Схема подключения амперметра маз 500
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 20.09.2024
Работа с электрическими сетями может оказаться необходимой в различных жизненных ситуациях: ремонт автомобиля, прокладка проводки в доме или на производстве. Одной из величин, которые часто требуется измерить при проведении работ подобного характера, является напряжение. Его можно определить при помощи специального прибора под названием вольтметр. О принципе его работы, устройстве, а также способах подключения и пойдет речь ниже.
Устройство и принцип действия
Если говорить о принципе действия, то все устройства такого типа, что позволяют осуществлять различные замеры в электрических сетях, бывают 2 видов:
- электромеханического типа;
- электронные.
Первая категория представляет собой стрелочные устройства. В них стрелка крепится к специальной раме, куда намотан кабель. Такая катушка будет располагаться рядом с магнитом в тех устройствах, что обычно применяются для сетей с постоянным током. Или рядом с другой катушкой – если прибор предназначается для тока переменного типа.
Тут следует уточнить, что модель, рассчитанная для сетей с переменным характером тока, в сети постоянного работать не будет.
Но если для подключения использовать диодный мост, то осуществить необходимые измерения в сети переменного тока он сможет, но с небольшой потерей точности.
Когда электрический ток проходит через обмотку, то в ней появляется электромагнитное поле, которое осуществляет взаимодействие с магнитом либо иной обмоткой, и происходит поворот рамки. Вращаться катушке, где расположена стрелка, не дает пружина. По этой причине угол поворота рамки будет соответствовать току, который через нее идет, и потенциалу на клеммах.
Для снижения стрелочных колебаний в устройстве присутствует электромагнитный демпфер.
Он может быть поршневым, выполненным из цилиндра и поршня, или сделанным из алюминиевой пластины. Чтобы увеличить точность показаний, стрелка имеет специальные противовесы, что сводят к нулю влияние силы тяжести. Да и сама система делается из такого типа стали, как легированная, чтобы уменьшает ее износ.
Чувствительный элемент в электронных аналогах – электронная плата, что осуществляет трансформацию входящего сигнала в приборные показания. Работать это устройство может либо от напряжения, которое измеряется, либо от батареек или внешнего питания. Сами по себе электронные вольтметры делятся на 2 категории:
В устройствах, относящихся к первой категории, присутствует преобразователь входящего сигнала в угол стрелочного поворота, который показывает величину исследуемого напряжения, что отображается на шкале. Минусом таких устройств будет необходимость пересчета показаний шкалы в случае смены измерительного предела.
Цифровой вольтметр оснащен соответствующим дисплеем, а также преобразователем, благодаря которым сигнал приобретает цифровой вид. Если устройство подключается в сеть, где присутствует постоянный ток, на табло можно увидеть полярность подключения. Отличительными чертами такого прибора будет компактность, а также точность. Правда, последний момент будет зависеть от модели встроенного контроллера.
Общие рекомендации по подключению
Теперь приведем небольшие рекомендации, как правильно подключить вольтметр, чтобы он показал максимально точные данные. Первый момент состоит в том, что подключение прибора в электроцепь нельзя осуществлять последовательно, иначе он поломается из-за снижения тока. Подключение должно осуществляться лишь параллельно, ведь это не влияет на течение тока. И сопротивление должно быть большим.
Многие очень часто путают вольтметр с амперметром, в котором все будет наоборот.
Схема подключения прибора будет выглядеть так, что для замера напряжения, которое присутствует в цепи между 2 точками, он подсоединяется так, чтобы включение было расположено напротив источника питания. Устройство влияния на ток не оказывает по причине того, что пропускает его через себя. Поэтому его сопротивление так велико.
Для расширения диапазона замеров можно подсоединить к обмотке устройства дополнительный резистор.
Тогда на измеритель пойдет лишь часть тока, что будет пропорциональна сопротивлению прибора. Если нам известно сопротивление резистора у вольтметра, то можно будет определить показатель напряжения.
Сам резистор устанавливается внутрь вольтметра и одновременно используется с целью снижения влияния различных факторов на результаты измерений. Поэтому он делается из материала, который имеет максимально низкий температурный коэффициент. Его сопротивление будет меньше, чем в катушке, из-за чего общее сопротивление не будет зависеть от температурного режима.
Постоянное напряжение
Если говорить о напряжении постоянного типа, то для замера показателей электрической цепи следует иметь так называемый постоянный тококомпенсатор. Хотя более простым решением будет использование обычного цифрового устройства. Чтобы измерить значения, начинающиеся от десятков милливольт и заканчивающиеся сотнями вольт, применяют такие устройства:
- электродинамические;
- электромагнитные;
- магнитоэлектрические.
При таком типе измерений можно использовать и добавочные сопротивления.
Если осуществляется измерение такого типа напряжения в несколько киловольт, то обычно используются вольтметры электростатического типа. Реже – другие типы устройств, что подключаются через делитель.
Переменный ток
Чтобы правильно замерить характеристики переменного тока рассматриваемым устройством, нужно иметь так называемый измерительный трансформатор. Он используется для осуществления подобных замеров и повышения безопасности людей за счет того, что позволяет получить гальваническую развязку от цепи высокого напряжения. Кстати, этот способ будет единственно правильным вообще, ведь по технике безопасности запрещено проводить измерения без таких трансформаторов.
Использование подобных трансформаторов даст возможность увеличить пределы измерения устройств, то есть можно замерять большие напряжения и токи посредством низковольтных и слаботочных приборов. Если измеряется переменный ток до значений в единицы вольт, то применяют:
- цифровые вольтметры;
- выпрямительные;
- аналоговые.
Если до сотен вольт – электродинамические, выпрямительные и электромагнитные. Если же до нескольких десятков мегагерц, то измерения нужно проводить электростатическими и термоэлектрическими вольтметрами.
Установка на усилитель
Установка вольтметра на усилитель в машине осуществляется сравнительно легко. Для ее осуществления потребуются следующие элементы:
- изолента;
- вольтметр;
- провод ПВС 3х75.
Сначала в корпусе, где располагается кармашек над магнитолой, необходимо просверлить отверстие с диаметром где-то 1,6 миллиметра, куда следует установить соответствующий разъем с подключенным к нему проводом.
Теперь необходимо пропустить провод до самого багажника, попутно прикрепляя его при помощи изоленты к кабелю питания самого усилителя, и закрепить на усилительных клеммах. REM-кабель, что осуществляет управление магнитолой, а также усилитель подключаются к вольтметру, чтобы он включался одновременно с ними. Именно благодаря этому можно будет видеть точное напряжение на усилительных клеммах, когда в этом есть необходимость.
Данная система очень проста в эксплуатации, а затраты, которые необходимы для ее создания, очень малы.
Как подключается к аккумулятору?
Для успешного контроля состояния заряда аккумулятора автомобиля необходимо знать, как можно подключить вольтметр и осуществить правильную расшифровку его измерений. Со времени появления автомобилей, где за контроль над системами отвечает бортовой компьютер, необходимость в отдельном устройстве отпала. Но такие машины может позволить себе не каждый. Да и не везде в таких машинах реализована функция наблюдения за состоянием заряда аккумулятора. А в зимнее время — это будет крайне важно.
Максимально соответствующие реальности показания будут давать устройства, которые подключены непосредственно в приборную панель. И хоть установить их бывает сложновато, это окупит себя с лихвой, когда вы будете знать все о зарядке аккумулятора вашего автомобиля.
Большинство устройств, которые сегодня можно найти на рынке, для подключения в автомобиль имеют 2 или 3 провода для подключения к сети. В последнее время появились и 4-контактные модели. Но, как правило, большинство имеет три провода, так что остановимся на рассмотрении маркировки именно 3-проводных моделей:
- провод красного цвета будет означать плюс;
- черный – минус;
- белый будет отвечать за отключение и включение прибора, а также за управление яркостью подсветки.
Иногда случается так, что прибор светит очень тускло или вообще не работает. Причиной этого является чуть другая маркировка кабелей. В таком случае белый провод будет минусом, а черный – управлять прибором. Датчик напряжения ставится на место, где обычно располагаются часы, но в ряде случаев бывает так, что свободного места нет на приборной панели, поэтому приходится делать специальное отверстие.
Говоря непосредственно о подключении, скажем, что схем существует большое количество.
Но мы рассмотрим, как это осуществить на примере вольтметра, что оснащен импульсным стабилизатором. Корпус устройства может иметь поверхность рельефного типа. То есть речь о том, что рамка вокруг дисплея будет выступать над поверхностью автомобильной панели. Из-за этого вольтметр не будет проваливаться внутрь и станет скрывать неровности краев самодельного отверстия.
Обычно подключение вольтметра производится посредством трех контактов, что располагаются на корпусе датчика. Тогда для этого еще понадобится четырехжильный кабель от обычного компьютерного дисковода. Широкий разъем IDE-формата отрезается, а остальные провода прикрепляются при помощи пайки к контактам проводки автомобиля. Четырехпиновый контакт обеспечивает отличное соединение и, если в этом есть необходимость, позволяет быстро и без каких-либо серьезных усилий и временных затрат осуществить замену вольтметра, если он вышел из строя.
Вне зависимости от того, какое вольтметр имеет строение, перед его установкой в автомобиль, следует детально изучить схему проводки, а также внимательно прочитать инструкцию, что идет в комплекте с устройством.
Подробнее смотрите далее.
Система электроснабжения автомобилей состоит из двух источников: аккумуляторных батарей и генераторной установки переменного тока. Кроме того, в систему входит ряд промежуточных реле, выключатель массы батарей и замок-выключатель приборов и стартера
Схема включения изделий системы электроснабжения показана на рис. 1.
Генераторная установка (ГУ) Г273А представляет собой генератор переменного тока со встроенным выпрямительным блоком и интегральным регулятором напряжения (ИРН).
Техническая характеристика генераторной установки
- Номинальная мощность, Вт - 800
- Номинальное напряжение, В - 28
- Выпрямленный ток, не менее, А - 28
Номинальная частота вращения ротора при температуре окружающей среды и ГУ 25 ± 10˚С и напряжении 27----- 28 В, мин-1:
- - при токе нагрузки 10 А, не более - 1550
- - при токе нагрузки 20 А, не более - 2100
Максимальная частота вращения ротора, мин-1 - 8000
Ток возбуждения, А - 3,3
Напряжение настройки ИРН при токе нагрузки 20 А, частоте вращения ротора ГУ 3500 ± 200 мин-1 , температуре окружающей среды 25 ± 5 °С и включенной аккумуляторной батарее, В:
давление щеточных пружин на щетки при сжатии пружин до 17,5 мм, кгс – 0,3
Масса ГУ без шкива не более, кг – 5,4
Генератор (рис. 2) представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением и является одним из источников питания электрооборудования.
Снабжен выпрямительным блоком и интегральным регулятором напряжения.
Малогабаритный интегральный регулятор напряжения Я120М служит для поддержания в заданных пределах напряжения, вырабатываемого генератором.
Регулятор представляет собой электронное устройство, закрытое крышкой и залитое специальным герметиком. На регуляторе имеются 4 вывода.
В щеткодержателе также установлено подпиточное сопротивление 3 величиной 75 Ом, служащее для обеспечения надежного возбуждения генераторной установки на низких оборотах двигателя.
Электрическая схема соединения генератора с регулятором напряжения показана на рис. 4.
Техническое обслуживание генератора
После 50 000 км пробега автомобиля и в дальнейшем при каждом ТО-2 необходимо снять ГУ с двигателя, разобрать, проверить состояние шарикоподшипников и электрощеток. Поврежденные подшипники и щетки, изношенные до размера 8 мм, следует заменить.
В процессе эксплуатации автомобилей необходимо также соблюдать следующие правила:
- - при мойке двигателя избегать прямого попадания воды в ГУ.
Возможные неисправности генераторной установки и способы их устранения
Нет зарядного тока: стрелка указателя напряжения находится в красной зоне шкалы
Проверить силовую цепь и цепь возбуждения по схеме и устранить неисправность
Нет зарядного тока: стрелка указателя напряжения находится в красной зоне шкалы
- Загрязнены или замаслены контактные кольца ротора генератора
Протереть контактные кольца салфеткой, смоченной в бензине
Снять щеткодержатель, вынуть щетки, удалить пыль
Зарядный ток есть: стрелка указателя напряжения находится в зеленой зоне шкалы
При включении большой нагрузки (фары или фары прожекторы), а также при увеличении частоты вращения вала двигателя зарядный ток уменьшается.
Стрелка входит в красную зону.
- Ослабло натяжение ремней
- Неисправен выпрямительный блок
Заменить выпрямительный блок
- Обрыв в обмотках статора генератора
Заменить ИРН или статор
Ремонт генератора
Для ремонта генераторная установка снимается с двигателя, для чего необходимо (рис. 5):
- - отключить выключатель массы батарей;
- - отсоединить провода от клемм
- - ослабить болт 1 (см. рис. 5) планки натяжения ремней;
- - ослабить гайку 11 крепления ГУ;
- - ослабить болт 15 крепления пальца;
- - вывернуть болт 1;
- - придерживая ГУ, чтобы не сломать крепежные кронштейны, вывернуть болт 17;
- - вынуть палец 14; снять ремни со шкива; снять ГУ с двигателя.
Снятую с двигателя ГУ надо очистить от пыли и произвести ее разборку в следующем порядке (см. рис. 2):
После разборки детали и узлы ГУ необходимо осмотреть, убедиться в отсутствии повреждений, а также проверить исправность обмоток, выпрямительного блока и регулятора напряжения.
Высота щеток должна быть не менее 8 мм. Изношенные щетки надо заменить.
Шкив, имеющий сколы, также подлежит замене. Износ ручьев шкива проверяется штангенциркулем по двум роликам диаметром 9 мм, вложенным в ручьи.
Размер по роликам должен быть не менее 83,5 мм. В случае меньшего размера шкив необходимо заменить. Поломки или трещины в крышках также недопустимы — такие крышки подлежат замене.
Внимательно осматриваются подшипники. Если внешним осмотром нарушений в подшипниках не отмечено, их можно использовать для дальнейшей эксплуатации.
При осмотре крышки 7 следует обратить внимание на выработку отверстия под подшипник. Выработка (овальность) образуется в верхней части отверстия. Необходимо измерить величину этой выработки.
Размер отверстия под подшипник выполняется Ø 35 мм. Допускается увеличение размера до 35,40 мм. Если размер больше допустимого, крышку необходимо заменить.
Отверстия под подшипник в крышке со стороны привода выполняются Ø 47+0,02 мм. Допускается износ до размера Ø 47,04.
Отверстия в кронштейнах крышек должны быть в пределах размера Ø 10,2+0,24. В случае выработки запрессовываются новые втулки и рассверливается отверстие до указанного значения.
При осмотре ротора генератора следует убедиться в надежности крепления подшипников на валу ротора.
Шейки вала выполняются Ø 15 мм под подшипник в крышке со стороны контактных колец и Ø 17 ± 0,06 мм под подшипник в крышке со стороны привода.
Допускаются размеры шеек вала соответственно Ø 14,94 и 16,9 мм. Если шейки имеют меньший размер, то ротор необходимо заменить.
Ротор проверяется на витковое замыкание и замыкание обмотки возбуждения на корпус.
Сопротивление обмотки ротора должно быть 3,7 ± 0,2 Ом при температуре +25 °С. Уменьшение сопротивления свидетельствует о наличии виткового замыкания, и ротор подлежит замене.
Может иметь место отпайка проводов от контактных колец. В этом случае провода необходимо припаять к кольцам и место пайки закрасить.
Если кольца ротора имеют выработку, то их необходимо проточить с последующей полировкой.
Диаметр колец должен быть не менее 30,0 мм; при размере менее 30 мм кольца подлежат замене.
Статор генератора проверяется на замыкание обмотки на корпус. Проверка производится аналогично проверке ротора контрольной лампой.
Обмотка статора может иметь витковое замыкание. Это приводит к перегреву катушек статора и выходу их из строя.
Недостаток определяется внешним осмотром по изменению цвета катушек и нарушению их надежной, без люфтов, посадки в статорные пазы. Статор с поврежденными катушками необходимо заменить.
Исправность выпрямительного блока проверяется контрольной лампой напряжением не выше 24 В, как показано на рис. 6.
Блок проверяется в прямом и обратном направлениях.
При измененной полярности (см. рис. 6, б) лампа гореть не должна. Если эти условия не соблюдаются, то блок неисправен и подлежит замене.
Интегральный регулятор напряжения проверяется с помощью контрольной лампы, подсоединяемой к источнику постоянного напряжения 24 — 26 В (рис. 7).
При исправном регуляторе контрольная лампа горит полным напряжением равномерно. Если лампа не горит или горит неполным накалом, или происходит мигание — ИРН неисправен, и его надо заменить.
После проверки деталей и узлов ГУ, разбраковки и замены деталей, сборка ведется в обратной последовательности.
Собранную ГУ проверяют проворачиванием за шкив от руки. Ротор должен вращаться легко, без заеданий и стуков, что свидетельствует о правильной сборке.
Далее генератор необходимо проверить на работоспособность, для чего установка помещается на стенд.
Используются стенды моделей 532М, КИ-968 или любые другие, позволяющие изменять частоту вращения ротора от 0 до 5000 мин-1 , а также измерять рабочий ток до 30 А с точностью не менее 2 А и напряжение до 30 В с точностью до 0,1 В.
Порядок подключения ГУ к стенду определяется инструкцией на стенд.
Собирается схема, показанная на рис. 4. Выключателем 2 подключают ГУ и начинают вращать ротор, доводя частоту его вращения до 4000 ± 500 мин -1 .
Исправная ГУ должна отдавать рабочий ток, что отмечается по амперметру. Величина тока зависит от степени заряда батарей 1.
Проверенная таким образом ГУ может быть установлена на двигатель. Монтаж производится в порядке, обратном демонтажу.
Амперметр . Часто слышу о том, что это ненужный прибор и его нужно убрать. Но на копейке его нет, а есть сигнализатор контроля заряда АКБ. Однако он может гореть даже тогда когда заряд идёт, просто реле заряда неисправно и не размыкает цепь лампы.
Вольтметр намного удобнее, и его подключают параллельно нагрузке и он показывает точные значения. Вот как раз его точные значения могут отвлекать от управления транспортным средством.
Другое дело амперметр-просто показывает что идёт заряд и всё. Дешево и сердито. Как и сам Москвич. Поэтому мне нравится прибор.
Да, может замкнуть банка в АКБ, напряжение упадёт, а амперметр будет показывать заряд. И состояние контактов амперметра тоже требует внимания-ведь через него проходит весь ток бортовой цепи. Прервалась цепь через амперметр-всё пропало Шеф)))). Но как приятно, включил потребитель при включенном зажигании -стрелочка туда, завёл двигатель-стрелочка сюда. И по барабану, что у тебя ни одна скорость не включается и тормозов нет-включил, помаслал, выключил, закрыл и пошёл домой)))
Как же подключается амперметр? Вспомним физику-амперметр подключается в электрическую цепь последовательно соблюдая полярность.
"А если физику в школе не учил?". Тогда иди на драйв 2-там куча таких)))
Самое интересное, что и схемы на Москвич с грубейшими ошибками. Вот примеру одна из них
Всё хорошо в этой схеме, кроме одного. Плюс от АКБ должен подключатся, через контактный болт стартера к минусу амперметра! Плюс от генератора-к плюсу амперметра. На схеме всё наоборот.
Так будет правильней
Вот нашёл старого ветерана ралли Гундоровка-огород, родной амперметр дедушкиного Москвича ИЖ 412 ИЭ 1981 г.в.
Одна из ножек болталась в кронштейне. Скорее всего поэтому дедушка и заменил его. Я положил шайбу и подтянул гайку ножки.
Решил проверить его с помощью лампы 21w и зарядного устройства.
К плюсу зарядного подключил минус амперметра, к плюсу амперметра-лампу и далее на минус зарядного.
В современном легковом автомобиле много электроники, какие процессы происходят во время поездки, многим автолюбителям не понять, да и не нужно это.
В автомобиле, одной из необходимых деталей — является аккумуляторная батарея (АКБ). Точнее, без нее — не заведется и не будет работать автомобиль.
