Как пользоваться амперметром

kolobok100500 › Блог › Как пользоваться мультиметром

Мультиметр также часто называют «мультитестером», потому что он предназначен для снятия довольно широкого спектра показателей: измерение постоянного и переменного напряжения, сопротивления и силы тока. Во многих мультиметрах также присутствует возможность измерения коэффициента усиления транзисторов и предусмотрен специальный режим для тестирования диодов, прозвонка цепи на короткое замыкание и т.д. Одним словом — «мульти» (для многого) «тестер».

Дорогие модели подобных измерительных устройств включают в себя и дополнительные функции: замера температуры (с помощью щупа-термопары), индуктивности катушек, емкости конденсаторов.

Учиться пользоваться мультиметром мы будем на примере бюджетного устройства китайского производства стоимостью в 10-15 долларов «XL830L», каким пользуюсь я.

В комплект его поставки входит набор простеньких «щупов» (красный и черный провода на фото выше), при помощи которых и производятся измерения. Их, по необходимости, можно заменить на более качественные или — удобные.

Примечание: будьте готовы сразу же чем-то (скотчем, изолентой) зафиксировать места входа обеих проводов в полые пластмассовые трубки-держатели. Дело в том, что проводники в трубках жестко не зафиксированы и при поворотах и изгибах «щупа» могут запросто оторваться (в силу крайне хлипкого припоя) возле основания измерительного наконечника.

Перед тем, как начать пользоваться мультиметром по полной программе — посмотрим на наш цифровой тестер поближе.
В его верхней части мы видим семисегментное цифровое табло, которое может отображать до четырех цифр (9999 — максимальное значение). При разряде питающей батареи на нем появляется соответствующая надпись: «bat».

Под табло находятся две кнопки. Слева кнопка «Hold» — удержание показаний последнего значения (чтобы не держать в памяти при переписывании в блокнот). И справа — «Back Light» — подсветка экрана синим цветом (при замерах в условиях плохого освещения). С тыльной стороны на корпусе мультиметра имеется откидная ножка-подставка (для удобного размещения тестера на столе).

Питается цифровой мультиметр 9-ти вольтовой батарейкой типа «Крона». Правда чтобы добраться до нее нам придется снять резиновый защитный чехол и заднюю крышку тестера.
Внизу красным обведен наш элемент питания, а вверху — плавкий предохранитель, который (я надеюсь) защитит наш измеритель от выхода из строя в случае перегрузки.

Итак, перед тем, как начать пользоваться мультиметром надо правильно подсоединить к нему измерительные «щупы». Общий принцип здесь следующий:
Черный провод (его называют по разному: общий, com, common, масса) это — минус. Мы подсоединяем его к соответствующему гнезду мультитестера с подписью «COM». Красный — в гнездо справа от него, это — наш «плюс».

Оставшееся свободным гнездо слева — для измерения постоянного тока с пределом до 10-ти ампер (большие токи) и — без предохранителя, о чем свидетельствует предупреждающая надпись «unfused». Так что будьте внимательны — не сожгите устройство!

Также обратите внимание на знак предупреждения (красный треугольник). Под ним написано: MAX 600V. Это — максимально допустимый предел измерений напряжения для данного мультиметра (600 Вольт).

Предупреждение ! Запомните следующее правило: если измеряемые значения напряжения (Вольты) или силы тока (Амперы) заранее неизвестны, то для предотвращения выхода мультитестера из строя устанавливайте его переключатель на максимально возможный предел измерений. И только после этого (если показания слишком малы или — не точны) переключайте прибор на предел, ниже текущего.

Теперь, собственно, — как пользоваться мультиметром и как переключать эти самые «пределы»?

Работать с мультиметром надо с помощью кругового переключателя с указывающей стрелкой. По умолчанию она выставлена в положение «OFF» (прибор выключен). Стрелку мы можем вращать в любом направлении и таким образом «говорим» мультитестеру что именно хотим измерить или — с каким максимальным пределом будем работать.

Тут есть один очень важный момент! Работая с цифровым мультиметром, мы имеем возможность измерять значения как переменного, так и постоянного тока и напряжения. Сейчас в промышленности и быту в подавляющем большинстве используется переменный ток. Именно он «течет» по высоковольтным линиям проводов от генераторов электростанций в наши дома, «зажигает» наши лампы освещения и «питает» различные бытовые электроприборы.

Переменный ток, по сравнению с постоянным, намного легче преобразовывать (с помощью трансформаторов) в ток другого (нужного нам) напряжения. Например: 10 000 Вольт могут быть с легкостью превращены в 220 и совершенно спокойно направлены для нужд жилого дома. Переменный ток (по сравнению с постоянным) также намного проще «добывать» в промышленных масштабах и передавать его (с меньшими потерями) на большие расстояния.

