Введення

АМПЕРМЕТР(від ампер і грец. Metreo - вимірюю) - прилад для вимірювання сили постійного і змінного струму в електричному колі. Так як показання амперметра залежать від величини струму що протікає через нього, то опір амперметра, порівняно з опором навантаження має бути якомога меншим. Це необхідно для того, щоб при підключенні амперметра сила струму в вимірюваної навантаженні не змінювалася.

1. Загальна характеристика амперметра

Шкалу амперметрів градуюють в мікроамперах, міліамперах, амперах або кілоамперах відповідно з межами вимірювання приладу. В електричний ланцюг амперметр включається послідовно з тією ділянкою електричного кола, силу струму в якій вимірюють; для збільшення межі вимірювань - з шунтом або через трансформатор, а для вимірювання малих струмів являє собою поєднання вимірювального підсилювача струму з електровимірюваним механізмом, що сприймає вихідний сигнал підсилювача.

Рис.1 Схема включення амперметра:

а)з шунтом (1 — шунт, 2 — навантаження);

б)через трансформатор струму.

2. Класифікація амперметрів змінного струму

По конструкції амперметри поділяються на магнітоелектричні, електромагнітні, термоелектричні, електродинамічні, феродинамічні і випрямні.

2.1 Магнітоелектричні амперметри

Магнітоелектричні амперметри (гальванометри, мікроамперметра і міліамперметри) служать для вимірювання струмів малої величини в колах постійного струму. Вони складаються з магнітоелектричного вимірювального механізму та шкали з нанесеними поділками, відповідними різним значенням вимірюваного струму. Для розширення меж вимірювання паралельно приладу приєднується шунт. Вимірюваний струм I_и та розгалужується на ток шунта I_ш і струм вимірювального приладу I_пр. Він дорівнює:

I_и = I_пр(r_пр + r_ш/r_ш) = I_прK,

Де r_пр – опір пристроя, Ом; r_ш –опір шунта, Ом.

При виборі шунта необхідно враховувати потужність, розсіювану на ньому при проходженні електричного струму. Неправильно розрахований шунт буде нагріватися, його опір змінюватися, і похибка вимірювання сили струму рости. Шунт може міститися як всередині амперметра (внутрішній), так і поза ним (зовнішній).

Рис.2 Магнітоелектричний амперметр:

а) – схема пристрою; б) – схема підключення шунта

2.2 Електромагнітні амперметри

Електромагнітні амперметри призначені для вимірювання сили струму в колах постійного і змінного струму. Найчастіше використовуються для вимірювання сили струму в колах змінного струму промислової частоти. Складаються з електромагнітного вимірювального механізму, шкала якого проградуйована в одиницях сили струму, що протікає по котушці приладу. Для виготовлення котушки можна використовувати провід більшого перерізу і, отже, вимірювати струм великої величини.

2.3 Термоелектричні амперметри

Термоелектричні амперметри застосовуються в основному для вимірювання в ланцюгах змінного струму високої частоти (до 108 Гц). Вони складаються з магнітоелектричного приладу з контактним або безконтактним термоперетворювачем. Останній являє собою провідник (нагрівач), до якого приварена термопара (вона може знаходитися на деякій відстані від нагрівача і не мати з ним безпосереднього контакта).

Вимірюваний струм, проходячи по нагрівач, викликає його нагрівання (за рахунок активних втрат), який реєструється термопарою. Виникаюча термоедс впливає на рамку магнітоелектричного вимірювача струму, і останній відхиляється на кут, пропорційний силі струму в ланцюзі.