Амперметры постоянного тока стрелочные

Щитовые амперметры Ziegler PQ 48, PQ 72, PQ 96, PQ 144 (от 1 550 руб.)

Общее описание (pdf)

Система измерения магнитоэлектрическая, с подвижной катушкой

Класс точности 1,5
Габариты, мм

48×48 (PQ 48), 72×72 (PQ 72), 96×96 (PQ 96), 144×144(PQ 144)

Диапазоны прямых измерений 0-1mА, 0(4)-20mА, 0-60mА, 0-100А.
Для измерения токов более 100А используются милливольтметры серии PQ с измерительными шунтами.
Отклонение стрелки прибора 0-90°
Пример заказа PQ72 4-20mA шкала 0-200А с первичной поверкой

Шкалы сменные. Возможно изготовление шкал по желанию заказчика, в том числе цветных.

Щитовые амперметры Ziegler DSL 72, DSL 96 (от 3 700 руб.)

Общее описание (pdf)

Система измерения магнитоэлектрическая, с подвижной катушкой

Класс точности 1,5 (возможно 1.0)
Габариты, мм

72×72 (DSL 72), 96×96 (DSL 96)

Диапазоны прямых измерений 0-1mА, 0(4)-20mА, 0-600mА, 0-5А.
Для измерения больших токов используются милливольтметры серии DSL с измерительными шунтами.
Отклонение стрелки прибора 0-240°
Пример заказа DSL72 4-20mA шкала 0-100А с первичной поверкой

Шкалы сменные. Возможно изготовление шкал по желанию заказчика, в том числе цветных.

Компания «КИП плюс» предлагает приобрести щитовой амперметр постоянного тока под брендом Ziegler Instruments – один из лучших продуктов европейской индустрии измерительного оборудования. Мы являемся официальным и эксклюзивным дистрибьютором производителя, в связи с чем, высококачественный амперметр постоянного тока купить у нас можно по максимально выгодной цене.

Какой амперметр постоянного тока стрелочный купить можно на нашем сайте?

Вы имеете возможность выбрать аналоговый амперметр постоянного тока для установки в вырезы силовых распределительных щитов, генераторных мозаичных панелей, консолей управления. Каталог включает в себя магнитоэлектрические приборы двух типов. Первый – это амперметр стрелочный постоянного тока серий PQ 48, PQ 72, PQ 96, PQ 144 с отклонением стрелки в диапазоне 0-90° и 1,5-процентной погрешностью чувствительности (класс точности 1,5 согласно IS:1248 МЭК51/DIN EN 60051). Вторую группу представляет миллиамперметр серий DSL 72 и DSL 96 с отклонением стрелки до 240°, относительная погрешность которого заявлена в диапазоне от 1,5% до 1,0% от максимального значения шкалы (класс точности 1,5, возможно 1.0, согласно IS:1248 МЭК51/DIN EN 60051).

В числе базовых характеристик:

  • Магнитоэлектрическая система измерения с подвижной катушкой.
  • Вертикальное рабочее положение с допустимым отклонением от вертикали +/- 5 градусов.
  • Толщина панели для установки прибора на монтажные зажимы до 25 мм.
  • Литой корпус из огнестойкого (класс UL 94V – 0) поликарбоната с надёжной защитой от пыли и влаги класса IP 52, плюс защита от капель.
  • Рамка чёрного цвета (может быть заменена на красную, синюю, белую, жёлтую).
  • Размеры: PQ 48 – 48×48 мм, PQ 72 и DSL 72 – 72×72 мм, PQ 96 и DSL 96 – 96×96 мм, PQ 144 – 144×144 мм.
  • Диапазоны прямых измерений: 0-1мА, 0(4)-20мА, 0-60мА, 0-600мА, 0-5А, 0-100А.
  • Рабочая температура: от -10°C до +55°C.
  • Относительная влажность: до 75% в среднегодовом выражении.

Вы можете купить амперметр постоянного тока на 10 а или 20 ампер, заказав шкалу со специальной маркировкой и нестандартными диапазонами, антибликовое стекло, рамку любого имеющегося цвета и т.п.

Где купить вольтметр амперметр постоянного тока с нужными параметрами?

Для измерения силы тока в электрической цепи постоянного напряжения у нас вы можете купить амперметр постоянного тока на 10 ампер или 20 ампер с высокой чувствительностью измерения. Для токов более 100А на амперметры постоянного тока шунты устанавливаются для увеличения предела измерения и расширения шкалы прибора. Для этих целей могут быть использованы устройства как серии DSL, так и серии PQ.

Почему купить амперметр постоянного тока на 20 ампер (10 а) лучше со стрелкой?

  • Любой представленный в ассортименте амперметр на 20 ампер постоянного тока или его 10-амперный аналог не требуют независимого энергоснабжения, а используют электропитание от замеряемой цепи.
  • Каждый амперметр постоянного тока на 10 ампер стрелочный гораздо удобнее при визуальном контроле изменения параметров цепи, чем устройства с цифровыми дисплеями.
  • По точности измерений амперметр постоянного тока на 10 ампер и 20 ампер не существенно отличается от цифровых амперметров.
  • Количество и величина перегрузок на измерительном входе, которые амперметр постоянного тока 10 а и 20 а способен выдержать без искажения измеряемых данных: в 10 раз на 0,5 сек – 9 перегрузок, в 10 раз на 5 сек – 1 перегрузка.

Где амперметр постоянного тока купить выгодно?

Наша компания даёт возможность всем заинтересованным лицам купить щитовой амперметр постоянного тока по одним из самых низких цен на российском рынке измерительного оборудования. Мы имеем собственный склад, на котором вы найдете любой популярный амперметр постоянного тока в наличии. Важно отметить, что наш ассортимент постоянно пополняется и расширяется, благодаря чему, сотрудничая с нами, в перспективе вы сможете покупать стрелочные амперметры постоянного тока новых серий. Постоянные клиенты нашей компании могут купить амперметр постоянного тока на 20 ампер или на 10 ампер на специальных льготных условиях и с отсрочкой платежа. Мы доставим заказчику любой амперметр постоянного тока в нужном количестве в кратчайшие сроки экспресс почтой. С нами по-настоящему удобно, надёжно и выгодно.

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра специальных информационных технологий

УТВЕРЖДАЮ

начальник кафедры специальных информационных технологий

полковник полиции

А.И. Примакин

«30» апреля 2018 г.


Рабочая лекция

по дисциплине: «Основы электро-, радиоизмерений»

Тема 4. Измерение постоянного тока и напряжения

Обсуждена на заседании

ПМС кафедры «30» апреля 2018 г.,

протокол № 14

Санкт-Петербург

2018

Введение

Учебные вопросы:

1. Методы измерения постоянного электрического тока.

2. Методы измерения постоянного электрического напряжения.

3. Погрешности измерения постоянного электрического тока и напряжения.

Заключение

Контрольные вопросы

Литература

Введение

По виду измеряемой физической величины измерения подразделяются на механические, электрические и т. д.

Во многих практических случаях оказалось удобным использовать электрические измерения, которые и являются предметом изучения в рамках этого курса.

Электрическими называют измерения электрических физических величин таких как напряжение, сила тока, сопротивление, емкость, индуктивность, мощность и т. д. Соответственно этому приборы, предназначенные для измерения электрических величин называются электроизмерительными.

Электроизмерительные приборы различаются по следующим признакам:

1. по роду измеряемой величины;

2. по роду тока;

3. по степени точности;

4. по принципу действия;

5. по способу получения отсчета;

6. по характеру применения.

Кроме этих признаков, электроизмерительные приборы можно также отличать:

· по способу монтирования;

· по способу защиты от внешних магнитных или электрических полей;

· по выносливости в отношении перегрузок;

· по пригодности к применению при различных температурах;

· по габаритным размерам и другим признакам.

Для измерения электрических величин применяются различные электроизмерительные приборы, а именно:

тока — амперметр;

напряжения — вольтметр;

электрического сопротивления — омметр, мосты сопротивлений;

мощности — ваттметр;

электрической энергии — счетчик;

частоты переменного тока — частотомер;

коэффициента мощности — фазометр.

По роду тока приборы делятся на приборы постоянного тока, приборы переменного тока и приборы постоянного и переменного тока.

По принципу действия приборы подразделяются на:

· магнитоэлектрические;

· электромагнитные;

· электродинамические (ферромагнитные);

· индукционные;

· и другие.

По способу получения отсчета приборы могут быть с непосредственным отсчётом и самозаписывающие.

По характеру применения приборы делятся на стационарные, переносные и для подвижных установок.

Напряжение и силу тока измеряют приборами непосредственной оценки или приборами, использующими метод сравнения (компенсаторами). По структурному построению всевозможные приборы, измеряющие напряжение и силу тока, условно можно разделить на три основных типа:

• электромеханические;

• электронные аналоговые;

• цифровые.

Электромеханические приборы

Для измерения напряжения и силы тока 5…20 лет назад (иногда еще и в настоящее время) широко применялись электромеханические приборы. Приборы этих систем часто входят в состав и других, более сложных, средств измерений.

По физическому принципу, положенному в основу построения и конструктивному исполнению, эти приборы относятся к группе аналоговых средств измерения, показания которых являются непрерывной функцией измеряемой величины.

Электромеханические приборы непосредственной оценки измеряемой величины представляют класс приборов аналогового типа, обладающих рядом положительных свойств: просты по устройству и в эксплуатации, обладают высокой надежностью и на переменном токе реагируют на среднее квадратическое значение напряжения. Последнее обстоятельство позволяет измерять наиболее информативные параметры сигнала без методических ошибок. Электромеханические измерительные приборы строят по обобщенной структурной схеме, показанной на рис. 4.2.

Измерительная схема электромеханического прибора состоит из совокупности сопротивлений, индуктивностей, емкостей и других элементов

Измерительная схема

Измерительный механизм

Отсчетное устройство

x’

Рис. 4.2. Структурная схема электромеханического прибора

электрической цепи прибора и осуществляет количественное или качественное преобразование входной величины х в электрическую величину х’, на которую реагирует измерительный механизм. Последний преобразует электрическую величину х’ в механическое угловое или линейное перемещение , значение которого отражается на шкале отсчетного устройства, проградуированной в единицах измеряемой величины N(x). Для этого необходимо чтобы каждому значению измеряемой величины соответствовало одно и только одно определенное отклонение . При этом параметры схемы и измерительного механизма не должны меняться при изменении внешних условий: температуры окружающей среды, частоты питающей сети и других факторов.

Классификацию электромеханических приборов производят на основании типа измерительного механизма. Наиболее распространенными в практике радиотехнических измерений являются следующие системы: магнитоэлектрическая, электромагнитная, электродинамическая, электростатическая.

—магнитоэлектрическая измерительная система;

—электромагнитная измерительная система;

—электродинамическая измерительная система;

—электростатическая измерительная система;

Условное обозначение типа измерительной системы наносится на шкале прибора или средства измерения.

Магнитоэлектрическая система. В этой системе измерительный механизм состоит из проволочной рамки с протекающим в ней током, помещенной в поле постоянного магнита (магнитопровода). Поле в зазоре, где находится рамка, равномерно за счет особой конфигурации магнитопровода. Под воздействием тока I рамка вращается в магнитном поле, угол поворота a ограничивают специальной пружиной, поэтому передаточная функция (часто называемая уравнением шкалы) линейна:

.

где Y — удельное потокосцепление, определяемое параметрами рамки и магнитной индукцией; W — удельный противодействующий момент, создаваемый специальной пружиной,

1 – рамка с измеряемым током и стрелкой;2 – неподвижный сердечник;

3 – полюсные наконечники;4 – возвратная пружина

На основе магнитоэлектрического механизма создаются вольтметры, амперметры, миллиамперметры и другие измерительные приборы, и их структурное построение главным образом определяется измерительной схемой. Измерительные приборы магнитоэлектрической системы имеют достаточно высокую точность, сравнительно малое потребление энергии из измерительной цепи, высокую чувствительность, но работают лишь на постоянном токе.

Для расширения пределов измерения токов амперметрами и напряжений вольтметрами применяют шунты и добавочные сопротивления, которые включают соответственно параллельно и последовательно индикаторам в схемы этих приборов.

Основное использование переносные, лабораторные, многопредельные амперметры и вольтметры постоянного тока. Класс точности 0,05 … 0,5, потребляемая мощность Рсоб»10-5 … 10-4 Вт.

Гальванометры. Особую группу измерителей тока составляют высоко чувствительные магнитоэлектрические приборы — нуль-индикаторы, схемы сравнения, или указатели равновесия, называемые гальванометрами. Их задача показать наличие или отсутствие тока в цепи, поэтому они работают в начальной точке шкалы и должны обладать большой чувствительностью. Гальванометры снабжают условной шкалой и не нормируют по классам точности.

Чувствительность гальванометров выражается в мм или делениях (например, Si 109 мм/А). Такая высокая чувствительность достигается за счет особой конструкции прибора.

Поскольку чувствительность гальванометров очень высока, их градуировочная характеристика нестабильна и зависит от совокупности внешних влияющих факторов. Поэтому при выпуске на производстве чувствительные гальванометры не градуируют в единицах измеряемой физической величины и им не присваивают классы точности. В качестве же метрологических характеристик гальванометров обычно указывают их чувствительность к току или напряжению и сопротивление рамки.

Современные гальванометры позволяют измерять токи 10-5 … 10-12 А и напряжения до 10-4 В.

Электромагнитная система. Принцип действия электромагнитной системы основан на взаимодействии катушки с ферромагнитным сердечником. Ферромагнитный сердечник втягивается в катушку при любой полярности протекающего по ней тока. Это обусловлено тем, что ферромагнетик располагается в магнитном поле катушки так, что поле усиливается. Следовательно, прибор электромагнитной системы может работать на переменном токе. Однако электромагнитные приборы являются всё-таки низкочастотными, так как с ростом частоты сильно возрастает индуктивное сопротивление катушки.

Уравнение шкалы или передаточная функция электромагнитной измерительной системы выражается как:

2 ,

где 2 =dt;

— индуктивность катушки

Достоинствами приборов электромагнитной системы являются простота конструкции, способность выдерживать значительные перегрузки, возможность градуировки приборов, предназначенных для измерений в цепях переменного тока, на постоянном токе. К недостаткам приборов этой системы можно отнести большое собственное потребление энергии, невысокую точность, малую чувствительность и сильное влияние магнитных полей.

На практике применяют амперметры электромагнитной системы с пределами измерения от долей ампера до 200 А, и вольтметры — от долей вольта до сотен вольт. Основное использование в виде щитовых и лабораторных переносных низкочастотных амперметров и вольтметров (f = 0 … 5 кГц).Класс точности 0,5 … 2,5,потребляемая мощность Рсоб =1 … 6 Вт.

Электродинамическая система — измерительный механизм содержит две измерительные катушки: неподвижную и подвижную. Принцип действия основан на взаимодействии катушек, электромагнитные поля которых взаимодействуют в соответствии с формулой:

cos ,

где Mвр — вращающий момент; I1 — ток через неподвижную катушку; I 2 — ток через подвижную катушку; j — фазовый сдвиг между синусоидальными токами; М — коэффициент взаимной индуктивности катушек.

На основе электродинамического механизма в зависимости от схемы соединения обмоток могут выполняться вольтметры, амперметры, ваттметры. Досто- инством электродинамических вольтметров и амперметров является высокая точность на переменном токе. Предел основной приведенной погрешности может быть 0,1.. .0,2 %, что является наилучшим достижимым показателем для измерителыахх приборов переменного тока. По другим показателям электродинамические приборы близки к электромагнитным. Электродинамические приборы используются как образцовые лабораторные низкочастотные высокого класса точности измерительные приборы.

Класс точности 0,1 … 0,2,потребляемая мощность Рсоб = 1 Вт., частотный диапазон 0 … 5кГц.

1 — неподвижная катушка

2 — подвижная катушка

Электростатические приборы — принцип действия электростатического механизма основан на взаимодействии электрически заряженных проводников. Подвижная алюминиевая пластина, закрепленная вместе со стрелкой, перемещается, взаимодействуя с неподвижной пластиной. Ограничение движения (как и в других электромеханических системах) осуществляется за счет пружинки. Электростатические приборы по принципу действия механизма являются вольтметрами. Достоинства этих приборов: широкий частотный диапазон (до 30 МГц) и малая мощность, потребляемая из измерительной цепи. Приборы измеряют среднее квадратическое значение напряжения.

Уравнение рамки записывается в виде:

, dt, С – емкость между пластинами.

Основное использование в качестве высокочастотных лабораторных и высоковольтных вольтметров. Класс точности 0,5 … 1,5,потребляемая мощность Рсоб 1 мВт, частотный диапазон 0 … 30 МГц.

4.1 Магнитоэлектрические приборы с преобразователями

переменного тока в постоянный

Описанные выше приборы не решают многих проблем, возникающих при измерении на переменном токе: электромагнитный и электродинамический— низкочастотны, электростатический обладает низкой чувствительностью. Применение магнитоэлектрического механизма в сочетании с преобразователем позволяет существенно расширить возможности измерений на переменном токе. По типу преобразователя данные приборы делятся на выпрямительные и термоэлектрические.

Выпрямительные приборы. Представляют собой сочетание измерительного механизма магнитоэлектрической системы с выпрямителем на полупроводниковых диодах.

Схемы соединений диодов с измерительными механизмами можно разделить на две основные группы: однополупериодные и двухполупериодные.

Наиболее распространены приборы с двухполупериодными схемами выпрямления.

а — трансформаторная; б — мостовая; в, г — мостовая с заменой двух диодов резисторами.

При измерении переменного тока мгновенное значение вращающего момента М(t)=Bsωi, где i -мгновенное значение тока, протекающего через измерительный механизм.

Из-за инерционности подвижной части отклонение её определяется средним значением вращающего момента МСР. Для схемы с однополупериодным выпрямлением если ток , средний за период

вращающий момент равен

, где ICP — средневыпрямленное значение синусоидального тока; T — период.

Для схемы с двухполупериодным выпрямлением вращающий момент увеличивается вдвое.

Угол поворота подвижной части при одно- и двухполупериодном выпрямлении соответственно равен

В силу того, что магнитоэлектрическая измерительная система реагирует на постоянный (средневыпрямленный) ток, показания прибора будут пропорциональны средневыпрямленному значению переменного тока или напряжения. Данное обстоятельство является очень существенным, так как приборы проградуированы в средних квадратических значениях синусоидального тока. Это значит, что на шкале прибора представлено не то значение, на которое реагирует прибор (т.е. средневыпрямленное), а величина, умноженная на коэффициент формы синусоиды Кф= 1,11.

При измерении параметров переменного негармонического сигнала; практически всегда возникает методическая погрешность. Например, при градуировке измерительного прибора на синусоидальном токе точке шкалы 100 В соответствовало средневыпрямленное значение напряжения 90 В. Если на этот измерительный прибор подать напряжение, имеющее форму меандра с амплитудой 90В (напомним, что у такого сигнала: Ка = Кф = 1, т.е. Um = U = U ср.в = 90 В), его показания также будут около 100 В (1,11 U ср.в) и абсолютная погрешность измерения напряжения составит △= 100-90=10В.

Выпрямительные приборы применяются как комбинированные измерители постоянного и переменного тока и напряжения с пределами измерения тока от 1 мА до 600 А, напряжения от 0,1 до 600 В.

Достоинствами выпрямительных приборов являются высокая чувствительность, малое собственное потребление энергии и возможность измерения в широком диапазоне частот. Частотный диапазон выпрямительных приборов определяется применяемыми диодами. Так, использование точечных кремниевых диодов обеспечивает измерение переменных токов и напряжений на частотах 50… 105 Гц. Основными источниками погрешностей приборов являются изменения параметров диодов с течением времени, влияние окружающей температуры, а также отклонение формы кривой измеряемого тока или напряжения от той, при которой произведена градуировка прибора. Выпрямительные приборы выполняются в виде многопредельных и многоцелевых лабораторных измерительных приборов. К этому типу измерительных приборов относится так называемый тестер.

Наименьшие пределы измерения переменных токов и напряжений 0,25-0,3 мА и 0,25-0,3 В, малое собственное потребление мощности, широкий частотный диапазон (до 10-20 кГц).

Недостатки: невысокая точность (классы точности 1,0-2,5); зависимость показаний от формы кривой измеряемой величины.

Область применения: многопредельные ампервольтметры выпрямительные фазометры и самопишущие частотомеры.

Термоэлектрические приборы. Представляют собой сочетание измерительного механизма магнитоэлектрической системы и одного или нескольких термоэлектрических преобразователей.

а) контактная схема термоэлектрических преобразователей

б) бесконтактная

в) мостовая

г) амперметр

д) вольтметр

Термоэлектрическая измерительная система — строится на основе терме электрического преобразователя и магнитоэлектрического микроамперметра. Термопреобразователь включает нагреватель, по которому протекает измеряемый ток, и термопару, на концах которой возникает термоЭДС. В цепь термопары включен микроамперметр, измеряющий термоток. Рабочий спай термопары находится в тепловом контакте с нагревателем. Нагреватель представляет собой тонкую проволоку из металлического сплава с высоким удельным сопротивлением (нихром, манганин). Еще более тонкие проволочки из термоэлектродных материалов применяют для изготовления термопар.

При прохождении измеряемого тока через нагреватель, место его контакта с термопарой нагревается до температуры нагрева, а холодный спай остается при температуре окружающей среды.

Термо-ЭДС, развиваемая термоэлектрическим преобразователем, пропорциональна количеству теплоты, выделяемой измеряемым током в месте присоединения спая. Количество теплоты в свою очередь пропорционально квадрату измеряемого тока. Значение тока I0, протекающего через измерительный механизм может быть определенно как I0=E/r, где E — термо-ЭДС; R — полное сопротивление цепи постоянного тока. Следовательно, показания термоэлектрического прибора пропорциональны квадрату действующего значения тока в нагревателе, т.е. , где k — постоянный коэффициент, зависящий от конструкции и типа термоэлектрического преобразователя и параметров измерительного механизма.

Функционирование прибора основано на тепловом действии тока, и поэтому магнитоэлектрический прибор с термоэлектрическим преобразователем измеряет среднее квадратическое значение переменного тока любой формы.

Термоэлектрические приборы применяют в основном для измерения токов. В качестве вольтметров они практически не используются, так как их входное сопротивление чрезвычайно мало. Достоинством термоэлектрических приборов является широкий частотный диапазон (до 10 МГц). Недостатки: невысокая чувствительность, низкий класс точности (1,5… 4,0), большое потребление энергии из измерительной цепи, малая перегрузочная способность, неравномерная шкала.

Заключение

В рамках лекции были разобраны методы и средства для одних из наиболее распространенных измерений — измерений постоянного тока и постоянного напряжения.

Контрольные вопросы

1. На какие виды подразделяются приборы по в зависимости от измеряемой величины?

2. Какие приборы называются электроизмерительными?

3. Приведите классификацию электроизмерительных приборов.

4. Назовите основной принцип измерительного преобразования.

5. Назовите методы измерения постоянного электрического тока.

6. Назовите методы измерения постоянного электрического напряжения.

7. Приведите схему подключения амперметра.

8. Приведите схему подключения вольтметра.

9. Какие погрешности возникают при измерении электрического тока?

10. Какие погрешности возникают при измерении электрического напряжения?

Литература

Нормативные правовые акты

1. Федеральный закон от 07.02.2011 № 3-ФЗ «О полиции».

Основная

1. Афонский А.А., Дьяков В.П. Измерительные приборы и массовые электронные измерения. – М.: СОЛОН-Пресс. 2007. 544 с.

Дополнительная

1. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. – М.: Дрофа. 2005. 416 с.

2. Кравцов А.В. Метрология и электрические измерения. Учебное пособие. – М.: Колос. 1999. 215 с.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *