Dizayni bo'yicha ampermetrlar quyidagilarga bo'linadi

Amper o'lchagich (amper + métōʼn "Men o'lchayman" dan) - amperdagi oqim kuchini o'lchash uchun qurilma. Ampermetr shkalasi qurilmaning o'lchov chegaralariga muvofiq mikroamper, milliamper, amper yoki kiloamperlarda kalibrlanadi.

Elektr zanjirida ampermetr yuk bilan ketma-ket, yuqori oqimlarda esa - oqim transformatori, magnit kuchaytirgich yoki shunt orqali ulanadi. Oqimlarni o'lchash uchun millivoltmetr va kalibrlangan shuntdan ham foydalanish mumkin (shuntlarning asosiy oqimlari standart diapazondan tanlanishi mumkin, ikkilamchi kuchlanish standartlashtirilgan - ko'pincha 75 mV). Yuqori kuchlanishlarda (1000V dan yuqori) oqim transformatorlari ampermetrlarni galvanik izolyatsiya qilish uchun o'zgaruvchan tok zanjirlarida ham qo'llaniladi va to'g'ridan-to'g'ri oqim zanjirlarida magnit kuchaytirgichlar qo'llaniladi. Ampermetrni voltmetr sifatida ishlatishga harakat qilish juda xavflidir (uni to'g'ridan-to'g'ri quvvat manbaiga ulang): bu qisqa tutashuvga olib keladi. Texnologiyada ammetrlar maqsadga qarab, turli bo'linish qiymatlari bilan qo'llaniladi.

Dizayni bo'yicha ampermetrlar quyidagilarga bo'linadi:

-elektron sxemalarsiz ko'rsatgichli o'lchash boshi bilan;

-elektron sxemalar yordamida ko'rsatgich o'lchash boshi bilan;

-raqamli ko'rsatkich bilan.

-O'q o'lchagichlari

Eng keng tarqalgan ampermetrlar - bu qurilmaning harakatlanuvchi qismi o'q bilan o'lchangan oqim qiymatiga mutanosib ravishda rulon burchagi bo'ylab aylanadi. Ampermetrlar magnitoelektrik, elektromagnit, elektrodinamik, issiqlik, induksiya, detektor, termoelektrik va fotoelektrikdir.

Magnetoelektrik ampermetrlar to'g'ridan-to'g'ri oqimni o'lchaydi; induksiya va detektor - o'zgaruvchan tok kuchi; boshqa tizimlarning ampermetrlari har qanday oqim kuchini o'lchaydi. Eng aniq va sezgir magnitoelektrik va elektrodinamik ampermetrlardir.

O'q boshi bo'lgan qurilmalar boshga beriladigan signalni kuchaytirish uchun qo'shimcha elektron sxemalar bilan jihozlanishi mumkin (ko'pchilik magnitoelektrik qurilmalar uchun 50 mkA yoki undan ko'p bo'lgan boshning umumiy og'ish oqimidan sezilarli darajada kamroq oqimlarni o'lchash uchun), himoya qilish uchun. ortiqcha yukdan bosh va boshqalar.

Ampermetrlarda eng keng tarqalgan o'lchov tizimlarining ishlash printsipi:

Qurilmaning magnitoelektrik tizimida o'qning momenti doimiy magnit maydoni va ramkaning o'rashidan o'tadigan oqim o'rtasidagi o'zaro ta'sir tufayli hosil bo'ladi (moment). O'q ramkaga ulangan va shkala bo'ylab harakatlanadi. O'qning burilish burchagi oqim kuchiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir, shuning uchun magnitoelektrik qurilmaning shkalasi chiziqli. O'qning aylanish yo'nalishi ramkadan o'tadigan oqim yo'nalishiga bog'liq, shuning uchun magnit-elektrik ampermetrlar o'zgaruvchan tokni to'g'ridan-to'g'ri o'lchash uchun yaroqsiz (strelka nolga yaqin titraydi) va doimiy oqimdagi ulanishning to'g'ri polaritesini talab qiladi. sxema (aks holda o'q noldan chapga og'adi).

Qurilmaning elektromagnit tizimida o'qning momenti strelka biriktirilgan bobin va harakatlanuvchi ferromagnit yadro o'rtasida hosil bo'ladi.Elektrodinamik tizimda o'lchash boshi parallel yoki ketma-ket ulangan qo'zg'almas va harakatlanuvchi lasandan iborat. Bobinlar orqali o'tadigan oqimlar orasidagi o'zaro ta'sir harakatlanuvchi lasan va unga ulangan o'qning burilishiga olib keladi.

Voltmetr

Voltmetr (volt + yunoncha "Men o'lchayman") - elektr zanjirlarida kuchlanish yoki EMFni aniqlash uchun to'g'ridan-to'g'ri o'qiladigan elektr o'lchash moslamasi. U yuk yoki quvvat manbai bilan parallel ravishda ulanadi. Ideal voltmetr cheksiz ichki qarshilikka ega bo'lishi kerak. Shuning uchun, haqiqiy voltmetrdagi ichki qarshilik qanchalik yuqori bo'lsa, qurilma o'lchangan ob'ektga shunchalik kam ta'sir qiladi va shuning uchun aniqlik qanchalik yuqori bo'lsa va qo'llash sohasi qanchalik xilma-xil bo'ladi.

Dunyodagi birinchi voltmetr rus fizigi GV Rixmanning (1745) "elektr kuchi ko'rsatkichi" edi. "Ko'rsatkich" ning ishlash printsipi zamonaviy elektrostatik voltmetrda qo'llaniladi.

Elektromexanik voltmetr qurilmasi: manyovrlar, yoy shaklidagi doimiy magnit va langarga mahkamlangan o'q.

Magnetoelektrik, elektromagnit, elektrodinamik va elektrostatik voltmetrlar mos keladigan turdagi o'lchash mexanizmlari bo'lib, ko'rsatuvchi moslamalar mavjud. O'lchov chegarasini oshirish uchun ketma-ket ulangan qo'shimcha qarshiliklar qo'llaniladi. Analog voltmetrning texnik xususiyatlari asosan magnitoelektrik o'lchash moslamasining sezgirligi bilan belgilanadi. Uning umumiy burilish oqimi qanchalik past bo'lsa, shunchalik yuqori qarshilikli qo'shimcha rezistorlardan foydalanish mumkin. Bu voltmetrning kirish qarshiligi yuqori bo'lishini anglatadi. Shunga qaramay, umumiy burilish oqimi 50 mkA (odatiy qiymatlar 50..200 mkA) bo'lgan mikroampermetrdan foydalanganda ham voltmetrning kirish qarshiligi atigi 20 kOm / V (1 V o'lchov chegarasida 20 kOm, 10 V chegarasida 200 kOm). Bu, masalan, tranzistorlar va mikrosxemalarning terminallarida va past quvvatli yuqori kuchlanish manbalarida kuchlanishni o'lchashda yuqori qarshilikli davrlarda katta o'lchash xatolariga olib keladi (natijalar kam baholanadi).

MISOLLAR: M4265, M42305, E4204, E4205, D151, D5055, S502, S700M

Rektifikator voltmetri doimiy tokni sezuvchi o'lchagich (odatda magnetoelektrik) va rektifikatorning birikmasidir.

Misollar: Ts215, Ts1611, Ts4204, Ts4281

Termoelektrik voltmetr - bu kirish signali oqimi bilan isitiladigan bir yoki bir nechta termojuftlarning EMF dan foydalanadigan qurilma.

Misollar: T16, T218

Analog elektron voltmetrlar magnitoelektrik o'lchash moslamasi va qo'shimcha qarshiliklarga qo'shimcha ravishda o'lchash kuchaytirgichini (to'g'ridan-to'g'ri yoki o'zgaruvchan tok) o'z ichiga oladi, bu sizga pastroq o'lchov chegaralariga (o'nlab - millivolt birliklari va undan past) ega bo'lishga imkon beradi, kirishni sezilarli darajada oshiradi. qurilmaning qarshiligi, o'zgaruvchan kuchlanishni o'lchash doirasida kichik chiziqli o'lchovni oling.

Diskret voltmetrlarning ishlash printsipi o'lchangan doimiy yoki sekin o'zgaruvchan kuchlanishni analog-raqamli konvertor yordamida elektr kodiga aylantirishdan iborat bo'lib, u displeyda raqamli shaklda ko'rsatiladi.

Diyot-kompensatsiyalangan voltmetrlarning ishlash printsipi vakuumli diod yordamida o'lchangan kuchlanishning eng yuqori qiymatini ichki tartibga solinadigan voltmetr manbasidan mos yozuvlar shahar kuchlanishi bilan solishtirishdan iborat. Ushbu usulning afzalligi juda keng ishlaydigan chastota diapazonida (gerts birliklaridan yuzlab megahertsgacha), juda yaxshi o'lchov aniqligi bilan, kamchilik - signal shaklining sinusoiddan og'ishi uchun yuqori tanqidiylik.

Misollar: B3-49, B3-63 (20 mm zond yordamida)

Hozirgi vaqtda V7-83 (20 mm zond) va VK3-78 (12 mm zond) kabi xarakteristikaga ega bo'lgan yangi turdagi voltmetrlar ishlab chiqilgan.

Galvonometr

Galvanometr (olim Luidji Galvani nomidan va qadimgi yunoncha métōʼn - "Men o'lchayman" so'zidan) kichik to'g'ridan-to'g'ri elektr toklarining kuchini o'lchash uchun juda sezgir qurilma. An'anaviy mikroampermetrlardan farqli o'laroq, galvanometr shkalasi nafaqat oqim kuchi birliklarida, balki kuchlanish birliklarida, boshqa fizik kattaliklarning birliklarida ham sozlanishi mumkin. O'lchov an'anaviy, o'lchovsiz bitiruvga ega bo'lishi mumkin, masalan, nol ko'rsatkichlar sifatida foydalanilganda.

"Galvanometr" atamasi birinchi marta 1836 yilda olim Luidji Galvanining nomidan kelib chiqqan.

1821 yilda Poggendorf "ko'paytirgich" dizaynini o'lchov shkalasi bilan jihozlash orqali takomillashtirdi.

1823 yilda Avogadro va Mishelotti "ko'paytirgich" ni taklif qilishdi, unda strelka ipak ipga gradusli (chiziqli) sektor (shkalaning prototipi) ustiga osilgan va butun qurilma shisha qopqoq ostida joylashtirilgan.

1821 yilda Amper ikkita qattiq bog'langan parallel magnit o'qlardan iborat "astatik apparat" ni ishlab chiqdi. O'qlarning qutblari qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltirilgan edi, shuning uchun o'qlarning yo'nalishi Yer magnit maydonining yo'nalishiga bog'liq emas edi. Iplar o'tkazgich ustida to'xtatildi. Qurilma Yerning magnit maydoni ta'siridan ozod qilingan magnit igna tok o'tkazgichga perpendikulyar yo'naltirilganligini ko'rsatdi.

1825 yil 13 mayda Modena akademiyasining yig'ilishida Leopoldo Nobili [1] birinchi "astatik galvanometr" ni taqdim etdi (rasmga qarang). Uskuna Amperning "astatik apparati" ning ipli suspenziya bilan birikmasidan iborat edi. Bir necha o'n yillar davomida ushbu qurilma galvanometrning eng sezgir turi bo'lib qoldi. 1826 yilda Poggendorf oynani o'qish usulini kiritdi, keyinchalik Gauss (1832) tomonidan ishlab chiqilgan va Weber (1846) tomonidan "oyna galvanometri" da qo'llanilgan. 1825 yilda Antuan Bekkerel "differensial galvanometr" uchun eskizni taklif qildi. 1833 yilda Nervander mutlaq birliklarda kalibrlangan birinchi galvanometrni taklif qildi .

1837 yilda Klod Poulier "tangensial galvanometr" yoki "tangens-kompas" ni taklif qildi. Uzun mis ko'rsatkichli kichik magnit o'q graduslar bilan chizilgan doira ustidagi igna ustiga o'rnatilib, diametri 40-50 sm bo'lgan o'tkazgichdan yasalgan vertikal halqaning markaziga o'rnatildi.O'lchovlarni boshlashdan oldin u halqani Yerning magnit meridiani tekisligida yo'naltirish uchun zarur.

1840 yilda Veber "tangensial galvanometr" [3] ning takomillashtirilgan modelidan foydalangan, unda o'tkazgich halqasi o'rniga parallel tekisliklarda joylashgan o'tkazgich bilan ketma-ket bog'langan ikkita bobin ishlatilgan va ular orasiga magnit igna joylashtirilgan. , bu oqim tomonidan yaratilgan magnit maydonning yanada bir xil taqsimlanishini ta'minladi .

Ommetr

Ommetr (Ohm + qadimgi yunoncha. Ĝétréʼn "Men o'lchayman") elektr faol (ohmik) qarshiliklarni aniqlash uchun to'g'ridan-to'g'ri o'qish vositasidir. Odatda, o'lchov to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan amalga oshiriladi, ammo ba'zi elektron ohmmetrlarda o'zgaruvchan tokdan foydalanish mumkin. Ommetrlarning turlari: megommetrlar, gigaommetrlar, teraommetrlar, milliommetrlar, mikroommetrlar, o'lchangan qarshilik diapazonlarida farqlanadi.

Magnetoelektrik ommetrlar

Magnitelektrik ommetrning ishlashi magnitoelektrik mikroampermetr yordamida quvvat manbaining doimiy kuchlanishida o'lchangan qarshilik orqali o'tadigan oqimni o'lchashga asoslangan. Yuzlab ohmdan bir necha megohmgacha bo'lgan qarshiliklarni o'lchash uchun metr (qo'shimcha qarshilikka ega mikroampermetr), doimiy kuchlanish manbai va o'lchangan qarshilik rx ketma-ket ulanadi. Bunday holda, hisoblagichdagi oqim I: I = U / (r0 + rx), bu erda U - quvvat manbai kuchlanishi; r0 - hisoblagichning qarshiligi (qo'shimcha qarshilik va mikroampermetr ramkasining qarshiligi yig'indisi).

Ushbu formulaga ko'ra, magnitoelektrik ommetrlar chiziqli bo'lmagan shkalaga ega. Bundan tashqari, u teskari (nol qarshilik qiymati asbob o'qining o'ta o'ng holatiga mos keladi). Qarshilikni o'lchashni boshlashdan oldin, elektr ta'minoti kuchlanishining beqarorligini qoplash uchun qurilmaning kirish terminallari yopiq bo'lgan old panelda maxsus regulyator bilan nol sozlamalarini (r0 qiymatini to'g'rilash) bajarish kerak.

Magnetoelektrik mikroampermetrlarning umumiy burilish oqimining odatiy qiymati 50..200 mkA bo'lganligi sababli, o'rnatilgan batareya tomonidan taqdim etilgan besleme kuchlanishi bir necha megohmgacha bo'lgan qarshilikni o'lchash uchun etarli. Yuqori o'lchov chegaralari (o'nlab - yuzlab megohmlar) o'nlab - yuzlab voltsli tashqi doimiy kuchlanish manbasidan foydalanishni talab qiladi.

Kilo-om va yuzlab ohm birliklarida o'lchov chegarasini olish uchun r0 qiymatini kamaytirish va shunga mos ravishda, shuntni qo'shib hisoblagichning umumiy burilish oqimini oshirish kerak.

Rx ning kichik qiymatlarida (bir necha ohmgacha) boshqa sxema qo'llaniladi: hisoblagich va rx parallel ravishda ulanadi" # Past qarshiliklarni o'lchash bo'limiga o'ting. To'rt simli ulanish ". Bunday holda, o'lchangan qarshilik bo'ylab kuchlanish pasayishi o'lchanadi, bu Ohm qonuniga ko'ra, qarshilikka to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir (I = const sharti bilan).

Ratsionmetrik megommetrlarning asosi nisbat o'lchagich bo'lib, uning qo'llariga namunali ichki rezistorlar va o'lchangan qarshilik turli xil kombinatsiyalarda (o'lchov chegarasiga qarab) ulanadi, nisbat o'lchagichning o'qilishi ushbu qarshiliklarning nisbatiga bog'liq. O'lchovlar uchun zarur bo'lgan yuqori kuchlanish manbai sifatida bunday qurilmalar odatda mexanik induktordan foydalanadi - qo'lda ishlaydigan elektr generatori, ba'zi megohmmetrlarda induktor o'rniga yarimo'tkazgichli kuchlanish konvertori ishlatiladi.

Amper tarozilari, shuningdek, joriy tarozilar deb ham ataladi, elektr o'lchash asboblarini tekshirish uchun elektr tokining birliklarini - amperlarni aniq ko'paytirish uchun ishlatiladigan elektromexanik qurilma.

Mavzu: Tokni bevosita o’lshash.

Reja:

1.Ampermetrning ishlash prinsipi.

2.Voltmetr xarakteristikasi.

3.Galvonometr.

4.Ommetr haqida tushuncha.