Амперметр для чего?

Ампе́р (обозначение: А) — единица измерения силы электрического тока в системе СИ, а также единица магнитодвижущей силы и разности магнитных потенциалов (устаревшее наименование — ампер-виток).

1 Ампер это сила тока, при которой через проводник проходит заряд 1 Кл за 1 сек.

\

Одним Ампером называется сила постоянного тока, текущего в каждом из двух параллельных бесконечно длинных бесконечно малого кругового сечения проводников в вакууме на расстоянии 1 метр, и создающая силу взаимодействия между ними 2×10−7 ньютонов на каждый метр длины проводника.

Ампер назван в честь французского физика Андре Ампера.

Сила тока – это такая физическая величина, которая показывает скорость прохождения заряда q через S поперечное сечение проводника за одну секунду t.

Сила тока – пожалуй, одна из самых основополагающих характеристик электрического тока. Она обозначает заглавной буквой I латинского алфавита и равняется Δq разделить на Δt, где Δt – это время, в течение которого через сечение проводника протекает заряд Δq.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 А декаампер даА daA 10−1 А дециампер дА dA
102 А гектоампер гА hA 10−2 А сантиампер сА cA
103 А килоампер кА kA 10−3 А миллиампер мА mA
106 А мегаампер МА MA 10−6 А микроампер мкА µA
109 А гигаампер ГА GA 10−9 А наноампер нА nA
1012 А тераампер ТА TA 10−12 А пикоампер пА pA
1015 А петаампер ПА PA 10−15 А фемтоампер фА fA
1018 А эксаампер ЭА EA 10−18 А аттоампер аА aA
1021 А зеттаампер ЗА ZA 10−21 А зептоампер зА zA
1024 А йоттаампер ИА YA 10−24 А йоктоампер иА yA
применять не рекомендуется

Физическое значение данного параметра состоит в следующем:

  • Элементарные частицы постоянно текут по бесконечно тонким и длинным проводникам в одном направлении;
  • Цепь находится в вакууме, и потенциалы расположены параллельно друг к другу с расстоянием в один метр;
  • Сила притяжения или отталкивания между ними составляет 2*10-7 Ньютона.

На практике такие условия даже в лаборатории воспроизвести невозможно, поэтому для установления эталона и тарирования измерительных приборов специалисты мерили уровень взаимодействия, возникающий между двумя катушками с большим количеством проводов минимального сечения.

Связь с другими единицами СИ

Если сила тока в проводнике равна 1 амперу, то за одну секунду через поперечное сечение проходит заряд, равный 1 кулону.

Если конденсатор ёмкостью в 1 фарад заряжать током 1 ампер, то напряжение на обкладках будет возрастать на 1 вольт каждую секунду.

Сокращённое русское обозначение а, международное А. Весьма малые токи (например, в радиолампах) измеряются в тысячных долях а — миллиамперах (ма или mА), а особо малые токи — в миллионных долях а — микроамперах (мка или μА). Человек начинает ощущать проходящий через его тело ток, если он не ниже 0,5 ма. Ток в 50 ма опасен для жизни человека. Квартирный ввод рассчитывается на ток силой от 5 до 20 а; ток ламп накаливания мощностью 60 вт при напряжении 127 в имеет около 0,5 а.

Ампер-час — единица количества электричества, применяемая для измерения ёмкости аккумуляторов и гальванических элементов. Сокращённое русское обозначение а-ч, международное Аh. Один а-ч равен количеству электричества, проходящему через проводник в течение 1 часа при токе в 1 ампер. 1 а-ч = 3600 кулонам (основным единицам количества электричества).

Упрощенно электрический ток можно рассматривать как течение воды по трубе, то есть протекание электрических зарядов по проводу можно сопоставить с протекание воды по трубе. Так вот, по сути, скорость этой «воды», а именно скорость зарядов в проводе, она и будет прямым образом связана с силой тока. И чем быстрее «вода» течет по «трубе», а именно чем быстрее вместе все носители заряда двигаются по поводу, тем сила тока будет больше.

Как вы думаете, большая ли это сила тока в 1 ампер? Да, это большая сила тока, но на практике можно встретить различные силы тока: и миллиамперы, и микроамперы, и амперы, и килоамперы, и все они довольно разные.

На панели электроизмерительного прибора (ЭИП) указывают следующие обозначения основных характеристик ЭИП:

а) название прибора: амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры, счетчики и др.

б) род тока: приборы постоянного тока, переменного тока и приборы постоянного и переменного тока.

в) система измерительного механизма прибора: магнитоэлектрическая, электромагнитная, электродинамическая, индукционная, тепловая и др.

Разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины называется абсолютной погрешностью прибора:

,

(1)

А – показания рабочего прибора;

Ад– действительное значение величины (показание образцового прибора). Выраженное в процентах отношение абсолютной погрешностью прибора к наибольшему значению, которое может быть измерено по шкале этого прибора, называется относительной приведенной погрешностью прибора γ.

,

(2)

Апр – наибольшее значение величины, которое может быть измерено данным прибором (предел измерения прибора).

Наибольшую допустимую относительную приведенную погрешность прибора называют классом точности этого прибора.

Класс точности прибора наносят на шкалу ЭИП в виде числа из двух значащих цифр, иногда обведенных окружностью, иногда подчеркнутых. Шкала прибора служит для отсчета значения измеряемой величи­ны.

Делением шкалы называется расстояние между двумя ближайшими друг к другу отметками на шкале.

Ценой деления С называется значение электрической величины, приходящееся на одно деление шкалы:

,

(3)

,

(4)

где dА – изменение измеряемой величины, а dx, d j — соответственно линейное или угловое перемещение указателя.

Чувствительностью прибора (S) называется величина, обратная цене деления шкалы:

.

(5)

Например, имеется прибор, который может измерить напряжение от 0 до 250В (250В — предел измерения). Шкала этого прибора разделена, на 50 делений. Тогда:

С=250:50=5В/дел, а S=50:250= 0,2 дел/В.

Шкалы бывают равномерными и неравномерными. На шкале с помощью условных знаков дается подробная техническая характеристика прибора.

На шкале прибора указывают:

1) его наименование или буквенное обозначение.

Например, mA или mAи т.д. По наименованию единицы измеряемой величины дается наименование прибора.

2) Класс точности. Класс точности указывают в виде числа из одной или двух значащих цифр (например – 0,5 или 2,5).

3) Род тока – постоянный /— / или переменный / ~ /, постоянный и переменный – ~ .

4) Система измерительного механизма прибора. Она обозначается на шкале специальным знаком, представляющим собой схематическое изображение основного узла, от которого зависит принцип действия прибора (смотри таблицу 1).

Например:

  • магнитоэлектрическая система – ,
  • электромагнитная система – .

5)Символ установки прибора при измерениях:

  1. вертикальное – , ┴
  2. горизонтальное – →, ┌┐
  3. или под углом –

6) Пробивное напряжение изоляции. На шкале указана величина напряжения, при котором была испытана прочность изоляции, обозначается она так:

7) Степень защищённости от внешних магнитных полей.

Степень защищенности от внешних магнитных полей обозначают римскими цифрами I, II, III, IV. Меньшая цифра означает лучшую защиту.

8) Условия работы прибора при соответствующей температуре и относительной влажности обозначаются на шкале буквами:

  1. А – нормально, работает при –10 до +35С° и ƒ до 80%,
  2. Б – Т от –20 до +50С° и ƒ до 80%,
  3. В – Т от –40 до +60 С° ƒдо 98%.

9) Абсолютная погрешность прибора

Абсолютная погрешность, которую дает измерительный прибор при измерениях величины U, рассчитывается по формуле:

.

(6)

10) На шкалу прибора наносят также марку завода-изготовителя, заводской номер, год выпуска и тип прибора.

Обозначения основных систем измерительных механизмов электроизмерительных приборов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Обозначения электроизмерительных механизмов приборов

Наименование прибора

Условное

обозначение

Наименование прибора

Условное обозначение

Прибор магнитоэлектрический с подвижной рамкой

Прибор электродинами­ческий

Логометр магнитоэлект­рический

Прибор ферродинами-ческий

Прибор магнитоэлект­рический с подвижным магнитом

Логометр электродина­мический

Логометр магнитоэлект­рический с подвижным магнитом

Логометр ферродинами-ческий

Прибор электромагнит­ный

Прибор индукционный

Прибор электромагнит­ный поляризованный

Логометр индукционный

Логометр электромаг­нитный

Прибор электростати­ческий

Каждый электроизмерительный прибор имеет установленные ГОСТом обозначения, которые наносят на корпус, шкалу и у клемм.

