Что такое амперметр: виды и применение

Вас интересует, как можно измерить силу тока электричества и какой прибор для этого использовать? Постараемся ответить на эти вопросы максимально подробно. Итак, с целью измерения силы тока всегда использовался прибор, который называют амперметр. В любом проводнике, по которому течет ток, с помощью этого прибора можно измерить его силу. Характеризуется такая сила количеством электронов, проходящих в проводнике за определённую единицу времени. Конечно, все электроны невозможно замерить — их миллиарды. Поэтому и придумали единицу, которая измеряет силу тока – ампер. Именно в этом значении и отображает свои показания амперметр. Кроме замера ампер, амперметр может определять и другие значения, такие как мкА – микроампер, и мА – миллиампер. Но в двух последних случаях такое устройство будет носить немного другое название – миллиамперметр и микроамперметр. В статье мы затронем только один прибор, который используется для замера ампер.

Типы амперметров

Устройства для определения силы тока могут быть аналоговыми и цифровыми. Среди аналоговых моделей применяется в основном 4 типа приборов:

• Магнитоэлектрический
• Электромагнитный
• Электродинамический
• Ферродинамический

Есть и другие типы, но эти наиболее интересны, так как применяются чаще всего. Каждый работает по своему принципу. Рассмотрим их более подробно.

Принцип работы устройства основан на взаимодействии катушки подвижного типа и магнитного поля постоянного магнита, расположенных внутри корпуса.

1 — корректор; 2 — противодействующие пружины; 3 — подвижная катушка; 4 — полюсные наконечники; 5 — стрелка; 6 — сердечник

К достоинствам прибора относится малое потребление мощности во время работы и хорошая измерительная чувствительность с низким коэффициентом отклонений. Также стоит отметить, что все электромагнитные амперметры имеют равномерную шкалу отображения необходимой характеристики. Поэтому можно сделать ровные замеры силы тока с максимальной точностью.

Лабораторная версия магнитоэлектрического амперметра

Из минусов прибора отмечается его сложное устройство, а именно наличие подвижной катушки. К тому же он работает исключительно от постоянного тока, так что это устройство нельзя назвать универсальным. Но несмотря на такие недостатки, магнитоэлектрический прибор пользуется большой популярностью и часто используется в самых разных сферах: как в лабораториях, так и на крупных предприятиях.

Это приспособление не имеет подвижной катушки, как у предыдущего вида. Его устройство очень простое. В нем расположен специальный механизм и сердечники. Но сердечник может быть всего один. Сердечники устанавливаются на ось.

Электромагнитный прибор обладает меньшим диапазоном чувствительности, в отличии от магнитоэлектрической модели. Соответственно, точность его замеров ниже. Но у него есть и преимущества, а именно работа как при переменном, так и при постоянном токе, поэтому им очень легко пользоваться.

Принцип работы этих моделей основан на взаимодействии полей тока, протекающих по магнитным катушкам. В приборе имеется как подвижная, так и неподвижная катушки. Это основное его преимущество – универсальность.

Недостаток прибора в том, что он слишком чувствителен, поэтому улавливает любые магнитные поля, находящиеся в радиусе его работы. Такие поля могут создавать достаточно сильные помехи, поэтому прибор необходимо использовать только в экранированных зонах.

Этот амперметр является самым точным и эффективным. Сторонние магнитные поля на него практически не оказывают никакого влияния. Соответственно, он не нуждается в дополнительном экранировании. Устройство этого надежного и прочного приспособления состоит из ферримагнитного замкнутого провода. Также в нем расположены неподвижная катушка и сердечник. Такая схема позволяет получить максимально надежные показатели. Именно поэтому ферродинамический амперметр часто применяется в государственных оборонных учреждениях. Им легко пользоваться, он удобен, а главное — все получаемые им показатели наиболее точны, в отличие от предыдущих разновидностей.

Амперметры данного типа предназначены для профессиональных высокоточных измерений

Кроме аналоговых амперметров, описанных выше, есть и другая разновидность, впитавшая в себя все современные технологии – цифровые амперметры. Сегодня они завоевывают все больше популярности. Это связано с тем, что подобное приспособление крайне удобно в работе, им легко пользоваться, к тому же прибор имеет небольшие размеры и выдает точные показания. Плюс ко всему — он очень мало весит. Цифровой прибор можно применять в самых разнообразных условиях, он не боится ни тряски, ни вибрации. Механический прибор с такими условиями не справится и не даст точных показаний, в отличие от цифрового.

Стоит отметить, что цифровые модели устойчивы к ударам, поэтому с ними можно работать в непосредственной близи с различными механизмами без страха повреждения прибора. В отличие от механических моделей, его можно использовать в горизонтальном и вертикальном положениях. С помощью цифрового циферблата можно следить за изменениями всех величин с максимально допустимой точностью и с минимальными погрешностями. На такой прибор не оказывают влияние ни атмосферные, ни температурные давления, что позволяет использовать его в условиях улицы.

Подключение амперметра

Чтобы снять точные замеры силы тока, прибор надо правильно подключить. Нужно правильно выбрать шунт: он должен быть немного ниже замеряемого тока. Для его крепления к амперметру используются расположенные на нем специальные гайки. Также обязательно надо отключить подачу тока на устройство.

Амперметр всегда подключается в цепь последовательно

Когда электронный или аналоговый прибор будет подключен в цепь с шунтом, важно проверить правильность полярностей. Это один из самых важных моментов. Только после этого подключается питание обесточенного прибора и проводятся замеры. Прибор, в зависимости от своего типа, показывает разные данные, и их точность напрямую зависит от того, по какому принципу работает амперметр.

Где применяются?

Механические и цифровые амперметры могут применяться в разных сферах. На предприятиях по производству тепловой или электрической энергии они получили широчайшее распространение. Кроме этого, их активно применяют различные лаборатории. Такой прибор находит применение и в:

• автомобилестроении
• строительстве
• точных науках

Но не только крупные организации используют данный прибор: он популярен и среди обычных людей. Практически любой опытный автолюбитель имеет подобное устройство для замеров показателей энергоснабжения своего транспорта.

Правила безопасности

Категорически запрещено подключать амперметр в сеть электропитания без подачи нагрузки на него. Если это правило не соблюдать, то прибор просто сгорит. Нельзя касаться оголенных проводов руками и другими частями тела во время замеров силы тока. Иначе можно получить электрический удар. Следует быть крайне внимательным и осторожным при работе с таким приспособлением, особенно с аналоговыми разновидностями.

Как правильно выбрать нужный прибор?

Прежде нужно определиться, что именно требуется от прибора. Если нужна маленькая погрешность во время замеров, то следует приобретать модель с сопротивлением около 0-0,5 Ом. Желательно, чтобы все контактные зажимы были покрыты антикоррозийным покрытием так же, как и другие элементы устройства.

Вид корпуса тоже имеет значение. Если он ровный и герметичный, то прибор будет работать без погрешностей, в него не попадет влага и не испортит его. Все это гарантирует максимальную долговечность и точность устройства.

Как должен храниться прибор?

Требования для хранения устройств для замера силы тока достаточно высоки, и чем точнее его измерительные способности, тем выше требования. От их соблюдения зависит срок службы и точность замеров. Поэтому важно поддерживать указанную в паспорте влажность и температуру в помещении, где хранится амперметр. Если он аналоговый, то недопустимы никакие механические воздействия, тряска, удары, падения. В случае с электрическими моделями все это незначительно. Рекомендуется каждые полгода проверять прибор в органах Госстандарта. И, конечно, самое важное – ознакомиться с правилами его эксплуатации и соблюдать их.