Пользоваться мультиметром надо, учитывая все сказанное выше. Поэтому, запомните наизусть следующие сокращения:

DCV = DC Voltage — (анг. Direct Current Voltage) — постоянное напряжение
ACV = AC Voltage — (анг. Alternating Current Voltage) — переменное напряжение
DCA — (анг. Direct Current Amperage) — сила тока постоянного напряжения (в амперах)
ACA — (анг. Alternating Current Amperage) — сила тока переменного напряжения (в амперах)

Теперь, — можем учиться пользоваться мультиметром дальше. Приглядитесь к циферблату своего измерителя и Вы обязательно увидите, что он делится строго на две части: одна для измерения постоянного и вторая — переменного напряжений.
Видите — две буквы «DC» в левом нижнем углу на фото выше? Это значит что левее (относительно положения «OFF») мы будем работать с мультиметром, измеряя постоянные значения напряжения и силы тока. Соответственно правая часть мультитестера отвечает за измерения тока переменного.

Теперь предлагаю Вам сразу закрепить полученные знания на практике. Покажем пример использования мультиметра для замера емкости обычной батарейки для биоса «CR 2032» номиналом 3,3 Вольта.Помните наше предупреждение красного цвета? Всегда выставлять предел выше, чем измеряемые значения. Мы знаем, что в батарейке — 3,3V и это — ток постоянный. Соответственно — выставляем на круговом переключателе «предел» измерений по шкале постоянного тока в 20 Вольт.

Обратите внимание на отмеченный красным знак «+» на батарейке. К этой ее стороне мы прикладываем «плюс» (красный щуп), а к обратной стороне — «землю» (черный).

Примечание: если перепутать полярность (к плюсу — минус, а к минусу — плюс) т.е. — поменять «щупы» местами — ничего страшного не произойдет, просто перед результатом на цифровом табло Вы увидите знак «минус». Сами значения измерений останутся верными.

Итак, мы воспользовались мультиметром и каков результат? Посмотрите (фото выше) на цифровое табло тестера. Там отображаются цифры «1.42». Значит в нашей батарейке сейчас 1.42 Вольта (вместо положенных трех). С размаху ее — в мусорное ведро ! Сбрасывать настройки биоса с такой батарейкой компьютер будет автоматически при каждом включении.

Чтобы научиться пользоваться мультиметром и эффективно с ним работать, нам надо знать (запомнить, записать, вызубрить, вытатуировать) следующие обозначения, которые мы наверняка встретим на аналогичных измерителях, не зависимо от их модели.
Более совершенные образцы мультиметров показывают еще и емкость элементов — «F» (она измеряется в Фарадах) и индуктивность — «L» (вычисляется в Генри — «Гн»).

Следующая позиция переключателя — 600 Вольт по шкале переменного тока. Она как нельзя лучше подходит для измерения напряжения в бытовой электросети (ток — переменный и значение шкалы — в несколько раз выше необходимого — 220-ти V.).
Порядок «щупов» в розетке роли не играет.

Следующая позиция — 200 Вольт (вот на ней напряжение в розетке мерить не нужно — сгорит мультиметр !). Правее у нас — цифра «200» со значком «µ» (микроампер — миллионная часть ампера). Подобные значения величин могут использоваться в разного рода электрических схемах.

Следующим на шкале — «2m» (два миллиампера — две тысячных Ампера). Показатель встречается преимущественно в транзисторах. Далее — «200m» — аналогично, но отсчет начинается с двухсот миллиампер. Следующее положение переключателя — «10A» (максимальная сила тока — десять Ампер). Это — территория больших токов, будьте внимательны ! Здесь нам нужно будет красный «щуп» включить в специальное гнездо, обозначенное на фото как «10ADC».

Значок акустической волны (прозвонка) линии на короткое замыкание. Какая нам от этого польза? Давайте разберем на примере.

Представьте себе такую ситуацию (как оказалось — весьма реальную), что часть кабелей забыли подписать. Получается следующее: на другом крыле здания (у компьютерной розетки пользователя) мы не можем сказать, какому именно кабелю из ста принадлежит данное конкретное окончание и поиск «счастливого конца» автоматически превращается в отдельную задачу

Вот тут-то нам на выручку и придет режим использования мультитестера в качестве «звонилки» кабеля на короткое замыкание. Поскольку в самом названии заключена подсказка, то нам остается следующее — организовать это самое КЗ (короткое замыкание).

В слаботочных сетях (к которым относятся компьютерные ЛВС) это — совсем не страшно. На концах кабелей с обеих сторон снимаем защитное покрытие, выбираем один конкретный кабель (который мы хотим найти (прозвонить)) и также очищаем от изоляции любую пару его проводников. А затем — просто скручиваем их между собой, создавая в линии «петлю». Ей богу, это быстрее показать на фото, чем описывать словами.

Как пользоваться тестером и правильно измерить амперы, вольты, омы

Среди электриков, электронщиков и прочих специалистов, имеющих в своей работе тесный контакт с электричеством, просто огромной популярностью пользуются мультиметры или, как их ещё называют, тестеры. И это не удивительно, учитывая широту возможностей, которые представляет прибор при работе. И именно по этой же причине, новичку не всегда понятно, как пользоваться тестером и какие установки необходимы в конкретном случае.

Особенности работы с мультиметром

При работе с электричеством возникает необходимость измерения различных параметров: напряжение, сила тока, сопротивление и другие. Являясь прибором универсальным, тестер позволяет производить все эти замеры, не прибегая к множеству аппаратов узкого направления. Это достаточно экономно и удобно, но требует некоторых знаний о том, как пользоваться мультиметром, в каких случаях и ситуациях это уместно, а где нет, какие установки производить и как правильно делать замеры. А учитывая, что тестеры могут отличаться не только размерами, но и функционалом, нужно понимать, на что способен тот или иной прибор.

Знакомство с мультифункциональными приборами

Хотя различные модели мультиметров могут отличаться по функционалу и техническим характеристикам, основные их функции одинаковые. Это значит, что все приборы позволяют измерять напряжение, силу тока и сопротивление. Дополнительно, к примеру, может предоставляться возможность проверки транзисторов.

Помимо этого, тестеры бывают электронные, где показания выводятся на цифровое табло, или аналоговые, оснащённые стрелкой, отображающей значение того или иного измерения.

Электронный мультиметр

Внешний вид электронных тестеров довольно схож не смотрят на разнообразие модельного ряда. В верхней части располагается цифровое жидкокристаллическое табло. Чуть ниже многопозиционный переключатель функций, содержащий положения:

  • OFF — отключение прибора.
  • ACV — работа с переменным напряжением.
  • DCV — функции для постоянного напряжения.
  • DCA — сектор для работы с постоянным током.
  • Ω — позиции для измерения сопротивления.

Ещё чуть ниже располагаются три разъёма, куда необходимо вставлять щупы. Причём делать это нужно правильно. Так, провод чёрного цвета обязательно нужно подключать к разъёму, маркированному как COM. Красный же подключается в зависимости от того, что необходимо измерять. В разъём с маркировкой «V Ω mA» его подключают, когда необходимо проводить измерения сопротивления, напряжение сети или ток до 200 mA. При замере силы тока больше 200 mA, подключать красный провод необходимо к разъёму, маркированному «10 ADC». В противном случае может сгореть предохранитель и, даже выйти из строя сам прибор.

Аналоговые тестеры

Существуют также мультиметры, называемые стрелочными или аналоговыми. В отличие от электронных, замеряемые значения здесь определяется с помощью шкалы со стрелкой, которая указываем необходимый параметр. Они менее удобны в использовании. Да и погрешность показаний значительно ниже, чем у их электронных аналогов. А также они куда более чувствительны к механическим воздействиям и ударам — рамка, на которой установлена стрелка, легко может выйти из строя даже от сильной встряски.

Но несмотря на то, что в большинстве случаев они уступают электронным, в ряде случаев они могут быть предпочтительнее в работе.

Измерение тока электронным мультиметром

Одно из направлений тестера замер силы тока. Чтобы понять, как мультиметром измерить амперы, необходимо знать, с каким током, переменным или постоянным, будут производиться работы. Также неплохо знать диапазон, в котором ведутся замеры. Если получить такую информацию не получается, то лучше вставить красный провод в разъём с большим значением, т. е. с маркировкой «10 ADC». Переключателем также нужно поставить значение максимально высокое. Это позволит не испортить прибор в случае большого тока.

Если значение, отображаемое на табло, слишком низкое, то можно переставить красный провод в разъём «V Ω mA», но также с положением переключателя на наиболее высоких значениях. Когда значение всё равно ещё низкое, стоит повернуть переключатель на более низкий параметр до тех пор, пока замеряемая сила тока не станет адекватной.

При измерениях силы тока прибор подключается к цепи последовательно, что обязательно нужно учитывать.

Замер тестером напряжения

При измерении напряжения, как и замеряя силу тока, нужно знать, как правильно пользоваться мультиметром проводя такие работы. Здесь тоже необходимо обращать внимание с каким током имеется дело — переменный или постоянный. Уже руководствуясь этим, стоит смотреть, какое значение нужно установить переключателем. К примеру, если рассматривать измерение напряжения в простой розетке, то известно, что имеется в виду переменный ток приблизительно 220 вольт. Значит, положение переключателя нужно поставить на переменно напряжение выше этого значение. К примеру, 600 или 750 В, в зависимости от модели тестера.

Аналогичным образом производятся измерения напряжения постоянного тока. Если заведомо неизвестно, сколько вольт в цепи, то следует ставить переключатель в большее положение, постепенно снижая до наиболее подходящих значений.

В отличие от измерения силы тока, когда подключение прибора осуществляется последовательно, замеряя напряжение, его нужно подсоединять параллельно. Это важный момент, чтобы знать, как пользоваться вольтметром.

Определение сопротивления цепи

Работы по измерению сопротивления можно отнести к наиболее безопасным. Как-то навредить прибору здесь крайне сложно. Главное, знать, как работать с мультиметром, чтобы правильно определить сопротивление. Основной момент, который следует учесть, это необходимость снять напряжение перед началом измерений. И здесь дело не столько в безопасности, сколько в точности полученных данных. Даже простая батарейка может ощутимо исказить верность показаний.

Устанавливать переключателем положение для измерения сопротивления можно совершенно любое в секторе «Ω». Теперь, когда щупы зафиксированы на концах проводника, сопротивление которого необходимо знать, можно смотреть показатели табло. Здесь может быть два варианта:

  1. Показания «1», «OL», «OVER» — необходимо установить более высокий диапазон, так как происходит перегрузка.
  2. Показания «0» — диапазон требуется уменьшить.

В остальных случаях будет отображаться значение сопротивления исследуемого проводника или полупроводника.

Режим прозвонки

Есть у мультиметров возможность использовать их, как прозвонку. И если в аналоговых моделях это напрямую не реализовано, то цифровые обладают сектором при установке переключателя, на который тестер переходит именно в режим прозвонки.

Сама по себе такая функция используется нечасто, но чтобы знать, как работать мультиметром в полном объёме, это будет далеко не лишним. Допустим, полезна такая возможность, когда необходимо определить целостность цепи или отдельно взятого проводника. В ряде случаев именно благодаря режиму прозвонки можно определить полярность.

Для того, чтобы проверить проводник на обрыв, подсоединяют щупы к его концам. Если провод цел, то слышится характерный звуковой сигнал. В противном случае никакой реакции не последует.

Особое внимание при проведении работ с прозвонкой стоит уделить отсутствию питания. Если не обесточить цепь, на которой будут производиться замеры, то велика вероятность выхода из строя прибора.

Реализуются в мультиметрах иногда и другие возможности, к примеру, гнездо для проверки транзисторов. Однако используют их нечасто и только люди, знакомые с радиоэлектроникой. Рядовому любителю или начинающему электрику пользоваться такой возможностью вряд ли придётся — здесь нужны определённые знания. В остальном же, несмотря на многофункциональность, мультиметры в использовании крайне просты и неприхотливы.

Амперметр — измеряем ток: назначение, схемы подключения, типы

Амперметр – это электроизмерительный прибор, предназначенный для фиксации силы постоянного либо переменного тока, протекающего в цепи — то есть устройство для измерения тока. Амперметр подключается последовательно, с тем участком электроцепи, где предполагается измерять ток. Так как ток, который он измеряет зависит от сопротивления элементов цепи, то сопротивление амперметра должно быть максимально низким (очень маленьким). Это позволяет уменьшить влияние устройства для измерения тока на измеряемую цепь и повысить их точность.

Шкалу прибора градуируют в мкА, мА, А и кА, и в зависимости от требуемой точности и пределов измерения выбирают подходящий прибор. Увеличение измеряемой силы тока добиваются путем включения в цепь шунтов, трансформаторов тока, магнитных усилителей. Это позволяет увеличить предел измеряемой величины тока.

Схемы подключения амперметра

Рисунок — Схема прямого включения амперметра

Рисунок — Схема косвенного включения амперметра через шунт и трансформатор тока

Сфера применения амперметров

Приборы для измерения тока нашли применение в различных сферах. Их активно используют на крупных предприятиях, связанных с генерацией и распределением электрической, тепловой энергии. Также их используют в:

Но не только средние и крупные предприятия используют этот прибор: они востребованы и среди обычных людей. Практически любой опытный автоэлектрик имеет в арсенале подобное устройство, позволяющее проводить замеры показателей электропотребления приборов, узлов автомобилей и пр.

Типы амперметров

Исходя из вида отсчетного устройства амперметры делятся на приборы с:

— со стрелочным указателем;

— со световым указателем;

— с пишущим устройством;

По принципу действия амперметры разделяются на:

1. Электромагнитные – предназначены для использования в цепях постоянного, переменного тока. Обычно используются в привычных электроустановках переменного тока с частотой 50 Гц.

2. Магнитоэлектрические — предназначены для фиксации силы тока малых значений постоянного тока. Они имеют магнитоэлектрическое измерительное устройство и шкалу с проградуированными делениями.

3. Термоэлектрические приборы предназначены для измерения силы тока в цепях высоких частот. В состав таких приборов входят магнитоэлектрический механизм, выполненный в виде проводника, к которому приваривается термопара. Протекающий по проводку ток вызывает его нагрев, который фиксируется термопарой. Формирующееся излучение своим влиянием вызывает отклонение рамки на угол, который пропорционален силе тока.

4. Ферродинамические приборы — состоят из замкнутого магнитопровода, выполненного из ферромагнитного материала, сердечника и неподвижной катушки. Характеризуются высокой точностью измерения, надёжностью конструкции и низкой чувствительностью к воздействию электромагнитных полей.

5. Электродинамические устройства предназначены для замеров величины силы тока в цепях постоянного / переменного токов повышенных частот (до 200 Гц). Они чувствительны к перегрузкам и внешним электромагнитным полям. Но из-за высокой точности замеров их используют в роли контрольных приборов для поверки действующих амперметров.

6. Цифровые амперметры – современная модель приборов, сочетающая преимущества аналоговых приборов. На сегодня такие устройства завоевывали лидирующие позиции. Это объясняется удобством в работе, легкостью использования, небольшими размерами и высокой точностью получаемых результатов измерений. Кроме того, цифровые приборы можно использовать в разнообразных условиях: он не боится тряски, вибрации и пр. воздействий.

Рассмотрим несколько амперметров разных производителей и разных типов:

1. Амперметры Ам-2 DigiTOP

— Количество входов 1

— Измеряемый переменный ток 1 …50 А

— Погрешность измерения 1%

— Дискретность индикации 0,1 А

— напряжение питания -100…-400 В, 50 (+1) Гц Габаритные размеры 90x51x64 мм

Работоспособность и долговечность бытовой электротехники зависят от качества получаемой электроэнергии. Как правило, к выходу из строя электронной техники, будь то холодильники, телевизоры или стиральные машины, приводит повышение напряжения выше допустимых пределов. Наиболее опасно длительное повышение напряжения выше допустимой отметки. При этом выходят из строя блоки питания электронной техники, перегреваются обмотки электродвигателей, нередко происходит возгорание.

2. Амперметр лабораторный Э537

Данный прибор (амперметр Э537) предназначается для точного измерения силы тока в цепях переменного и постоянного тока.

Класс точности 0,5.

Диапазоны измерения 0,5 / 1 A;

Технические характеристики амперметра Э537:

Конечное значение диапазона измерений 0,5 А/1 А

Класс точности 0,5

Область нормальных частот (Гц) 45 — 100 Гц

Область рабочих частот (Гц) 100 — 1500 Гц

Габаритные размеры 140 х 195 х 105 мм

3. Амперметр СА3020

Цифровое устройство амперметр базовой модели выпускается в нескольких типовых модификациях в зависимости от базового значения параметров замеряемого тока. При заказе данной модели цифрового амперметра, требуется заявить, с каким базовым параметром силы тока Вам придётся работать: 1 А, 2 А или 5 А.

Базовые параметры замеряемого тока, Iн-1 Ампер (СА3020-1), 2 Ампер (СА3020-2) или 5 Ампер (СА3020-5);

Границы замеряемых токов от 0,01 Iн до 1,5 Iн;

Диапазон частот по замеряемым токам от 45 до 850 Герц;

Границы базовой допускаемой существующей погрешности ±0,2% к оптимальному значению параметров замеряемой силы тока;

напряжение по питанию — сеть переменного тока напряжением (85-260) Вольт и частотой (47-65) Герц или постоянное напряжение (120 — 300) Вольт;

Потребляемая устройством мощность не больше чем 4 ВА;

Размерные габариты 144x72x190 мм;

Масса не больше чем 0,55 кг;

Мощность, потребляемая измерительной цепью амперметров серии 3020, не превышает: для СА3020-1 – 0,12 ВA; для СА3020-2 – 0,25 ВA; для СА3020-5 – 0,6 ВA.

Амперметр — что это такое и устройство прибора

После открытия электрического тока возникла необходимость в его измерении. Несмотря на то, что первые прототипы устройств не отличались точностью, принцип их работы не изменялся уже несколько столетий. Сегодня для замеров используют амперметр – это прибор, измеряющий силу электрического тока.

История происхождения

По названию устройства можно догадаться о том, кто приложил руку к его созданию. Андре-Мари Ампер – блестящий ученый своего времени, многие годы посвятивший электродинамике. Ему принадлежат многие знаковые открытия в этой области:

  • взаимодействие магнитного поля и электрического тока;
  • магнитный эффект катушки с током;
  • введение в научную терминологию понятия кибернетики и кинематики.

Основная заслуга ученого – не разработка прибора, а подготовка научного плацдарма для самой возможности создания амперметра и вольтметра. Поэтому первые упоминания измерительного устройства датируют 20-ми годами XIX века, когда самому Амперу было уже за 50.

Тогда речь шла о самом простом приборе – гальваноскопе, состоящем из закрученной проволоки и магнитной стрелки. Он позволял уловить относительные показатели по градусу отклонения стрелки.

В течение следующих десятилетий конструкция совершенствовалась. В 1884 году отечественными учеными были разработаны более совершенные приборы, однако патенты были переданы в Германию, ввиду недостаточного развития электротехнического производства. Лишь к тому времени были утверждены названия современных величин. В 1881 г. в отношении тока приняли решение о том, в чем измеряется сила – в Амперах.

Как устроены амперметры сегодня? В корпусе с индикацией располагаются измерительная катушка и постоянные магниты, которые выравнивают ее при подаче электрического тока. Чем сильнее отклонение, тем выше показатель прибора. Существует несколько разновидностей, отличающихся конструкцией и областью применения.

К сведению. Классический вид – прибор со шкалой, деления которой обозначают силу тока в Амперах. В зависимости от величины, движущийся элемент поворачивает стрелку на определенный угол.

Виды амперметров

Классифицировать устройства можно по способу индикации. Наиболее широко распространены аналоговые амперметры – с градуированной шкалой, по которой движется стрелка. Современные приборы имеют цифровой дисплей, на котором отображается значение величины тока.

Приборы со стрелочной головкой

Стрелочные амперметры постепенно исчезают. Они отличаются более сложным устройством, чем современные модели, и обладают ограниченной областью применения. Еще один недостаток – меньший срок работы из-за наличия большего количества механических деталей. При этом современные условия иногда требуют измерения меньших величин, чем требуется для отклонения стрелки даже на одно деление. Из-за этого стрелочные приборы приходится модифицировать усилителями сигнала.

Интересно. Долгое время эти приборы не имели аналогов – точность измерений была достаточно высокой. Однако развитие электротехнической промышленности позволило разработать более дешевые в изготовлении приборы.

Принцип действия стрелочной головки

Еще одна сложность при использовании стрелочного амперметра – принцип работы стрелки, отличающийся в разных системах измерения:

  1. Магнитоэлектрическая. Стрелка поворачивается по линейной шкале, пропорциональной силе тока. Вращающий момент задается током, проходящим через обмотку рамки.
  2. Электромагнитная. Стрелка закреплена на сердечнике из ферромагнита, который двигается внутри катушки.
  3. Электродинамическая. Используются две катушки с последовательным либо параллельным соединением. На подвижной – закреплена стрелка, поворачивающаяся от взаимодействия между токами катушек.

Во всех типах прибора используется корректор – специальный винт, соединенный с пружиной. Он необходим для установки стрелки в нулевое положение.

Игнорирование начальной регулировки может привести к неправильному отображению величины измеряемого тока, так как стартовое положение стрелки будет находиться левее нуля.

Приборы с цифровым индикатором

Цифровые устройства вытесняют аналоговые, благодаря ряду отличий:

  • простота изготовления – дешевле производить, легче собрать самостоятельно;
  • возможность измерения меньших величин;
  • отсутствие износа подвижных частей – дольше служат, не требуют замены элементов;
  • наглядная и удобная индикация;
  • меньший вес.

Переход к цифровому исполнению позволил шире применять приборы в быту. Они проще в использовании – вертикальное и горизонтальное расположение не влияет на работу. Также они лучше защищены от внешних воздействий, например, механических ударов по корпусу.

Включение амперметра в цепь

Существует два главных правила использования прибора:

  1. Подключать последовательно с элементом цепи, на котором необходимо измерить силу тока.
  2. Соблюдать полярность.

Амперметры со стрелкой – это приборы для измерения с ограниченным диапазоном. В случае превышения максимального значения шкалы при включении в цепь используют шунт.

Устройство амперметра

В основе устройства амперметра – взаимодействие между двумя элементами при прохождении электрического тока. В зависимости от того, что измеряет амперметр, используются свои варианты устройств. Замер сил разного типа тока предполагает особое строение и чувствительность. Существует несколько категорий:

  1. Магнитоэлектрические. В основе лежит подвижная катушка, закрепленная на оси между двумя магнитными полюсами.
  2. В электромагнитных амперметрах используется сердечник, отодвигаемый на пропорциональное силе тока расстояние.
  3. Термоэлектрические. Ключевой элемент – термопара, припаянная к проводке. Величина нагрева по мере подачи тока разной величины трансформируется в показатель его силы, после чего выводится на дисплей.
  4. Электродинамические. Подвижная и неподвижная катушки. В быту малоприменимы из-за высокой чувствительности к магнитным полям. Применяются для точных измерений либо в демонстрационных целях.
  5. Ферродинамические. Самые точные и дорогие из механических приборов. Благодаря замкнутому проводу, не реагируют на внешние магнитные поля.
  6. Цифровой. Используется интегратор, преобразующий величину тока в цифровой эквивалент. От его типа и настройки зависит то, как работают амперметры. Различают несколько классов точности по погрешности измерений.

Несмотря на разницу в конструкции, в основе всех механических приборов лежит общий принцип действия.

Принцип действия

Способ измерения основывается на работе нескольких элементов:

  1. На оси между постоянными магнитами располагается якорь со стрелкой.
  2. Благодаря воздействию магнитов, стальной якорь находится вдоль силовых линий, в нулевой позиции.
  3. При подаче тока появляется магнитный поток с силовыми линиями, перпендикулярными магнитам.
  4. Вследствие этого воздействия якорь стремится повернуться под прямым углом, чему мешает основное магнитное поле.
  5. Итоговое отклонение стрелки – результат взаимодействия двух потоков.

Благодаря простому принципу работы амперметра, механические устройства долгое время отличались лишь материалом изготовления элементов.

Как подключить амперметр

Для правильного подключения необходимо изучить схемы амперметра в разных типах цепей. Для разного тока существуют свои типы прибора – различают амперметры переменного тока и постоянного. Чтобы подключить амперметр постоянного тока, необходимо учитывать диапазон измерения, определив максимальный уровень тока.

Главное – не подключать устройство параллельно. В этом случае велика вероятность того, что оно перегорит. Это связано с низким значением внутреннего сопротивления амперметра.

Внутреннее сопротивление амперметра

Оно должно быть меньше сопротивления самой цепи. Рассчитывается показатель после замеров вольтметром, который подключают параллельно амперметру. Затем показания второго делят на показания первого, результатом будет внутреннее сопротивление. Малое значение необходимо для того, чтобы падение напряжения на приборе не влияло на точность измерений.

Этот прибор – один из самых простых и распространенных. О том, как пользоваться амперметрами, рассказывают еще на уроках физики, поэтому особых проблем при эксплуатации возникнуть не должно, особенно с приходом цифровых амперметров, которые значительно упростили нюансы работы с прибором и расширили область его применения.

Устройство и принцип действия амперметра для измерения тока

Амперметр — прибор, предназначенный для измерения силы тока в электрической цепи. Подключение измерительного устройства в схему проводится последовательно с участком, который необходимо замерить. Чем ниже внутреннее сопротивление прибора, тем меньше погрешность измерения. Амперметр нельзя подключать как вольтметр, то есть непосредственно к источнику питания, так как произойдет короткое замыкание.

Конструктивные особенности

Существует несколько видов приборов, которые конструктивно отличаются друг от друга. Служат они для измерения переменного и постоянного тока. По своему принципу действия амперметры бывают:

  • электромагнитными;
  • магнитоэлектрическими;
  • тепловыми;
  • электродинамическими;
  • детекторными;
  • индукционными;
  • фото- и термоэлектрическими.

Из всех видов наиболее точными считаются электромагнитные и магнитоэлектрические приборы. Основу магнитоэлектрических устройств составляет постоянный магнит. При прохождении тока через обмотку рамки, между ним и магнитом создается крутящий момент.

С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале амперметра и показывает значение силы тока. В электродинамическом приборе основными деталями считаются подвижная и неподвижная катушки. Они могут быть соединены между собой как последовательно, так и параллельно.

Проходящие через них токи взаимодействуют между собой, и подвижная катушка, соединенная со стрелкой, отклоняется. Если с помощью амперметра измеряется большая сила тока, то его соединяют через трансформатор.

Принцип работы

Первый прибор в начале XIX века изобрел Швейгер, но он тогда назывался гальванометром. Рисунок простейшего амперметра выглядит так. На оси кронштейна расположен якорь из стали со стрелкой. Эта конструкция расположена параллельно постоянному магниту, который воздействует на якорь и придает ему магнитные свойства.

Вдоль магнита и стрелки проходят силовые линии, что соответствует нулевому положению на шкале. Как только начнет проходить электрический ток по шине, то произойдет образование магнитного потока. Его силовые линии будут расположены перпендикулярно линиям постоянного магнита.

Под таким воздействием якорь будет стараться повернуться на 90°, а магнитный поток воспрепятствует его возвращению в исходное положение. От величины и направления тока, который проходит по шине, зависит взаимодействие магнитных потоков. Соответственно этой величине стрелка отклонится от нуля по шкале.

Применение приборов

Электромагнитные типы устройств обычно применяются в электрическом оборудовании, работающего в сетях переменного тока с частотой 50 Гц. Магнитоэлектрические приборы фиксируют малые значения силы постоянного тока. Все амперметры по отсчетным устройствам бывают:

  • со стрелочным указателем;
  • с записывающим механизмом;
  • электронные;
  • с цифровым показанием.