Обозначение измеряемой величины. Его указывают обычно на шкале в виде единиц измерения, в которых градуирован прибор. Например, mA (мА), mV (мкВ) и т.д. По наименованию единицы измеряемой величины дается наименование прибора. Высокочувствительные приборы, не имеющие стандартной градуировки, называются гальванометрами.

Класс точности. Класс точности указывают в виде числа, которое наносят на шкалу прибора (например, 0,5).

Род и частота тока. Приборы для измерения тока в цепях имеют на шкале следующие обозначения: при постоянном токе — , переменном ~, постоянном и переменном ? . Приборы переменного тока, работающие на частотах, отличающихся от 50 Гц, имеют обозначение, например 500 Hz ; приборы, пригодные к работе в некотором диапазоне частот, имеют обозначение, например, 45- 550 Hz

Рабочее положение прибора и испытательное напряжение изоляции. Если отклонение рабочего положения прибора достигает допустимого угла, то дополнительная погрешность не превышает величины класса точности данного прибора. Допустимый угол наклона составляет для приборов: обыкновенных и с повышенной механической прочностью — 10°; для переносных класса точности 0,5-1,0 — 20°, а класса точности 1,5-4,0 — 30°.

Рабочее положение прибора указывается на шкале: — горизонтальное положение; + — вертикальное; ∠ 40° — наклонное положение (угол наклона 40° к горизонту).

Испытательное напряжение изоляции — это напряжение, которое может быть приложено между токоведущими частями и любой металлической деталью, касающейся корпуса прибора. На старых типах приборов испытательное напряжение изоляции обозначается ?2 кВ,

Температуро — и влагоустойчивость. Приборы градуируют при температуре 20° к относительной влажности до 80 %,,однако они могут эксплуатироваться и при других температурах. По диапазону рабочих температур электроизмерительные приборы делят на пять групп: 1) группа А (на шкале значок А не ставится) — +10…+35 °С, относительная влажность до 80 %; 2)группа Б (значок Б указывается на шкале) — -30 …+40 °С, относительная влажность до 90 %; 3) группа B1 — -40. ..+50 °С, относительная влажность до 95 %; 4) группа В2 — -50…+60 °С, относительная влажность до 95%; 5) группа В3 — -50…+80 °С, относительная влажность до 98 %. Отклонение температуры окружающего прибор воздуха от нормального (или от обозначенной на приборе) вызывает температурную погрешность, которая может достигать значительной величины.

Перечень всех условных обозначений, наносимых на электроизмерительные приборы, приведен в ГОСТе 23217-78 «Приборы электроизмерительные аналоговые с непосредственным отсчетом. Наносимые условные обозначения».

Расшифровка условных обозначений (таблица 1.)

Таблица 1

Обозначение Расшифровка
1,5 Класс точности 1,5
Постоянный ток
~ Переменный (однофазный) ток
~ Постоянный и переменный токи
Трехфазный ток
Прибор магнитоэлектрической системы
Прибор электромагнитной системы
Прибор электродинамической системы
Прибор индукционной системы

, ,

Прибор устанавливается горизонтально, вертикально, под углом 600
Изоляция прибора испытана при напряжении 3 кВ

На схемах и лицевой панели прибора род измеряемой величины указывается с помощью условных обозначений (таблица 2)

Таблице 2

Наименование прибора Условное обозначение
Амперметр А
Вольтметр В
Ваттметр W
Варметр var
Омметр Ω
Гальванометр Г
Счетчик ватт-часов Wh

Основная информация, которую можно получить
о приборе по его шкале

Рис. 7. Шкала измерительного прибора

1. Знак μА означает, что данный прибор является микроамперметром

2. Максимальное значение шкалы равно 100. Это означает, что предел измерения данного прибора 100 мкА

4. Знак «–» означает, что прибор предназначен для работы на постоянном токе.

5. Знак означает, что измерительный механизм прибора имеет магнитоэлектрическую систему.

6. Знак означает, что изоляция прибора испытана напряжением 2000 В.

7. Число «1,5» определяет класс прибора. То есть относительная погрешность прибора составляет 1,5 %. Прибор относится к классу технических приборов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *