Spínací obvod ampérmetru a voltmetru

V ampérmetrech vytváří proud procházející zařízením točivý moment, který způsobuje vychýlení pohyblivé části pod úhlem, který závisí na tomto proudu. Tento úhel vychýlení se používá k určení aktuální hodnoty ampérmetru.

Pro měření proudu v některém typu přijímače energie s ampérmetrem je nutné zapojit ampérmetr do série s přijímačem tak, aby proud přijímače a ampérmetru byl stejný. Odpor ampérmetru by měl být malý ve srovnání s odporem přijímače energie, se kterým je zapojen do série, aby jeho zahrnutí nemělo prakticky žádný vliv na velikost proudu přijímače (na režim činnosti přijímače obvod). Odpor ampérmetru tedy musí být malý a čím je nižší, tím větší je jeho jmenovitý proud. Například při jmenovitém proudu 5 A je odpor ampérmetru ra = (0,008 — 0,4) ohm. Při nízkém odporu ampérmetru jsou v něm malé i výkonové ztráty.

Rýže. 1. Schéma zapojení ampérmetru a voltmetru
Při jmenovitém proudu ampérmetru 5 A je ztrátový výkon Pa = Aza2r = (0,2 — 10) VA... Napětí přivedené na svorky voltmetru způsobí proud v jeho obvodu. U stejnosměrného proudu záleží pouze na napětí, tzn. Iv = F (Uv). Tento proud procházející voltmetrem, stejně jako ampérmetrem, způsobuje vychýlení jeho pohyblivé části pod úhlem, který závisí na proudu. Tímto způsobem bude každá hodnota napětí na svorkách voltmetru dobře definovanými hodnotami proudu a úhlu natočení pohyblivé části.

Pro určení napětí na svorkách energetického přijímače nebo generátoru podle odečtů voltmetru je nutné propojit jeho svorky se svorkami voltmetru tak, aby se napětí přijímače (generátoru) rovnalo napětí voltmetru. voltmetr (obr. 1).

Odpor voltmetru by měl být velký ve srovnání s odporem přijímače energie (nebo generátoru), aby jeho zahrnutí neovlivnilo měřené napětí (na režim provozu obvodu).

Příklad. Na svorky obvodu se dvěma sériově zapojenými přijímači (obr. 2) s odporem r1=2000 ohmů a r2=1000 ohmů je přivedeno napětí U= 120 V.

Rýže. 2. Schéma pro zapnutí voltmetru

V tomto případě je u prvního přijímače napětí U1 = 80 V a u druhého U2 = 40 V.

Pokud k prvnímu přijímači připojíte paralelně voltmetr s odporem rv =2000 ohmů pro měření napětí na jeho svorkách, pak napětí prvního i druhého přijímače bude mít hodnotu U'1=U'2= 60 V.

Zapnutí voltmetru tedy způsobilo změnu napětí prvního přijímače s U1 =80 V na U'1= 60 V, chyba měření napětí v důsledku zapnutí voltmetru je rovna ((60V — 80V) / 80 V) x 100 % = - 25 %

Odpor voltmetru tedy musí být větší a čím větší je, tím větší je jeho jmenovité napětí. Při jmenovitém napětí 100 V je odpor voltmetru rv = (2000 — 50 000) ohmů. Vzhledem k vysokému odporu voltmetru jsou v něm ztráty výkonu nízké.

Při jmenovitém napětí voltmetru 100 V je ztrátový výkon Rv = (Uv2/rv) Jaký.

Z výše uvedeného vyplývá, že ampérmetr i voltmetr mohou mít na stejném zařízení měřicí mechanismy, lišící se pouze svými parametry. Ale ampérmetr a voltmetr jsou do měřeného obvodu zařazeny různými způsoby a mají různé vnitřní (měřicí) obvody.