozzákapcsolunk. Nincs pozitív és negatív pólus, csak fázis és nulla. A nulla feszültség közel van a potenciálhoz. A fáziskimenetnél a potenciál pozitívról negatívra változik 50 Hz frekvenciával, ami azt jelenti, hogy a terhelés alatt álló áram másodpercenként 50-szer megváltozik.

Az egyik rezgési periódus alatt az áram nulláról a maximálisra növekszik, majd csökken és nullán halad át, majd fordított folyamat zajlik, de más jelzéssel.

A váltóáramlás vétele és továbbítása sokkal egyszerűbb, mint a közvetlen: kevesebb energiaveszteség.A transzformátorok segítségével könnyen megváltoztathatjuk az AC feszültséget.

Nagy feszültség átvitelekor kevesebb áram szükséges ugyanahhoz az áramhoz. Ez lehetővé teszi egy finomabb érvelést. A hegesztési transzformátoroknál fordított folyamatot alkalmaznak - ezek csökkentik a feszültséget, hogy növeljék a hegesztési áramot.

Egyenáram mérése

Be egy elektromos áramkörbe mérje az áramot, be kell kapcsolnia az ampermérőt vagy a milliammétert sorban a tápegységgel. Ezenkívül annak elkerülése érdekében, hogy a mérőberendezés befolyásolja a fogyasztó működését, árammérő nagyon alacsony belső ellenállással kell rendelkeznie, hogy azt gyakorlatilag nullával lehessen egyenlővé tenni, hogy a feszültségesést az eszközön egyszerűen elhanyagolni lehessen.

Az ampermérő beépítése az áramkörbe mindig sorrendben van a terheléssel. Ha az ampermérőt a terheléssel párhuzamosan, az áramforrással párhuzamosan csatlakoztatja, akkor az ampermérő egyszerűen elégetné vagy megégetné a forrást, mivel az összes áram átfolyik a mérőkészülék csekély ellenállásán.

tolatás

Az egyenáramú áramkörökben történő méréshez tervezett ampermérők mérési határértékei úgy bővíthetők, hogy az ampermérőt nem közvetlenül a mérőtekerccsel sorosan kötik össze a terheléssel, hanem az ampermérő mérőtekercsét a sönttel párhuzamosan összekapcsolják.

Tehát a készülék tekercsén keresztül a mért áramnak csak egy kis része halad át, amelynek fő része egy áramkörön sorosan összekapcsolt sávon keresztül áramlik. Vagyis a készülék valójában meg fogja mérni a feszültségcsökkenést egy ismert ellenállás esetén, és az áram közvetlenül arányos lesz ezzel a feszültséggel.

A gyakorlatban az ampermérő millivoltméterként fog működni. Mindazonáltal, mivel az eszköz skáláját amperben osztják meg, a felhasználó információkat kap a mért áram nagyságáról. A megkerülési együtthatót általában 10-szeresének kell választani.

A legfeljebb 50 amper áramerősségre tervezett csőszerelvényeket közvetlenül a műszerházba kell felszerelni, a nagy áramok mérésére szolgáló csővezetékeket távolról kell elkészíteni, majd az eszközt szondákkal kell a sönthez csatlakoztatni. A sönttel történő folyamatos működésre tervezett műszerek esetében a mérlegeket azonnal besorolják a meghatározott áramértékekbe, figyelembe véve a sönt együtthatót, és a felhasználónak nem kell többet kiszámítania.

Ha a sunt külső, akkor kalibrált sönt esetén a névleges áramot és a névleges feszültséget jelzik rajta: 45 mV, 75 mV, 100 mV, 150 mV.A jelenlegi mérésekhez úgy választják meg a söntet, hogy a nyíl a teljes skálán maximálisan eltérjen, azaz a sönt és a mérőkészülék névleges feszültségének azonosnak kell lennie.

Ha egy adott eszköz egyéni šuntjáról beszélünk, akkor természetesen minden egyszerűbb. A pontossági osztályok szerint a sávokat fel lehet osztani: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2 és 0,5 - ez a megengedett hiba százalékban kifejezve.

A sávok fémekből készülnek, alacsony ellenállási együtthatóval és jelentős ellenállással: konstans, nikkel, manganin, így ha a sunton átáramló áram melegíti azt, ez nem befolyásolja az eszköz leolvasását. A hőmérsékleti tényező csökkentése érdekében a mérések során egy azonos típusú anyagból származó további ellenállást sorba kell helyezni az ampermérő tekercsével.

DC feszültség mérése

hogy mérje meg az állandó feszültséget az áramkör két pontja között, az áramkörrel párhuzamosan, e két pont között csatlakoztasson egy voltmérőt. A voltmérőt mindig a vevővel vagy a forrással párhuzamosan kell bekapcsolni. És annak érdekében, hogy a csatlakoztatott voltmérő nem befolyásolja az áramkör működését, nem okoz feszültségcsökkenést, nem okoz veszteséget, kellően magas belső ellenállással kell rendelkeznie, hogy a voltmérőn átáramló áram elhanyagolható legyen.

További ellenállás

És a voltmérő mérési tartományának kibővítése érdekében egy további ellenállást sorba kötnek a munkatekercseléssel úgy, hogy a mért feszültségnek csak egy része esik közvetlenül a készülék mérési tekercsére, az ellenállás arányában. És a kiegészítő ellenállás ellenállásának ismert értékével az ebben az áramkörben működő teljes mért feszültség könnyen meghatározható rajta rögzített feszültséggel. Így működik az összes klasszikus voltmérő.

Egy további ellenállás hozzáadásával kapott együttható megmutatja, hogy a mért feszültség hányszor nagyobb, mint a készülék mérési tekercsének tulajdonítható feszültség. Vagyis a készülék mérési határértékei a kiegészítő ellenállás értékétől függenek.

További ellenállás van beépítve a készülékbe. A környezeti hőmérsékletnek a mérésekre gyakorolt ​​hatása csökkentése érdekében egy további ellenállás készül egy anyagból, amelynek alacsony hőmérsékleti ellenállási együtthatója van. Mivel a kiegészítő ellenállás ellenállása sokszor nagyobb, mint az eszköz ellenállása, az eszköz mérési mechanizmusának ellenállása nem függ a hőmérséklettől. A kiegészítő ellenállások pontossági osztályait ugyanúgy fejezzük ki, mint a söntök pontossági osztályait - százalékban kifejezve a hibaértéket.

A voltmérők mérési tartományának további bővítéséhez feszültség-megosztókat használnak. Ez úgy történik, hogy amikor a feszültség mérése a készüléken megfelel az eszköz névleges értékének, azaz nem haladja meg a skálán lévõ határértéket. A feszültség megosztó tényezője az osztó bemeneti feszültségének a kimenethez viszonyított aránya, a mért feszültség. Az osztási együttható 10, 100, 500 vagy annál nagyobb, a használt voltmérő képességétől függően. Az elválasztó nem okoz nagy hibát, ha a voltmérő ellenállása szintén magas, és a forrás belső ellenállása kicsi.

AC mérés

Az AC paraméterek pontos méréséhez a műszerrel mérő transzformátorra van szükség. A mérési célokra használt mérő transzformátor a személyzet számára is biztonságot nyújt, mivel a transzformátor galvanikusan leválasztja a nagyfeszültségű áramkört. Általában a biztonsági óvintézkedések tiltják az elektromos készülékek ilyen transzformátor nélküli csatlakoztatását.

A mérőváltók használata lehetővé teszi az eszközök mérési határainak kibővítését, vagyis lehetővé válik a nagy feszültségek és áramok mérése kisfeszültségű és alacsony áramú készülékekkel. Tehát a mérő transzformátorok kétféleek: feszültségváltók és áramváltók.

Feszültségváltó

A váltakozó feszültség mérésére feszültségváltót használnak. Ez egy lépcsőzetes transzformátor, két tekercseléssel, amelynek elsődleges tekercse az áramkör két pontjához van csatlakoztatva, amelyek között meg kell mérni a feszültséget, és a másodlagos - közvetlenül a voltmérőhöz. A diagramokon szereplő mérőtranszformátorok normál transzformátorokként vannak ábrázolva.

A terhelt szekunder tekercs nélküli transzformátor alapjáratban működik, és ha egy voltmérőt csatlakoztatnak, amelynek ellenállása nagy, a transzformátor gyakorlatilag ebben az üzemmódban marad, ezért a mért feszültség arányosnak tekinthető az elsődleges tekercsre alkalmazott feszültséggel, figyelembe véve a transzformációs együtthatót a fordulatok számával. szekunder és primer tekercseiben.

Ily módon meg lehet mérni a magas feszültséget, miközben egy kis biztonságos feszültséget alkalmaznak a készülékre. A mért feszültséget meg kell szorozni a feszültségmérő transzformátor transzformációs együtthatójával.

Azoknak a voltmérőknek, amelyeket eredetileg a feszültségtranszformátorokkal való működésre terveztek, a skála beosztása a transzformációs együttható figyelembevételével történik, akkor a megváltozott feszültség értéke azonnal látható a skálán, további számítások nélkül.

A készülékkel végzett munka fokozott biztonsága érdekében, amikor a mérőtranszformátor szigetelése megsérül, először a transzformátor másodlagos tekercsének egyik végét és annak keretét földelik.

Áramtranszformátorok mérése

A mérőáramú transzformátorokat az ampermérők csatlakoztatására használják az AC áramkörökhöz. Ezek dupla tekercselésű fokozó transzformátorok. Az elsődleges tekercs sorba van kötve a mért áramkörhöz, a másodlagos az ampermérőhöz. Az ellenállás az ampermérő áramkörben kicsi, és kiderül, hogy az áramváltó szinte rövidzárlati üzemmódban működik, miközben feltételezhető, hogy az elsődleges és a másodlagos tekercsekben az áramok egymással vannak összefüggésben, mint a másodlagos és az elsődleges tekercsben a fordulások száma.

A megfelelő fordulatszám kiválasztásával mérhetők a jelentős áramok, míg a kellően kicsi áramok mindig átfolynak a készüléken. A másodlagos tekercsben mért áramot meg kell szorozni a transzformációs együtthatóval. Azok az ampermérők, amelyeket folyamatos működésre terveztek az áramváltókkal együtt, egy skálázással rendelkeznek, figyelembe véve a transzformációs együtthatót, és a mért áram értéke számítás nélkül könnyen leolvasható a készülék skálájából. A személyi biztonság fokozása érdekében a mérőáram-transzformátor és a keret szekunder tekercsének egyik csatlakozóját először földelni kell.

Számos alkalmazásban kényelmesek a persely mérésére szolgáló transzformátorok, amelyekben a mágneses áramkör és a szekunder tekercs el van különítve és a persely belsejében helyezkedik el, amelynek ablakon áthalad egy mért árammal rendelkező réz busz.

Az ilyen transzformátor másodlagos tekercsét soha nem hagyják nyitva, mert a mágneses áramkörben a mágneses áramlás erőteljes növekedése nemcsak annak megsemmisítéséhez vezethet, hanem indukálhatja az EMF-t is, amely veszélyes a személyzet számára a másodlagos tekercsen. A biztonságos mérés elvégzéséhez a másodlagos tekercset ismert névleges ellenállással elcsatolják, amelynek feszültsége arányos lesz a mért árammal.

A transzformátorok mérésére kétféle hiba jellemző: szög és transzformációs együttható. Az első a primer és a szekunder tekercsek fázisszögének 180 ° -ról való eltérésével jár, ami a wattmérők pontatlan leolvasásához vezet.Ami a transzformációs együtthatóval kapcsolatos hibát illeti, ez az eltérés a pontossági osztályt mutatja: 0,2, 0,5, 1 stb., A névleges érték százalékában.