Амперметры

Назначение амперметров

Амперметр представляет собой прибор для измерения силы тока. Свое название устройство получило от единицы измерения тока, которой является ампер. Амперметры имеют небольшой корпус и предназначены для установки в щитовых или операторских. Монтаж, в зависимости от конкретного прибора, может быть выполнен на дверце шкафа или на DIN-рейку.

Вывод информации амперметром зависит от типа и принципа действия конкретного устройства и может быть в виде шкалы со стрелкой, цифрового табло, гистограммы и др.

Виды амперметров

Амперметр не является универсальным устройством и делится на группы по принципу действия, виду и т.д. Одним из основных разделений является вид напряжения в контролируемой электрической цепи, который может быть постоянным или переменным.

Следующим разделением является тип амперметра, который может быть цифровым или аналоговым. В настоящее время, оба типа приборов используются во многих отраслях человеческой деятельности, при этом имеется тенденция постепенного вытеснения цифровыми устройствами аналоговых. Рассмотрим каждый из типов.

Аналоговый амперметр преобразует силу тока в перемещение стрелки на градуированной шкале. Такие устройства разделяются по принципу действия, от которого зависит универсальность, точность, надежность и быстрота приборов. Существует 4 основных вида аналоговых амперметров:

• магнитоэлектрические;
• электромагнитные;
• электродинамические;
• ферродинамические.

Рассмотрим особенности аналоговых амперметров различного принципа действия:

• Магнитоэлектрические − измерения происходят за счет контроля движения подвижной катушки, на которую действует магнитное поле. Основными достоинствами являются экономичность, чувствительность и точность. К недостаткам следует отнести сложность внутренней конструкции и наличие движущихся элементов, а также возможность работы только в цепях постоянного тока.
• Электромагнитные − значения протекающего тока коррелируются со степенью втягивания специальной пластинки внутрь неподвижной катушки под действием магнитного поля. Такие амперметры простого внутреннего устройства, а также меньшей чувствительности и точности. При этом главным достоинством является универсальность применения в электрических цепях любого вида напряжения.
• Электродинамические − имеют в своей конструкции подвижные и неподвижные катушки, которые при взаимодействии измеряют силу тока. Такие приборы универсальны и могут работать как с постоянным, так и с переменным напряжением с хорошей точностью. Особенностью применения электродинамических амперметров является высокая чувствительность к помехам. Для решения этой проблемы используют различные виды экранирования.
• Ферродинамические − имеют наибольшую точность измерений. Не подвержены воздействию посторонних электрических полей. Также имеют достаточно простую конструкцию и высокую надежность. Работаю с любым видом напряжения. 

Цифровой амперметр преобразует силу тока с помощью встроенного АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) в цифровые значения, которые могут быть выведены на дисплей или переданы на другое устройство с помощью выходного сигнала. Для измерения больших значения тока, данный тип приборов применяется совместно с понижающими измерительными трансформаторами.

Преимущества цифровых амперметров

Цифровые амперметры применяются во многих отраслях промышленности и постепенно вытесняют аналоговые устройства. Связано это со следующими преимуществами:

• Отличные метрологические показатели.
• Высокая надежность измерений.
• Устойчивость к помехам.
• Меньшие габаритные размеры.
• Простая установка и настройка.
• Широкие диапазоны измерения за счет возможности работы с трансформаторами тока.
• Наличие функций по преобразованию сигнала и его передаче.
• Устойчивость к вибрациям и другим небольшим механическим нагрузкам.

Конструктивные особенности и работа измерителей тока

Конструкция щитовых цифровых амперметров не содержит каких-либо движимых частей, что позволяет спокойно выдерживать небольшие механические нагрузки, удары или вибрации. Также такие приборы можно устанавливать как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости. Это позволяет применять цифровые амперметры не только в щитовых, но и в полевых условиях.

Применение амперметров

Амперметры имеют огромное количество применений во всех отраслях промышленности и гражданской сфере. Из основных задач, выполняемых устройствами измерения тока, следует выделить:

• Контроль нагрузки силового оборудования − по показаниям амперметра можно судить о загруженности силовых агрегатов на предприятии и принимать меры по снижению нагрузки. Это особенно важно на предприятиях, где используются конвейерные линии, насосное оборудование и т.п. Также по показаниям тока можно судить о состоянии механизмов и предотвратить крупные поломки оборудования.
• Измерение токовых сигналов от датчиков − в данной задаче амперметры выступают в роли вторичного прибора, который преобразует показания от полевых датчиков в читаемый вид.
• Контроль токов в лабораторных и испытательных установках − используется для проверки исправности различного электротехнического оборудования.

Щитовые амперметры применяются во многих отраслях промышленности, например:

• Химическая и нефтехимическая промышленность.
• Теплоснабжение и энергетика.
• Деревообрабатывающая промышленность.
• Пищевые и фармацевтические производства.
• Горнодобывающая промышленность и др.

Нормативные документы

Изготовление и применение амперметров регламентируется следующими стандартами и правилами:

• ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
• ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам.
• ГОСТ Р 52319-2005 Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования.
• НПБ 247-97 Электронные изделия. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний.
• ГОСТ Р 51522-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний.