Амперметр электронный переменного тока: Амперметр цифровой ABB AMTD-1 модульный переменного тока, прямого измерения

Амперметр цифровой А-05

Амперметр цифровой А-05

Назначение 

Амперметр цифровой А-05 предназначен для измерения величины тока в цепях переменного тока с частотой 50 Гц. 

Амперметр А-05 оборудован переключателем, позволяющим использовать его с различными трансформаторами тока с током вторичной обмотки – 5 А.

Класс защиты – 0, ЭМС по ГОСТ Р50033.92  Гарантийный срок  — 2 года.

Технические характеристики 

 Конструкция системы. Амперметр цифровой «А-05» выполнен в корпусе для установки на DIN-рейку.

На передней панели блока находятся цифровой индикатор и ручка переключателя «УСТАВКА ПЕРВИЧНОГО ТОКА». Цепи питания и измерения гальванически разделены.

В нижней части блока находятся клеммные колодки для подключения блока к сети и к вторичной обмотке трансформатора тока. Питание реле осуществляется непосредственно от контролируемой сети.

Амперметр цифровой А-05 (DC-2) 

Назначение. 

Амперметр цифровой А-05(DC-2) предназначен для измерения постоянного тока с наружным шунтом 75 мВ (рекомендуемый шунт — 75ШИСВ).

 Амперметр оборудован переключателем, позволяющим использовать его с различными шунтами

Класс защиты – 0, ЭМС по ГОСТ Р50033.92 . Гарантийный срок  — 2 года.

Технические характеристики 

 Конструкция системы.

Амперметр цифровой «А-05»(DC-2) выполнен в корпусе для установки на DIN-рейку.

На передней панели блока находятся цифровой индикатор и ручка переключателя «УСТАВКА ПЕРВИЧНОГО ТОКА». Цепи питания и измерения гальванически разделены.

В нижней части изделия находятся клеммные колодки для подключения блока к питающей сети. В верхней части изделия находятся клеммные колодки для подключения блока к шунту.

СКАЧАТЬ : Паспорт АМПЕРМЕТР А_05

                    паспорт А-05-03

                    паспорт А-05-03И

Приобрести  /заказать/ это  и  другое  оборудование  Вы  можете  в  ООО «САВЭЛ»:

Адрес офиса: 660123, г.Красноярск, ул. Парковая, 10а

Тел.: +7 (391) 264-36-57, 264-36-58,  264-36-52,

E-mail: savelsbit@mail.ru

• А-05-03 — амперметр
• А-05-03И — амперметр

Амперметр цифровой AM-D961 «PROxima» переменного тока, цифр.индикатор измерений 0-9999А, [ⲕⲧ 0,5], трансф.включения, ‰.●/5, ☐96х96, встраиваемый в щит, IP54/IP00 am-d961 EKF

[РЕМОНТ] ЦА2101-005-В-12 — амперметр цифровой щитовой переменного тока — Настройка ЦА2101-005-В-12

ЦА2101-005-В-12 — амперметр цифровой щитовой переменного тока; Диагностика ЦА2101-005-В-12 — Ремонт ЦА2101-005-В-12 в Санкт-Петербурге. Последовательная диагностика и восстановление на уровне компонентов плат осуществляется в Санкт-Петербурге. Возможно выполнение работ с доставкой оборудования в населенные пункты России и стран СНГ.
Электронные измерительные устройства включают в себя следующие узлы:схема измерения (элементы: аналого-цифровой преобразователь, датчик тока, источник опорного напряжения, датчик температуры, активный фильтр, защитные диоды, делитель напряжения, операционный усилитель) — служит для преобразования в электрический сигнал изменений контролируемых параметров; схема контроллера питания (выполнена на основе: трансформатора, стабилизатора, выпрямительных диодов, сглаживающего фильтра) — обеспечивает снабжение всех компонентов устройства стабилизированным электрическим питанием; плата управления (содержит: арифметический контроллер, цифро-аналоговый преобразователь, кварцевый генератор, гальваническая развязка, шина данных, устройство программирования, интерфейс связи, модуль выходов, оперативная память, постоянное запоминающее устройство, модуль цифровых входов) — является важной частью для реализации алгоритма работы электронного устройства в целом и обеспечивает предусмотренное выполнение необходимых операций в соответствии с назначением; схема индикации (комплектующие: ЖК дисплей, светодиоды, декодер, токоограничительные резисторы, драйвер) — передает преобразованную информацию о текущем состоянии устройства и подключенных датчиков; система самодиагностики (комплектующие: сторожевой таймер, модуль опроса датчиков, модуль внутрисхемного тестирования, модуль проверки контрольной суммы, интерфейс отладки) — позволяет оценить состояние составных частей при запуске.

Условия ремонта

Общие условия выполнения диагностики и ремонта приведены на странице Условия.

Примеры серийных номеров на шильде

KYP-4485557324119368
LCA-6360985275816055
OHT-6179977689770235
OGV-3405054315528184
EUN-5886407713044929

Чтобы получить детальную информацию о точных условиях исполнения работ пришлите запрос с описанием признаков неисправностей на почту [email protected]

Примеры работ
Услуги
Контакты

Время выполнения запроса: 0,00209808349609 секунд.

Модель

А амперметр термоэлектрический | IOPSpark

Переменный ток

Электричество и магнетизм

А амперметр термоэлектрический модель

Практическая деятельность
для 14-16

Демонстрация

Модель, показывающая принцип действия термоэлектрического амперметра. Это шанс увидеть модели исторических измерителей, созданных для измерения переменного тока в те времена, когда еще не было мультиметров и прочего электронного волшебства.

Аппаратура и материалы

• Трос Eureka (1 метр, 28 SWG), без покрытия
• Ретортные стойки и выступы, 2
• Подвеска для грузов с прорезями, 10 г
• Лампа (12 В 24 Вт) в патроне
• Деревянные стержни с клеммой 4 мм, 2
• Источник переменного тока НН
• Выводы, 4 мм, 2
• Метрическая линейка

Техника безопасности и здоровья

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда

Процедура

1. Протяните метр голой проволоки Eureka (28 SWG) между двумя ретортными стойками.
2. Повесьте грузоподъемник с помощью одной гири 10 г, образуя гирю 20 г, из центра натянутого троса.
3. Подключите провод к лампе и регулируемому источнику питания. Пропустите через провод ток силой около 2 А.
4. Покажите эксперимент сначала с постоянным током, а затем с переменным током.

Учебные заметки

• В этом измерителе эффект нагрева и последующее расширение провода при протекании электрического тока используется для измерения самого тока.Энергия, подводимая к проводу, изменяется как I2R.
• При желании можно разместить вертикальную линейку рядом с грузом, чтобы движение было более заметным.
• Вы можете повесить грузоподъемник на нитке и повернуть нить на один оборот вокруг стальной вязальной спицы, которая может свободно вращаться, поместив на иглу соломинку для питья в качестве индикатора. При падении массы игла будет вращаться, а указатель соломинки для питья будет двигаться.

Этот эксперимент прошел испытания на безопасность в июне 2007 г.

Введение в электронное оборудование

Введение

В этом семестре вы будете изучать электричество и магнетизм.Чтобы сделать ваше пребывание здесь более поучительным, мы разработали это лабораторное упражнение, чтобы познакомить вас с некоторым оборудованием, которое вы будете использовать в этом курсе. Некоторые из терминов, которые будут использоваться, будут более подробно объяснены в последующих лабораторных занятиях, но будут использоваться здесь без подробных объяснений для начала.

Вам нужно будет распечатать копию этого документа. Ответы не будут отправляться в электронном виде. Версию для печати можно найти, нажав кнопку печати в верхнем правом углу этой страницы.

Вот список оборудования, которое вы будете использовать сегодня:

1

DC ( D irect C urrent) источник питания. Это источник напряжения, полярность которого не меняется, как в источнике напряжения AC ( A с переменным током C ). Стандартные электрические розетки подают напряжение переменного тока. Использование этого источника питания будет таким же, как при использовании сухой аккумуляторной батареи, за исключением того, что вы сможете изменять используемое напряжение.

2

Генератор сигналов. Это устройство генерирует сигнал переменного тока в форме синусоидальной, зубчатой ​​или прямоугольной формы. Частота (скорость изменения полярности сигнала), а также амплитуда (которая в этом упражнении будет такой же, как и напряжение) могут быть изменены по выбору пользователя. Это будет более безопасная и гибкая альтернатива использованию переменного напряжения от стенной розетки.

3

Цифровой мультиметр. Как следует из названия, это устройство измеряет (или метров, ) несколько величин, связанных с электрическими цепями.Мультиметр может использоваться как вольтметр , (для измерения напряжения), амперметр , (для измерения тока, как постоянного, так и переменного тока) и омметр (для измерения сопротивления).

4

Осциллограф. Это оборудование выглядит наиболее запутанным из всего оборудования, которое вы будете использовать сегодня. Однако по сути это просто вольтметр, который может показывать изменяющиеся во времени изменения напряжения.

Часть 1. Измерение напряжения, тока и сопротивления цифровым мультиметром

Для этой лаборатории предоставляются три разных мультиметра: Fluke 77, Radio Shack и Tenma.Работа этих мультиметров очень похожа, поэтому мы сосредоточимся здесь на Fluke 77. Большая центральная ручка используется для определения типа выполняемого измерения. Типы измерений, которые могут быть выполнены: переменное напряжение (), постоянное напряжение

(В),

постоянное напряжение ниже 300 мВ

(300 мВ), сопротивление

(Ом), переменный ток () и постоянный ток

( А).

Чувствительность измерителя можно выбрать, нажав желтую кнопку в центре ручки. Счетчик имеет цифровой дисплей (четыре полных цифры плюс первая цифра, которая может быть либо 1, либо ничего), поэтому могут отображаться положительные или отрицательные значения от 0 до 19 999.Нажав желтую кнопку, можно сместить десятичную точку, или вы можете использовать функцию автоматического выбора диапазона, которая автоматически устанавливает десятичную точку. Вы всегда должны использовать максимально чувствительную шкалу, чтобы получить максимальное количество значащих цифр.

Рисунок 1

Внизу мультиметра четыре гнезда. Они используются для подключения измеряемого объекта к мультиметру. Для измерения постоянного, переменного и переменного напряжения используйте два разъема, обозначенные «VΩ» и «COM».«При измерении напряжений разъем« VΩ »(красный) имеет положительный полюс, а разъем« COM »(черный) — отрицательный. Для измерения переменного или постоянного тока используйте разъем« 10 А »или« 300 мА »и разъем« Гнездо COM «. Гнездо» 300 мА «предназначено для измерения токов менее 300 мА, а гнездо» 10 А «- для измерения токов более 300 мА, но менее 10 А. Если вы когда-либо не уверены в величине тока в цепи всегда лучше использовать сначала соединение с более высоким током 10 А, чтобы избежать повреждения счетчика или перегорания предохранителя для соединения с нижним током 300 мА.Если вы обнаружите, что ваш измеритель не работает должным образом, вы можете проверить целостность предохранителя, используя другой мультиметр для измерения сопротивления цепи амперметра (которое должно составлять всего несколько Ом, а не «OL» для перегрузки или бесконечного сопротивления, что обычно указывает на то, что предохранитель перегорел и его необходимо заменить). Если вашему мультиметру требуется много времени для стабилизации при считывании напряжения, возможно, батарея разряжена (на что указывает символ «разряженная батарея» на дисплее). Ваш лабораторный инструктор может помочь вам, если вам потребуется помощь в замене предохранителя или батареи.Точность мультиметров указана в приложении.

Как использовать цифровой мультиметр

В этом сегменте мы будем измерять напряжение, ток и сопротивление цифровым мультиметром. Напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками в цепи, измеренная в единицах Вольт . Ток — количество электроэнергии, протекающей через сегмент цепи , измеренное в единицах
Ампер или Ампер . Сопротивление — сопротивление протеканию тока, измеренное в единицах Ом .

Измерение напряжения

Сначала создайте простую схему, подключив маленькую лампочку к источнику питания с помощью двух шнуров с банановой вилкой. Убедитесь, что источник питания полностью повернут вниз (ручка управления должна быть полностью повернута против часовой стрелки).

Примечание: цвет проводов не критичен.Цвет помогает определить полярность (красный — положительный, черный — отрицательный) и используется как стандартное наглядное пособие.

Медленно поверните ручку управления источником питания по часовой стрелке, пока лампочка не засветится со средней яркостью (ручка должна находиться примерно на полпути к максимальному значению на шкале; точное положение не имеет значения). Будьте осторожны, чтобы не пережечь лампу из-за слишком высокого напряжения! Не изменяйте эту настройку, так как она будет использоваться в следующей процедуре.Теперь мы измерим напряжение, которое источник питания подает на схему.

Осторожно: НЕ поворачивайте блок питания намного дальше средней точки — установка напряжения выше этого значения может легко повредить лампы!

Включите мультиметр, настройте его на измерение постоянного напряжения и подключите провода от мультиметра к источнику питания. Провода должны подключаться к мультиметру в гнездо с маркировкой «COM» (отрицательный полюс) и гнездо с меткой «V.«Эти провода затем должны быть подключены к источнику питания поверх проводов, идущих к лампочке (стиль« спинки »). Теперь вы измеряете напряжение на двух клеммах источника питания . В отведенном для этого месте на на вашей бумажной копии рабочего листа напишите напряжение с правильными единицами измерения и погрешностью.

Примечание: По данным производителя, расходомеры Fluke 77 рассчитаны на погрешность ± (0,3% от показания + младшая значащая цифра) для напряжений от 0,001 до 320 В.(Пример: 10,00 В ± (0,03 + 0,01) В. Измерители Micronta рассчитаны с точностью ± (0,5% от показаний + младшая значащая цифра) для напряжений от 300 мВ до 3 В и ± (1,0% от показание + младшая значащая цифра) для напряжений от 3 В до 1000 В.

Напряжение Питания:

Что означает отрицательное значение напряжения? ( подсказка: полярность )

Измерение тока

Теперь мы будем использовать мультиметр для измерения тока в цепи.Поскольку измерение тока через в цепи сильно отличается от измерения напряжения в двух точках в цепи, нам придется отрегулировать, как мы вставляем мультиметр в схему. Путь цепи должен быть разорван и амперметр должен быть подключен так, чтобы ток проходил через мультиметр.

Выключите источник питания, не касаясь ручки управления. Отсоедините провода мультиметра от источника питания. На мультиметре переместите провод от разъема с маркировкой «V» к разъему с маркировкой «300 мА».«Теперь отсоедините один из проводов, идущих к лампочке, и замените его мультиметром и его проводами. Подключите один провод от мультиметра к источнику питания, а другой — к лампочке. Настройте мультиметр на измерение постоянного тока и включите снова включите источник питания. Теперь ваш счетчик должен измерять ток , протекающий по цепи . В отведенном ниже месте напишите ток с правильными единицами измерения и погрешностью. В отведенном для этого месте на твердой копии рабочего листа напишите напряжение с правильными единицами измерения и неопределенностью. Примечание: Счетчики Fluke 77 рассчитаны на точность ± (1,5% от показаний + 2 · наименьшая значащая цифра) для токов до 10 А. Счетчики Micronta имеют точность ± (1,0% от показаний + младшая значащая цифра) для токов до 30 мА, ± (1,5% от показания + младшая значащая цифра) для токов от 30 до 300 мА и ± (2,0% от показания + младшая цифра) для токов от 0,3 до 10 А.

Ток в цепи:

Что означает отрицательное значение тока?

Измерение сопротивления

Мы будем использовать мультиметр для последнего измерения этой цепи.Измерим сопротивление лампочки. Сопротивление измеряется аналогично измерению напряжения. Провода счетчика размещаются по обе стороны от элемента схемы, а сопротивление считывается с помощью счетчика. Разница между измерением напряжения и измерением сопротивления заключается в том, что мультиметр в режиме измерения сопротивления пропускает небольшой ток через элемент схемы, используя собственную батарею. Измерения сопротивления должны выполняться при отключенном от цепи компоненте.

Снова выключите питание. Полностью вытащить лампочку из цепи. Установите ручку управления мультиметра в положение, обозначенное «Ω» (это греческий символ омега, обозначающий сопротивление). Подключите провод с одной стороны лампы к гнезду VΩ, а другой провод от гнезда COM к другой стороне лампы. Обязательно запишите свое значение на листе с правильными единицами измерения.

Примечание : расходомеры Fluke 77 рассчитаны на точность ± (0,5% от показания + младшая значащая цифра) для сопротивлений до 3.2 МОм. Измерители Micronta рассчитаны на погрешность ± (1,0% от показаний + младшая значащая цифра) для сопротивлений до 300 кОм, ± (2,0% от показаний + младшая значащая цифра) для сопротивлений от 300 кОм до 3 МОм и ± ( 3,5% от показания + младший разряд) для сопротивлений от 3 МОм до 30 МОм.

Сопротивление лампочки (при выключенном питании):

Часть 2. Измерение напряжения с помощью осциллографа

Эта часть лаборатории будет очень похожа на часть 1 в том, что вы будете измерять напряжение от простой цепи постоянного тока.Однако в этом случае вы будете использовать осциллограф.

Краткое описание осциллографов

Осциллограф очень похож на телевизионную трубку, где пучок электронов направляется к задней части экрана с помощью переменных электрических и магнитных полей. Экран покрыт люминофорным покрытием, которое светится при ударе электронов. Дальнейшее, более глубокое обсуждение можно найти в ряде электронных справочных материалов. Наиболее важными элементами управления осциллографа являются настройки усиления и развертки.Настройка усиление (измеряется в вольт на деление ) регулирует масштаб вертикальной координаты напряжения . Настройка развертки (измеряется в секундах на деление ) регулирует горизонтальный масштаб горизонтальной координаты времени . Экран осциллографа очень похож на декартову систему координат. Оси координат разделены на большие части (длиной около 1 см) и меньшие части между большими.

Рисунок 2

Большие деления по вертикали называются единицами усиления в вольтах на деление. Итак, если вы измеряли напряжение батареи AA (максимум 1,5 В) с настройкой усиления 1 В / деление, вы бы увидели, что горизонтальная кривая осциллографа появляется на 1,5 больших деления над центральной линией (с правильным полярность; ниже линии с обратной полярностью). Если установить усиление на 2 вольта / деление, кривая появится на 3 единицы выше средней линии.Крупные деления на горизонтальной шкале называются единицами развертки секунд на деление. При более высоком значении развертки будет отображаться больше сигнала (как широкоугольный объектив на объективе).
камера). При низком значении развертки увеличивается меньшая часть кривой сигнала. Настройка развертки поможет вам разместить кривую сигнала на экране, чтобы можно было проводить более точные измерения.
Развертка используется чаще всего при работе с сигналом переменного тока, в то время как усиление используется для регулировки сигналов переменного и постоянного тока.

Примечание: Внутренние ручки настроек усиления и развертки должны быть полностью повернуты по часовой стрелке, чтобы обеспечить их правильную калибровку; в противном случае ваши измерения могут быть неточными.

Процедура

Напряжение постоянного тока

Сначала вам нужно включить осциллограф и убедиться, что он правильно настроен. Вы должны увидеть ярко-зеленую горизонтальную линию поперек экрана. Отрегулируйте вертикальное положение линии кривой так, чтобы она совпадала с центральной линией сетки осциллографа.Отрегулируйте интенсивность и / или фокус, пока не получите тонкую сфокусированную линию. Теперь вы готовы визуально измерить напряжение вашего источника постоянного тока.

Подключите провода банановой вилки от блока питания к осциллографу (помните полярность!). Как и раньше, установите напряжение примерно на половину максимального значения. Если вы больше не видите горизонтальную кривую, отрегулируйте настройку усиления, пока кривая снова не станет видимой. На рабочем листе запишите настройку усиления и смещение кривой на экране.

Настройка усиления на осциллографе:

Кол-во подразделений:

Напряжение питания:

Что означает отрицательное значение напряжения?

Генератор сигналов и напряжение переменного тока

Теперь мы будем иметь дело с сигналом переменного тока.Этот сигнал будет поступать от генератора сигналов . Эти устройства могут показаться такими же запутанными, как осциллограф, с таким же множеством ручек и переключателей; генератор сигналов делает именно то, что подразумевает его название: он генерирует сигнал. Вы указываете частоту и форму волны (мы будем иметь дело только с синусоидальными и прямоугольными сигналами), и он генерирует сигнал в соответствии с вашими требованиями. Наиболее важными элементами управления являются переключатели диапазонов , функциональные переключатели и ручка точной настройки .С помощью переключателей диапазона вы можете регулировать частоту от доли цикла в секунду (Гц) до миллионов циклов в секунду (МГц). Функция переключает выбор между синусоидальной, квадратной и пилообразной волнами. Ручка точной настройки сообщает вам, где вы находитесь в диапазоне (выбранном переключателями диапазонов). Ручка обычно имеет шкалу от 0 до 1. Таким образом, если вы выбрали диапазон 1 кГц и установили ручку примерно на 0,75, вы будете иметь дело с сигналом с частотой около 750 Гц.

ПРИМЕЧАНИЕ: Всегда поворачивайте ручку амплитуды до максимального значения (т. Е. До упора по часовой стрелке). Это даст вам полный сигнал от генератора.

Настройте осциллограф, как в предыдущем разделе (убедитесь, что вы обнулили кривую и т. Д.). Подключите осциллограф к генератору сигналов с помощью банановых штекерных проводов. Включите генератор сигналов и настройте его на выдачу синусоидальной волны 60 Гц. Отрегулируйте развертку и усиление, пока на экране не будут отображаться два полных цикла.Когда на экране появится сигнал, определите его частоту, отметив настройку развертки и количество делений для одного цикла формы волны.

Настройка развертки на прицеле:

Количество делений за один цикл:

Период:

Частота сигнала:

Частота, которую вы определили, такая же, как вы ожидали от генератора сигналов?

Если нет, попросите вашего ТА вам помочь.

Авторские права © 2011 Advanced Instructional Systems, Inc.и Университет Северной Каролины | Кредиты

Основы переменного тока

Наиболее распространенная частота переменного тока составляет 60 циклов в секунду (обычно называется 60 циклов) или чаще 60 Гц (Гц). Последняя единица используется в знак признания Генриха Герца, немецкого физика, который доказал существование и передачу электрических колебаний.

Это обозначение означает, что переменный ток проходит ровно 60 полных циклов изменения тока в секунду.Как показано на рис. 1 (исходная статья), текущая волна начинается с нуля, достигает пика на положительной стороне нулевой оси, возвращается к нулю, продолжается до другого пика на отрицательной стороне нулевой оси, а затем возвращается. снова в ноль. Один положительный и один отрицательный контур представляют один цикл или Гц. Таким образом, ток 60 Гц проходит через 60 комплектов этих положительных и отрицательных контуров за одну секунду.

Если переменный ток меняется на противоположное 60 раз в секунду, как его можно измерить, поскольку равные положительные и отрицательные значения будут уравновешивать друг друга с чистым результатом в ноль ампер? Ответ: значение переменного тока не основано на его среднем значении.Напротив, амперметры переменного тока действительно измеряют нагревательный эффект переменного тока. Шкала ампер на амперметре переменного тока откалибрована в эффективных амперах, также называемых среднеквадратичными (среднеквадратичными) амперами.

