В данной статье мы постараемся детально ответить на заданные вопросы. Тема, которую мы рассмотрим, связана с измерением силы тока, и для этой цели обычно применяется специальное устройство, которое называется амперметром. Каждый раз, когда необходимо измерить силу тока, амперметр становится незаменимым инструментом. Сила тока зависит от количества электронов, проходящих через проводник за определенное время. Естественно, попытка измерить каждый электрон бессмысленна, учитывая их огромное количество. В связи с этим была введена единица измерения силы тока, которая называется ампером.
Именно в этом контексте амперметр показывает свои измерения. Кроме измерения амперов, амперметр способен также измерять меньшие величины, такие как микроамперы (мкА) и миллиамперы (мА). Однако в последних двух случаях устройство может называться немного иначе – миллиамперметром или микроамперметром. В данной статье мы сосредоточимся на рассмотрении одного конкретного устройства, предназначенного для измерения амперов.
Типы амперметров
Существуют различные устройства для измерения силы тока, которые классифицируются на аналоговые и цифровые модели. Среди аналоговых приборов выделяются следующие 4 типа:
- Магнитоэлектрический амперметр: Этот тип прибора основан на воздействии магнитного поля на электрический ток. Он использует магнитную систему для создания силы, пропорциональной току, и показывает измерения на шкале.
- Электромагнитный амперметр: Данный прибор также использует магнитное поле, но в этом случае оно создается электромагнитом, который реагирует на ток, проходящий через его обмотки.
- Электродинамический амперметр: Этот тип основан на применении электродинамических принципов. Он использует комбинацию магнитных полей и подвижных частей для измерения силы тока.
- Ферродинамический амперметр: В данном случае измерения проводятся с использованием ферромагнитных материалов, которые реагируют на ток и создают механическое движение, которое затем измеряется.
Существуют и другие типы аналоговых амперметров, но вышеперечисленные четыре являются наиболее распространенными и интересными в практическом применении. Каждый из них работает по своему уникальному принципу измерения. В следующем разделе мы подробнее рассмотрим каждый из этих типов устройств.
Магнитоэлектрические амперметры
Рабочий принцип устройства построен на взаимном действии катушки подвижного типа и магнитного поля постоянного магнита, размещенных в середине корпуса.
- маскировочный карандаш;
- противодействующие пружины;
- подвижная катушка;
- полюсные наконечники;
- стрелка;
- сердечник.
К плюсам прибора относится небольшое употребление мощности в рабочий период и хорошая измерительная чувствительность с небольшим коэффициентом отклонений. Также необходимо выделить, что все электромагнитные амперметры имеют одинаковую шкалу отображения нужной характеристики. Благодаря этому можно создать ровные обмеры силы тока с самой большой точностью.
Лабораторная версия магнитоэлектрического амперметра
Среди недостатков прибора отмечается его не простое устройство, а конкретно наличие подвижной катушки. Также он функционирует только от постоянного тока, так что данное устройство невозможно назвать многофункциональным. Но не обращая внимания на эти недостатки, магнитоэлектрический прибор пользуется высокой востребованностью и часто применяется в разных сфера: как в лабораториях, так и на больших фирмах.
Электромагнитные амперметры
Это устройство не имеет подвижной катушки, как у предыдущего вида. Его устройство очень обычное. В нем размещен специализированный механизм и сердечники. Но сердечник может быть только один. Сердечники ставятся на ось.
Электромагнитный прибор обладает меньшим диапазоном чувствительности, в отличие от магнитоэлектрической модели. Исходя из этого, точность его замеров ниже. Но есть у него и плюсы, а конкретно работа как при переменном, так и при систематическом токе, благодаря этому им безо всяких проблем пользоваться.
Электродинамический амперметры
Принцип работы электродинамических амперметров основан на взаимодействии магнитных полей, создаваемых токами, протекающими через магнитные катушки. Устройство амперметра включает подвижные и неподвижные катушки, что придает ему многофункциональность.
Однако существует некоторый недостаток данного прибора, который заключается в его чрезмерной чувствительности. В результате он способен реагировать на любые магнитные поля, находящиеся в области его действия. Такие внешние магнитные поля могут вызвать сильные помехи и искажения в измерениях. В связи с этим электродинамический амперметр рекомендуется использовать исключительно в экранированных областях, где воздействие внешних магнитных полей минимизировано.
Ферродинамические амперметры
Ферродинамический амперметр - это тип аналогового амперметра, который использует ферромагнитные материалы для измерения силы тока. Принцип работы основан на взаимодействии между током, проходящим через проводник, и магнитным полем, созданным ферромагнитными материалами в приборе. Ключевая особенность ферродинамического амперметра заключается в том, что при прохождении тока через его проводник, ферромагнитные материалы внутри прибора начинают подвергаться воздействию магнитного поля. В результате этого происходит механическое движение, которое пропорционально силе тока. Это движение затем измеряется и позволяет определить силу тока. Однако ферродинамические амперметры имеют некоторые ограничения и недостатки. Они могут быть менее точными по сравнению с другими типами амперметров, так как механические движения и взаимодействия внутри прибора могут подвергаться различным влияниям. Также внешние магнитные поля и другие помехи могут оказывать влияние на измерения, поэтому при использовании ферродинамических амперметров следует обеспечивать надлежащую экранировку и компенсацию возможных внешних воздействий.