Κύκλωμα μεταγωγής αμπερόμετρου και βολτόμετρου

Στα αμπερόμετρα, το ρεύμα που διαρρέει τη συσκευή δημιουργεί μια ροπή που προκαλεί το κινούμενο μέρος να εκτρέπεται σε γωνία που εξαρτάται από αυτό το ρεύμα. Αυτή η γωνία εκτροπής χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της τρέχουσας τιμής του αμπερόμετρου.

Για να μετρήσετε το ρεύμα σε κάποιο τύπο δέκτη ενέργειας με αμπερόμετρο, είναι απαραίτητο να συνδέσετε το αμπερόμετρο σε σειρά με τον δέκτη, έτσι ώστε το ρεύμα του δέκτη και του αμπερόμετρου να είναι το ίδιο. Η αντίσταση του αμπερόμετρου πρέπει να είναι μικρή σε σύγκριση με την αντίσταση του δέκτη ενέργειας με τον οποίο είναι συνδεδεμένο σε σειρά, έτσι ώστε η συμπερίληψή του να μην επηρεάζει πρακτικά το μέγεθος του ρεύματος του δέκτη (στον τρόπο λειτουργίας του κύκλωμα). Έτσι, η αντίσταση του αμπερόμετρου πρέπει να είναι μικρή και όσο χαμηλότερη είναι, τόσο μεγαλύτερο είναι το ονομαστικό ρεύμα του. Για παράδειγμα, σε ονομαστικό ρεύμα 5 A, η αντίσταση του αμπερόμετρου είναι ra = (0,008 — 0,4) ohm. Με χαμηλή αντίσταση του αμπερόμετρου, οι απώλειες ισχύος σε αυτό είναι επίσης μικρές.

Ρύζι. 1. Σχέδιο σύνδεσης αμπερόμετρου και βολτόμετρου
Σε ονομαστικό ρεύμα αμπερόμετρου 5 A, η απαγωγή ισχύος Pa = Aza2r = (0,2 — 10) VA... Η τάση που εφαρμόζεται στους ακροδέκτες του βολτόμετρου προκαλεί ρεύμα στο κύκλωμά του. Στο συνεχές ρεύμα εξαρτάται μόνο από την τάση, δηλ. Iv = F (Uv). Αυτό το ρεύμα που διέρχεται από το βολτόμετρο, καθώς και από το αμπερόμετρο, προκαλεί την εκτροπή του κινητού του τμήματος υπό γωνία που εξαρτάται από το ρεύμα. Με αυτόν τον τρόπο, κάθε τιμή της τάσης στους ακροδέκτες ενός βολτόμετρου θα είναι καλά καθορισμένες τιμές του ρεύματος και της γωνίας περιστροφής του κινητού τμήματος.

Για να προσδιορίσετε την τάση στους ακροδέκτες του δέκτη ενέργειας ή της γεννήτριας σύμφωνα με τις μετρήσεις του βολτόμετρου, είναι απαραίτητο να συνδέσετε τους ακροδέκτες του στους ακροδέκτες του βολτόμετρου έτσι ώστε η τάση του δέκτη (γεννήτρια) να είναι ίση με την τάση του το βολτόμετρο (Εικ. 1) .

Η αντίσταση του βολτόμετρου θα πρέπει να είναι μεγάλη σε σύγκριση με την αντίσταση του δέκτη ενέργειας (ή της γεννήτριας), έτσι ώστε η συμπερίληψή του να μην επηρεάζει τη μετρούμενη τάση (στον τρόπο λειτουργίας του κυκλώματος).

Ενα παράδειγμα. Εφαρμόζεται τάση U= 120 V στους ακροδέκτες του κυκλώματος με δύο δέκτες συνδεδεμένους σε σειρά (Εικ. 2) με αντίσταση r1=2000 ohms και r2=1000 ohms.

Ρύζι. 2. Σχέδιο για την ενεργοποίηση του βολτόμετρου

Στην περίπτωση αυτή, στον πρώτο δέκτη η τάση U1= 80 V και στον δεύτερο U2 = 40 V.

Εάν συνδέσετε ένα βολτόμετρο με αντίσταση παράλληλα με τον πρώτο δέκτη rv =2000 ohms για να μετρήσετε την τάση στους ακροδέκτες του, τότε η τάση τόσο του πρώτου όσο και του δεύτερου δέκτη θα έχει τιμή U'1=U'2= 60 V.

Έτσι, η ενεργοποίηση του βολτόμετρου προκάλεσε την αλλαγή της τάσης του πρώτου δέκτη με U1 =80 V σε U'1 = 60 V, το σφάλμα στη μέτρηση της τάσης λόγω ενεργοποίησης του βολτόμετρου είναι ίσο με ((60V — 80V) / 80V) x 100% = - 25%

Έτσι, η αντίσταση του βολτόμετρου πρέπει να είναι μεγαλύτερη και όσο μεγαλύτερη είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η ονομαστική του τάση. Σε ονομαστική τάση 100 V, η αντίσταση του βολτόμετρου rv = (2000 — 50.000) ohms. Λόγω της υψηλής αντίστασης του βολτόμετρου, οι απώλειες ισχύος σε αυτό είναι χαμηλές.

Σε ονομαστική τάση βολτόμετρου 100 V η απαγωγή ισχύος Rv = (Uv2/ rv) Τι.

Από τα παραπάνω προκύπτει ότι το αμπερόμετρο και το βολτόμετρο μπορούν να έχουν μηχανισμούς μέτρησης στην ίδια συσκευή, που διαφέρουν μόνο στις παραμέτρους τους. Αλλά το αμπερόμετρο και το βολτόμετρο περιλαμβάνονται στο κύκλωμα μέτρησης με διαφορετικούς τρόπους και έχουν διαφορετικά εσωτερικά (μετρητικά) κυκλώματα.