اتصال مقياس التيار الكهربائي ومقياس الفولتميتر في شبكة التيار المباشر والمتناوبة

التيار المباشر لا يغير الاتجاه في الوقت المناسب. مثال على ذلك بطارية في مصباح يدوي أو راديو ، بطارية في سيارة. نحن نعلم دائمًا مكان وصمة العار الإيجابية لمصدر الطاقة وأين هي سلبية.

التيار المتردد هو التيار الذي يغير اتجاه الحركة مع دورية معينة. يتدفق هذا التيار في منفذنا عندما نربط حمولة به. لا يوجد القطب الإيجابي والسلبي ، ولكن فقط المرحلة والصفر. الجهد عند الصفر قريب من احتمال الأرض المحتملة. تتغير إمكانات خرج الطور من الموجب إلى السالب بتردد قدره 50 هرتز ، مما يعني أن التيار تحت الحمل سيغير اتجاهه 50 مرة في الثانية.

خلال فترة واحدة من التذبذب ، يزيد التيار من الصفر إلى الحد الأقصى ، ثم ينخفض ​​ويمر خلال الصفر ، ثم تحدث العملية العكسية ، ولكن مع علامة مختلفة.

إن استقبال ونقل التيار المتردد أسهل بكثير من المباشر: فقد طاقة أقل ، وبفضل المحولات ، يمكننا بسهولة تغيير جهد التيار المتردد.

عند إرسال جهد كبير ، يلزم وجود تيار أقل لنفس الطاقة. هذا يسمح للحجة أكثر دقة. في محولات اللحام ، يتم استخدام العملية العكسية - فهي تخفض الجهد الكهربائي لزيادة تيار اللحام.

القياس الحالي المباشر

لفي دائرة كهربائية قياس الحالية، من الضروري تشغيل مقياس التيار الكهربائي أو الملليمتر في سلسلة مع جهاز استقبال الطاقة. علاوة على ذلك ، من أجل استبعاد تأثير جهاز القياس على تشغيل المستهلك ، الأميتر لقيلس التيار الكهربائي يجب أن يكون لديك مقاومة داخلية صغيرة جدًا ، بحيث يمكن أن تؤخذ عملياً مساوية للصفر ، بحيث يمكن ببساطة إهمال انخفاض الجهد عبر الجهاز.

إدراج مقياس التيار الكهربائي في الدائرة هو دائما في سلسلة مع الحمل. إذا قمت بتوصيل مقياس التيار المتردد بالتوازي مع الحمل ، بالتوازي مع مصدر الطاقة ، فإن مقياس التيار الكهربائي ببساطة يحرق أو يحرق المصدر ، حيث أن كل التيار سوف يتدفق عبر المقاومة الهزيلة لجهاز القياس.

ناور

حدود قياس الأميتر المصممة للقياسات في دوائر التيار المستمر قابلة للتوسيع من خلال ربط مقياس التيار الكهربائي ليس مباشرة بملف القياس المتسلسل مع الحمل ، ولكن عن طريق توصيل ملف القياس الخاص بمقياس التيار الكهربي المتوازي مع التحويلة.

لذلك ، سيتم تمرير جزء صغير فقط من التيار المقاس دائمًا من خلال ملف الجهاز ، الذي يتدفق الجزء الرئيسي منه عبر تحويلة متصلة في سلسلة. أي أن الجهاز سوف يقيس في الواقع انخفاض الجهد عند تحويل المقاومة المعروفة ، وسيكون التيار متناسقًا بشكل مباشر مع هذا الجهد.

في الممارسة العملية ، سوف يعمل مقياس التيار الكهربائي كميليفولتميتر. ومع ذلك ، نظرًا لتدرج مقياس الجهاز بأمبير ، سيتلقى المستخدم معلومات حول حجم التيار المقيس. عادة ما يتم اختيار معامل الالتفافية ليكون مضاعف 10.

يتم تثبيت القطع المصممة للتيارات التي تصل إلى 50 أمبير في العلب مباشرة ، ويتم تحويل القطع الخاصة بقياس التيارات العالية عن بُعد ، ثم يتم توصيل الجهاز بالتحويلات باستخدام مجسات. بالنسبة للأدوات المصممة للتشغيل المستمر باستخدام التحويلة ، يتم تصنيف المقاييس فورًا في قيم حالية محددة مع مراعاة معامل التحويل ، ولم يعد المستخدم بحاجة إلى حساب أي شيء.

إذا كانت التحويلة خارجية ، ففي حالة التحويلة المُعايرة ، يُشار إلى الجهد المقنن والمقدر عليها: 45 mV ، 75 mV ، 100 mV ، 150 mV.بالنسبة للقياسات الحالية ، يتم اختيار مثل هذه التحويلات بحيث ينحرف السهم عن الحد الأقصى للمقياس بأكمله ، أي الفولتية الاسمية للمهمة ويجب أن يكون جهاز القياس هو نفسه.

إذا كنا نتحدث عن تحويل فردي لجهاز معين ، فسيكون كل شيء ، بالطبع ، أكثر بساطة. وفقًا لفئات الدقة ، تنقسم القطع إلى: 0.02 ، 0.05 ، 0.1 ، 0.2 و 0.5 - وهذا هو الخطأ المسموح به في الكسور بنسبة مئوية.

تصنع القطع المعدنية من المعادن ذات معامل درجة حرارة منخفضة للمقاومة ، ومقاومة كبيرة: كونستانتين ، نيكل ، مانجانين ، بحيث عندما يتدفق التيار خلال التحويلة ، لن يؤثر ذلك على قراءات الجهاز. لتقليل عامل درجة الحرارة أثناء القياسات ، يتم تضمين المقاوم الإضافي من مادة من نفس النوع في سلسلة مع ملف مقياس التيار الكهربائي.

قياس الجهد العاصمة

أن قياس الجهد المستمر بين نقطتين من الدائرة ، بالتوازي مع الدائرة ، بين هاتين النقطتين ، توصيل الفولتميتر. يتم تشغيل الفولتميتر دائمًا بالتوازي مع المتلقي أو المصدر. وحتى لا يؤثر الفولتميتر المتصل على تشغيل الدائرة ولا يسبب انخفاضًا في الجهد ولا يسبب خسائر ، يجب أن يكون لديه مقاومة داخلية عالية بما فيه الكفاية بحيث يمكن إهمال التيار من خلال الفولتميتر.

المقاوم إضافية

ولتوسيع نطاق قياس الفولتميتر ، يتم توصيل المقاوم الإضافي في سلسلة مع لف العمل الخاص به بحيث يقع جزء فقط من الجهد المقاس مباشرة على لف قياس الجهاز ، بما يتناسب مع مقاومته. ومع القيمة المعروفة لمقاومة المقاوم الإضافي ، يتم تحديد الجهد الكلي المقاس الذي يعمل في هذه الدائرة بسهولة بواسطة الجهد المسجل عليها. هذه هي الطريقة التي تعمل جميع الفولتميتر الكلاسيكية.

سيوضح المعامل الناتج عن إضافة مقاوم إضافي عدد المرات التي يكون فيها الجهد المقاس أكبر من الجهد الذي يعزى إلى ملف القياس الخاص بالجهاز. وهذا يعني أن حدود القياس للجهاز تعتمد على قيمة المقاوم الإضافي.

تم بناء المقاوم إضافية في الجهاز. لتقليل تأثير درجة الحرارة المحيطة على القياسات ، يتم تصنيع مقاوم إضافي من مادة ذات معامل حرارة منخفض المقاومة. نظرًا لأن مقاومة المقاوم الإضافي أكبر بعدة مرات من مقاومة الجهاز ، فإن مقاومة آلية القياس للجهاز كنتيجة لذلك لا تعتمد على درجة الحرارة. يتم التعبير عن فئات الدقة للمقاومات الإضافية بنفس طريقة تصنيف فئات الدقة للمجموعات - في الكسور المئوية ، تتم الإشارة إلى قيمة الخطأ.

لزيادة توسيع نطاق قياس الفولتميتر ، يتم استخدام فواصل الجهد. يتم ذلك بحيث عند قياس الجهد على الجهاز يتوافق مع القيمة الاسمية للجهاز ، أي أنه لن يتجاوز الحد المسموح به في نطاقه. العامل الفاصل في مقسم الجهد هو نسبة جهد الدخل للمقسّم إلى الناتج ، الجهد المقاس. يؤخذ معامل الانقسام مساوياً لـ 10 ، 100 ، 500 أو أكثر ، اعتمادًا على قدرات الفولتميتر المستخدم. لا يقدم المقسم خطأً كبيرًا إذا كانت مقاومة الفولتميتر عالية أيضًا وكانت المقاومة الداخلية للمصدر صغيرة.

قياس التيار المتردد

لقياس دقيق لمعلمات التيار المتردد بالأداة ، يلزم وجود محول قياس. كما يوفر محول القياس المستخدم لأغراض القياس للعاملين الأمان لأن المحول يحقق عزل كلفاني عن دائرة الجهد العالي. بشكل عام ، تحظر احتياطات السلامة توصيل الأجهزة الكهربائية بدون هذه المحولات.

يتيح لك استخدام محولات القياس توسيع حدود قياس الأجهزة ، أي يصبح من الممكن قياس الفولتية الكبيرة والتيارات باستخدام أجهزة الجهد المنخفض والمنخفضة التيار. لذلك ، المحولات قياس هي من نوعين: محولات الجهد والمحولات الحالية.

محول الجهد

يتم استخدام محول الجهد لقياس الجهد بالتناوب. هذا محول تنحي مع اثنين من اللفات ، يتم ربط اللف الرئيسي له بنقطتين من الدائرة ، والتي تحتاج إلى قياس الجهد ، والثاني - مباشرة إلى الفولتميتر. يتم وصف محولات القياس في المخططات بأنها محولات عادية.

يعمل المحول بدون لف ثانوي محمل في وضع الخمول ، وعندما يكون الفولتميتر متصلاً ، وتكون مقاومته عالية ، يبقى المحول عملياً في هذا الوضع ، وبالتالي يمكن اعتبار الجهد المقاس متناسباً مع الجهد المطبق في التدوير الأولي ، مع مراعاة معامل التحويل الذي يساوي نسبة عدد المنعطفات في اللفات الثانوية والابتدائية.

بهذه الطريقة ، يمكن قياس الجهد العالي ، في حين يتم تطبيق الجهد آمن صغير على الجهاز. يبقى مضاعفة الجهد المقاس بمعامل التحويل لمحول قياس الجهد.

تحتوي مقاييس الفولت التي تم تصميمها في الأصل للعمل مع محولات الجهد على مقياس للتخرج مع مراعاة معامل التحويل ، ثم على المقياس دون حسابات إضافية ، يمكنك على الفور رؤية قيمة الجهد المتغير.

من أجل زيادة السلامة عند العمل مع الجهاز ، في حالة حدوث ضرر لعزل محول القياس ، يتم أولاً وضع أحد أطراف المطاريف الثانوية للمحول وإطاره.

قياس المحولات الحالية

يتم استخدام قياس المحولات الحالية لتوصيل ammeters إلى دوائر AC. هذه هي محولات مضاعفة متعرجا. يتم ربط اللف الأساسي في سلسلة إلى الدائرة المقاسة ، والثاني إلى مقياس التيار. المقاومة في دائرة مقياس التيار الكهربائي صغيرة ، وتبين أن المحول الحالي يعمل تقريبًا في وضع الدارة القصيرة ، في حين يمكن افتراض أن التيارات في اللفائف الأولية والثانوية ترتبط ببعضها البعض لأن عدد المنعطفات في اللفات الثانوية والثانوية.

من خلال اختيار نسبة مناسبة من المنعطفات ، يمكن قياس التيارات المهمة ، في حين أن التيارات الصغيرة بدرجة كافية ستتدفق دائمًا عبر الجهاز. يبقى مضاعفة التيار المقاس في اللف الثانوي بمعامل التحويل. تتميز مقاييس التيار الكهربائي المصممة للتشغيل المستمر مع المحولات الحالية بتدرج في المقاييس مع الأخذ في الاعتبار معامل التحويل ، ويمكن بسهولة قراءة قيمة التيار المقيس من نطاق الجهاز دون إجراء عمليات حسابية. من أجل زيادة سلامة الأفراد ، يتم أولاً إنشاء أحد أطراف المطاريف الثانوية لمحول تيار القياس وإطاره.

في العديد من التطبيقات ، تكون محولات تيار الجلبة مريحة ، حيث يتم عزل الدائرة المغناطيسية واللف الثانوي وتوضع داخل الجلبة ، من خلال النافذة التي يمر بها ناقل نحاسي مع تيار مقاس.

ال يترك اللف الثانوي لمحول من هذا القبيل مفتوحًا أبدًا ، لأن الزيادة القوية في التدفق المغناطيسي في الدائرة المغناطيسية لا يمكن أن تؤدي فقط إلى تدميره ، ولكن أيضًا إلى حث EMF على اللف الثانوي ، وهو أمر خطير بالنسبة للأفراد. من أجل إجراء قياس آمن ، يتم تحويل اللف الثانوي بمقاوم ذي تصنيف معروف ، حيث يكون الجهد الكهربي متناسباً مع التيار المقاس.

هناك نوعان من الأخطاء هما سمة محولات القياس: الزاوي ومعامل التحويل. الأول يرتبط بانحراف زاوية طور اللفات الأولية والثانوية من 180 درجة ، مما يؤدي إلى قراءات غير دقيقة للواطم.بالنسبة للخطأ المرتبط بمعامل التحويل ، يوضح هذا الانحراف فئة الدقة: 0.2 ، 0.5 ، 1 ، إلخ ، كنسبة مئوية من القيمة الاسمية.