Co je základem činnosti ampérmetru?

Ampérmetr je zařízení pro měření proudu v elektrickém obvodu. Jakýkoli ampérmetr je určen k měření proudů určité velikosti. V elektronice pracují především s mikroAmmetry (μA), miliAmmetry (mA) a také ampérmetry (A). V závislosti na měřeném proudu se proto přístroje dělí na ampérmetry (PA1), miliampérmetry (PA2) a makroampérmetry (PA3), které jsou na schématech obvodu označeny takto:

Analogový ampérmetr (ručička).

Ampérmetry tohoto typu mají magnetoelektrický systém. Skládají se z cívky tenkého drátu, která se může otáčet mezi póly permanentního magnetu. Když proud prochází cívkou, má tendenci se vyrovnávat s polem pod vlivem točivého momentu, jehož velikost je úměrná proudu. Rotaci cívky zase brání speciální pružina, jejíž pružný moment je úměrný úhlu natočení. V rovnováze budou tyto momenty stejné a šipka bude ukazovat hodnotu úměrnou proudu, který jí protéká. Někdy se za účelem zvýšení meze měření umisťuje paralelně s ampérmetrem rezistor (shunt – shunt rezistor) určité předem vypočítané hodnoty. Vzhledem k tomu, že ampérmetr pro měření je připojen na otevřený obvod, je nutné se snažit, aby jeho vnitřní odpor vůči protékajícímu proudu byl minimální. Jinak pro elektrický obvod bude ampérmetr představovat odpor. (Čím větší je odpor rezistoru, tím menší proud jím prochází.) Když je tedy ampérmetr připojen k obvodu, snížíme proud v tomto obvodu, ale měřicí zařízení je vyvinuto s ohledem na tyto vlastnosti a hodnoty ampérmetru jsou správné.

Analogové ampérmetry stále nacházejí své využití.

• není potřeba žádné nezávislé napájení, tzn. napájení z měřeného obvodu
• pohodlné při zobrazování informací, mnohé mají možnost opravy

• vysoká setrvačnost (jehlam zařízení nějakou dobu trvá, než dosáhnou stabilního stavu, v moderních analogových přístrojích se tato nevýhoda projevuje slabě, ale je tam);

Digitální ampérmetr.

Digitální ampérmetr se skládá z analogově-digitálního převodníku (ADC) a převádí proud na digitální data, která se pak zobrazují na LCD displeji.

Digitální ampérmetry nemají setrvačnost a výstup výsledků měření závisí na frekvenci procesoru, který výsledky zobrazuje na displeji. V drahých digitálních ampérmetrech může produkovat až 1000 nebo více výsledků za sekundu. Také digitální ampérmetry vyžadují menší rozměry pro instalaci, modulární pouzdra pro instalaci na DIN lištu. Nevýhodou je, že pro měření vyžadují vlastní zdroj energie, který napájí všechny vnitřní součásti a mikroobvody zařízení. Existují také digitální ampérmetry, které využívají energii z měřeného obvodu, ale kvůli vysoké ceně se používají jen zřídka.

Ampérmetry dělíme na ampérmetry pro měření stejnosměrného proudu a ampérmetry pro měření střídavého proudu.

Na webu vserele.ru můžete vidět následující modely:

Digitální ampérmetr A-05 pro měření proudu ve střídavých obvodech s frekvencí 50 Hz.

Digitální ampérmetr A-05 (DC) pro měření stejnosměrného proudu externím bočníkem 75mV.

Digitální voltmetr.

Voltmetr je zařízení určené k určování napětí v elektrických obvodech.

Podle typu měřené hodnoty se digitální voltmetry dělí na: voltmetry stejnosměrné, voltmetry střídavé (průměrná rektifikovaná nebo odmocnina střední hodnoty), pulsní voltmetry – pro měření parametrů obrazových a rádiových pulsních signálů a univerzální voltmetry určené pro měření stejnosměrného a příp. Střídavé napětí, ale i řada dalších elektrických i neelektrických veličin (odpor, teplota atd.).

Princip činnosti digitálních měřicích přístrojů je založen na diskrétním a digitálním znázornění spojitých měřených veličin. Více podrobností o konstrukci a činnosti digitálního voltmetru naleznete v přednášce „Elektromagnetická měření. »

V elektronice pracují především s voltmetry (V), milivoltmetry (mV) a také mikroVoltmetry (μV). V závislosti na měřeném proudu se proto přístroje dělí na voltmetry (PV1), milivoltmetry (PV2) a makrovoltmetry (PV3), které jsou na schématech zapojení označeny takto:

Někdy je vedle obrázku voltmetru uvedena také maximální hodnota napětí, kterou může voltmetr změřit. (pro ukazovací přístroje)

Kromě toho mohou být vedle svorek voltmetru značky indikující polaritu jeho připojení k obvodu pro měření stejnosměrného napětí.

Na webu vserele.ru můžete vidět následující modely:

Digitální voltmetr V–03 slouží k měření napětí v jednofázových a třífázových střídavých obvodech s frekvencí 50 Hz.

Digitální voltmetr V-03 (DC) určený pro ovládání stejnosměrného i střídavého jednofázového (50Hz) napětí v rozsahu 150-300V.

Ve vybavení rozvaděčů se pro měření proudu nebo napětí široce používají panelové ampérmetry a voltmetry. Dále budeme mluvit o ampérmetrech. Typicky se jedná o výrobek o rozměrech cca 80×80 mm, který je zabudován do dveří pro vizuální kontrolu pracovníky údržby. Pomocí ampérmetrů můžete vizuálně sledovat zatížení v ampérech. Elektrotechnika se rychle rozvíjí a s ní se vyvíjejí ampérmetry.

Jako každé zařízení, které měří proud, musí být připojeno k elektrickému obvodu. Proto je při proudech až 60A možné přímé připojení. Ale hlavně toto panelové zařízení slouží k ovládání vstupního proudu, který se vyznačuje vysokými proudy stovek a tisíců ampér. Proto je pro připojení ampérmetru téměř vždy nutné použít proudový transformátor. Navíc to poskytuje dodatečnou ochranu elektrického měřicího přístroje v případě nehody.

Tradiční je použití analogových ampérmetrů typu E8030. Nevyžadují samostatné napájení a fungují pouze díky magnetickému poli a vodiči. Otáčení šipky odráží proud ve vodiči. Aby bylo obsluze jasno, je nutné výchylce jehly přiřadit hodnotu v ampérech. V nejjednodušším případě si rovnou koupíte ampérmetr na daný proud. Například „Ampérmetr E8030-M1 600/5A“ a připojte jej přes transformátor typu T-0.66 s vinutím 600/5A. Hodnoty vyznačené na ampérmetrové stupnici pak budou odpovídat skutečným.

Nabízí se rozumná otázka. Pokud je výchylka jehly určena protékajícím proudem a použitým transformátorem, pak je možné použít jiné stupnice? Například proud protékající štítem byl zpočátku kolem 400A, ale po modernizaci klesl na 200A. Co udělat pro to, aby byl využit celý rozsah měřící stupnice. To znamená, že meze měření budou v plném rozsahu ampérmetru. K tomu je potřeba změnit vstupní transformátor ze 400/5A na 200/5A a stupnici ampérmetru. Zastávka! Vyměnit stupnici ampérmetru? Ano, nyní je mnoho ampérmetrů dodáváno bez stupnice. Požadovanou váhu si zakoupíte později a sami ji vložíte.

Než přejdeme ke složitějším měřicím přístrojům, digitálním přístrojům, vraťme se k problematice používaných proudových transformátorů. Důvody jsou jednoduché – jednoduché analogové i složité digitální jsou všechny připojeny přes proudové transformátory. Proto je proudový transformátor úzkým hrdlem – pokud je měřicí transformátor špatný, pak jakékoli zařízení, které používáte, bude pracovat s chybou. Všechny nízkonapěťové transformátory proudu jsou označeny, aby byla popsána jejich přesnost. Tradičně se v Rusku používá označení „třída přesnosti 0,5“ nebo „třída přesnosti 0,5S“. 0,5S má zároveň lepší provozní přesnost.

Analogový ampérmetr se zapne, když je na měřený obvod přivedeno napětí – funguje také díky generovanému magnetickému poli. Digitální přístroje musí mít zdroj energie, a proto se při výběru stává napájecí napětí měřicího zařízení faktorem, který je třeba zvážit. V každém případě se digitální měřicí přístroj v principu nebo zejména digitální ampérmetr liší od svých analogových protějšků vyšší přesností měření. Samostatně hned poznamenejme, že vzhledem ke specifikům elektroniky je nesmírně obtížné najít digitální měřicí přístroj, který by měřil pouze proud.

Jakékoli digitální panelové zařízení nám otevírá nové možnosti. Je to úsměvné, ale výhodou digitálního zařízení je pohodlnější čtení indikátorů – čtení čísel je přehlednější a přirozenější než čtení měřicí jehly. Další výhodou je přítomnost paměti v mnoha z těchto zařízení. Paměť už je vážný argument. Umožňuje v závislosti na zařízení zaznamenávat historii hodnot a alarmů, což je kritické pro prevenci vzniku havárií v rozvodech energie.

Další logickou iterací ve vývoji měřicích zařízení je jejich integrace do libovolného systému. Ve skutečnosti. Proč elektrikář neustále pobíhá a kontroluje napětí nebo proud? Je jasné, že je to normální, každý je na to zvyklý a není to moc drahé. Na druhou stranu, jaký to má smysl? No, dlouhodobě ti to k ničemu nebude! Pokud se totiž stane nehoda, za prvé je potřeba se o ní okamžitě dozvědět a za druhé zjistit, kde přesně se stala. Toto je lépe známé jako vytvoření společného monitorovacího systému.

Implementace jednoduchého nebo komplexního monitorovacího systému je velmi podobná. To platí pro DC i AC obvody. Jestliže se dříve používalo hlavně rozhraní RS485, dnes jsou k dispozici pohodlnější protokoly jako Ethernet a EtherCat, které se již používají. To znamená, že mluvíme o přechodu z úrovně rozhraní na úroveň protokolu. Není třeba zacházet do detailů. Specialisté Texenergo vám pomohou a vysvětlí.