Для измерения силы тока в электрических сетях высоких частот применяются термоэлектрические устройства, в которых роль датчика играет термопара. Она фиксирует степень нагрева проводника, при протекании по нему тока. Рамка реагирует на температуру, которая пропорциональна силе тока.

Электродинамические приборы используются для замера силы тока в цепях частотой до 200 Гц. Отличаются чувствительностью к перегрузкам и посторонним электромагнитным волнам. Благодаря точности замеров, применяются в качестве контрольных приборов для проверки остальных устройств для измерения силы тока.

Более современными моделями считаются цифровые амперметры, которые по физическим показаниям сочетают преимущества аналоговых приборов. Пользователи могут делать замеры с их помощью в любых условиях, так как они не боятся тряски, вибрации и т. д.

К бесконтактным устройствам относятся клещи для измерения тока. Устроены они из головки трансформатора. С их помощью могут определяться значения в любых участках электрической цепи. Для этого следует клещами охватить замеряемый кабель или провод.

Популярные модели

Как отечественными, так и зарубежными производителями выпускается довольно большое количество приборов, разнообразной классификации. Особенно ценятся цифровые устройства, которые нужны для измерения показаний. К ним относятся:

  1. А-05 (DC-2) — прибор устроен с внешним шунтом 75 мВ для измерения показаний в цепях постоянного напряжения. В зависимости от используемого трансформатора, амперметр используется в сетях с током от 100 до 1 тыс. А. Единицей измерения является ампер, замеры которого получают с погрешностью 1%, если класс точности шунта не менее 0,5. Потребляемая мощность не более 5 Вт.
  2. ВАР-М01−083 AC 20−450 В УХЛ4 — универсальный прибор, применяемый как вольтметр, так и амперметр. Устройство может использоваться в качестве основного и дополнительного оборудования. Питается за счет проверяемой электрической цепи. Прибор обладает функцией сохранения в памяти минимального и максимального значения. Управление осуществляется одной кнопкой, переключением которой можно вызвать все функции.
  3. ТДМ SQ 1102−0060 400А/5А — недорогой стрелочный прибор, применяемый в однофазных сетях. Корпус выполнен из негорючего пластика и имеет полную совместимость со многими маркировками трансформаторов. Средний срок службы составляет около 12 лет.
  4. АМ-1 — стационарный измерительный прибор, устанавливаемый на DIN-рейку. В комплект входит дополнительный трансформатор. Погрешность измерения составляет не более 0,5 А.

Стоит отметить еще модели амперметров АМ-3, IEK Э 47−1500/5 А, ACS 712 30 А RD и др. Чтобы избежать больших погрешностей, следует выбирать устройства с сопротивлением до 0,5 Ом. Корпус устройств должен быть герметичным и состоять из негорючего материала. Клеммы обычно покрывают антикоррозийным слоем, назначение которых считается обеспечение более прочного контакта.

Процесс измерения

На практике амперметр используется гораздо реже, но иногда все-таки существует необходимость сделать замеры тока. Обычно такая процедура применяется для определения мощности электрического прибора, если нет соответствующих обозначений. Очень важно, что при измерении тока величина напряжения, приложенного к электрической цепи, не имеет значения. Замер прибором можно проводить, разорвав цепь в любом месте.

Источником может быть простая батарейка на 1,5 В, аккумулятор на 12 В или однофазная сеть 220 В. Перед началом измерений пользователи подготавливают оборудование, переводя ручки настройки в соответствующее начальное положение. Если примерное значение тока неизвестно, то переключатели устанавливаются на максимальное значение.

Когда все будет подготовлено, в одну из розеток подключается электрический прибор, а в другую провода амперметра. Если это бытовая сеть, то на измерительном устройстве следует выставить переменный ток и максимальное его значение. При измерении стрелочными приборами часто допускаются ошибки, так как сам процесс с ними проводить не очень удобно.

В этом случае гораздо удобнее использовать цифровые измерительные устройства. Очень популярны мультиметры M890G, в которых есть два диапазона для измерений как переменного, так и постоянного тока. Опытные электрики обычно примерно знают параметры электрической сети, поэтому они сразу устанавливают переключатели в нужное положение.

Если они не знают значения измеряемого тока, то устанавливают на мультиметре предельное значение равное 10 А. Далее, прибор перенастраивается на меньшее значение, соответствующее току сети.

Следует помнить, что переключение осуществляется при обесточивании проверяемой электрической цепи. Используя универсальный прибор, который выполняет задание вольтметра и амперметра, косвенно измеряют сопротивление подключенного прибора. Для этого дополнительно проводят расчеты, связанные с законом Ома.

Ссылка на основную публикацию