Ampe kế, loại, thiết bị và nguyên tắc hoạt động là gì

Để xác định giá trị hiện tại trong mạch điện, các thiết bị đặc biệt được sử dụng - ampe kế. Ampe kế được kết nối nối tiếp với mạch đang nghiên cứu và do điện trở nội tại cực nhỏ, thiết bị đo này không tạo ra bất kỳ thay đổi đáng kể nào đối với các thông số điện của mạch.

Thang đo nhạc cụ được phân chia thành ampe, kiloper, milliamperes hoặc microamperes. Để mở rộng phạm vi đo, ampe kế có thể được kết nối với mạch thông qua một máy biến áp hoặc song song với shunt, khi chỉ một phần nhỏ đo dòng điện đi qua thiết bị và dòng điện mạch chính chạy qua shunt.

Ngày nay, có hai loại ampe kế đặc biệt phổ biến - ampe kế cơ học - điện từ và điện động lực, và điện tử - tuyến tính và biến áp.

Trong một ampe kế điện từ cổ điển có mũi tên và thang chia độ, một phần nhất định của dòng điện đo được đi qua cuộn dây chuyển động của thiết bị, tỷ lệ nghịch với điện trở của cuộn dây, được nối song song với một shunt hiệu chỉnh có điện trở thấp.

Dòng điện (trực tiếp hoặc được chỉnh lưu) đi qua cuộn dây dẫn đến một vòng của mũi tên ampe kế điện từ và góc của mũi tên tỷ lệ với dòng điện đo được.

Dòng điện qua cuộn dây của ampe kế tạo ra một mô-men xoắn trên nó do sự tương tác của từ trường của chính nó với từ trường của một nam châm cố định đứng yên. Và vì mũi tên được kết nối với khung cuộn, nó nghiêng theo góc thích hợp và cho biết giá trị hiện tại trên thang đo.

Ampe kế điện động được sắp xếp theo cách phức tạp hơn một chút. Nó có hai cuộn dây - một bất động, và thứ hai - di chuyển. Các cuộn dây được liên kết với nhau theo chuỗi hoặc song song. Khi các dòng điện đi qua các cuộn dây, từ trường của chúng tương tác với nhau, do đó, cuộn dây có thể di chuyển mà mũi tên được nối lệch nhau theo một góc tỷ lệ với độ lớn của dòng điện đo được.

Trong các thiết bị được thiết kế để đo dòng điện đáng kể, dòng điện chính luôn đi qua một điện trở thấp và cuộn dây được nối với mũi tên chỉ chiếm một phần nhỏ dòng điện, hoạt động như một nhánh dẫn từ đường dẫn chính. Các tỷ lệ của dòng điện qua khung đo và qua shunt thường được lấy là: 1 đến 1000, 1 đến 100 hoặc 1 đến 10.

Thông thường, để đo dòng điện đáng kể hoặc khi làm việc với các mạch điện áp cao, việc sử dụng ampe kế thông qua một máy biến dòng đo được sử dụng. Trong trường hợp này, một dòng điện tỷ lệ với dòng điện trong cuộn sơ cấp được đo trong cuộn thứ cấp, và thang đo được phân chia theo dòng điện được đo trong cuộn sơ cấp. Cuộn dây thứ cấp của máy biến áp đo dòng điện luôn bị xáo trộn bởi một điện trở, nếu không thì emf gây ra trên nó có thể rất nguy hiểm.

Khi một máy biến dòng đo được kết nối với mạch điện áp cao, vỏ ampe kế và mạch thứ cấp của máy biến áp đo phải được nối đất để an toàn trong trường hợp sự cố cách điện.

Xem thêm về chủ đề này: Tính năng kết nối ampe kế trong mạch DC và AC

Dựa trên máy biến dòng hoặc Cảm biến hội trường Ampe kế loại "kẹp hiện tại". Việc sử dụng cảm biến Hall cho phép bạn đo dòng điện trực tiếp và máy biến dòng - để đo dòng điện xoay chiều.

Kìm biến áp hiện tại - để đo dòng điện xoay chiều, - dễ sản xuất hơn và chúng rẻ hơn.Lõi từ có thể tháo rời là lõi của một máy biến dòng, trên đó một cuộn dây thứ cấp bị xáo trộn bởi một điện trở được quấn. Cuộn dây sơ cấp là dây, được kẹp xung quanh bằng kẹp để đo dòng điện trong nó.

Mạch điện tử tính toán theo định luật Ohm, dựa trên điện áp trên điện trở shunt và hệ số biến đổi, dòng điện trong mạch đang nghiên cứu.

Đồng hồ kẹp UNI-T UTM 1202A:

Bọ ve dựa trên cảm biến Hall (để đo dòng điện trực tiếp) sử dụng hiệu ứng Hall khi từ trường được tạo bởi dòng điện trực tiếp dẫn đến sự xuất hiện của Hall EMF tỷ lệ trong mạch cảm biến.

Ưu điểm của kẹp hiện tại với cảm biến Hall là chúng có tốc độ cao và cho phép bạn theo dõi dòng vào ngắn hạn.

Cuối cùng trong vạn năng kỹ thuật số đơn giản với chức năng đo hiện tại, một mạch đo tuyến tính với shunt được áp dụng. Không có khung di chuyển với một mũi tên, thay vào đó, các thiết bị điện tử đo điện áp rơi trên shunt của điện trở đã biết, so sánh nó với giá trị tham chiếu và tính giá trị hiện tại. Kết quả của phép đo hiện tại được hiển thị trên màn hình kỹ thuật số.