Амперметры и вольтметры

В электромагнитных амперметрах катушка измерительного механизма включается непосредственно в цепь измеряемого тока.

Щитовые амперметры выпускают с одним диапазоном изме­рении, переносные могут иметь несколько диапазонов измерении. Выбор диапазонов измерении производят путем переключения секций обмотки катушки, включая их последовательно или па­раллельно. При использовании амперметров в цепях переменного тока для расширения диапазона измерений используют измери­тельные трансформаторы тока.

Шкала электромагнитного амперметра обычно равномерна (в пределах 25—100 %), что достигается подбором формы сер­дечника.

В электромагнитных амперметрах при изменении температу­ры возникает температурная погрешность, обусловленная изме­нением упругости пружинок, создающих противодействующий момент. Эта погрешность существенна для амперметров классов точности 0,2; 0,1.

При использовании амперметров в цепях постоянного тока появляется погрешность от гистерезиса намагничивания сердеч­ника, проявляющаяся в неодинаковых показаниях при увеличе­нии и уменьшении измеряемого тока. При изменении частоты измеряемого тока в амперметрах возникает частотная погреш­ность вследствие действия вихревых токов в сердечнике и других металлических частях измерительного механизма, пронизыва­емых магнитным потоком катушки.

Электромагнитный вольтметр состоит из электромагнитного измерительного механизма и включенного последовательно доба­вочного резистора со стабильным сопротивлением, предназна­ченного для обеспечения необходимого диапазона измерений.

Изменение верхних пределов измерений осуществляется пу­тем подключения различных добавочных резисторов, а также с помощью измерительных трансформаторов напряжения.

Угол отклонения подвижной части электромагнитного вольт­метра,

где Z — полное сопротивление цепи вольтметра, т. е. сопротивле­ний катушки и добавочного резистора.

Шкала электромагнитного вольтметра в пределах 25— 100 % обычно равномерна, что достигается подбором формы сердечника.

В электромагнитных вольтметрах при изменении температу­ры возникает температурная погрешность, обусловленная изменением сопротивления цепи вольтметра. В вольтметрах с малым верхним пределом из­мерения температурная погрешность может достигать больших значений.

Вольтметры имеют погрешность от гистерезиса намагничива­ния сердечника при использовании в цепях постоянного тока.

Частотная погрешность у электромагнитных вольтметров вы­ше, чем у электромагнитных амперметров, что объясняется зави­симостью сопротивлении катушки и добавочного резистора от частоты.

Основное назначение электромагнитных амперметров и вольт­метров — измерения в цепях переменного тока промышленной частоты. Наибольшее распространение получили щитовые прибо­ры классов точности 1,0; 1,5 и 2,5. Переносные приборы имеют более широкий частотный диапазон, чем щитовые и класс точно­сти 0,5.

Промышленность выпускает переносные амперметры класса точности 0,5 с верхними пределами измерений от 5 мА до 10 А на частоты до 1500 Гц; щитовые однопредельные амперметры клас­сов точности 1,0; 1,5; 2,5 на токи до 300 А со встроенными транс­форматорами тока и до 15 кА с наружными трансформаторами тока; переносные вольтметры класса точности 0,5 с верхними пределами измерений от 1,5 до 600 В на частоты 45—100 Гц и классов точности 1 и 2,5 на частоты до 10 кГц; щитовые вольт­метры классов точности 1,0; 1,5; 2,5 с верхними пределами изме­рений от 0,5 до 600 В непосредственного включения и до 450 кВ с трансформаторами напряжения на частоты в диапазоне от 45 до 1000 Гц.

Частотомеры. Схема электромагнитного частотомера на осно­ве логометрического измерительного механизма представлена на рис.

При изменении частоты токи изменяются неодинаково, так как характер сопротивлений цепей этих токов различен. От­ношение этих токов, а следовательно, и показания прибора зави­сят от частоты. Частотомеры этого типа выпускают на узкий диапазон измеряемых частот, например 45—55, 450—550 Гц; классы точности 1,5; 2,5.