Чтобы полностью понять эту концепцию, давайте кратко поговорим о токе и сопротивлении. Мы знаем, что когда постоянный ток проходит через заданное сопротивление, выделяется тепло. Что ж, переменный ток также выделяет тепло, когда проходит через то же сопротивление. В обоих случаях этот эффект нагрева пропорционален I2R.То есть этот эффект нагрева зависит от квадрата тока (I2) для определенного сопротивления (R). Чем больше ток, тем больше тепла выделяется в данной цепи. Следовательно, ампер переменного тока можно определить как тот ток, протекающий через данное омическое сопротивление, который будет выделять тепло с той же скоростью, что и ампер постоянного тока.

Рис. 2A (исходная статья) показывает постоянный ток постоянным, а рис. 2B (исходная статья) показывает, что эффективный или истинный среднеквадратичный переменный ток равен по тепловому эффекту 1 А постоянного тока.Обратите внимание, что этот ток находится выше нулевой оси.

Волна I2 генерируется возведением в квадрат каждого мгновенного значения переменного тока как в положительном, так и в отрицательном контурах. Поскольку квадрат отрицательной величины становится положительной величиной, волна I2 для отрицательного контура переменного тока появляется над нулевой осью. Среднее значение этой волны за один цикл равно 1А. Квадрат 1 равен 1. Следовательно, 1 А действующего или истинного среднеквадратичного значения переменного тока, показанного на рис. 2В, эквивалентен 1 А постоянного тока, показанного на рис.2А. Возведенный в квадрат, постоянный ток будет производить тот же эффект нагрева, что и 1 А эффективного (среднеквадратичного) переменного тока в квадрате.

Важные моменты, о которых следует помнить. Если приведенное выше обсуждение несколько сбивает с толку, просто запомните следующие моменты. * Амперы переменного тока, если иное специально не указано в какой-либо литературе или обсуждениях, всегда являются эффективными или среднеквадратичными амперами. Номинальные параметры двигателя, электрического нагревателя, трансформатора, переключателя, шинопровода, предохранителя, автоматического выключателя, а также проводов и кабелей указаны в среднеквадратичных значениях ампера.Расчетные токи, полученные с использованием стандартных электрических уравнений (см. «Назад к основам», выпуск за январь 1993 г.) для определения нагрузок, также являются среднеквадратичными амперами. * Пиковый мгновенный ток чистой, неискаженной синусоидальной волны переменного тока в 1,414 раза больше его действующего значения в амперах. Другими словами, отношение его пикового мгновенного значения к его среднеквадратичному значению составляет 1,414.

Отношение пикового мгновенного значения любого сигнала к его среднеквадратичному значению называется пик-фактором. Таким образом, пик-фактор чистой неискаженной синусоидальной волны 1.414. Пик-фактор важен при обсуждении форм сигналов, искаженных гармоническими токами, генерируемыми нелинейными нагрузками. (См. Выпуск за февраль 1993 г.)

Измерители переменного тока, вольтметры переменного тока, среднеквадратичные амперметры переменного тока

Символы электрического тока

Измерение электроэнергии постоянного и переменного тока

Введение в электроэнергетику

Мощность определяется как работа, выполненная за определенное время, или просто скорость выполнения работы.Электрическая мощность определяется как выполненная электрическая работа или рассеянная электрическая энергия в единицу времени.

Он измеряется в Джоулях в секунду, то есть в ваттах. Мощность может быть величиной постоянного или переменного тока в зависимости от типа источника питания.

В случае цепей постоянного тока электрическая мощность — это произведение напряжения на ток. Ниже приведены уравнения мощности в цепях постоянного тока.

Pdc = V × I Вт

= I ² × R

= В ² / R

В случае цепей переменного тока электрическая мощность включает коэффициент мощности вместе с произведением напряжения и тока.В цепях постоянного тока напряжение и ток находятся в фазе, и, следовательно, мощность является произведением напряжения и тока.

Но в цепях переменного тока существует разность фаз между напряжением и током, а также их мгновенные значения время от времени меняются. Следовательно, мгновенное значение мощности (которое является произведением мгновенного напряжения и мгновенного тока) не очень важно в цепи переменного тока.

Средняя мощность рассчитывается в цепях переменного тока, и это очень полезная величина.Из-за мгновенного колебания мощности оно может быть отрицательным или положительным. Положительный знак указывает на потребление мощности нагрузкой, а отрицательный знак указывает на возврат мощности к источнику от нагрузки.

Наиболее распространенным термином концентрации является рассеиваемая средняя мощность от нагрузки, Pavg. Средняя электрическая мощность в однофазной цепи переменного тока составляет

.

Pavg = V × I × cos ϕ Вт

В приведенном выше уравнении cos ϕ — коэффициент мощности цепи, а ϕ — разность фаз между напряжением и током этой цепи.V и I — среднеквадратичные значения напряжения и тока.

В случае трехфазных цепей переменного тока электрическая мощность выражается как

Pac = √3 × VL × IL × cos ϕ Вт

Где VL и IL — линейное напряжение и линейный ток соответственно.

Измерение мощности в цепях постоянного тока

Метод — 1

Как было сказано ранее, мощность постоянного тока является произведением напряжения на нагрузке и тока через нагрузку. Следовательно, мощность можно определить с помощью вольтметра и амперметра, подключив их в любой из приведенных ниже схем, и, следовательно, мощность может быть рассчитана как произведение этих параметров.

На рисунке (a) амперметр измеряет полный ток в цепи, и этот ток представляет собой сумму тока через нагрузку и тока через вольтметр. Таким образом, измерение мощности включает в себя мощность, потребляемую счетчиком.

