Что такое амперметр?
Амперметр — это специальный электроизмерительный прибор, основное назначение которого — измерение силы электрического тока, протекающего в цепи. Единицей измерения является ампер (А). Принцип работы основан на том, что под действием измеряемого тока подвижная часть прибора (например, рамка с магнитным сердечником) поворачивается, а угол её поворота, который показывает стрелка на шкале, прямо пропорционален силе тока. Важнейшее правило подключения: амперметр всегда включается в цепь последовательно с нагрузкой, чтобы весь измеряемый ток проходил через него.
Классификация амперметров
Амперметры различают по нескольким ключевым параметрам. Прежде всего, по диапазону измеряемых величин выделяют мощные килоамперметры (кА), стандартные амперметры, а также приборы для малых токов: миллиамперметры (мА), микроамперметры (мкА) и сверхчувствительные наноамперметры (нА).
Другая важная классификация основана на типе измеряемого параметра переменного тока. Существуют приборы для определения:
- Амплитудного (пикового) значения — максимальной силы тока.
- Среднего значения — постоянной составляющей тока.
- Средневыпрямленного значения — среднего значения модуля тока.
- Эффективного (действующего) значения — эквивалентного по тепловому действию постоянному току. Это наиболее важный параметр для расчёта мощности.
Типы амперметров и их применение
Магнитоэлектрические амперметры — классические приборы для измерения постоянного тока. Они также могут измерять среднее значение переменного тока, но только на очень низких (инфранизких) частотах, так как их подвижная часть обладает инерционностью.
Выпрямительные амперметры — это комбинация выпрямительного моста и магнитоэлектрического измерителя. Они предназначены для измерения средневыпрямленного значения переменного тока и широко применяются в звуковом диапазоне частот. Их погрешность в рабочем диапазоне составляет 1,5–3%. Однако на частотах ниже 10–30 Гц инерция подвижной части начинает вносить значительную погрешность.
Термоэлектрические амперметры — наиболее универсальные приборы для измерения эффективного значения тока, независимо от формы его кривой. Их работа основана на нагреве термопары измеряемым током: возникающая термо-ЭДС пропорциональна квадрату тока, а шкала прибора градуируется в эффективных значениях. Главное преимущество таких амперметров — способность работать в чрезвычайно широком частотном диапазоне, вплоть до сотен мегагерц. Однако их применение на низких частотах может быть ограничено из-за гальванической связи измерительной цепи с цепью измеряемого тока.