Ampermetra un voltmetra savienojums tiešas un maiņstrāvas tīklā

Līdzstrāva laika gaitā nemaina virzienu. Piemērs ir akumulators lukturītī vai radio, akumulators automašīnā. Mēs vienmēr zinām, kur atrodas enerģijas avota pozitīvā stigma un kur tā ir negatīva.

Maiņstrāva Vai strāva, kas ar noteiktu periodiskumu maina kustības virzienu. Šāda strāva plūst mūsu izejā, kad mēs tai pievienojam slodzi. Nav pozitīva un negatīva pola, bet tikai fāze un nulle. Spriegums pie nulles ir tuvu potenciālam zemes potenciālam. Potenciāls pie fāzes izejas mainās no pozitīva uz negatīvu ar frekvenci 50 Hz, kas nozīmē, ka zem slodzes esošā strāva mainīs virzienu 50 reizes sekundē.

Vienā svārstību periodā strāva palielinās no nulles līdz maksimālajai, tad samazinās un iziet caur nulli, un tad notiek apgrieztais process, bet ar citu zīmi.

Maiņstrāvas saņemšana un pārraidīšana ir daudz vienkāršāka nekā tieša: mazāk enerģijas zudumu.Ar transformatoru palīdzību mēs viegli varam mainīt maiņstrāvas spriegumu.

Pārraidot lielu spriegumu, tai pašai jaudai ir nepieciešama mazāka strāva. Tas ļauj sniegt smalkāku argumentu. Metināšanas transformatoros tiek izmantots apgrieztais process - tie pazemina spriegumu, lai palielinātu metināšanas strāvu.

Līdzstrāvas mērīšana

Lai elektriskajā ķēdē izmērīt strāvu, ir nepieciešams ieslēgt ampērmetru vai miliammetru virknē ar strāvas uztvērēju. Turklāt, lai izslēgtu mērīšanas ierīces ietekmi uz patērētāja darbību, ampērmetrs jābūt ar ļoti nelielu iekšējo pretestību, lai to praktiski varētu pielīdzināt nullei, lai sprieguma kritumu visā ierīcē varētu vienkārši atstāt novārtā.

Ampermetra iekļaušana ķēdē vienmēr ir virknē ar slodzi. Ja jūs savienojat ampermetru paralēli slodzei, paralēli enerģijas avotam, tad ampermetrs vienkārši sadedzina vai sadedzina avotu, jo visa strāva plūst caur mēra ierīces vājo pretestību.

Šunta

To ampērmetru mērīšanas robežas, kas paredzēti mērījumiem līdzstrāvas ķēdēs, ir paplašināmas, ampērmetru savienojot nevis ar mērīšanas spirāli virknē ar slodzi, bet ar ampērmetra mērīšanas spirāles savienojumu paralēli šuntam.

Tātad tikai neliela daļa izmērītās strāvas vienmēr izies cauri ierīces spolei, kuras galvenā daļa plūdīs caur virkni savienotu šuntu. Tas ir, ierīce faktiski izmērīs sprieguma kritumu zināmas pretestības šuntā, un strāva būs tieši proporcionāla šim spriegumam.

Praksē ampermetrs darbosies kā milivoltmetrs. Neskatoties uz to, ka ierīces mērogs ir izteikts ampēros, lietotājs saņems informāciju par izmērītās strāvas lielumu. Apvedceļa koeficientu parasti izvēlas kā desmito daļu.

Šunti, kas paredzēti straumēm līdz 50 ampēriem, tiek uzstādīti tieši instrumentu korpusos, un manevri lielu strāvu mērīšanai tiek izgatavoti no attāluma, un pēc tam ierīci ar zondi savieno ar šuntu. Instrumentiem, kas paredzēti nepārtrauktai darbībai ar šuntu, svarus nekavējoties klasificē īpašās pašreizējās vērtībās, ņemot vērā šunta koeficientu, un lietotājam vairs nav kaut kas jāaprēķina.

Ja šunta ir ārēja, tad kalibrēta šunta gadījumā uz tā ir norādīta nominālā strāva un nominālais spriegums: 45 mV, 75 mV, 100 mV, 150 mV.Pašreizējiem mērījumiem šunta tiek izvēlēta tā, lai bultiņa novirzītos no maksimālās robežas - visai skalai, tas ir, šunta un mērīšanas ierīces nominālajiem spriegumiem jābūt vienādiem.

