Kas ir ampērmetrs, veidi, ierīce un darbības princips

Lai noteiktu strāvas vērtību elektriskajā ķēdē, tiek izmantotas īpašas ierīces - ampermetri. Ampermetrs ir virknē savienots ar pētāmo ķēdi, un, ņemot vērā ārkārtīgi nelielu iekšējo pretestību, šī mērīšanas ierīce neveic būtiskas izmaiņas ķēdes elektriskajos parametros.

Instrumentu skala tiek graduēta ampēros, kiloamperos, miliamperos vai mikroamperos. Lai paplašinātu mērīšanas diapazonu, ampermetru var savienot ar ķēdi caur transformatoru vai paralēli šuntam, ja tikai neliela daļa izmērītā strāva iet caur ierīci, un galvenās ķēdes strāva plūst caur šuntu.

Mūsdienās ir divi īpaši populāri ampērmetru veidi - mehāniskie ampērmetri - magnetoelektriski un elektrodinamiski, un elektroniski - lineāri un transformatori.

Klasiskā magnetoelektriskā ampermetrā ar bultu un graduētu skalu noteikta izmēra strāvas daļa iziet caur ierīces kustīgo spoli, kas ir apgriezti proporcionāla spoles pretestībai, savienota paralēli ar kalibrētu zemas pretestības šuntu.

Strāva (tieša vai rektificēta), kas iet caur spoli, noved pie magnetoelektriskā ampermetra adatas griešanās, un bultiņas leņķis ir proporcionāls izmērītās strāvas lielumam.

Strāva, kas iet caur ampērmetra spoli, rada tam griezes momentu, pateicoties sava magnētiskā lauka mijiedarbībai ar nekustīga stacionāra pastāvīgā magnēta magnētisko lauku. Tā kā bultiņa ir savienota ar spoles rāmi, tā sasveras uz atbilstošo leņķi un norāda pašreizējo vērtību skalā.

Elektrodinamiskais ampērmetrs ir sakārtots nedaudz sarežģītākā veidā. Tam ir divas spoles - viena nekustīga, bet otrā - pārvietojama. Spoles ir savstarpēji savienotas virknē vai paralēli. Kad strāvas iziet cauri spolēm, to magnētiskie lauki mijiedarbojas, kā rezultātā kustamā spole, kurai bulta ir savienota, novirzās no leņķa, kas ir proporcionāls izmērītās strāvas lielumam.

Ierīcēs, kas paredzētas nozīmīgu straumju mērīšanai, galvenā strāva vienmēr iziet cauri zemas pretestības šuntam, un spole, kas savienota ar bultiņu, uzņem tikai nelielu strāvas daļu, darbojoties kā vadoša filiāle no galvenā strāvas ceļa. Strāvas attiecībām caur mērīšanas rāmi un šuntiem parasti ir jābūt no 1 līdz 1000, no 1 līdz 100 vai no 1 līdz 10.

Bieži vien nozīmīgu strāvu mērīšanai vai strādājot ar augstsprieguma ķēdēm tiek izmantots ampērmetra iekļaušana caur mērīšanas strāvas transformatoru. Šajā gadījumā sekundārajā tinumā mēra strāvu, kas proporcionāla strāvai primārajā tinumā, un skalu graduē atbilstoši strāvai, kas izmērīta primārajā tinumā. Strāvas mērīšanas transformatora sekundāro tinumu vienmēr manevrē rezistors, pretējā gadījumā uz tā ierosinātais emf var būt bīstami augsts.

Kad mērīšanas strāvas transformators ir savienots ar augstsprieguma ķēdi, ampērmetra apvalks un mērīšanas transformatora sekundārā ķēde ir jāzemē, lai tie būtu droši izolācijas sabojāšanās gadījumā.

Skatīt arī par šo tēmu: Ampermetru pievienošanas iespējas līdzstrāvas un maiņstrāvas ķēdēs

Balstīts uz strāvas transformatoriem vai Zāles sensori Ampermetra tips "strāvas skava". Halles sensora izmantošana ļauj izmērīt līdzstrāvu, bet strāvas transformatorus - maiņstrāvas mērīšanai.

Strāvas transformatora knaibles - maiņstrāvas mērīšanai, - vieglāk ražojamas, un tās ir lētākas.Noņemams magnētiskais kodols ir strāvas transformatora kodols, uz kura tiek uztīts sekundārais tinums, kuru iespiež rezistors. Primārais tinums ir stieple, kuru apņem ar skavām, lai izmērītu tajā esošo strāvu.

Elektroniskā shēma aprēķina saskaņā ar Ohma likumu, pamatojoties uz šunta rezistora spriegumu un pārveidošanas koeficientu, strāvu pētāmajā ķēdē.

Skavu mērītājs UNI-T UTM 1202A:

Ērces pamatojoties uz Halles sensoru (līdzstrāvas mērīšanai) izmantojiet Halles efektu, kad tiešās strāvas radītais magnētiskais lauks noved pie proporcionālā zāles EML parādīšanās sensora ķēdē.

Pašreizējo skavu ar Hall sensoru priekšrocība ir tā, ka tām ir liels ātrums un tās ļauj izsekot īslaicīgām iebrukuma straumēm.

Visbeidzot vienkārši digitālie multimetri ar strāvas mērīšanas funkciju tiek piemērota lineārā mērīšanas ķēde ar šuntu. Nav kustīga rāmja ar bultiņu, tā vietā elektronika mēra sprieguma kritumu zināmas pretestības šuntē, salīdzina to ar atsauces vērtību un aprēķina pašreizējo vērtību. Pašreizējā mērījuma rezultāts tiek parādīts digitālā displejā.