Tilkobling av et ammeter og et voltmeter i et likestrømsnett

Likestrøm endrer ikke retning i tide. Et eksempel er et batteri i en lommelykt eller en radio, et batteri i en bil. Vi vet alltid hvor den positive stigmaen til kraftkilden er og hvor den er negativ.

Vekselstrøm Er en strøm som endrer bevegelsesretning med en viss periodisitet. Slik strøm strømmer i utløpet vårt når vi kobler en last til det. Det er ingen positiv og negativ pol, men bare fase og null. Spenningen på null er nær potensial til bakkepotensial. Potensialet ved faseutgangen endres fra positivt til negativt med en frekvens på 50 Hz, noe som betyr at strømmen under belastning vil endre retning 50 ganger per sekund.

I løpet av en svingningsperiode øker strømmen fra null til maksimal, avtar deretter og passerer gjennom null, og deretter finner den omvendte prosessen sted, men med et annet tegn.

Det er mye enklere enn direkte å motta og overføre vekselstrøm: mindre energitap. Ved hjelp av transformatorer kan vi enkelt endre vekselstrømspenningen.

Når du overfører en stor spenning, er det mindre strøm som kreves for den samme effekten. Dette gir mulighet for et mer subtilt argument. I sveisetransformatorer brukes omvendt prosess - de senker spenningen for å øke sveisestrømmen.

Jevn strømmåling

Til i en elektrisk krets måle strøm, er det nødvendig å slå på amperometeret eller milliammeteren i serie med strømmottakeren. For å utelukke påvirkningen fra måleinstrumentet på forbrukerens drift, amperemeter må ha en veldig liten innvendig motstand, slik at den praktisk talt kan tas lik null, slik at spenningsfallet over enheten ganske enkelt kan overses.

Inkluderingen av et ammeter i kretsen er alltid i serie med belastningen. Hvis du kobler ammeteret parallelt med belastningen, parallelt med strømkilden, vil ampereren ganske enkelt brenne eller brenne kilden, siden all strøm vil strømme gjennom den lave motstanden til måleinstrumentet.

shunt

Målegrensene for ammetre beregnet for måling i DC-kretser kan utvides ved å koble ammeteret ikke direkte til målespolen i serie med lasten, men ved å koble målespolen til ammeteret parallelt med shunten.

Så bare en liten del av den målte strøm vil alltid passere gjennom spiralen til enheten, hvis hoveddel vil strømme gjennom en shunt koblet i serie. Det vil si at enheten faktisk måler spenningsfallet ved shunten til en kjent motstand, og strømmen vil være direkte proporsjonal med denne spenningen.

I praksis vil ammeteret fungere som et millivoltmeter. Ikke desto mindre, siden skalaen til enheten er gradert i ampere, vil brukeren motta informasjon om størrelsen på den målte strømmen. Omkjøringskoeffisienten er vanligvis valgt å være et multiplum på 10.

Shunts designet for strømmer opp til 50 ampere monteres direkte i instrumenthusene, og shunts for måling av høye strømmer gjøres fjernt, og deretter kobles enheten til shunt med sonder. For instrumenter designet for kontinuerlig drift med en shunt, blir skalaene umiddelbart gradert i spesifikke strømverdier, tatt i betraktning av shuntkoeffisienten, og brukeren trenger ikke lenger å beregne noe.

Hvis shunten er ekstern, indikerer merkestrømmen og nominell spenning på tilfelle av en kalibrert shunt: 45 mV, 75 mV, 100 mV, 150 mV.For aktuelle målinger velges en shunt slik at pilen avviker maksimalt - hele skalaen, det vil si de nominelle spenningene til shunten og måleinnretningen skal være den samme.

Hvis vi snakker om en individuell shunt for et bestemt apparat, er alt selvfølgelig enklere. I henhold til nøyaktighetsklasser er shunts delt inn i: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2 og 0,5 - dette er den tillatte feilen i brøkdel av en prosent.

Shunts er laget av metaller med lav motstandskoeffisient, og med betydelig resistivitet: constantan, nikkel, manganin, slik at når strømmen som strømmer gjennom shunten varmer den, vil dette ikke påvirke avlesningene på enheten. For å redusere temperaturfaktoren under målingene er en ekstra motstand fra et materiale av samme type inkludert i serien med amperens spole.

DC spenningsmåling

det måle konstant spenning mellom to punkter i kretsen, parallelt med kretsen, mellom disse to punktene, koble til et voltmeter. Voltmeteret slås alltid på parallelt med mottakeren eller kilden. Og slik at det tilkoblede voltmeteret ikke påvirker driften av kretsen, ikke forårsaker en reduksjon i spenning, ikke forårsaker tap, må det ha en tilstrekkelig høy intern motstand slik at strømmen gjennom voltmeteret kan forsømmes.

Ekstra motstand

Og for å utvide måleområdet til voltmeteret, kobles en ekstra motstand i serie med dens arbeidsvikling, slik at bare en del av den målte spenningen faller direkte på målingens vikling av enheten, i forhold til dens motstand. Og med den kjente verdien av motstanden til den ekstra motstanden, blir den totale målte spenningen som virker i denne kretsen lett bestemt av spenningen som er registrert på den. Slik fungerer alle klassiske voltmetre.

Koeffisienten som følger av tilsetningen av en ekstra motstand vil vise hvor mange ganger den målte spenningen er større enn spenningen per målespole på enheten. Det vil si at målegrensene for enheten avhenger av verdien av den ekstra motstanden.

En ekstra motstand er innebygd i enheten. For å redusere påvirkningen av omgivelsestemperatur på målingene er det laget en ekstra motstand av et materiale med lav motstandskoeffisient. Siden motstanden til den ekstra motstanden er mange ganger større enn anordningens motstand, avhenger ikke motstanden til målemekanismen til anordningen som et resultat av temperaturen. Nøyaktighetsklassene til de ekstra motstandene uttrykkes på samme måte som nøyaktighetsklassene til shunts - i prosentfraksjoner er feilverdien indikert.

For ytterligere å utvide måleområdet for voltmetre brukes spenningsdelere. Dette gjøres slik at når du måler spenningen på enheten tilsvarer den nominelle verdien av enheten, det vil si, den ikke ville overskride grensen på dens skala. Delingsfaktoren til spenningsdeleren er forholdet mellom inngangsspenningen til skillet og utgangen, den målte spenningen. Delingskoeffisienten er lik 10, 100, 500 eller mer, avhengig av egenskapene til det brukte voltmeteret. Deleren introduserer ikke en stor feil hvis voltmeterets motstand også er høy og den indre motstanden til kilden er liten.

AC måling

For å måle AC-parametrene nøyaktig med instrumentet, er det nødvendig med en målingstransformator. Måletransformatoren som brukes til måling, gir også personell sikkerhet, siden transformatoren oppnår galvanisk isolasjon fra høyspenningskretsen. Generelt forbyr sikkerhetstiltak ikke tilkobling av elektriske apparater uten slike transformatorer.

Bruken av måletransformatorer lar deg utvide grensene for måling av enheter, det vil si at det blir mulig å måle store spenninger og strømmer ved hjelp av lavspent og lavstrøm enheter. Så målingstransformatorer er av to typer: spenningstransformatorer og strømtransformatorer.

Spenningstransformator

En spenningstransformator brukes til å måle vekslende spenning. Dette er en nedtrappende transformator med to viklinger, hvis primære vikling er koblet til to punkter i kretsen, mellom hvilken du måler spenningen, og den sekundære - direkte til voltmeteret. Måling av transformatorer i diagrammene er avbildet som vanlige transformatorer.

En transformator uten lastet sekundærvikling vikler i hvilemodus, og når et voltmeter er tilkoblet, hvis motstand er høy, forblir transformatoren praktisk talt i denne modusen, og derfor kan den målte spenningen anses som proporsjonal med spenningen som tilføres primærviklingen, under hensyntagen til transformasjonskoeffisienten som tilsvarer forholdet mellom antall svinger i sekundære og primære viklinger.

På denne måten kan en høyspenning måles, mens en liten sikker spenning påføres enheten. Det gjenstår å multiplisere den målte spenningen med transformasjonskoeffisienten til spenningsmålingstransformatoren.

De voltmetere som opprinnelig ble designet for å arbeide med spenningstransformatorer, har en graderingsskala som tar hensyn til transformasjonskoeffisienten, og på skalaen uten tilleggsberegninger kan du umiddelbart se verdien på den endrede spenningen.

For å øke sikkerheten når du arbeider med enheten, i tilfelle skade på isolasjonen av måletransformatoren, blir en av terminalene til sekundærvikling av transformatoren og dens ramme først jordet.

Måling av strømtransformatorer

Måling av strømtransformatorer brukes til å koble ammetre til vekselstrømskretser. Dette er dobbeltviklede opptransformatorer. Primærviklingen kobles i serie til den målte kretsen, og sekundæren til ampereren. Motstanden i ammeterkretsen er liten, og det viser seg at strømtransformatoren fungerer nesten i kortslutningsmodus, mens det kan antas at strømningene i primær- og sekundærviklingene forholder seg til hverandre som antall svinger i sekundær- og primærviklingene.

Ved å velge et passende forhold mellom svinger, kan betydelige strømmer måles, mens strømmer som er tilstrekkelig små alltid vil strømme gjennom enheten. Det gjenstår å multiplisere strømmen målt i sekundærviklingen med transformasjonskoeffisienten. De ammetreene som er designet for kontinuerlig drift sammen med strømtransformatorer, har en gradering av skalaer under hensyntagen til transformasjonskoeffisienten, og verdien av den målte strømmen kan lett avleses av skalaen til enheten uten beregninger. For å øke personellsikkerheten, blir først en av terminalene til sekundærvikling av målestrømtransformatoren og dens ramme jordet.

I mange bruksområder er busstrømtransformatorer praktisk, der magnetkretsen og sekundærviklingen er isolert og plassert inne i gjennomføringen, gjennom vinduet som en kobberbuss med en målt strøm passerer.

Den sekundære viklingen av en slik transformator blir aldri stående åpen, fordi en sterk økning i magnetisk fluks i magnetkretsen ikke bare kan føre til ødeleggelse, men også indusere EMF på sekundærviklingen, som er farlig for personell. For å utføre en sikker måling, blir sekundærviklingen skiftet med en motstand med kjent karakter, hvor spenningen vil være proporsjonal med den målte strømmen.

To typer feil er karakteristiske for måling av transformatorer: vinkel- og transformasjonskoeffisient. Den første er assosiert med et avvik fra fasevinkelen til primær- og sekundærviklingene fra 180 °, noe som fører til unøyaktige avlesninger av wattmetrene.Når det gjelder feilen knyttet til transformasjonskoeffisienten, viser dette avviket nøyaktighetsklassen: 0,2, 0,5, 1 osv., Som en prosentandel av den nominelle verdien.