Для контроля АКБ, раньше на автомобиле использовали амперметр, позже начали устанавливать вольтметр. Для контроля зарядки на автомобилях ВАЗ, использовали красную лампочку с АКБ иконкой.
На автомобилях ВАЗ, по просьбе владельцев, устанавливали амперметр от ГАЗ-53. Провод, идущий от АКБ к генератору, удлиняли и подключали амперметр, который устанавливали в салоне авто.
Для определения зарядки АКБ на работающем двигателе, водитель видел отклонения амперметра на щитке приборов.
Для подключения амперметра на автомобиле, силовые провода проходят через щиток приборов, или на соединениях устанавливают специальный шунт. Шунт идет в комплекте с амперметром.
На автобусах ЛАЗ-667, шунт подключен силовым проводом, который проходит в моторном отсеке. В разницу потенциала, на концах шунта, прибор определяет заряд или разряд АКБ.
Амперметры измеряют силу тока, поэтому на автомобилях КАМАЗ, где бортовое напряжение 24 вольта, я лично устанавливал при ремонте авто, амперметры от ГАЗ-53, только патрон освещения с лампочкой, мне приходилось менять.
В предприятии, где я работал, был КАМАЗ-5320, на котором водитель дополнительно установил вольтметр. При включении массы АКБ, я видел на приборе напряжение аккумуляторов.
После запуска двигателя, заряд АКБ водитель определял по амперметру, стрелка которого потихоньку устанавливалась на (ноль), в этот момент бортовое напряжение поднималось до 28V.
В момент включения потребителей электричества, на авто КАМАЗ, стрелка амперметра немного шевелилась и замечалось изменение напряжения бортовой сети автомобиля.
На грузовых автомобилях УРАЛ-4320 и ГАЗ-3309 — используют амперметр и контрольную лампу заряда АКБ.
На некоторых генераторах, без подключения контрольной лампы, зарядка автомобиля не происходит.
На более современные генераторы требуется более сложное подключение, где установлен сложный реле регулятор напряжения.
В последние годы, на автомобилях штатно устанавливают вольтметры, которые указывают напряжение бортовой сети. Для определения зарядки и бортовой сети на автомобиле, продают электронные вольтметры.
Во время обслуживания и диагностики автомобиля, несложно точно установить бортовое напряжение авто и заряд АКБ.
При отсутствии зарядки АКБ на автомобиле, раньше обучали водителей устранять неисправность. В настоящее время, даже специалисту трудно на дороге без инструмента наладить авто.
На современном мультимедийном щитке приборов автомобиля, могут установить функцию показа напряжения и при неисправности заряда АКБ, она проинформирует водителя.
Современный автолюбитель ремонт своего автомобиля не производит, как чаще показывает мой личный опыт, автолюбитель обращается в сервис.
Проще говоря, если на щитке прибора рабочего авто появились желтые иконки, то стоит посмотреть или обратиться в сервис.
С появлением иконки красного цвета, движение не желательно, срочно требуется устранить неисправность.
Подписывайтесь на мой канал здесь , ставьте лайк и делитесь в соцсетях, Спасибо!
Амперметр – прибор, дополняющий вольтметр. Используется там, где нет возможности установить полноценный ваттметр либо воспользоваться мультиметром. Его назначение – облегчить обслуживание и ремонт электроустановок, находящихся под постоянной нагрузкой, вовремя выявить готовящиеся поломки и принять скорейшие меры к их устранению. Например, амперметр позволяет оценить состояние аккумулятора в автомобиле и спрогнозировать, когда потребуется замена изношенной аккумуляторной батареи на новую.
Устройство
У стрелочных амперметров основа прибора – простейший электромагнитный (или иного типа) гальванометр или электроизмерительная головка.
Электромагнитный амперметр
Сам по себе гальванометр работает как нечто среднее между милливольтметром и микроамперметром. Включать его в цепь без нагрузки и балластных сопротивлений нельзя – обмотка катушек не рассчитана на значительную силу тока, что нужна силовым электроустановкам и потребителям, подключённым к ним: с большой долей вероятности его обмотка сгорит. Аналоговый гальванометр устроен следующим образом. В поле постоянных магнитов вращается катушка, по которой в момент подключения прибора начинает идти ток. Вырабатывая собственное магнитное поле, катушка поворачивается на определённый угол – пропорционально пропускаемому через неё току. А поворачиваться её заставляет вращательный момент, образующийся при взаимодействии поля постоянного магнита и поля катушки.
Вместе с катушкой поворачивается и стрелка, жёстко закреплённая на ней. Вся эта конструкция закреплена на неподвижной оси, расположенной в центре магнитного зазора. Плоская пружина, прикреплённая одним концом к жёсткой основе (каркасу) прибора, а другой – к оси со стрелкой, при выключении гальванометра из электрической цепи заставляет стрелку вернуться в исходное положение.
Помимо возвращающей пружины, на противовесе стрелки находится балансир – металлическая нить из мягкого и достаточно эластичного металла (например, платины), уравновешивающая стрелку и не дающая её концу задевать за шкалу – алюминиевую пластину с проградуированными делениями, закреплённую в качестве плоской рамки на лицевой части внутренностей гальванометра. В ряде случаев, чтобы не тратить дорогую платину, на противовес стрелки напаивается капля какого-нибудь легкоплавкого сплава (точно в миллиграммах или в сотнях микрограммов). Если балансир порвётся – результаты измерений будут неточными и прерывистыми либо вообще никакими. Правила обращения с гальванометрическим амперметром строго-настрого запрещают его бросать, подвергать жёсткой вибрации и сильным ударам – измерительные головки ломаются очень легко.
Магнитоэлектрический
Удерживает постоянный ток малых значений. Измерительная головка – магнитоэлектрическая система со шкалой, содержащей определённую градуировку.
Термоэлектрический
Создан для цепей быстропеременного тока с частотой в сотни и тысячи герц. Основа такого амперметра – магнитоэлектрическая головка. Он состоит из отрезка проводника, к которому подсоединена термопара. Ток, нагревающий проводник, приводит к выделению тепла, улавливаемого термопарой. Теплоизлучение отклоняет рамку со стрелкой на расчётный угол, линейно зависящий от величины проходного тока.
Электродинамический
Его назначение – измерять ток в быстропеременных электроустановках, работающих на повышенной (до 200 Гц) частоте. Для электродинамических амперметров подойдёт помещение или отсек, где полностью отсутствуют лишние электромагнитные поля. Однако они высокоточны и применяются для регулярной поверки замерителей всех остальных типов.
Ферродинамический
Каркас ферродинамического замерителя исполнен из ферромагнетика, железного сердечника и статичной катушки. Он обладает классом точности, присущим электродинамическому амперметру, но нечувствителен к электромагнитным помехам (паразитным полям).
Цифровой
Цифровой амперметр (в идеале – мультиметр) лишён гальванометрической измерительной головки. Вместо гальванометра используется целая система: датчики подаваемого на измерение тока, АЦП, процессор с ПЗУ и оперативной памятью, дисплей с контроллером вывода значений снимаемых показаний. Для записи показаний на внешний носитель может прилагаться microUSB-порт или Wi-Fi/Bluetooth-радиомодуль – это позволяет подключить амперметр или мультиметр к ПК, смартфону или планшету, и использовать специальное приложение для работы с ним.
Принципиальная схема амперметра
В простейшем амперметре, рассчитанном на один диапазон измерений – например, 0… 10 А, – параллельно гальванометру подключён шунт. Это низкоомный резистор с сопротивлением 0,01… 1 Ом. Грубый расчёт производится по закону Ома – сила тока равна частному от деления ЭДС (напряжения) сети (цепи) питания на значение сопротивления.
Схемы подключения
Имея представление о сопротивлении шунта амперметра, вы уже знаете, как его правильно подключить.
Включение в цепь
Нюансы при подключении амперметра к автомобилю
Заводская комплектация для большинства иномарок уже предусматривает проградуированные этим же автозаводом шунт и амперметр, включаемый последовательно с аккумуляторной батареей через плюсовой провод. Если стрелка после успешного старта авто зашкаливает и не возвращается в нулевое положение – аккумулятор испорчен и подлежит замене на новый.
