Амперметр и вольтметр в одном корпусе схема. Схема включения амперметра и вольтметра

С измерительной системой связано слово «метр». Ток измеряется в амперах. Следовательно, амперметр – это инструмент, измеряющий силу тока. Чтобы получить корректные результаты и не повредить прибор, надо знать, как подключить амперметр к электроцепи.

Разновидности амперметров

Все устройства делятся на две разновидности: аналоговые и цифровые.

Аналоговые приборы:

Магнитоэлектрические. Постоянный магнит, расположенный в приборном корпусе, создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем свободно движущейся катушки во время протекания по ней электрического тока, создавая крутящий момент. Отклонение стрелки, связанной с катушкой, соответствует количественному показателю тока. Прибор отличается высокой чувствительностью и точностью, однако рассчитан на контроль постоянного тока невысоких величин. Для расширения измерительного диапазона устанавливается шунт;
Электромагнитные. Состоят из стрелки, прикрепленной к магниту, размещенному внутри катушки. Когда ток течет через катушку, создается магнитное поле, вызывающее притяжение или отталкивание магнита, пропорциональное величине тока. Универсальные амперметры, которыми замеряют переменный ток промышленной частоты и постоянный ток;
Электродинамические. Имеют две катушки: фиксированную и мобильную, создающие магнитные поля. Реакция между этими полями обеспечивает отклоняющий момент подвижной системы, компенсирующийся спиральными пружинами. Используют в электроцепях переменного тока, работающих на частоте 50-200 Гц, и постоянного тока;
Термоэлектрические. Основаны на принципе, что все проводники расширяются при нагревании. Это расширение соответствует выделившейся энергии, которая, в свою очередь, пропорциональна квадрату тока, независимо от его направления и природы. Ток проходит через резистор, находящийся в контакте с термопарой, соединенной со стрелкой амперметра. Этот косвенный метод в основном применяется с целью замеров высокочастотного тока;
Ферродинамические. Принципом действия похожи на электродинамические системы, но подвижная катушка размещается внутри магнитопровода из ферромагнитных материалов, на котором находятся стационарные катушки. Благодаря этому создается сильное магнитное поле, повышающее чувствительность прибора и его невосприимчивость к сторонним полям.

Технологические достижения обеспечили создание цифровых амперметров с большой универсальностью и производительностью. С цифровыми приборами устраняются ошибки считывания, так как показания визуализируются цифрами. Поскольку механические части заменены электронными схемами, минимизируется износ.

Важно! Качество цифрового прибора зависит от качества используемых схем.

Два из наиболее широко используемых портативных приборов: мультиметр и токоизмерительные клещи. Они доступны в аналоговых и цифровых версиях, но последние сейчас более распространены. Токоизмерительные клещи очень полезны, так как мгновенно измеряют ток без разрывания цепи. Эти приборы управляются магнитным полем, возникающим вокруг провода с протекающим током, в них нет катушек, которые могли бы сгореть.

Способы подключения амперметра

Основная особенность прибора заключается в том, что он должен обладать маленьким сопротивлением. Это нужно для обеспечения незначительного падения напряжения на нем. Для идеального замера прибор должен иметь нулевое внутреннее сопротивление, но это недостижимо. Подключение амперметра в цепь производится последовательно, в отличие от вольтметра. Если подключить его параллельно источнику питания, ток пойдет фактически короткозамкнутым путем и может повредить прибор.

Схема подключения амперметра может быть прямой и косвенной. При прямой схеме прибор непосредственно подключается в цепь между источником питания и нагрузкой.

Косвенная схема реализуется двумя способами:

Установка шунта параллельно амперметру, когда почти весь ток пропускается через шунт, обладающий небольшим сопротивлением, а на катушку прибора попадает незначительная его часть. Соотношение между токами и сопротивлениями шунта и прибора:

Iш/Iпр = Rпр/Rш.

Таким образом, применяя откалиброванные шунты можно расширить диапазон измеряемых токов;

Использование измерительных трансформаторов. Применяется для фиксации токов больших величин на электрооборудовании высокого напряжения. Ток в силовых электроцепях преобразуется посредством трансформаторов в маленькие величины (обычно это 5 А). К выводам вторичной обмотки подключаются измерительные приборы.

Важно! Выводы вторичной обмотки всегда замыкаются на резистор, а работа в разомкнутой цепи запрещается из-за того, что она может оказаться под фазным напряжением силовой цепи.

Последовательность подключения амперметра с шунтом

Схемы с трансформаторами тока применяются на энергопредприятиях. Для подключения амперметров в низковольтных цепях электрики-любители, как правило, используют схему с шунтами.

Последовательность шагов по сборке схемы:

Многие амперметры комплектуются откалиброванными шунтами. Необходимо знать приблизительный диапазон токов измерения. Зная ток, выбирается соответствующий шунт;
Закрепить шунт на контактных выводах амперметра;
Обесточить устройство, предназначенное для контроля тока;
Разомкнуть питающую электроцепь и включить в нее последовательно с нагрузкой (лампой, резистором и т. д.) амперметр с закрепленным на нем шунтирующим элементом, учитывая полярность прибора (для аналоговых устройств) и источника;
Подать напряжение и снять данные;
Вновь отключить питающий источник, отсоединить амперметр и восстановить нормальную схему;
Цена одного деления прибора определяется, исходя из значения тока, указанного на шунте.

В мультиметре шунты уже встроены в прибор. Нужно только поставить переключатель в нужный диапазон измерений. Делается это при снятом питании.

Важно! Если амперметр включается в цепь для определения зарядного тока между ЗУ и аккумулятором, то «плюс» ЗУ соединяется с «плюсом» амперметра, а «минус» амперметра с «плюсом» аккумулятора.

Подсоединение цифрового вольтамперметра

Существует интересный цифровой модуль для постоянного тока, совмещающий функции вольтметра и амперметра в одном устройстве. Вольтамперметрам под силу одновременно показывать и ток, и напряжение при правильном подсоединении.

Пример такого прибора – модель DSN – VS 288, состоит из:

самого измерительного устройства;
2-проводного кабеля (вход и выход амперметра);
3-проводного кабеля (питание прибора и измерение напряжения).

Измеряемый диапазон ампервольтметра:

от 0 до 100 В по напряжению,
от 0 до 10 А по току.

Так как питающее напряжение прибора – 3,5-30 В, схема его включения различается:

При необходимости подсоединить прибор в цепь, напряжение которой лежит в пределах между 3,5 и 30 В, общее питание одновременно используется и для прибора. Черный провод 2-проводного кабеля идет к «минусу», красный – к нагрузке и от другого вывода нагрузки к «плюсу». На 3-проводном кабеле: желтый и красный – соединяются вместе на «плюсе» источника, а черный – остается свободным;
Если напряжение ИП больше или меньше диапазона питания прибора, то вольтамперметр надо подсоединить к индивидуальному ИП. Двухпроводный кабель подключается аналогично, у трехпроводного –красный и черный – идут на «плюс» и «минус» своего ИП, а желтый – на «плюс» основного ИП.

Каждый тип амперметра подключается по одному принципу, но с обязательным учетом количественного значения измеряемого тока и выбором для этого соответствующих приборов и приспособлений.

Видео

Всем нам известно, что амперметр – это прибор для измерения тока, который измеряется в Амперах. Меряет амперы – значит, амперметр.

Но, для того, чтобы замерить ток, необходимо амперметр правильно подключить в цепь. Будь то цепь постоянного или переменного тока. Ведь неправильное включение прибора может привести к выходу его из строя.

Амперметр подключается к электрической цепи последовательно

То есть у нас есть провод, по нему течет электрический ток от источника этого самого тока к потребителю, которым может выступать электрический прибор.

Чтобы измерить ток амперметром, нам необходимо обесточить (отключить) источник питания. Затем необходимо разорвать цепь – в прямом и переносном смысле. Грубо говоря, разрезать провод.

Теперь у нас получится два провода. Берем амперметр, подключаем к прибору две половины разрезанного провода. Нужно учесть тот факт, что ток, протекающий в цепи должен быть меньше максимально измеряемого тока прибора. Максимально измеряемый ток прибора должен быть написан на самом приборе или в документации к нему.

После того, как провода подключены и надежно закреплены в амперметре, можно включать питание и прибор покажет величину тока в цепи, который и пройдет через амперметр.

Но так никто не делает, потому что разрезанные провода до добра не доводят.

У амперметра малое внутреннее сопротивление, это сделано для того, чтобы оно минимально влияло на величину измеряемого тока. При подключении амперметра в цепь переменного тока не имеет значения, куда подключать прибор.

При подключении амперметра в цепь постоянного тока, если стрелка будет отклоняться в другую сторону, или же будет показывать ноль – следует поменять полярность, поменять провода местами.

Подключение амперметра через шунт

Если ток в цепи окажется больше, чем ток прибора, то можно рассчитать и использовать шунт для измерения тока большей величины. В этом случае цепь разделится на две ветви. У одной будет малое сопротивление амперметра, а у второй большое сопротивление подобранного шунта. Большой ток разделится пропорционально сопротивлениям и по амперметру пройдет малый ток, по шунту – большой. ().

Измерение тока амперметром через трансформатор тока или клещи

Бывают случаи, когда надо замерить ток в кабеле, на шине… изолированной шине. Шина – это полоса определенного сечения, по которой протекает ток, не автомобильное колесо…

Разрезать кабель или шину бывает накладно, да и бессмысленно. В этом случае можно воспользоваться измерительными клещами или трансформатором тока.

Трансформатор тока имеет две обмотки – высшую и низшую, которые не связаны между собой. Ток приходит на высшую, затем создается ЭДС () и во вторичной обмотке протекает ток, пропорциональный числу витков обмоток. Так вот, если есть необходимость замерить ток, то на кабель вешают «бублик», он же – ТТ. А уже . Тут главное правильно быть проинструктированным и не наделать дел. Получается мы снимаем ток амперметром со вторичной обмотки, преобразованный в меньшую сторону и безопасный для измерения и амперметра.

Такой же принцип используется и в измерительных клещах, только и амперметр и ТТ находятся в одном корпусе. Да и плюс ко всему первичная обмотка клещей размыкается одним нажатием кнопки на корпусе и потом замыкается.

Получил с AliExpress парочку электронных встраиваемых вольтметров модели V20D-2P-1.1 (измерение постоянного напряжения), цена вопроса 91 цент штука. Вот его характеристики:

рабочий диапазон 2,5 В - 30 В
цвет свечения красный
габаритный размер 23 * 15 * 10 мм
дополнительного питания не требует (двухпроводной вариант)
есть возможность подстройки
частота обновления: около 500 мс/время
обещанная точность измерения: 1% (+/-1 разряд)

И всё было бы хорошо, поставил по месту и пользовался, да попалась на глаза информация о возможности их доработки – добавление функции измерения тока.

Цифровой китайский вольтметр

Приготовил всё необходимое: двухполюсной тумблер, выводные резисторы – один МЛТ-1 на 130 кОм и второй проволочный на 0,08 Ом (изготовил из нихромовой спирали диаметром 0,7 мм). И целый вечер согласно найденной схемы и руководства по её реализации соединял это хозяйство проводами с вольтметром. Безрезультатно. То-ли догадливости в понимании недосказанного и недочерченного в найденном материале не хватило, то ли имели место отличия в схемах. Вольтметр не работал никак вообще.

Подключаем модуль цифровой вольтметр

Пришлось выпаивать индикатор и изучать схему. Тут уже требовался не маленький паяльник, а махонький, так, что повозился изрядно. Зато в течении следующих пяти минут, когда вся схема стала доступна обзору, всё–всё понял. В принципе знал, что с этого и нужно начинать, но уж очень хотелось решить вопрос «по лёгкому».

Схема доработки V-метра

Схема доработки: амперметр в вольтметр

Так родилась эта схема соединения дополнительных электронных компонентов с уже существующими в схеме вольтметра. Отмеченный синим цветом штатный резистор схемы подлежит обязательному удалению. Скажу сразу отличия от других схем приведённых в интернете нашёл, например соединение подстроечного резистора. Всю схему вольтметра перерисовывать не стал (повторять не собираюсь), начертил только ту часть, которая необходима для доработки. То, что питание вольтметра нужно делать отдельным считаю очевидным, всё-таки начало отсчёта в показаниях должно начинаться с нуля. В дальнейшем выяснилось, что питание от батарейки или аккумулятора не подойдет, ибо токопотребление вольтметра при напряжении в 5 вольт составляет 30 мА.

Плата - модуль китайский вольтметр

После сборки вольтметра взялся за суть действа. Мудрствовать не буду, просто покажу и расскажу, что с чем соединить, чтобы всё получилось.

Пошаговая инструкция

Итак , действие первое – из схемы выпаивается СМД резистор сопротивлением 130 кОм стоящий на входе плюсового провода питания, между диодом и подстроечным резистором 20 кОм.

Подключаем резистор в вольтметр-амперметр

Второе . На освободившейся контакт, со стороны подстроечника припаивается провод желаемой длины (для пробы удобно 150 мм и лучше красного цвета)

Выпаять СМД резистор

Третье . На дорожку соединяющую резистор 12 кОм и конденсатор, с «земляной» стороны припаивается второй провод (например синий).

Испытание новой схемы

Теперь согласно схемы и этого фото «вешаем» на вольтметр дополнение: тумблер, предохранитель и два резистора. Тут главное правильно подпаять вновь установленные красный и синий провода, впрочем, не только их.

Блок вольтметр переделываем в А-метр

А вот тут проводов побольше, хотя всё и просто:

» - парой соединительных проводов подсоединён э/двигатель
«отдельное питание вольтметра » - аккумулятор с ещё двумя проводами
«выход блока питания » - ещё парочка проводов

После подачи питания на вольтметр сразу высветилось «0,01», после подачи питания на электродвигатель измеритель в режиме вольтметра показал напряжение на выходе блока питания равное 7 вольтам, затем переключил в режим амперметра. Переключение производил при отключении подачи питания на нагрузку. В дальнейшем вместо тумблера поставлю кнопку без фиксации, так безопасней для схемы и удобней для эксплуатации. Порадовало то, что всё заработало с первой попытки. Однако показания амперметра были отличные от показаний на мультиметре больше чем в 7 раз.

Китайский вольтметр - амперметр после переделки

Тут и выяснилось, что проволочный резистор вместо рекомендованного сопротивления 0,08 Ом имеет 0,8 Ом. Ошибся в измерении при его изготовлении в подсчёте нулей. Вышел из положения так: крокодил с минусовым проводом с нагрузки (оба чёрные) подвинул по распрямлённой нихромовой спирали в сторону входа с блока питании, тот момент, когда показания мультиметра и доработанного теперь уже ампервольтметра совпали и стали моментом истины. Сопротивление задействованного участка нихромовой проволоки составило 0,21 Ом (мерил приставкой к мультиметру на пределе «2 Ом»). Так что это даже и не плохо получилось, что вместо 0,08 резистор получился 0,8 Ом. Тут как не считай, по формулам, всё равно придётся подгонять. Для наглядности результат своих хлопот записал на видеоролик.

Видео

Приобретение данных вольтметров считаю удачным, вот только жаль, что их нынешняя цена в том магазине сильно выросла, без малого 3 доллара за штуку. Автор Babay iz Barnaula.

Для своего очередного проекта (переделка ATX БП 580W в лабораторный), купил вышеназванный индикатор. Не сразу и не вовремя выяснилось, что вход питания у него гальванически связан с минусовым входом шунта. Это вносит ощутимую погрешность при питании индикатора от того-же источника, с которого измеряется ток (погрешность вплоть до ампера с моим шунтом на 50А!). Можно было, конечно, нагородить ещё одну дежурку и от неё запитать индикатор, но мне показалось это слишком жирным и я решил колупнуть сам индикатор.

Поиском в интернете нашёл его брата близнеца YB27VA и его типовую схему. Сразу скажу, что схема моего прибора немного отличается. Суть переделки заключается в отвязывании дифференциального входа операционного усилителя ad8605 (маркирован как B3A) от общего провода питания. Для переделки потребуются начальные навыки реверс инженеринга (чтобы убедиться, что схема та самая), пайки мелких деталей и знание закона Ома:)

Схема до переделки:

Схема после:

Красным обозначены перерезанные дорожки. От резистора R6 решил отказаться, поскольку, похоже, он нужен только для того, чтобы амперметр показывал «0» при отключенном шунте. Так же перенос питания ad8605 (2 ножка) не является необходимым (судя по испытаниям в симуляторе).

Вторая переделка решает проблему, связанную с тем, что индикатор не «видит» первые ~180мА тока, то есть при подаче на шунт 1А прибор показывает 0,8А, если подать 0,2, то ноль и тд. Это связано со смещением входа ОУ и АЦП. Его можно посчитать, зная сопротивление шунта и величину, на которую прибор «врёт». У меня вышло 270мкВ на входе ОУ. Это смещение легко создать искусственно, добавив один резистор в схему, в результате прибор начнёт измерять от нуля.

В моём случае потребовалось добавить резистор 1140кОм от интегрального стабилизатора на 3В до "+" входа ОУ. Этот резистор, совместно с R7 и шунтом образовывает делитель, задающий начальное смещение.

Составной резистор получился ровно столько, сколько нужно, за счёт погрешности одного из них:)

В результате он теперь измеряет, начиная с 50мА, до 50А с минимальным шагом примерно 20мА (0 тоже показывает). Линейность тоже не подкачала, но, иногда, пропускает единицу, например с 0,12 сразу на 0,14 перескакивает.

Достигнутая точность приятно меня удивила, получился настоящий измерительный прибор, который можно использовать в лабораторном БП в качестве основного индикатора. Которому даже можно верить:) (это касается, по крайней мере, тока). Непонятно, почему китайцы решили сэкономили на паре копеечных деталей. Их стоимость явно на порядок ниже остальных комплектующих, того же ad8605, например. Пользуйтесь хорошими приборами:)

Ещё фотки с результатами измерений:

P.S. Уже хотел было опубликовать статью, но решил проверить - а как там с напряжением дела обстоят? Оказалось, что тоже не хорошо обстоят - на 0,1В прибор врёт, и элегантно это не пофиксить, потому что нижний резистор подстроечный. Но я всё равно запаял туда резистор на 20МОм и результат меня устроил)

Я уже делал пару обзоров подобной штучки (см. фото). Те девайсы заказывал не для себя, для знакомых. Удобный прибор для самодельной зарядки, и не только. Я тоже позавидовал и решил заказать уже для себя. Заказал не только вольтамперметр, но и самый дешёвый вольтметр. Решил собрать блок питания для своих самоделок. Что из них поставить определился только после того, как собрал изделие полностью. Наверняка найдутся люди, кому интересно.
Заказал 11ноября. Была небольшая скидка. Хотя итак цена невысокая.
Посылка шла больше двух месяцев. Продавец дал левый трек от Wedo Express. Но всё же посылка дошла и всё работает. Формально никаких претензий нет.
Так как именно этот девайс и решил вживить в свой блок питания, то расскажу про него чуть подробнее.
Приборчик пришёл в стандартном полиэтиленовом пакете, «пропупыренном» изнутри.

В данный момент товар недоступен. Но это некритично. На Али сейчас много предложений от продавцов с хорошим рейтингом . Причём, цена неуклонно снижается.
Девайс был дополнительно запаян в антистатический пакет.

Внутри собственно прибор и провода с разъёмами.

Разъёмы с ключом. Наоборот не вставить.

Размеры просто миниатюрные.

Сразу разобрал и заметил, что незначительных деталей не хватает.

А вот в предыдущих модулях это место было занято конденсатором.

Есть два регулятора точности показаний (IR и VR). На фото всё понятно. Резисторы стрёмные. Поэтому часто крутить не рекомендую (сломаете). Красные провода – это выводы для напряжения, синий для тока, чёрные – «общие» (соединены между собой). Цвета проводов соответствуют цвету свечения индикатора, не запутаетесь.
Головная микросхема без названия. Оно когда-то было, но его уничтожили.

А теперь проверю точность показаний при помощи образцовой установки П320. Подал на вход калиброванные напряжения 2В, 5В, 10В, 12В 20В, 30В. Изначально прибор занижал на одну десятую вольта на некоторых пределах. Погрешность несущественная. Но я подстроил под себя.

Видно, что показывает практически идеально. Подстраивал правым резистором (VR). При вращении подстроечника по часовой стрелке добавляет, при вращении против – уменьшает показания.
Теперь посмотрю, как измеряет силу тока. Запитываю схему от 9В (отдельно) и подаю образцовый ток с установки П321

Минимальный порог, с которого начинает правильно измерять ток 30мА.
Как видим, ток измеряет достаточно точно, поэтому крутить подгоночный резистор не буду. Прибор измеряет правильно и при токах больше 10А, но при этом начинает нагреваться шунт. Скорее всего, ограничение по току именно по этой причине.

При токе 10А тоже долго гонять не рекомендую.
Более детальные результаты калибровки свёл в таблицу.

Приборчик мне понравился. Но недостатки имеются.
1.Надписи V и A нанесены краской, поэтому в темноте видны не будут.
2.Прибор измеряет ток только в одном направлении.
Хотел бы обратить внимание на то, что казалось бы одни и те же приборы, но от разных продавцов, могут в корне отличаться друг от друга. Будьте внимательны.
На своих страницах продавцы частенько публикуют неправильные схемы подключения. В данном случае претензий нет. Вот только немного её (схему) изменил на более понятную глазу.

С этим прибором, по-моему, всё понятно. Теперь расскажу про второй девайс, про вольтметр.
Заказывал в тот же день, но у другого продавца:

Покупал за US $1.19. Даже при сегодняшнем курсе – смешные деньги. Так как в итоге поставил не этот прибор, пройдусь по нему вкратце. При тех же габаритах цифры намного крупнее, что естественно.

У этого прибора нет ни одного подстроечного элемента. Поэтому можно использовать только в том виде, в каком прислали. Будем надеяться на китайскую добросовестность. Но я проверю.
Установка та же самая П320.

Более подробно в виде таблицы.

Этот вольтметр хоть и оказался в несколько раз дешевле вольамперметра, но его функционал меня не устроил. Он не измеряет ток. А напряжение питания совмещено с измерительными цепями. Поэтому ниже 2,6В не измеряет.
Оба девайса имеют абсолютно одинаковые габариты. Поэтому заменить один другим в своей самоделке – дело минутное.

Я решил собрать блок питания на более универсальном вольтамперметре. Приборы недорогие. Нагрузки на бюджет никакой не несут. Вольтметр пока полежит в запасе. Главное, чтоб прибор был хороший, а применение всегда найдётся. Как раз из запасника и достал недостающие компоненты для блока питания.
У меня без дела уже несколько лет лежал вот такой набор самоделкина.

Схема простая, но надёжная.

Комплектность проверять бессмысленно, уж много времени прошло, претензии предъявлять поздно. Но вроде всё на месте.

Подобрал мощный радиатор для транзистора. Всё это засунул в корпус.
Но одним из самых важных элементов схемы является переменный резистор. Я взял многооборотный типа СП5-39Б. Точность выходного напряжения наивысочайшая.

Вот что получилось.

Немного неказистый, но основная задача выполнена. Все электрические части я от себя защитил, себя тоже защитил от электрических частей:)
Осталось немного «подретушировать». Покрашу корпус из баллончика и сделаю лицевую панель более привлекательной.
На этом всё. Удачи!

Планирую купить +65 Добавить в избранное Обзор понравился +63 +137

Если подключенный удлинитель перегревается, или быстро разряжается аккумуляторная батарея, уточнение силы тока в соответствующей цепи поможет выявить источник проблем. Для успешного решения этих и других задач нужен подходящий измерительный прибор. В этой публикации рассказано о том, как подключить амперметр правильно, выполнить необходимые операции в безопасном режиме.

Что такое амперметр, его виды

Как показано на рисунке, прибор включают последовательно в цепь, по которой идет электрический ток. Чтобы минимизировать влияние на реальные физические процессы, необходимо уменьшить внутреннее сопротивление амперметра. Для снятия показаний пригодится крупная шкала. При выборе подходящего оборудования также учитывают следующие факторы:

цифровой индикатор упрощает процесс измерений;
работать с малыми и сильными токами проще с применением разделения на несколько диапазонов;
при неблагоприятных внешних условиях (влажность, вибрации) следует учитывать соответствующую защищенность прибора.

Магнитоэлектрические

Измерительный блок приборов данной категории состоит из двух основных компонентов. Между полюсами постоянного магнита размещают индукционную катушку. При прохождении через обмотки тока она поворачивается. Присоединив стрелку и шкалу, фиксируют эти движения для получения результатов измерений. Встроенными пружинами ограничивают амплитуду отклонений, возвращают движущиеся компоненты в исходное положение. Встроенным поводком регулируют натяжение. Грузиками компенсируют силу тяжести.

На двух схемах цифрой 1 обозначен источник поля, которое поворачивает катушку (3), жестко закрепленную на центральной оси. Устройство начинает функционировать, когда по цепи проходит ток. Спиральная пружина (4) корректирует движения. В первом варианте установлен ограничитель (2), предотвращающий повреждение стрелки.

Преимуществами такого инженерного решения являются:

высокая точность;
хорошая чувствительность;
отсутствие дополнительных источников питания;
демократичная стоимость.

На заметку. Главный недостаток – механические части. Сложность конструкции подразумевает ухудшение надежности. Следует помнить о негативном влиянии ударов и других внешних воздействий. Такой прибор подходит для измерения постоянного тока.

Электромагнитные

Вряд ли обычному пользователю придется ремонтировать сложные устройства. Поэтому далее подробно рассмотрены выбор и подключение амперметра. Электромагнитные приборы универсальны. Они подходят для измерения постоянного и переменного тока. Чувствительность в данном случае несколько ниже, по сравнению с предыдущим примером. Однако в некоторых ситуациях ее вполне достаточно.

Термоэлектрические

Приборы этой категории выполняют измерения по косвенной методике. С помощью термопары или аналогичного устройства происходит преобразование переменного тока в постоянный. Его значение контролируют включением в дополнительную цепь магнитоэлектрического или другого амперметра. В контактном исполнении обеспечивается повышенная чувствительность. Чтобы исключить гальваническую связь, датчик помещают в слой из нейтрального материала (стекла, полимера).

Электродинамические

В этом варианте устанавливают рядом две катушки. Через одну, подсоединенную к индикаторному устройству, пропускают ток. Вторая – фиксируется неподвижно. Такая схема отличается повышенной чувствительностью. Даже слабые магнитные поля оказывают на движущийся элемент достаточно сильные воздействия. Чтобы получить точные измерения, максимально удаляют прибор от источников помех, применяют экранировку.

Ферродинамические

Чем амперметр отличается от вольтметра

Главные особенности понятны из специфических названий. На первой картинке показано, как подключается амперметр (последовательно). Это необходимо для пропускания тока и соответствующего измерения его величины. Подсоединение вольтметра делают параллельно. В таком варианте прибор будет показывать разницу потенциалов между двумя точками, напряжение на определенном резисторе или другом элементе электрической схемы.

Как определить цену деления амперметра

Разнообразие приборов создает естественные затруднения в ходе проведения измерений. Следующий пример поможет разобраться с методикой правильного определения значений на стрелочном индикаторе. В любом случае начинают с буквенного обозначения на циферблате:

«А» – это амперы, пересчет не нужен;
«mA» – миллиамперы, итоговое значение вычисляют умножением на 0,001.

Этим прибором измеряют силу тока до 4 ампер включительно. Перевод значений не нужен, потому что есть отметка «А». Чтобы узнать цену одного деления, вычитают из большего меньшее значение соседних цифр. Далее делят на количество пустых промежутков между рисками.

Справка . «РИСКА – линия (штрих), нанесённая … на шкалу измерительного прибора». Большая политехническая энциклопедия под редакцией Рязанцева, вып. 2011 г.

В приведенном примере:

В описании к прибору можно найти допустимую производителем погрешность. Эту величину, как правило, указывают в процентах.

Как работают амперметр и вольтметр

Рассмотренные выше конструкции пригодны для создания одного и другого прибора. Разница – не только в схеме подключения. Отличаются разметка и сопротивление индукционной катушки. Встроенным резистором ограничивают силу тока/ мощность в амперметре/ вольтметре, соответственно.

В первом варианте он выполняет функции шунта. Параллельное подсоединение с минимальным электрическим сопротивлением обеспечивает прохождение большей части тока именно по этой цепи. Этим защищают индуктивный элемент от повреждений.

Во втором – подбирают сопротивление, во много раз превосходящее соответствующий показатель катушки. Другой особенностью является выбор материала резистора с минимальным изменением рабочих параметров при росте (уменьшении) температуры.

Как подключают амперметр в электрическую цепь

Подсоединить прибор в разрыв цепи несложно. Для безопасности эту процедуру выполняют после отключения источника питания. Предварительно надо убедиться, что максимальный ток не превышает возможности амперметра. Данные шкалы дублированы в сопроводительной технической документации.

После подачи питающего напряжения снимают показания. Следует дождаться прекращения колебаний стрелки. Если она перемещается в обратную сторону, меняют полярность подключения. При чрезмерно большом токе используют дополнительное шунтирование.

Как подобрать шунт для амперметра

Для расчета параметров дополнительной цепи применяют формулу R ш= R вн* I пр/(I вх- I пр), где:

Rш – сопротивление шунта;
Rвн – внутреннее сопротивление амперметра (приведено в техпаспорте);
Iпр – максимальный ток, на который рассчитан прибор;
Iвх – входной ток (источника) до разветвления цепи.

Измерение значений постоянного тока

Для работ с такими цепями выбирают «классический» магнитоэлектрический или другой подходящий прибор. Проверяют совместимость по максимуму токов. При необходимости пользуются схемой с параллельным шунтом. В цепях с переменными электрическими параметрами подобный амперметр не пригодится, так как будут наблюдаться колебания стрелки около нулевой отметки. Сильная амплитуда сигнала способна вызвать механическое повреждение.

Измерение значений переменного тока

Впрочем, если дополнить магнитоэлектрический измеритель выпрямителем, можно получить нужный результат. Это дополнение внесет определенные погрешности, поэтому лучше пользоваться фабричным изделием. Схема подключения амперметра такого типа не отличается от рассмотренных выше вариантов.

Следует помнить! На точность измерений оказывает влияние форма входного сигнала.

Бесконтактный способ измерения тока

Без особой необходимости вряд ли нужно нарушать целостность качественных кабелей. Иногда невозможно отключить питающее напряжение. При работе с мощными силовыми линиями пригодятся дополнительные меры безопасности. Во всех перечисленных ситуациях измерить ток можно с применением специализированных приборов.

Кольцевая часть инструмента после замыкания образует катушку индукции. Встроенный цифровой прибор регистрирует наведенные токи.

Для чего контролировать ток заряда в аккумуляторе

Применение измерительного прибора можно рассмотреть на примере типовой технологической операции. Обслуживаемый автомобильный аккумулятор заражают по специальной методике. Устанавливают и поддерживают величину тока на уровне 10% от указанной в паспортных данных емкости. Это предотвращает чрезмерно активное выделение взрывоопасных газов. Продолжительность процедуры (24 часа и более) подразумевает необходимость дополнения прибора средствами автоматического отключения.

С помощью приведенных сведений можно самостоятельно выбрать подходящий прибор, выполнить измерения, собрать схему шунтирования. На стадии предварительной подготовки следует уточнить предполагаемый рабочий диапазон, условия эксплуатации. При покупке рекомендуется изучить официальные инструкции производителя.

Видео

Внутри собственно прибор и провода с разъёмами.

Разъёмы с ключом. Наоборот не вставить.

Размеры просто миниатюрные.

Смотрим, что написано на странице продавца.

Мой перевод с корректировками:
-Измеряемое напряжение: 0-100В
-Напряжение питания схемы: 4,5-30В
-Минимальное разрешение (В): 0,01В
-Ток потребления: 15мА
-Измеряемый ток: 0,03-10А
-Минимальное разрешение (А): 0,01А
Всё тоже самое, но очень кратко, сбоку изделия.

Сразу разобрал и заметил, что незначительных деталей не хватает.

А вот в предыдущих модулях это место было занято конденсатором.

Но и цена у них отличалась в бОльшую сторону.
Все модули похожи как близнецы-братья. Опыт подключения тоже имеется. Мелкий разъём предназначен для запитки схемы. Кстати, при напряжении ниже 4В синий индикатор становится практически невидим. Поэтому следуем техническим характеристикам устройства, менее 4,5В не подаём. Если хотите с помощью этого девайса измерять напряжения ниже 4В, необходимо запитывать схему от отдельного источника через «разъём с тонкими проводами».
Ток потребления устройства 15мА (при питании от 9В «кроны»).
Разъём с тремя толстыми проводами – измерительный.

Есть два регулятора точности показаний (IR и VR). На фото всё понятно. Резисторы стрёмные. Поэтому часто крутить не рекомендую (сломаете). Красные провода – это выводы для напряжения, синий для тока, чёрные – «общие» (соединены между собой). Цвета проводов соответствуют цвету свечения индикатора, не запутаетесь.
Головная микросхема без названия. Оно когда-то было, но его уничтожили.

А теперь проверю точность показаний при помощи образцовой установки П320. Подал на вход калиброванные напряжения 2В, 5В, 10В, 12В 20В, 30В. Изначально прибор занижал на одну десятую вольта на некоторых пределах. Погрешность несущественная. Но я подстроил под себя.

Видно, что показывает практически идеально. Подстраивал правым резистором (VR). При вращении подстроечника по часовой стрелке добавляет, при вращении против – уменьшает показания.
Теперь посмотрю, как измеряет силу тока. Запитываю схему от 9В (отдельно) и подаю образцовый ток с установки П321

Минимальный порог, с которого начинает правильно измерять ток 30мА.
Как видим, ток измеряет достаточно точно, поэтому крутить подгоночный резистор не буду. Прибор измеряет правильно и при токах больше 10А, но при этом начинает нагреваться шунт. Скорее всего, ограничение по току именно по этой причине.

При токе 10А тоже долго гонять не рекомендую.
Более детальные результаты калибровки свёл в таблицу.

Приборчик мне понравился. Но недостатки имеются.
1.Надписи V и A нанесены краской, поэтому в темноте видны не будут.
2.Прибор измеряет ток только в одном направлении.
Хотел бы обратить внимание на то, что казалось бы одни и те же приборы, но от разных продавцов, могут в корне отличаться друг от друга. Будьте внимательны.
На своих страницах продавцы частенько публикуют неправильные схемы подключения. В данном случае претензий нет. Вот только немного её (схему) изменил на более понятную глазу.

С этим прибором, по-моему, всё понятно. Теперь расскажу про второй девайс, про вольтметр.
Заказывал в тот же день, но у другого продавца:

Покупал за US $1.19. Даже при сегодняшнем курсе – смешные деньги. Так как в итоге поставил не этот прибор, пройдусь по нему вкратце. При тех же габаритах цифры намного крупнее, что естественно.

Более подробно в виде таблицы.

Этот вольтметр хоть и оказался в несколько раз дешевле вольамперметра, но его функционал меня не устроил. Он не измеряет ток. А напряжение питания совмещено с измерительными цепями. Поэтому ниже 2,6В не измеряет.
Оба девайса имеют абсолютно одинаковые габариты. Поэтому заменить один другим в своей самоделке – дело минутное.

Я решил собрать блок питания на более универсальном вольтамперметре. Приборы недорогие. Нагрузки на бюджет никакой не несут. Вольтметр пока полежит в запасе. Главное, чтоб прибор был хороший, а применение всегда найдётся. Как раз из запасника и достал недостающие компоненты для блока питания.
У меня без дела уже несколько лет лежал вот такой набор самоделкина.

Схема простая, но надёжная.

Подстроечный резистор (комплектный) слишком стрёмный. Использовать его не вижу смысла. Остальное всё сгодится.
Все недостатки линейных стабилизаторов я знаю. Городить что-то более достойное у меня нет ни времени, ни желания, ни возможности. Если потребуется более мощный блок питания с высоким КПД, тогда и подумаю. А пока будет то, что сделал.
Сначала я спаял плату стабилизатора.
На работе нашёл подходящий корпус.
Перемотал вторичку торроидального транса на 25В.

Подобрал мощный радиатор для транзистора. Всё это засунул в корпус.
Но одним из самых важных элементов схемы является переменный резистор. Я взял многооборотный типа СП5-39Б. Точность выходного напряжения наивысочайшая.

Вот что получилось.

Немного неказистый, но основная задача выполнена. Все электрические части я от себя защитил, себя тоже защитил от электрических частей:)
Осталось немного «подретушировать». Покрашу корпус из баллончика и сделаю лицевую панель более привлекательной.
На этом всё. Удачи!

Планирую купить +64 Добавить в избранное Обзор понравился +63 +137