Этого избегают в схеме (b), но вольтметр измеряет падение напряжения на амперметре в дополнение к напряжению на нагрузке и, следовательно, погрешности измерения. Эти ошибки называются ошибками вставки.

Однако этими ошибками можно пренебречь при сравнении I ^v с I и Va по сравнению с V.поэтому измеренная мощность будет совпадать с истинной мощностью.

Поскольку вольтметр и амперметр более чувствительны, чем ваттметр, измеренное значение более точное, чем полученное с помощью ваттметра. Следовательно, мощность можно рассчитать по показаниям счетчиков.

P = V × I Вт

Метод — 2

Для описанного выше метода требуются два измерительных прибора, а также некоторые вычисления. Также возможно измерить мощность напрямую одним измерителем, называемым ваттметром.Это электродинамический инструмент, состоящий из пары неподвижных катушек и подвижной катушки.

Две неподвижные катушки называются токовыми катушками, соединенными последовательно со схемой и размещенными соосно с промежутком между ними. Эти токовые катушки пропускают ток, пропорциональный току нагрузки. Ток, протекающий через эти катушки, создает магнитное поле вокруг катушек с током.

Подвижная катушка называется потенциальной катушкой, которая помещается между неподвижными катушками и имеет указатель, который перемещается по шкале, чтобы указать мощность.Эта потенциальная катушка подключена параллельно цепи и, следовательно, по ней проходит ток, пропорциональный напряжению на нагрузке.

Взаимодействие двух токов (или потоков, создаваемых этими токами) создает крутящий момент, в результате чего стрелка перемещается. Этот крутящий момент пропорционален произведению тока через неподвижные катушки и тока в подвижной катушке. Следовательно, отклонение стрелки (или подвижной катушки) пропорционально мощности, рассеиваемой в нагрузке.

Подключение ваттметра для измерения мощности в цепи постоянного тока показано на рисунке ниже.Ваттметр состоит из четырех клемм, а именно: Сеть (M), Нагрузка (L), Общий (C) и напряжение (V).

В этом соединении клеммы M и L подключаются к любой стороне цепи нагрузки, а клеммы C и V подключаются к цепи. Для измерения мощности клеммы M и C должны быть закорочены, как показано ниже.

В настоящее время электронные ваттметры используются для измерений малой мощности, а также для измерений мощности, которые рассчитаны на более высокие частоты, чем ваттметры электродинамометрического типа.

Они используются для высокоточных измерений. Электронные ваттметры могут быть аналогового или цифрового типа. Современный цифровой электронный ваттметр выдает тысячи отсчетов напряжения и тока в секунду.

Также регистрирует значения мощности в памяти и отображает их на цифровом дисплее.

Измерение мощности в цепях переменного тока

Большинство измерений мощности переменного тока с номинальной частотой ниже 400 Гц выполняется с помощью ваттметра динамометрического типа.Этот измерительный прибор показывает непосредственно среднюю мощность, рассеиваемую нагрузкой.

Только один ваттметр используется в случае измерения однофазной мощности, в то время как два ваттметра необходимы для измерения трехфазной мощности. В случае отсутствия ваттметров или некорректных измерений ваттметром используются другие методы.

Измерение мощности в одиночных цепях переменного тока

Однофазная мощность может быть измерена разными способами, и распространенные методы этих измерений включают

• Метод трех вольтметров
• Метод трех амперметров
• Метод ваттметра

Метод трех вольтметров

Мощность в однофазной цепи можно измерить с помощью трех вольтметров, и схема подключения для этого метода показана на рисунке ниже.Здесь нагрузка индуктивная, V1, V2 и V3 — вольтметры, а R — чисто безиндуктивное сопротивление, которое включено последовательно с цепью.

В приведенной выше схеме напряжение V1 является векторной суммой V2 и V3, то есть V1 = V2 + V3. На диаграмме фазора, ток через цепь, я берусь в качестве эталонного фазора и, следовательно, V2, будет находиться в фазе с I в то время как V3 является опережает ток на угол ф (из-за индуктивный контур).

По векторной диаграмме,

V1 ² = V2 ² + V3 ² + 2 V2 V3 cos ϕ

Но, V2 = IR

V1 ² = V2 ² + V3 ² + 2 (IR) V3 cos ϕ

= V2 ² + V3 ² + 2 PR, поскольку мощность в индуктивной нагрузке, P = V3 I cos ϕ

Следовательно, мощность P = (V1 ² — V2 ² — V3 ² ) / 2R

Также коэффициент мощности схемы,

cos ϕ = (V1 ² — V2 ² — V3 ² ) / (2 V2 V3)

Этот метод не очень точен, поскольку небольшие ошибки в вольтметре могут вызвать серьезную ошибку в измеренной мощности.

Значит точность зависит от погрешностей вольтметров. Из-за добавления сопротивления R напряжение питания может быть выше напряжения нагрузки, а также на практике трудно получить неиндуктивное сопротивление.

Метод трех амперметров

Принципиальная схема измерения однофазной мощности с помощью трех амперметров представлена ​​ниже. В этом методе неиндуктивное сопротивление R подключается к индуктивной нагрузке с помощью трех амперметров.

Ток, измеренный амперметром-1, представляет собой векторную сумму тока, потребляемого неиндуктивным сопротивлением, и тока через нагрузку.

Из диаграммы фазора, ток через, не индуктивного сопротивления, I2 находится в фазе с напряжением на цепи, В. При этом напряжение на цепи берется в качестве эталонного вектора. А ток, измеренный амперметром А3, отстает от напряжения на угол ϕ.

По векторной диаграмме,

I1 ² = I2 ² + I3 ² + 2 I2 I3 cos ϕ

Но, I2 = V / R

I1 ² = I2 ² + I3 ² + 2 (V / R) I3 cos ϕ

Так как мощность, P = V I3 cos ϕ,

I1 ² = I2 ² + I3 ² + (2-контактный) / R

Следовательно, мощность

P = (I1 ² — I2 ² — I3 ² ) R / 2

Также коэффициент мощности схемы,

cos ϕ = (I1 ² — I2 ² — I3 ² ) / (2 I2 I3)

Преимущество этого метода в том, что мощность, определяемая этой схемой, не зависит от частоты питания и формы сигнала.

Метод ваттметра

Как обсуждалось при измерении мощности постоянного тока, токовая катушка ваттметра динамометрического типа передает ток нагрузки, в то время как катушка давления передает ток пропорционально и синфазно с напряжением цепи.

Таким образом, отклонение измерителя зависит от токов этих катушек и коэффициента мощности цепи. Подключение для измерения однофазной мощности с помощью ваттметра динамо-метра показано на рисунке ниже.

Для измерения мощности ток нагрузки должен проходить через токовую катушку (C.C), и, следовательно, он подключен последовательно с нагрузкой, тогда как напряжение на нагрузке должно появляться на катушке давления (ПК) измерителя, и, следовательно, оно подключено к нагрузке. Если ваттметр показывает мощность в ваттах, то

Вт = V I cos ϕ

Измерение мощности в трехфазных цепях переменного тока

Ваттметры электродинамометрического типа используются для измерения мощности трехфазного переменного тока, как и измерения однофазного переменного тока. Измерение трехфазной мощности может применяться для сбалансированной или несимметричной нагрузки, независимо от того, подключена ли нагрузка по схеме звезды или треугольника.

Сбалансированная нагрузка означает, что величины всех импедансов равны, фазовые углы всех из них равны и имеют одинаковую природу, либо все резистивные, либо все индуктивные, либо все емкостные. В противном случае говорят, что нагрузки неуравновешены.
Трехфазную мощность можно измерить следующими методами.

• Метод трех ваттметров
• Метод двух ваттметров
• Метод одного ваттметра

Метод трех ваттметров

В этом методе три ваттметра подключаются к каждой из трех фаз, независимо от того, подключена ли нагрузка треугольником или звездой.Алгебраическая сумма показаний, полученных этими тремя измерителями, дает общую мощность, потребляемую нагрузкой.

Звезда подключенной нагрузки

Схема подключения для измерения трехфазной мощности для нагрузки, подключенной звездой, приведена ниже. Катушка тока каждого ваттметра пропускает ток через эту фазу, а катушка давления измеряет фазное напряжение этой фазы.

Таким образом, каждый ваттметр измеряет однофазную мощность, и алгебраическая сумма этих показаний дает трехфазную мощность.В этом методе нейтральное соединение необходимо для подключения ваттметров.

Нагрузка, подключенная по схеме треугольника

Схема подключения для измерения трехфазной мощности для нагрузки, подключенной треугольником, приведена ниже. Это также похоже на нагрузку, соединенную звездой, где трехфазная мощность получается алгебраической суммой индивидуальных показаний ваттметра.

Однако этот метод неосуществим, потому что для подключения ваттметров необходимо отключить цепь нагрузки.

Нет необходимости использовать три ваттметра для измерения трехфазной мощности, но для измерения достаточно двух ваттметров.

Метод двух ваттметров

Метод двух ваттметров для измерения мощности в трехфазной цепи показан ниже для нагрузок, подключенных по схеме звезды и треугольника. В этом методе катушки тока ваттметров вставляются в любые две линии, а их потенциальные катушки подключаются к третьей линии.

Сумма мгновенных мощностей, измеренных этими двумя ваттметрами, дает мгновенную мощность, потребляемую всеми тремя нагрузками.

Прежде чем рассматривать напряжение и ток через каждый ваттметр, следует отметить, что направление напряжения в цепи такое же, как и для тока при снятии показаний с ваттметров.

Учитывая нагрузку, подключенную по схеме звезды (хотя следующее обсуждение может быть применено к нагрузке по треугольнику, заменив ее эквивалентной пусковой нагрузкой),

Мгновенный ток через ваттметр-1, I1 = I _R

Мгновенное напряжение на ваттметре-1, V1 = V _RB = V _R — V _B

Мгновенная мощность, измеренная ваттметром-1, P1 = I _R (V _R — V _B )

Мгновенный ток через ваттметр-2, I2 = I _Y

Мгновенное напряжение на ваттметре-2, V2 = V _RB = V _Y — V _B

Мгновенная мощность, измеренная ваттметром-2, P2 = I _Y (V _Y — V _B )

Следовательно, W1 + W2 или P1 + P2 = IR (V _R — V _B ) + I _Y (V _Y — V _B )

= I _R V _R + I _Y V _Y –V _B (I _R + I _Y )

Поскольку I _R + I _Y + I _B = 0 (согласно закону Кирхгофа), то I _R + I _Y = –I _B

Следовательно, W1 + W2 = I _R V _R + I _Y V _Y + V _B I _B = P1 + P2 + P3

Где P1 — мощность, потребляемая нагрузкой L1, P2 — мощность, потребляемая L2, а P3 — L3.Таким образом, мощность, измеренная двумя ваттметрами, — это полная мощность, потребляемая нагрузкой.

Это верно независимо от того, является ли нагрузка сбалансированной или несбалансированной. Вышеупомянутые расчеты основаны на мгновенной мощности, однако ваттметры считывают среднюю мощность в цепи.

Полная мощность, P = W1 + W2 = √3 VL IL cos ϕ

Метод одного ваттметра

В этом методе один ваттметр используется для измерения трехфазной мощности путем получения двух показаний, как в случае метода двух ваттметров.В этом методе два ваттметра заменяются одним ваттметром, и можно снять два показания без разрыва цепи.

В этом случае катушка тока подключается к одной линии, а катушка давления подключается между этой линией и двумя другими линиями поочередно.

Сумма показаний, полученных при положении переключателя 1 и переключателя 3, дает общую мощность, потребляемую нагрузкой. Этот метод используется только при сбалансированной нагрузке и, следовательно, не используется повсеместно. Чаще всего используется метод двух ваттметров.

Как измерить переменный ток с помощью токоизмерительных клещей

Ток — это критическая электрическая величина, которая говорит нам, что цепь активна, и может указывать, сколько энергии потребляется. Остальные измерения присутствуют независимо от активности в цепи. Многие измерения тока могут быть трудными или даже опасными, но во многих измерителях принят общий метод, который позволяет безопасно измерять переменный ток.

Переменный ток

Использование мультиметра для измерения тока часто не рекомендуется из-за сложности отсоединения какой-либо части цепи, а затем правильной установки измерителя в линию, чтобы не произошло повреждений.Если счетчик установлен неправильно, можно легко перегореть предохранитель. Это, безусловно, важная функция измерителя, но стоит подчеркнуть больший риск, чем при измерении напряжения или сопротивления.

Переменный ток — чрезвычайно важная величина, которую следует усвоить в случае промышленных установок. Когда используются большие устройства, такие как двигатели, чрезвычайно важно узнать потребление тока во время запуска и во время работы. В обычном измерителе мы столкнемся с теми же рисками, но в этом случае токи, вероятно, будут в пределах 10 или 100 ампер.Даже при правильном использовании. Счетчики откажутся.

В большинстве этих промышленных портативных измерителей один конец измерителя предназначен для подпружиненного зажима или иногда стационарной вилки, которую можно поместить вокруг провода для измерения тока, не помещая пользователя или измеритель на пути текущий поток.

Токоизмерительные клещи

Инновационная концепция, используемая для косвенного измерения переменного тока, исходит из одной из старейших концепций в электронике — магнитной индукции на катушках переменного тока.В токоизмерительных клещах железная катушка содержится внутри петли, которая открывается для размещения провода внутри, а затем закрывается, чтобы завершить катушку, точно так же, как трансформатор. Вторичная катушка внутри корпуса измерителя может определять входной ток, считывая сгенерированное напряжение на небольшом фиксированном нагрузочном резисторе.

Изображение крупным планом человека, использующего токоизмерительные клещи.

Этот метод намного быстрее и безопаснее, чем обычные линейные счетчики.Счетчик не находится на пути электричества и, следовательно, не подвергается воздействию тока, который мог бы разрушить предохранитель. На самом деле, ток в цепи вообще не взаимодействует с измерителем. Так как цепь не нужно разрывать, чтобы установить измеритель, а затем ремонтировать после измерения, считывание показаний происходит намного быстрее.

Ограничения для токоизмерительных клещей

Хотя они являются отличным выбором для промышленных установок, у этих счетчиков есть несколько ограничений, которые необходимо соблюдать.

Во-первых, они обычно предназначены только для измерения переменного тока таким же образом, как трансформаторы реагируют только на входы переменного тока. В некоторых специальных измерителях датчик Холла размещается на самом конце измерителя и может также измерять постоянный ток — даже очень небольшие количества тока. Это очень удобный инструмент, который стоит иметь в своем арсенале.

Эти измерители обычно не подходят для измерения малых токов переменного тока. Часто точность составляет всего 0,1 ампера, поэтому попытка измерить меньшее значение приведет к отображению на дисплее 0 ампер.Для современных схем светодиодного освещения это может представлять проблему, но в случае двигателей такая точность не требуется. Отсутствие точности также означает, что вы не можете быть уверены в точности измерения, поскольку он отображает только интервалы в 0,1 ампера за раз.

Инженер использует токоизмерительные клещи для измерения тока электрических проводов, вырабатываемых солнечной энергией.

Следует отметить, что вы можете приобрести «токоизмерительные клещи», которые специально разработаны для измерения очень малых токов, но это не обычный тип промышленных токоизмерительных клещей.

Другим ограничением измерения является требование иметь один изолированный провод для измерения. Поскольку измерение основывается на одном переменном пути, если обе линии L и N находятся в зажиме вместе, направления тока будут компенсировать друг друга, и результат будет 0,0 ампер. Это также относится к измерениям трехфазного тока. Проводники должны быть достаточно разделены, чтобы зажим можно было разместить только вокруг одного провода за раз.

Максимальное увеличение потенциала клещей

Есть несколько способов преодолеть некоторые препятствия, возникающие при измерениях токоизмерительными клещами.

Если у вас есть счетчик, который не поддерживает функцию токоизмерительных клещей, это не всегда означает, что вам нужно покупать новый счетчик. Существует большое количество адаптеров или технически «преобразователей», которые преобразуют измеренное значение переменного тока с помощью клещей в выходной сигнал в милливольте. Этот адаптер подключен к обычному мультиметру, и милливольты читаются как амперы. Часто они измеряют как переменный, так и постоянный ток и могут стоить намного дешевле нового счетчика.

Для борьбы с отсутствием точности при малых значениях тока есть простой прием.Как и в обмотке трансформатора, увеличение количества витков провода увеличивает напряжение. Если провод переменного тока немного провисает, пропустите его через зажимную губку несколько раз. Показание на дисплее измерителя должно умножаться с каждым циклом. Когда будет достигнута подходящая точность, просто разделите показание на количество созданных вами петель, и значение станет читаемым.

Для устройств, которые необходимо подключить к розетке, шнур может ограничить возможность разделения проводов.Это может оказаться трудным, если вы не захотите аккуратно снять изоляцию с оболочки кабеля и обнажить три провода. Однако существуют разветвители линии тока, которые часто выглядят как пластиковая «восьмерка» и помещаются между розеткой и кабельной вилкой. Они позволяют превосходно измерять ток с помощью клещей.

Накладные токоизмерительные клещи

— это безопасный и быстрый инструмент для поиска и устранения неисправностей, особенно для промышленных специалистов. Они отлично подходят для измерения больших токов переменного тока, и даже отсутствие точности и обычное отсутствие возможности измерения постоянного тока можно решить с помощью правильного выбора адаптеров и стратегий измерения.

.