Čo je ampérmeter, typy, zariadenie a princíp činnosti

Na určenie aktuálnej hodnoty v elektrickom obvode sa používajú špeciálne prístroje - ampérmetre. Ampeter je sériovo zapojený do študovaného obvodu a vďaka extrémne malému vnútornému odporu toto meracie zariadenie nevykonáva žiadne významné zmeny elektrických parametrov obvodu.

Prístrojová stupnica je odstupňovaná v ampéroch, kiloamperách, miliampéroch alebo mikroampéroch. Aby sa rozšíril merací rozsah, ampérmeter môže byť pripojený k obvodu pomocou transformátora alebo paralelne s bočníkom, keď je iba malá časť meraný prúd prechádza zariadením a prúd hlavného obvodu preteká bočníkom.

Dnes existujú dva obzvlášť populárne typy ampérmetrov - mechanické ampérmetre - magnetoelektrické a elektrodynamické a elektronické - lineárne a transformátory.

V klasickom magnetoelektrickom ampéri so šípkou a stupnicou stupnica prechádza určitá časť zmeraného prúdu cez pohybujúcu sa cievku zariadenia, nepriamo úmernú odporu cievky, spojenú paralelne s kalibrovaným bočníkom s nízkym odporom.

Prúd (priamy alebo usmernený), ktorý prechádza cievkou, vedie k zákrute magnetoelektrickej ampérmetrovej šípky a uhol šípky je úmerný zmeranému prúdu.

Prúd cez cievku ampéra vytvára na ňom krútiaci moment vďaka interakcii svojho vlastného magnetického poľa s magnetickým poľom stacionárneho stacionárneho permanentného magnetu. A keďže je šípka pripojená k rámu cievky, nakláňa sa do príslušného uhla a ukazuje aktuálnu hodnotu na stupnici.

Elektrodynamický ampérmeter je usporiadaný trochu zložitejšie. Má dve cievky - jednu nehybnú a druhú - pohyblivú. Cievky sú vzájomne prepojené v sérii alebo paralelne. Keď prúdy prechádzajú cievkami, ich magnetické polia sa vzájomne ovplyvňujú, takže pohyblivá cievka, ku ktorej je šípka pripojená, sa odchyľuje o uhol úmerný veľkosti meraného prúdu.

V zariadeniach určených na meranie významných prúdov hlavný prúd vždy prechádza skratom s nízkym odporom a cievka pripojená k šípke preberá iba malú časť prúdu a pôsobí ako vodivá vetva z hlavnej prúdovej cesty. Pomery prúdov cez merací rám a cez skrat sú obvykle brané ako: 1 až 1 000, 1 až 100 alebo 1 až 10.

Na meranie významných prúdov alebo pri práci s vysokonapäťovými obvodmi sa často používa zahrnutie ampéra cez transformátor meracích prúdov. V tomto prípade je prúd, ktorý je úmerný prúdu v primárnom vinutí, meraný v sekundárnom vinutí a stupnica je odstupňovaná podľa prúdu zmeraného v primárnom vinutí. Sekundárne vinutie transformátora na meranie prúdu je vždy posunuté odporom, inak by na ňom indukovaný emf mohol byť nebezpečne vysoký.

Ak je transformátor meracieho prúdu pripojený k vysokonapäťovému obvodu, musí byť puzdro ampéra a sekundárny obvod meracieho transformátora uzemnené, aby boli v prípade poruchy izolácie bezpečné.

Pozri tiež túto tému: Vlastnosti pripájacích ampérmetrov v jednosmerných a striedavých obvodoch

Na základe transformátorov prúdu alebo Hallove senzory Ampérmeter „prúdová svorka“. Použitie Hallovho senzora umožňuje merať jednosmerný prúd a prúdové transformátory - merať striedavý prúd.

Kliešte na prúdové transformátory - na meranie striedavého prúdu, - ľahšiu výrobu a sú lacnejšie.Odnímateľné magnetické jadro je jadro prúdového transformátora, na ktoré je navinuté sekundárne vinutie posunuté odporom. Primárne vinutie je drôt, ktorý je zovretý svorkami na meranie prúdu v ňom.

Elektronický obvod vypočíta v súlade s Ohmovým zákonom, na základe napätia na bočnom odpore a transformačného koeficientu, prúd v študovanom obvode.

UNI-T UTM 1202A Svorkový merač:

kliešte založené na Hallovom senzore (na meranie jednosmerného prúdu) použite Hallov efekt, keď magnetické pole vytvorené jednosmerným prúdom vedie k výskytu proporcionálneho Hallova EMF v obvode snímača.

Výhodou súčasných svoriek so Hallovým senzorom je to, že majú vysokú rýchlosť a umožňujú vám sledovať krátkodobé nábehové prúdy.

Konečne o jednoduché digitálne multimetre s funkciou merania prúdu sa používa lineárny merací obvod s bočníkom. Neexistuje žiadny pohyblivý rámec so šípkou, namiesto toho elektronika meria pokles napätia cez skrat známeho odporu, porovnáva ho s referenčnou hodnotou a vypočítava aktuálnu hodnotu. Výsledok aktuálneho merania sa zobrazí na digitálnom displeji.