1.4. МАРКИРОВКА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

МАРКИРОВКА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Каждый электроизмерительный прибор имеет установленные ГОСТом обозначения, которые наносят на корпус, шкалу и у клемм.

Обозначение измеряемой величины. Его указывают обычно на шкале в виде единиц измерения, в которых градуирован прибор. Например, mA (мА), mV (мкВ) и т.д. По наименованию единицы измеряемой величины дается наименование прибора. Высокочувствительные приборы, не имеющие стандартной градуировки, называются гальванометрами.

Класс точности. Класс точности указывают в виде числа, которое наносят на шкалу прибора (например, 0,5).

Род и частота тока. Приборы для измерения тока в цепях имеют на шкале следующие обозначения: при постоянном токе — , переменном

~ , постоянном и переменном ≃ . Приборы переменного тока, работающие на частотах, отличающихся от 50 Гц, имеют обозначение, например 500 Hz ; приборы, пригодные к работе в некотором диапазоне частот, имеют обозначение, например, 45- 550 Hz

Рабочее положение прибора и испытательное напряжение изоляции. Если отклонение рабочего положения прибора достигает допустимого угла, то дополнительная погрешность не превышает величины класса точности данного прибора. Допустимый угол наклона составляет для приборов: обыкновенных и с повышенной механической прочностью — 10°; для переносных класса точности 0,5-1,0 — 20°, а класса точности 1,5-4,0 — 30°.

Рабочее положение прибора указывается на шкале: ― горизонтальное положение; ┴ — вертикальное; ∠ 40° — наклонное положение (угол наклона 40° к горизонту).

Испытательное напряжение изоляции — это напряжение, которое может быть приложено между токоведущими частями и любой металлической деталью, касающейся корпуса прибора. На старых типах приборов испытательное напряжение изоляции обозначается ↯2 кВ,

.

Температуро- и влагоустойчивость. Приборы градуируют при температуре 20° к относительной влажности до 80 %,, однако они могут эксплуатироваться и при других температурах. По диапазону рабочих температур электроизмерительные приборы делят на пять групп: 1) группа А (на шкале значок А не ставится) — +10…+35 °С, относительная влажность до 80

%; 2) группа Б (значок Б указывается на шкале) — -30 …+40 °С, относительная влажность до 90 %; 3) группа B₁ — -40. ..+50 °С, относительная влажность до 95 %; 4) группа В₂ — -50…+60 °С, относительная влажность до 95%; 5) группа В₃ — -50…+80 °С, относительная влажность до 98 %. Отклонение температуры окружающего прибор воздуха от нормального (или от обозначенной на приборе) вызывает температурную погрешность, которая может достигать значительной величины.

Устойчивость к механическим воздействиям и степень герметичности корпуса: обыкновенный (без обозначения), обыкновенный с повышенной прочностью (обозначение — ОП), тряско прочный (ТП), вибропрочный (ВП), к тряске нечувствительный (ТН), к вибрация нечувствительный (ВН), ударно-прочный (УП), брызгозащищенный (Бз), водозащищенный (Вз), герметический (Гм), газозащищенный (Гэ), пылезащищенный (Пз), взрывобезопасный (Вб).

Перечень всех условных обозначений, наносимых на электроизмерительные приборы, приведен в ГОСТе 23217-78 «Приборы электроизмерительные аналоговые с непосредственным отсчетом. Наносимые условные обозначения».

Расшифровка условных обозначений (таблица 1.)

Таблица 1

Обозначение	Расшифровка
1,5	Класс точности 1,5
—	Постоянный ток
~	Переменный (однофазный) ток
~	Постоянный и переменный токи
	Трехфазный ток
	Прибор магнитоэлектрической системы
	Прибор электромагнитной системы
	Прибор электродинамической системы
	Прибор индукционной системы
600 , ,	Прибор устанавливается горизонтально, вертикально, под углом 600
	Изоляция прибора испытана при напряжении 3 кВ

На схемах и лицевой панели прибора род измеряемой величины указывается с помощью условных обозначений ( таблица 2)

Таблице 2

Наименование прибора	Условное обозначение
Амперметр	А
Вольтметр	В
Ваттметр	W
Варметр	var
Омметр	Ω
Гальванометр	Г
Счетчик ватт-часов	Wh

Основная информация, которую можно получить о приборе по его шкале

Рис. 7. Шкала измерительного прибора

1.  Знак μА означает, что данный прибор является микроамперметром

2.  Максимальное значение шкалы равно 100. Это означает, что предел измерения данного прибора 100 мкА

3.  Определить цену деления можно, разделив номинальное (максимальное) значение шкалы (100 мкА) на количество делений шкалы (50): С = 100 мкА/50 = 2мкА/дел.

4.  Знак «–» означает, что прибор предназначен для работы на постоянном токе.

     5. Знак означает, что измерительный механизм прибора имеет магнитоэлектрическую систему.

     6. Знак означает, что изоляция прибора испытана напряжением 2000 В.

     7. Число «1,5» определяет класс прибора. То есть относительная погрешность прибора составляет 1,5 %. Прибор относится к классу технических приборов.

Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов

Задумайтесь: что вам прежде всего хотелось бы понять, когда вы смотрите на измерительный прибор? Скорее всего, это будет его назначение. «Если оно похоже на утку, двигается как утка и крякает как утка, то это, должно быть, и есть утка». Но с техническими приборами задача резко усложняется. Легко по внешнему виду узнать весы, какими бы они ни были: рычажными, пружинными, или электронными. Можно прикинуть, что если измерительный прибор круглый и расположен вертикально, то, наверное, он измеряет какие-то параметры жидкости или газа, из которых первыми приходят в голову расход и давление. Конечно, мы так или иначе представляем счетчики электрической энергии. Но что, если мы зайдем в электротехническую лабораторию или трансформаторную будку?

Электричество – вещь необыкновенная. Оно невидимо, но может совершать колоссальную работу и обладает рядом параметров со своими единицами измерения:

• Напряжение: В или V – вольт
• Ток: А — ампер
• Мощность:
• Активная: Вт или W – ватт
• Реактивная: вар или var
• Полная: В·А или VA – вольт-ампер
• Коэффициент активной и реактивной мощности: безразмерная величина
• Энергия: кВт·ч или kWh – киловатт-час, реже – Дж или J — джоуль
• Угол сдвига фаз между током и напряжением: ° — градусы, от -90° до +90°
• Количество фаз: в квартирах – 1, в трансформаторных подстанциях и электрощитах – 3, в некоторых электроприемниках (например, компьютерах) количество фаз может доходить до 24
• Частота: Гц или Hz – герц.

Электричество передается по проводникам и преобразовывается различными электроустановками, у которых есть свои характеристики:

• Сопротивление: активное и реактивное, а также полное, называемое импедансом — Ом
• Емкость: Ф или F — фарад
• Индуктивность: Гн или H — генри
• Магнитная индукция: Тл или T — тесла

Соответственно, каждый параметр требует своего измерительного прибора. Например, прибор для измерения постоянного тока может не подходить для измерения переменного. Или прибор может не выдержать прикладываемого напряжения, хотя может выдержать измеряемый ток. Для этого рядом со шкалой наносят условные обозначения, которые зафиксированы в ГОСТ 23217-78. Приведем некоторые из них. Начнем с тока:

Рис.1 — Условные обозначения тока

Перейдем к классам испытательного напряжения: это напряжение, которое может выдержать изоляция данного прибора. Если измеряется в кВ – киловольтах, т.е. тысячах вольт, то значение указывается внутри звездочки.

Рис.2 — Условные обозначения классов испытательного напряжения

Далее посмотрим на условные обозначения принципа действия аналоговых измерительных приборов, то есть приборов, в которых значение измерения может принять любое значение в пределах шкалы, грубо говоря, это «стрелочные» приборы. О том, каким образом происходит преобразование электрической величины в показания прибора, говорилось в этой статье.

Надо обращать внимание на приведенные ниже символы, когда дело касается рода тока или напряжения: постоянные они или переменные. Например, магнитоэлектрическим прибором измеряют постоянные величины. Если этими приборами измерять переменный ток, стрелка начнет дрожать около нулевого показания шкалы. Электромагнитными приборами могут измеряться как постоянные, так и переменные величины. Ферродинамические приборы менее точны, но зато просты и могут использоваться в щитах, расположенных в местах с повышенной тряской и вибрациями. Индукционные приборы применялись во времена СССР как счетчики электрической энергии. Электростатические приборы имеют высочайшие классы точности (0.005) и выпускаются на напряжения в милливольты и киловольты.

Рис.3 — Обозначение приборов

Класс точности прибора помещают в круг на циферблате, записывают перед ГОСТом или через дробную черту вроде 0,02/0,01. Для определения погрешности с помощью значений класса точности используют определенные формулы, которые находятся в справочниках или ГОСТ 8.401-80.  И, конечно, надо отметить знаки  и ⊥, что означает соответственно положение (шкалы) прибора горизонтально и вертикально.

Рис.4,5 — Панель приборов

Огромное количество производителей и колоссальное разнообразие моделей цифровых электроизмерительных приборов не позволяет в этой статье охватить весь спектр их обозначений, но общие принципы просты: главное – правильно выбрать род тока или напряжения и предел измерения, и, разумеется, соблюдать технику безопасности. О цифровых приборах, которыми мы пользуемся в «ТМРсила-М», читайте здесь.

Как видно, электрические измерения – ответственная работа, требующая понимания метрологии, электротехники, а также электроники и магнитных систем. Если вы хотите провести качественные электрофизические измерения, обращайтесь к специалистам в «ТМРсила-М». 

 

 

Амперметр — это… Что такое Амперметр?

Схема действия амперметра

Токовые клещи — амперметр для бесконтактного измерения больших токов.

Схема включения амперметра

Амперме́тр (см. ампер + …метр от μετρέω — измеряю) — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют; для увеличения предела измерений — с шунтом или через трансформатор. (Примером амперметра с трансформатором являются «токовые клещи»)

Общая характеристика

Наиболее распространены амперметры, в которых движущаяся часть прибора со стрелкой поворачивается на угол крена, пропорциональный величине измеряемого тока.

Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими.

Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными — силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.

Принцип действия

Принцип действия магнитоэлектрического прибора основан на создании крутящего момента, благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки. С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки пропорционален силе тока.

Электродинамические амперметры состоят из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки. В электрическом контуре амперметр соединяется последовательно с нагрузкой, а при высоком напряжении или больших токах — через трансформатор.

См. также

Ссылки

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 июля 2011.

Вольтметр — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 марта 2019; проверки требуют 9 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 марта 2019; проверки требуют 9 правок. Два цифровых вольтметра. Верхний — коммерческая модель. Нижний сконструировали студенты Берлинского технического университета

Вольтметр (вольт + греч. μετρεω «измеряю») — электроизмерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

Идеальный вольтметр должен обладать бесконечно большим внутренним сопротивлением. Поэтому чем выше внутреннее сопротивление в реальном вольтметре, тем меньше влияния оказывает прибор на измеряемый объект и, следовательно, тем выше точность и разнообразнее области применения.

Первым в мире вольтметром был «указатель электрической силы» русского физика Г. В. Рихмана (1745). Принцип действия «указателя» используется в современном электростатическом вольтметре.

Классификация[править | править код]

• По принципу действия вольтметры разделяются на:
  • электромеханические — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические;
  • электронные — аналоговые и цифровые
• По назначению:
  • постоянного тока;
  • переменного тока;
  • импульсные;
  • фазочувствительные;
  • селективные;
  • универсальные
• По конструкции и способу применения:
  • щитовые;
  • переносные;
  • стационарные

Аналоговые электромеханические вольтметры[править | править код]

Щитовой вольтметр

• Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собой измерительные механизмы соответствующих типов с показывающими устройствами. Для увеличения предела измерений используются последовательно включённые добавочные сопротивления. Технические характеристики аналогового вольтметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем меньше его ток полного отклонения, тем более высокоомные добавочные резисторы можно применить. А значит, входное сопротивление вольтметра будет более высоким. Тем не менее, даже при использовании микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА (типичные значения 50..200 мкА), входное сопротивление вольтметра составляет всего 20 кОм/В (20 кОм на пределе измерения 1 В, 200 кОм на пределе 10 В). Это приводит к большим погрешностям измерения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения.
  • ПРИМЕРЫ: М4265, М42305, Э4204, Э4205, Д151, Д5055, С502, С700М
• Выпрямительный вольтметр представляет собой сочетание измерительного прибора, чувствительного к постоянному току (обычно магнитоэлектрического), и выпрямительного устройства.
  • ПРИМЕРЫ: Ц215, Ц1611, Ц4204, Ц4281
• Термоэлектрический вольтметр — прибор, использующий ЭДС одной или более термопар, нагреваемых током входного сигнала.
  • ПРИМЕРЫ: Т16, Т218

Аналоговые электронные вольтметры общего назначения[править | править код]

Аналоговые электронные вольтметры содержат, помимо магнитоэлектрического измерительного прибора и добавочных сопротивлений, измерительный усилитель (постоянного или переменного тока), который позволяет иметь более низкие пределы измерения (до десятков — единиц милливольт и ниже), существенно повысить входное сопротивление прибора, получить линейную шкалу на малых пределах измерения переменного напряжения.

Цифровые электронные вольтметры общего назначения[править | править код]

Принцип работы вольтметров дискретного действия состоит в преобразовании измеряемого постоянного или медленно меняющегося напряжения в электрический код с помощью аналого-цифрового преобразователя, который отображается на табло в цифровой форме.

Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока[править | править код]

Принцип действия диодно-компенсационных вольтметров состоит в сравнении с помощью вакуумного диода пикового значения измеряемого напряжения с эталонным напряжением постоянного тока с внутреннего регулируемого источника вольтметра. Преимущество такого метода состоит в очень широком рабочем диапазоне частот (от единиц герц до сотен мегагерц), с весьма хорошей точностью измерения, недостатком является высокая критичность к отклонению формы сигнала от синусоиды.

• ПРИМЕРЫ: В3-49, В3-63 (используется пробник 20 мм)

В настоящее время разработаны новые типы вольтметров, такие как В7-83 (пробник 20 мм) и ВК3-78 (пробник 12 мм), с характеристиками аналогичными диодно-компенсационным. Последние в скором времени могут быть допущены к применению в качестве рабочих эталонов. Из иностранных аналогов можно выделить вольтметры серии URV фирмы Rohde&Schwarz с пробниками диаметром 9 мм.

Импульсные вольтметры[править | править код]

Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуд периодических импульсных сигналов с большой скважностью и амплитуд одиночных импульсов.

Фазочувствительные вольтметры[править | править код]

Фазочувствительные вольтметры (векторметры) служат для измерения квадратурных составляющих комплексных напряжений первой гармоники. Их снабжают двумя индикаторами для отсчета действительной и мнимой составляющих комплексного напряжения. Таким образом, фазочувствительный вольтметр дает возможность определить комплексное напряжение, а также его составляющие, принимая за нуль начальную фазу некоторого опорного напряжения. Фазочувствительные вольтметры очень удобны для исследования амплитудно-фазовых характеристик четырехполюсников, например усилителей.

Селективные вольтметры[править | править код]

Селективный вольтметр способен выделять отдельные гармонические составляющие сигнала сложной формы и определять среднеквадратичное значение их напряжения. По устройству и принципу действия этот вольтметр аналогичен супергетеродинному радиоприёмнику без системы АРУ, в качестве низкочастотных цепей которого используется электронный вольтметр постоянного тока. В комплекте с измерительными антеннами селективный вольтметр можно применять как измерительный приёмник.

• ПРИМЕРЫ: В6-4, В6-6, В6-9, В6-10, SMV 8.5, SMV 11, UNIPAN 233 (237), Селективный нановольтметр «СМАРТ»

Видовые наименования[править | править код]

• Нановольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мкВ)
• Микровольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мВ)
• Милливольтметр — вольтметр для измерения малых напряжений (единицы — сотни милливольт)
• Киловольтметр — вольтметр для измерения больших напряжений (более 1 кВ)
• Векторметр — фазочувствительный вольтметр

Обозначения[править | править код]

• Электроизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их принципа действия
  • Дxx — электродинамические вольтметры
  • Мxx — магнитоэлектрические вольтметры
  • Сxx — электростатические вольтметры
  • Тxx — термоэлектрические вольтметры
  • Фxx, Щxx — электронные вольтметры
  • Цxx — вольтметры выпрямительного типа
  • Эxx — электромагнитные вольтметры
• Радиоизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их функционального назначения по ГОСТ 15094
  • В2-xx — вольтметры постоянного тока
  • В3-xx — вольтметры переменного тока
  • В4-xx — вольтметры импульсного тока
  • В5-xx — вольтметры фазочувствительные
  • В6-xx — вольтметры селективные
  • В7-xx — вольтметры универсальные

Основные нормируемые характеристики[править | править код]

Другие средства измерения напряжений и ЭДС[править | править код]

• Для измерения абсолютного значения:
  • Потенциометр — точные измерения компенсационным методом
  • Мультиметр (тестер) — комбинированный прибор для измерения напряжения, силы тока и сопротивления
  • Осциллограф — измерение мгновенных значений напряжения сигнала, изменяющегося во времени; в режиме измерения «с открытым входом» можно измерять и постоянное напряжение.
  • Электрометр — прибор, служащий для измерения электрического потенциала
• Для измерения относительного значения:
  • Измерители отношений напряжений
  • Измерители нестабильности напряжений
• Преобразователи:
• Меры:

• Справочник по электроизмерительным приборам // Под ред. К. К. Илюнина — Л.: Энергоатомиздат. — 1983.
• Справочник по радиоизмерительным приборам // В 3-х т.; Под ред. В. С. Насонова — М.:Сов. радио. — 1979.

Нормативно-техническая документация[править | править код]

• ГОСТ 8711-93 (МЭК 51-2-84) Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 2. Особые требования к амперметрам и вольтметрам.
• ГОСТ 8.006-72, ГОСТ 8.012-72, ГОСТ 8.117-82, ГОСТ 8.118-85, ГОСТ 8.119-85, ГОСТ 8.402-80, ГОСТ 8.429-81, ГОСТ 8.497-83 — методики поверки вольтметров разных видов.
• ТУ Тч2.710.010 Вольтметры универсальные цифровые.

Практическая работа №1 Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов

1. Типовые элементы эип

Очевидно, что и простые и более сложные ЭИП могут включать типовые элементы, к которым можно отнести

Показывающее устройство средства измерений – совокупность элементов, которые обеспечивают визуальное восприятие значений измеряемой величины или связанных с ней величин. Очевидно, показывающие устройства приборов чаще всего выполнены в виде системы шкала-указатель или числового табло.

Шкала– часть показывающего устройства, представляющая собой упорядоченный ряд отметок вместе со связанной с ними нумерацией. Отметки на шкалах могут быть нанесены равномерно (равномерная шкала) или неравномерно (неравномерная шкала). Отметка шкалы – знак на шкале средства измерений (черточка, зубец, точка и др.), соответствующий некоторому значению физической величины. Отметку шкалы средства измерений, у которой проставлено число, называют числовая отметка шкалы, а промежуток между двумя соседними отметками шкалы средства измерений называется делением шкалы.

Различают начальное значение шкалы (наименьшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений) и конечное значение шкалы (наибольшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений). Так для медицинского термометра начальным значением шкалы является 34,3 °С, а конечным значением шкалы является 42 °С.

2. Метрологические показатели средств измерения

При выборе ЭИП необходимо учитывать их метрологические показатели. К ним относятся:

1. Диапазон показаний – область значений шкалы, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы.

2. Цена деления шкалы есть разность значений величины, которая соответствует двум соседним отметкам шкалы. Определение цены деления, например, вольтметра и амперметра производят следующим образом: C_U = U_H/N — число вольт, приходящееся на одно деление шкалы; C_I = I_H/N — число ампер, приходящееся на одно деление шкалы; N — число делений шкалы соответствующего прибора.

4. Чувствительность прибора – отношение измерения сигнала на выходе измерительного прибора к изменению измеряемой величины на входе. Для вольтметра это значение определяют как число делений шкалы, приходящееся на 1 В, а для амперметра — число делений шкалы, приходящееся на 1 А. В общем случае, чувствительность определяется как величина обратная цене деления шкалы. Для вольтметра S_U и амперметра S_I, определяют следующим образом: S_U = N/U_H — число делений шкалы, приходящееся на 1 В; S_I = N/I_Н — число делений шкалы, приходящееся на 1 А.

3. Классификация электроизмерительных приборов. Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов

Электроизмерительные приборы классифицируют по различным признакам. 1. По роду измеряемой величины. Условное обозначение прибора по роду измеряемой величины наносится на лицевую сторону прибора. Наименование прибора Условное обозначение Амперметр A Вольтметр V В льтамперметр VA Ваттметр W Микроамперметр μA Миллиамперметр mA М лливольтметр mV Омметр Ω Мегаомметр MΩ Частотомер Hz Волномер λ Фазометр: измеряющий сдвиг фаз измеряющий коэффициент мощности φ cosφ Счетчик ампер-часов Ah Счетчик ватт-часов Wh Счетчик вольт-ампер-часов реактивный Varh 2. По форме представления информации. Измерительные приборы бывают аналоговыми и цифровыми. Аналоговыми называют измерительные приборы, показания которых являются непрерывной функцией измеряемой величины. Цифровыми называют измерительные приборы, показания которых выражены в цифровой форме. Вольтметр с цифровым отсчетом 3. От вида получаемой измерительной информации измерительные приборы подразделяют на показывающие, регистрирующие, самопишущие, печатающие, интегрирующие, суммирующие. Вольтметр с непрерывной регистрацией Амперметр, подвижная часть которого отклоняется в обе стороны от нулевой отметки Гальванометр Осциллограф 4. По роду измеряемого тока. З ачение условного обозначения Условное обозначение Прибор постоянного тока Прибор постоянного и переменного тока Прибор переменного тока Прибор трехфазного тока 5. По принципу действия измерительной системы Система прибора Условное обозначение Система прибора Условное обозначение Магнитоэлектрическая: с подвижной рамкой и механической противодействующей силой Электростатическая с подвижной рамкой и без механической противодействующей силы (логометр) Тепловая Электромагнитная: с механической противодействующей силой Вибрационная без механической противодействующей силы (логометр) Термоэлектрическая: с контактным термопреобразователем Электродинамическая (без экрана): с механической противодействующей силой с изолированным термопреобразователем без механической противодействующей силы (логометр) Выпрямительная Ферродинамическая: с механической противодействующей силой Электронная (ламповая) без механической противодействующей силы (логометр) Фотоэлектрическая Индукционная: с механической противодействующей силой Без механической противодействующей силы 6. На шкалу электроизмерительного прибора наносят также обозначения класса точности прибора, испытательного напряжения изоляции, рабочего положения прибора и т. д. (табл. 9.2). Рабочее положение шкалы горизонтальное Рабочее положение шкалы вертикальное Рабочее положение шкалы наклонное, под углом 60° к горизонту Измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением 3 кВ Осторожно! Прочность изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу не соответствует нормам (знак выполняете красным цветом) Защита от внешних магнитных полей 3 мТл Защита от внешних электрических полей 10 кВ/м Направление ориентировки прибора в магнитном поле Земли Прибор класса точности 0,5 0.5

Амперметр. Измерение силы тока (Ерюткин Е.С.). Видеоурок. Физика 8 Класс

На этом уроке мы рассмотрим измерение силы тока.

На предыдущем уроке мы говорили о том, что главной характеристикой действия электрического тока является сила тока. Поскольку сила тока – это физическая величина, то она может быть измерена. Для того чтобы измерить силу тока, используется прибор, который называется амперметр.

Слово «амперметр» состоит из двух слов. Ампер – это единица измерения силы тока, названная в честь французского учёного Ампера, а «метрио» – измерять, поэтому само название прибора говорит о том, что это – измеритель силы тока.

В основу всех амперметров положено магнитное и электромагнитное действие электрического тока: когда по проводнику протекает электрический ток, вокруг проводника наблюдается магнитное и электромагнитное действие.

Первые измерения силы тока были произведены в начале XIX века. Сам измерительный прибор был крайне примитивным: брали магнитную стрелку (компас), возле него располагали проводник, по которому протекал электрический ток, и по отклонению магнитной стрелки судили о том, электрический ток какой величины протекает по проводнику. То есть, по углу отклонения стрелки компаса делали выводы о величине силы тока.

Конечно, на сегодняшний день все эти приборы претерпели серьёзные изменения. Существует очень много различных видов амперметров. Однако все эти разновидности объединяет общий принцип: весь электрический заряд, который протекает по проводнику, должен проходить через амперметр.

Рассмотрим, как обозначается амперметр на схемах. Перед этим вспомним, что сила тока обозначается буквой I. А единицей измерения силы тока является 1 Ампер. Как мы уже говорили, единица силы тока названа в честь французского учёного, который много сделал для исследования электрического тока и его действий (Рис. 1).

 

Рис. 1. Ампер (Источник)

Сам амперметр на схемах, т. е. на рисунках, которые изображают соединения частей электрической цепи, обозначают следующим образом: кружок, внутри которого написана буква А (Рис. 2).

 

Рис. 2. Обозначение амперметра

Рассмотрим теперь непосредственно сами амперметры: какие они бывают, из чего состоят, как устроены.

На рис. 3 представлены фотографии различных видов амперметров.

            

Рис. 3. Различные амперметры (Источник) (Источник) (Источник)

Амперметры могут быть различных размеров, конструктивных особенностей, однако есть ещё одна вещь, кроме принципа работы, которая их объединяет: амперметры всегда включаются в электрическую цепь последовательно. Говорят так: мы разрываем цепь, и в место разрыва включаем прибор.

Как отличить амперметр от других приборов?

Во-первых, на всех амперметрах мы видим букву А, которая подчёркивает, что этот прибор – амперметр. Кроме того, у всех амперметров есть шкала с делениями, а также зажимы (клеммы), к которым подключаются проводники. При этом одна из клемм всегда подписывается как «+» (чтобы именно она подключалась к положительному полюсу источника тока). Вторая клемма иногда обозначается «-» (в противном случае это подразумевается по умолчанию).

Все приборы, которые представлены на рис. 3, используются для измерения постоянного тока, т. е. того тока, который создают аккумуляторы и гальванические элементы. И на всех этих приборах есть знак, который говорит об этом: горизонтальная прямая линия. Если бы на приборе была изображена волнистая линия, то это означало бы, что этот прибор используется для измерения переменного тока.

Как мы уже говорили, в основе всех амперметров лежит магнитное действие электрического тока. На рис. 4. изображено устройство амперметра: стрелка прибора укреплена на очень легкой рамке. Эта рамка находится в магните, по которому протекает ток и создается магнитное поле. В этом магнитном поле и находится рамка. Она отклоняется в магнитном поле, и стрелка показывает по шкале различные значения силы тока.

Рис. 4. Устройство амперметра (Источник)

Если шкала прибора рассчитана на отрицательные и положительные значения, то с помощью такого амперметра можно измерять не только силу тока, но и его направление.

Теперь подробнее рассмотрим то, как амперметры включаются в электрическую цепь (Рис. 5).

Рис. 5. Включение амперметра в цепь

На рис. 5. изображены две схемы с гальваническими элементами. Короткой палочкой обозначается «-» (отрицательный полюс), а длинной – «+» (положительный полюс). Перечёркнутым кружочком обозначается лампочка накаливания, а ключ, который обозначен наклонной палочкой, в данной цепи замкнут. Кроме того, в цепь включён амперметр (кружочек с буквой А внутри).

Когда мы говорили о том, как включается амперметр, то упоминали, что положительный полюс амперметра (отмечен знаком «+») подключается к положительному полюсу источника тока.

Важен также тот факт, что амперметр можно располагать и так, как указано на левом рисунке, и так, как указано на правом. То есть, от того, что мы поменяли местами амперметр и лампу накаливания, показания амперметра не изменятся.

Дело в том, что, как мы уже говорили, амперметр включается в цепь таким образом, чтобы весь электрический заряд прошел через этот прибор. Соответственно, на любом участке цепи количество электрических зарядов, прошедших по проводнику, одинаково. Следовательно, можно говорить и о том, что амперметр показывает в обеих цепях одинаковое значение.

Краткие выводы урока: амперметр – прибор для измерения силы тока, который включается в цепь последовательно, т. е. в разрыв цепи. Амперметр показывает значение силы тока. Принцип действия любого амперметра основан на магнитном, электромагнитном действии электрического тока.

 В заключение хотелось бы уточнить ещё один немаловажный нюанс: использовать амперметр можно исключительно тогда, когда мы приблизительно знаем значение силы тока. Дело в том, что через амперметр проходит весь заряд, и если этот заряд будет слишком велик, то амперметр просто сгорит.

На следующем уроке мы познакомимся с такой характеристикой тока, как напряжение.

                       

Список литературы

1. Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. – М.: Мнемозина.
2. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Фестиваль педагогических идей «Открытый урок» (Источник).
2. Физика для всех (Источник).

 

Домашнее задание

1. П. 38, вопросы 1–3, стр. 89, упр. 15 (1–4), стр. 89–90. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
2. Ученик утверждает, что амперметр, включённый в цепь перед лампочкой, покажет большую силу тока, чем включённый после неё. Прав ли ученик?
3. Как определить максимальную силу тока, которую можно измерить с помощью данного амперметра?

ГОСТ 2.729-68** «ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Приборы электроизмерительные»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЕДИНАЯ СИСТЕМА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ
ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ

ГОСТ 2.729-68

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Единая система конструкторской документации ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ. ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ Unified system for design documentation. Graphic identifications in schemes. Electromeasuring apparatus

ГОСТ 2.729-68

Дата введения 1971-01-01

Настоящий стандарт устанавливает условные графические обозначения электроизмерительных приборов на схемах, выполняемых вручную или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности и строительства.

(Введен дополнительно, Изм. № 1, 3).

Обозначения электроизмерительных приборов приведены в таблице.

Наименование	Обозначение
1а. Датчик измеряемой неэлектрической величины
1. Прибор электроизмерительный
а) показывающий
б) регистрирующий
в) интегрирующий (например, счетчик электрической энергии)
Примечания: 1. При необходимости изображения нестандартизованных электроизмерительных приборов следует попользовать сочетания соответствующих основных обозначении, например, комбинированный прибор, показывающий и регистрирующий. 2. Для указания назначения электроизмерительного прибора в его обозначение вписывают условные графические обозначения, установленные в стандартах ЕСКД. а также буквенные обозначения единиц измерения или измеряемых величин, которые помещают внутри графического обозначения электроизмерительного прибора
a) амперметр
б) вольтметр
в) вольтметр двойной
г) вольтметр дифференциальный