Як користуватися вольтметрами й амперметрами

 

Основні системи та їх умовні позначення на шкалах вимірювальних приладів.

 

 

При виконанні лабораторних робіт користуються вимірювальними приладами. Часто застосовуються вольтметри й амперметри типу Э-59. На мал. 1 зображений один з амперметрів цього типу. Буква «Э» означає, що це прилад електромагнітної системи.

Прилади електромагнітної системи мають нерівномірну шкалу (мал. 2). Відлік по такій шкалі можна робити тільки в межах від лівої чорної крапки до правої чорної крапки. Інша частина шкали є неробочою, і робити відлік у ній неприпустимо. Якщо стрілка включеного приладу знаходиться в проміжку між нулем і лівою чорною крапкою, то необхідно збільшити чутливість приладу, тобто перейти на більш низьку межу вимірів. Для цього перемикач, що знаходиться у верхній частині приладу (див. мал. 1 – поз.3), повертають праворуч-ліворуч до відчуття щиглика.

 

 

Рис. 1. Амперметр типу Э-59:

1 — шкала; 2 — клеми для включення амперметра

у ланцюг; 3 — перемикач меж вимірів; 4 —

гвинт коректора

При цьому біла крапка, що знаходиться на ободу перемикача, пересунеться до цифри, написаної на корпусі приладу, що означає нову межу виміру. Так, наприклад, на мал. 1 показане положення перемикача, при якому межа виміру амперметра 0, 25 А. Прилад повинний бути обраний так, щоб передбачуване максимальне значення вимірюваної величини складало приблизно 80 - 90% від його верхньої межі. Наприклад, з розрахунку очікуване максимальне значення струму в ланцюзі 1,78 А. Межа виміру амперметра повинна бути

Так як даний вимірювальний прилад не має такої межі, потрібно вибрати інший прилад, наприклад з границею 2 А. Ця межа задовольняє запасові на можливі перевантаження:

Якщо взяти прилад зі свідомо завищеною межею виміру, то при вимірі менших значень, стрілка може виявитися в початковій неробочій частині шкали (між нулем і лівою чорною крапкою) і прилад прийдеться замінити.

 

 

Рис. 2. Шкала амперметра типа Э-59

Перед вимірами необхідно підрахувати ціну поділки приладу. Для цього його межу виміру ділять на число поділок шкали. Ціна поділки шкали приладу, приведеного на мал. 1,

А.

Надалі для одержання величини обмірюваного струму необхідна кількість поділок, проти яких зупинилася стрілка, помножити на ціну поділки. Амперметр, зображений на мал. 1, показує величину струму в ланцюзі

І = 0,0025 х 36 = 0,09 А.

Прилади типу Э-59 мають дзеркальну шкалу, що дозволяє майже виключити помилку паралакса, тобто помилку, що виникає через те, що ми дивимося на стрілку і шкалу не прямо, а під якимсь кутом, лівіше або правіше.

При відліку по дзеркальній шкалі будь-який спостерігач буде дивитися на стрілку приладу і шкалу прямо, якщо він дотримується наступних правил:

1. Одне око повинне бути закрите (рекомендується закривати око, що має меншу гостроту зору).

2. Другим оком варто дивитися на шкалу так, щоб стрілка закривала своє зображення в дзеркалі.

Перед вмиканням електричного ланцюга обов'язково потрібно встановити стрілки приладів на нуль за допомогою коректора.

ЯК КОРИСТУВАТИСЯ ВАТМЕТРАМИ

Ватметрами називають прилади, що вимірюють потужність. Оскільки потужність являє собою добуток напруги і струму, то ватметр повинен об’єднати в собі два прилади: прилад, що вимірює струм, тобто амперметр, і прилад, що вимірює напругу, тобто вольтметр. Однак, як відомо, амперметр включається в ланцюг послідовно, а вольтметр - паралельно. Ватметр тому має дві обмотки: послідовну, або струмову (іноді її називають робочою), і паралельну, або обмотку напруги. У лабораторії застосовуються ватметри електродинамічної системи типу Д-539 (мал. 2).

Струмова обмотка має малий опір, а обмотка напруги — великий. Якщо випадково включити токову обмотку паралельно, то по ній піде великий струм, обмотка нагріється і може згоріти. Щоб таких випадків не було, між затискачами обмотки напруги стоїть буква «U», а у затискачів струмової обмотки ставлять букву «I» або величину припустимого для неї струму. Наприклад, ватметр, зображений на мал. 2, має три струмових клеми: біля однієї просто стоїть буква «I», біля другої — «2,5 А», біля третьої — «5 А».

 

Рис. 2. Ватметр типу Д-539:

1 — клеми обмотки напруги; 2 — перемикач меж виміру по напрузі; 3 — клеми обмотки струму

Затискач, позначений буквою «I» (біля нього мається ще і зірочка *), є вхідним затискачем струмової обмотки, затиски «2,5 А» і «5 А» є вихідними затискачами струмової обмотки. Затискач «2,5 А» використовується в тому випадку, якщо струм у ланцюзі не перевищує 2,5 А, а затискач «5 А» — коли струм не перевищує 5 А. При цьому потрібно мати на увазі, що чутливість приладу при використанні клеми «2,5 А» більше, ніж при використанні клеми «5 А». Зірочки, як було сказано вище, позначають вхідні, або, як їх ще називають, «генераторні», затискачі обмоток. Таке маркірування необхідне для правильного включення обмоток. При неправильному включенні стрілка буде відхилятися уліво від нуля і ватметр може зіпсуватися. На мал. 3 показана схема включення ватметра.

Ціна поділки ватметра розраховується в такий спосіб. Величина напруги, проти якої стоїть біла крапка перемикача 2 (див. мал. 2), множиться на величину струму, позначену у затискача токової обмотки що використовується. Потім цей добуток ділиться на число поділок шкали. Таким чином, ціна розподілу ватметра (мал. 3), включеного в ланцюг,

 

Рис. 3 Схема вмикання ватметра.

Біля перемикача 2 (див. мал. 2) маються як позитивні, так і негативні межі виміру по напрузі. Якщо стрілка включеного ватметра відхиляється уліво від нуля, то необхідно перевести перемикач на межу виміру з протилежним знаком. Такий випадок може виникнути при недотриманні правила «зірочок», про яке говорилося вище, або в трифазних ланцюгах при вимірюванні потужності методом двох ватметрів. В усіх випадках перемикач повинен бути поставлений на межу напруги, яка дорівнює або перевищує напругу в ланцюзі. Так, при вмиканні ланцюга на напругу 220 В перемикач повинен бути встановлений на межу 300 В, а при напрузі 127 - на межу 150В і т. д.

ЯК КОРИСТУВАТИСЯ РЕОСТАТАМИ

На мал. 4 показаний реостат, який застосовується у лабораторії.

Рис. 4. Загальний вигляд лабораторного реостата типу РПР-10:

1 — движок; 2 — напрямна движка; 3 — затискач від движка; 4 — керамічний циліндр; 5 — високоомний дріт, намотаний на керамічний циліндр;

6 — затискач від одного кінця високоомного дроту; 7 — затискач від іншого кінця високоомного дроту; 8 — кріпильна гайка.