Установка шунта
Сопротивление шунта равно внешнему сопротивлению подключаемой нагрузки (например, мощного светильника или фары), умножаемому на отношение тока, проходящего через сам амперметр, к разности общего тока в цепи и тока самого амперметра. Ток, протекающий через шунтирующий резистор, во много раз больше тока, следующего через обмотку гальванометра. Обратное верно для сопротивления гальванометра и шунта.
Использование трансформаторов
Для измерения силы тока постоянного напряжения или низкого переменного напряжения можно обойтись лишь одним шунтом. Если речь идёт о замерах переменного тока с высоким потенциалом, то, кроме выпрямительного диодного моста, прибору требуются измерительные трансформаторы по току. Зная, какое напряжение в электрической цепи (например, 1 кВ), вы можете воспользоваться повышающим напряжение трансформатором. Его первичная обмотка, имеющая низкое сопротивление, намотанная толстым проводом, включается последовательно с подающей питание линией (в её разрыв). Вторичная же, вырабатывающая высокую ЭДС, подключена к амперметру. Благодаря низкому сопротивлению самого прибора, трансформатор переходит в режим замыкания, т. е. максимально нагружен.
Если вы верно подобрали соотношение витков обеих обмоток – вам откроется возможность при малом токе, проходящем через сам прибор, измерять ток больших значений во внешней цепи. Чтобы получить значение тока, проходящего по первичной обмотке, умножьте измеренное значение на трансформирующий множитель. В амперметрах, где трансформатор тока постоянно встроен и не отсоединяется после окончания измерений, а остаётся в приборе и дальше, шкала уже оптимально проградуирована. Чтобы никого из персонала случайно не убило током высокого напряжения, один из выводов со вторичной обмотки и магнитопровод (пластины) трансформатора заземляют.
Вторичную обмотку и магнитопровод изолируют по отдельности. Они размещены внутри проходного корпуса, по каналу которого и проходит шунт с измеряемым в цепи током. Такие трансформаторы тока называются проходными.
Измерительные токовые трансформаторы обладают своей погрешностью – по углу сдвига фаз токов и по коэффициенту трансформации. В первом случае считается сдвиг (поворот) фазы от положения в 180 градусов, становящийся причиной значительной погрешности в показаниях ваттметра, включённого в эту же цепь. Класс точности по трансформирующему множителю оценивается по потерям от номинала – 0,02… 1 и более.
Применение токовых клещей
50-амперные шунты не выходят за пределы корпуса прибора. Но если речь идёт о токе большем, чем 50 А – используются так называемые токоведущие крокодилы или токовые клещи. Во втором варианте калибруется уже не сам гальванометр, а шунт. Параллельно ему включается милливольтметр с напряжением в 45–150 милливольт. Цель – обеспечить отклонение стрелки прибора на расстояние, не больше, чем вся шкала.
Определение постоянного и переменного тока
Для постоянного тока не требуется никаких особых схем – есть миллиамперметр, мощный шунт с сопротивлением в сотые и тысячные доли Ома. Они включаются между собой параллельно – и вся установка помещена в разрыв цепи. Для переменного же тока требуется способ с трансформатором тока, включённым по вышеописанной схеме. Чтобы стрелка не колебалась около нуля шкалы с частотой в 50 и более герц, используют диодный выпрямитель. Это один диод или диодный мост. Номинал диода по напряжению должен быть достаточно высок. Таким образом вы избежите электрического пробоя и последующего выхода прибора из строя.
Градуировка шкалы
Градуировка шкалы гальванометра (не готового амперметра) условная – она зависит от следующих параметров:
- веса стрелки и катушки с эмальпроводом, увлекающей её за собой;
- силы магнита (или намагничивающей катушки-статора, если постоянный ферритовый магнит не ставился);
- жёсткости возвращающей пружины;
- чёткости работы балансира стрелки.
В зависимости от того, какой прибор собирается на базе гальванометра – амперметр, вольтметр или омметр – градуировка производится согласно шунтам и принципиальной схеме прибора.
О том, как правильно подключить амперметр, смотрите в следующем видео.
Читайте также: