Амперметр¶

Амперметр — прибор для измерения силы постоянного и переменного электрического тока в амперах. Входит в группу электроизмерительных приборов, наряду с вольтметрами, омметрами и ваттметрами. Амперметр включается в электрическую цепь последовательно с нагрузкой, что обеспечивает протекание измеряемого тока через сам прибор.

¶Устройство и принцип действия

Основным элементом классического амперметра является измерительный механизм, преобразующий величину тока в механическое отклонение стрелки или цифровой сигнал. Для расширения пределов измерения используются шунты — калиброванные резисторы с малым сопротивлением, подключаемые параллельно измерительному механизму. Основная часть тока проходит через шунт, а через механизм — лишь строго определённая доля, пропорциональная общему току.

Внутреннее сопротивление амперметра должно быть минимальным, чтобы его включение не влияло на режим работы цепи. Чем меньше сопротивление, тем точнее измерение.

¶Классификация

По роду измеряемого тока амперметры делятся на:

• Приборы постоянного тока — магнитоэлектрические, электромагнитные;
• Приборы переменного тока — электромагнитные, электродинамические, выпрямительные;
• Универсальные — позволяют измерять и постоянный, и переменный ток.

По принципу действия выделяют:

• Магнитоэлектрические — наиболее точные, используются для измерений в цепях постоянного тока;
• Электромагнитные — пригодны для цепей переменного и постоянного тока, отличаются простотой конструкции;
• Электродинамические — применяются для точных измерений в цепях переменного тока промышленной частоты;
• Термоэлектрические — используются в высокочастотных цепях;
• Цифровые — на основе аналого-цифрового преобразователя, выводят значение на жидкокристаллический дисплей.

По способу установки различают щитовые (стационарные) и переносные приборы.

¶Основные характеристики

Ключевыми параметрами амперметра являются:

• Диапазон измерений — минимальное и максимальное значение тока, которое способен измерить прибор;
• Класс точности — допустимая приведённая погрешность, выражаемая в процентах (например, 0,5; 1,0; 1,5; 2,5);
• Внутреннее сопротивление — определяет собственное потребление прибора;
• Частотный диапазон — для приборов переменного тока.

¶Применение

Амперметры используются в электротехнике, энергетике, промышленности и быту:

• контроль токовых нагрузок в электрических сетях и распределительных щитах;
• диагностика и наладка электрооборудования;
• проверка режимов работы аккумуляторов и зарядных устройств;
• лабораторные исследования и учебный процесс;
• контроль потребления тока в бытовых приборах.

В современных цифровых мультиметрах функция амперметра реализована наряду с измерением напряжения и сопротивления.

¶Особенности включения

При подключении амперметра необходимо соблюдать полярность для приборов постоянного тока и не превышать предельный ток прибора. В цепях высокого напряжения применяются измерительные трансформаторы тока, которые обеспечивают гальваническую развязку и снижают величину тока до безопасного уровня.

¶История

Первые амперметры появились в XIX веке на основе гальванометров. В 1884 году французский физик Марсель Депре представил прибор с подвижной катушкой, ставший прообразом современных магнитоэлектрических амперметров. Развитие электроники во второй половине XX века привело к созданию цифровых приборов, вытеснивших стрелочные в большинстве областей применения.

¶Источники

• ГОСТ 30012.1-2002 «Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия».
• Атамалян Э. Г. «Приборы и методы измерения электрических величин».
• Касаткин А. С., Немцов М. В. «Электротехника».