Ja mēs runājam par atsevišķu noteiktas ierīces šuntēšanu, tad viss, protams, ir vienkāršāks. Atbilstoši precizitātes klasēm manevrus iedala: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2 un 0,5 - tā ir pieļaujamā kļūda procentos.

Šunti ir izgatavoti no metāliem ar zemu temperatūras pretestības koeficientu un ar ievērojamu pretestību: konstantu, niķeli, manganīnu, lai, kad caur mantu plūstošā strāva to sasilda, tas neietekmētu ierīces rādījumus. Lai samazinātu temperatūras koeficientu mērījumu laikā, virknē ar ampērmetra spirāli ir iekļauts papildu rezistors no tāda paša veida materiāla.

Līdzstrāvas sprieguma mērīšana

Uz izmērīt pastāvīgu spriegumu starp diviem ķēdes punktiem, paralēli ķēdei, starp šiem diviem punktiem pievienojiet voltmetru. Voltmetrs vienmēr tiek ieslēgts paralēli uztvērējam vai avotam. Un tā, lai pievienotais voltmetrs neietekmē ķēdes darbību, neizraisa sprieguma samazināšanos, neizraisa zaudējumus, tam jābūt ar pietiekami lielu iekšējo pretestību, lai strāva caur voltmetru varētu tikt atstāta novārtā.

Papildu rezistors

Un, lai paplašinātu voltmetra mērīšanas diapazonu, ar tā darba tinumu virknē ir savienots papildu rezistors, tā, lai tikai daļa no izmērītā sprieguma tieši nokristu uz ierīces mērīšanas tinuma, proporcionāli tā pretestībai. Un ar zināmo papildu rezistora pretestības vērtību kopējo izmērīto spriegumu, kas darbojas šajā ķēdē, viegli nosaka ar tajā fiksēto spriegumu. Tādējādi darbojas visi klasiskie voltmetri.

Koeficients, kas rodas, pievienojot papildu rezistoru, parādīs, cik reizes izmērītais spriegums ir lielāks par spriegumu uz vienu ierīces mērīšanas spoli. Tas ir, ierīces mērīšanas robežas ir atkarīgas no papildu rezistora vērtības.

Ierīcē ir iebūvēts papildu rezistors. Lai samazinātu apkārtējās vides temperatūras ietekmi uz mērījumiem, no materiāla ar zemu temperatūras pretestības koeficientu tiek izgatavots papildu rezistors. Tā kā papildu rezistora pretestība ir daudzkārt lielāka nekā ierīces pretestība, rezultātā ierīces mērīšanas mehānisma pretestība nav atkarīga no temperatūras. Papildu rezistoru precizitātes klases tiek izteiktas līdzīgi kā šuntu precizitātes klases - frakcijās procentos tiek norādīta kļūdas vērtība.

Lai vēl vairāk paplašinātu voltmetru mērīšanas diapazonu, tiek izmantoti sprieguma dalītāji. Tas tiek darīts tā, lai, mērot ierīces spriegumu, atbilstu ierīces nominālajai vērtībai, tas ir, tas nepārsniegtu tās skalas robežu. Sprieguma dalītāja dalīšanas koeficients ir dalītāja ieejas sprieguma attiecība pret izeju, izmērītais spriegums. Dalīšanas koeficients tiek pieņemts vienāds ar 10, 100, 500 vai vairāk, atkarībā no izmantotā voltmetra iespējām. Dalītājs neievieš lielu kļūdu, ja arī voltmetra pretestība ir augsta un avota iekšējā pretestība ir maza.

Maiņstrāvas mērīšana

Lai ar instrumentu precīzi izmērītu maiņstrāvas parametrus, ir nepieciešams mērīšanas transformators. Mērīšanas transformators, ko izmanto mērījumiem, nodrošina personālu arī ar drošību, jo transformators nodrošina galvanisku izolāciju no augstsprieguma ķēdes. Parasti drošības pasākumi aizliedz elektrisko ierīču pievienošanu bez šādiem transformatoriem.

Mērīšanas transformatoru izmantošana ļauj paplašināt ierīču mērīšanas robežas, tas ir, kļūst iespējams izmērīt lielus spriegumus un strāvas, izmantojot zemsprieguma un vājstrāvas ierīces. Tātad, mērīšanas transformatori ir divu veidu: sprieguma transformatori un strāvas transformatori.

Sprieguma transformators

Maiņstrāvas mērīšanai tiek izmantots sprieguma transformators. Tas ir atkāpšanās transformators ar diviem tinumiem, kuru primārais tinums ir savienots ar diviem ķēdes punktiem, starp kuriem jums ir jāmēra spriegums, un sekundārais - tieši uz voltmetru. Diagrammās mērīšanas transformatori ir attēloti kā parastie transformatori.

Transformators bez ielādēta sekundārā tinuma darbojas dīkstāves režīmā, un, kad ir pievienots voltmetrs, kura pretestība ir liela, transformators praktiski paliek šajā režīmā, un tāpēc izmērīto spriegumu var uzskatīt par proporcionālu primārajam tinumam pielietotajam spriegumam, ņemot vērā pārveidošanas koeficientu, kas vienāds ar pagriezienu skaita attiecību. tā sekundārajā un primārajā tinumā.

Šādā veidā var izmērīt augstu spriegumu, bet ierīcei tiek pielikts mazs drošs spriegums. Atliek reizināt izmērīto spriegumu ar sprieguma mērīšanas transformatora pārveidošanas koeficientu.

Tiem voltmetriem, kas sākotnēji tika izstrādāti darbam ar sprieguma transformatoriem, ir gradācijas skala, ņemot vērā pārveidošanas koeficientu, tad skalā bez papildu aprēķiniem jūs varat uzreiz redzēt mainītā sprieguma vērtību.

Lai palielinātu drošību, strādājot ar ierīci, mērīšanas transformatora izolācijas bojājuma gadījumā vispirms tiek iezemēts viens no transformatora sekundārā tinuma spailēm un tā rāmis.

Strāvas transformatoru mērīšana

Ampermetru pievienošanai maiņstrāvas ķēdēm tiek izmantoti mērīšanas strāvas transformatori. Tie ir divkāršie tinumu pastiprinātāji. Primārais tinums ir virknē savienots ar izmērīto ķēdi, bet sekundārais - ar ampērmetru. Pretestība ampērmetru ķēdē ir maza, un izrādās, ka strāvas transformators darbojas gandrīz īssavienojuma režīmā, savukārt var pieņemt, ka primārā un sekundārā tinuma strāvas ir savstarpēji saistītas kā pagriezienu skaits sekundārajā un primārajā tinumā.

Izvēloties piemērotu pagriezienu attiecību, var izmērīt ievērojamas straumes, savukārt pietiekami mazas strāvas vienmēr plūst caur ierīci. Atliek reizināt sekundārajā tinumā izmērīto strāvu ar pārveidošanas koeficientu. Tiem ampēriem, kas ir paredzēti nepārtrauktai darbībai kopā ar strāvas transformatoriem, ir mēroga gradācija, ņemot vērā pārveidošanas koeficientu, un izmērītās strāvas vērtību var viegli nolasīt ierīces skalā bez aprēķiniem. Personāla drošības palielināšanai vispirms tiek iezemēts viens no mērīšanas strāvas transformatora sekundārā tinuma spailēm un tā rāmis.

Daudzos pielietojumos ir ērti ieliktņu strāvas transformatori, kuros magnētiskā ķēde un sekundārais tinums ir izolēti un izvietoti ieliktņa iekšpusē, caur kuru logu iziet vara kopne ar izmērītu strāvu.

Šāda transformatora sekundārais tinums nekad netiek atstāts atvērts, jo spēcīgs magnētiskās plūsmas pieaugums magnētiskajā ķēdē var ne tikai izraisīt tā iznīcināšanu, bet arī izraisīt EML, kas ir bīstams personālam, kurš darbojas uz sekundārā tinuma. Lai veiktu drošu mērīšanu, sekundāro tinumu manevrē ar zināmu nominālo pretestību, pie kuras spriegums būs proporcionāls izmērītajai strāvai.

Transformatoru mērīšanai ir raksturīgi divu veidu kļūdas: leņķa un pārveidošanas koeficients. Pirmais ir saistīts ar primārā un sekundārā tinuma fāzes leņķa novirzi no 180 °, kas noved pie nepareiziem vatmetru rādījumiem.Attiecībā uz kļūdu, kas saistīta ar transformācijas koeficientu, šī novirze parāda precizitātes klasi: 0,2, 0,5, 1 utt., Procentos no nominālās vērtības.