Приборы, предназначенные для измерения тока меньше одного мкА, называются гальванометрами, а для измерения больших токов — микроамперметрами, миллиамперметрами, амперметрами или килоамперметрами в зависимости от значений измеряемых ими токов.

Главной частью любого прибора для измерения тока является измерительный механизм, или, короче, измеритель И, Ток, проходя по измерителю, вследствие теплового или электромагнитного действия вызывает поворот подвижной части измерителя. Это дает возможность на шкале прибора нанести значения тока, соответствующие различным углам поворота подвижной части (указательной стрелки), и проградуировать прибор.

Для устройства измерительного механизма иногда используют тепловое действие тока. Главной частью теплового измерителя является обладающая большим коэффициентом линейного удлинения тонкая платиноиридиевая проволока, натянутая между двумя выводами. Проходящий по ним измеряемый ток вызывает ее нагревание и удлинение. Удлинение проволоки преобразуется во вращательное движение указательной стрелки. Таким образом, каждому значению тока соответствует определенный угол поворота стрелки. Номинальный ток измерителя не превышает 0,5 А Для измерения больших токов применяют шунт. Шунт выполнен из манганина с постоянным со·

противлением rш, параллельно ему присоединяют измеритель И с сопротивлением rи (рис. 2.32).

Измеряемый ток I делится на две части: ток измерителя Iи и ток шунта. Ток измерителя согласно (2.12)

 

откуда измеряемый ток

(2.51)

 

При постоянных сопротивлениях ветвей между измеряемым током I и током измерителя Iи будет постоянное отношение ρ.

Рис, 2.32. Схема соединения измерителя и шунта

Таким образом, по углу поворота измерителя можно определить измеряемый ток.

Из (2.51) следует, что шунтирующий множитель

(2.52)

 

 

и сопротивление шунта

(2.53)

Амперметр показывает значение тока, который идет через него. Поэтому для измерения тока в каком-либо приемнике, генераторе или участке цепи амперметр надо включать последовательно (рис. 2.33). Включение амперметра

Рис 2.33 Схема включения амперметра

не должно влиять на режим работы цепи, следовательно, сопротивление его должно быть малым по сравнению с сопротивлением приемника, генератора или участка цепи. В этом случае будет мала и мощность потерь в амперметре.

Приборы для измерения напряжения называются милливольтметрами, вольтметрами или киловольтметрами в зависимости от значений их номинальных напряжений.

Измерительный механизм вольтметра может быть таким же, как и у амперметра, но номинальный ток его мал (не превышает 50—100 мА). Угол поворота подвижной части вольтметра зависит от тока в его измерителе, а при постоянном

 

Рис 2.34 Схема присоединения                       Рис 2.35 Схема соединения измерителя и вольтметра                                                     добавочного сопротивления

сопротивлении вольтметра и от напряжения на выводах вольтметра. На шкале вольтметра наносятся деления, соответствующие напряжению, приложенному к его выводам. Поэтому для измерения напряжения между какими-либо двумя точками цепи эти точки должны быть соединены с выводами вольтметра, а сопротивление вольтметра должно быть много больше сопротивлении цепи между точками, к которым подключается вольтметр (рис 2 34), чтобы присоединение вольтметра не изменило режим работы цепи. Большое сопротивление вольтметра обеспечивается добавочным сопротивлением из манганина, которое соединяется последовательно с измерителем (рис 2 35).

Отношение, показывающее, во сколько раз напряжение на выводах вольтметра U= (rн + rд)Iи больше напряжения на измерителе Uи =rиIи, называется множителем добавочного сопротивления ρ. Таким образом, множитель

 

         (2.54)

откуда определяется добавочное сопротивление

                                  (2.55)

                                        

Переносные вольтметры часто имеют несколько номинальных напряжений, например 3—25—150 В. Это достигается включением различных добавочных сопротивлений.

Для измерения постоянных токов и постоянных напряжений применяются преимущественно измерители магнитоэлектрической системы (§ 5.10).

Одним из распространенных методов намерения сопротивлений является метод амперметра и вольтметра.

Измерив ток амперметром и напряжение вольтметром (рис. 2.36), сопротивление рассчитаем по формуле закона Ома:

 

Найденное значение rх больше действительного измеряемого сопротивлении rх, так как вольтметр, включенный

 

                                                                                                                                                       —

Рис. 2 .36 Cxeмa измерения                        Рис. 2 .37 Схема измерения
относительно больших со-                       относительно малых
противлений                                    сопротивлений

по схеме рис. 2.36, измеряет сумму напряжений на измеряемом сопротивлении rхI и на амперметре rАI. Действительное значение сопротивления

                                   (2.56)

                                                 

Если измеряемое сопротивление rх велико по сравнению с сопротивлением амперметра, то последним можно пренебречь и rх считать за действительное rх.


Catalog-Moldova - Ranker, Statistics Rambler's Top100

Портал Электриков — Новости и комментарии из мира техники