הצגת מד זרם

סקירה כללית

מד זרם הוא מכשיר המשמש למדידת הזרם במעגלי AC ו-DC.בתרשים המעגל, הסמל של מד זרם הוא "מעגל A".הערכים הנוכחיים הם ב-"אמפר" או "A" כיחידות סטנדרטיות.

מד הזרם נעשה לפי פעולת המוליך נושא הזרם בשדה המגנטי בכוח השדה המגנטי.יש מגנט קבוע בתוך מד הזרם, שיוצר שדה מגנטי בין הקטבים.יש סליל בשדה המגנטי.יש קפיץ לשיער בכל קצה של הסליל.כל קפיץ מחובר למסוף של מד הזרם.פיר מסתובב מחובר בין הקפיץ לסליל.בחזית מד הזרם, יש מצביע.כאשר עובר זרם, הזרם עובר דרך השדה המגנטי לאורך הקפיץ והציר המסתובב, והזרם חותך את קו השדה המגנטי, כך שהסליל מוסט מכוח השדה המגנטי, המניע את הציר המסתובב. והמצביע להסטה.מכיוון שגודל כוח השדה המגנטי גדל עם עליית הזרם, ניתן לראות את גודל הזרם באמצעות הסטייה של המצביע.זה נקרא מד זרם מגנו-אלקטרי, שהוא מהסוג שאנו משתמשים בו בדרך כלל במעבדה.בתקופת חטיבת הביניים, טווח מד הזרם בשימוש הוא בדרך כלל 0~0.6A ו-0~3A.

עקרון העבודה

מד הזרם נעשה לפי פעולת המוליך נושא הזרם בשדה המגנטי בכוח השדה המגנטי.יש מגנט קבוע בתוך מד הזרם, שיוצר שדה מגנטי בין הקטבים.יש סליל בשדה המגנטי.יש קפיץ לשיער בכל קצה של הסליל.כל קפיץ מחובר למסוף של מד הזרם.פיר מסתובב מחובר בין הקפיץ לסליל.בחזית מד הזרם, יש מצביע.סטיית מצביע.מכיוון שגודל כוח השדה המגנטי גדל עם עליית הזרם, ניתן לראות את גודל הזרם באמצעות הסטייה של המצביע.זה נקרא מד זרם מגנו-אלקטרי, שהוא מהסוג שאנו משתמשים בו בדרך כלל במעבדה.

באופן כללי, ניתן למדוד ישירות זרמים בסדר גודל של מיקרו-אמפר או מיליאמפר.על מנת למדוד זרמים גדולים יותר, על מד הזרם להיות בעל נגד מקביל (המכונה גם shunt).מנגנון המדידה של המונה המגנו-אלקטרי משמש בעיקר.כאשר ערך ההתנגדות של ה-shunt הוא לגרום לזרם בקנה מידה מלא לעבור, מד הזרם מוסט במלואו, כלומר, חיווי מד הזרם מגיע למקסימום.עבור זרמים של כמה אמפר, ניתן להגדיר שאנטים מיוחדים במד הזרם.עבור זרמים מעל מספר אמפר, נעשה שימוש ב-shunt חיצוני.ערך ההתנגדות של ה-shunt עם זרם גבוה קטן מאוד.על מנת להימנע משגיאות הנגרמות כתוצאה מתוספת של התנגדות עופרת והתנגדות למגע לשאנט, יש לבצע את ה-shunt בצורה של ארבעה טרמינלים, כלומר ישנם שני מסופי זרם ושני מסופי מתח.לדוגמה, כאשר משתמשים ב-shunt חיצוני ובמיליוולטמטר למדידת זרם גדול של 200A, אם הטווח הסטנדרטי של מד המילי-וולט בשימוש הוא 45mV (או 75mV), אזי ערך ההתנגדות של ה-shunt הוא 0.045/200=0.000225Ω (או 0.075/200=0.000375Ω).אם נעשה שימוש ב-shunt טבעת (או מדרגה), ניתן ליצור מד זרם רב-טווח.

Aיישום

מדי זרם משמשים למדידת ערכי זרם במעגלי AC ו-DC.

1. מד זרם מסוג סליל מסתובב: מצויד ב-shunt להפחתת הרגישות, ניתן להשתמש בו רק עבור DC, אך ניתן להשתמש במיישר גם עבור AC.

2. מד זרם של יריעת ברזל מסתובבת: כאשר הזרם הנמדד זורם דרך הסליל הקבוע, נוצר שדה מגנטי, ויריעת ברזל רכה מסתובבת בשדה המגנטי הנוצר, שבאמצעותה ניתן לבדוק AC או DC, שהם עמידים יותר, אבל לא טוב כמו מד זרם סליל מסתובב רגיש.

3. מד זרם תרמי: ניתן להשתמש בו גם עבור AC או DC, ויש בו נגד.כאשר הזרם זורם, חום הנגד עולה, הנגד נמצא במגע עם הצמד התרמי, והצמד התרמי מחובר עם מד, וכך נוצר מד אמפר מסוג צמד תרמי, מד עקיף זה משמש בעיקר למדידת זרם חילופין בתדר גבוה.

4. מד זרם חוט חם: בעת השימוש, מהדקים את שני קצוות החוט, החוט מחומם, והארכה שלו גורמת למצביע להסתובב על הסולם.

מִיוּן

לפי אופי הזרם הנמדד: מד זרם DC, מד זרם AC, מד דו-תכליתי AC ו-DC;

על פי עקרון העבודה: מד זרם מגנו-אלקטרי, מד זרם אלקטרומגנטי, מד זרם חשמלי;

לפי טווח המדידה: מיליאמפר, מיקרואמפר, אמפרמטר.

מדריך לבחירה

מנגנון המדידה של מד זרם ומד מתח הוא בעצם זהה, אך החיבור במעגל המדידה שונה.לכן, יש לשים לב לנקודות הבאות בעת בחירה ושימוש במד זרם ומד וולט.

⒈ בחירת סוג.כאשר הנמדד הוא DC, יש לבחור את מד ה-DC, כלומר את המונה של מנגנון המדידה של המערכת המגנטו-אלקטרית.כאשר AC נמדד, צריך לשים לב לצורת הגל שלו ולתדירות.אם מדובר בגל סינוס, ניתן להמיר אותו לערכים אחרים (כגון ערך מרבי, ערך ממוצע וכו') רק על ידי מדידת הערך האפקטיבי, וניתן להשתמש בכל סוג של מד AC;אם מדובר בגל שאינו סינוס, עליו להבחין במה שצריך למדוד עבור ערך ה-rms, ניתן לבחור את המכשיר של המערכת המגנטית או של המערכת החשמלית הפרומגנטית, וניתן לבחור את הערך הממוצע של המכשיר של מערכת המיישר. נבחר.המכשיר של מנגנון המדידה של המערכת החשמלית משמש לעתים קרובות למדידה מדויקת של זרם חילופין ומתח.

⒉ בחירת הדיוק.ככל שהדיוק של המכשיר גבוה יותר, המחיר יקר יותר והתחזוקה קשה יותר.יתרה מכך, אם התנאים האחרים אינם מתאימים כראוי, ייתכן שהמכשיר בעל רמת דיוק גבוהה לא יוכל להשיג תוצאות מדידה מדויקות.לכן, במקרה של בחירת מכשיר בעל דיוק נמוך כדי לעמוד בדרישות המדידה, אל תבחרו במכשיר בעל דיוק גבוה.בדרך כלל 0.1 ו-0.2 מטר משמשים כמטרים סטנדרטיים;0.5 ו-1.0 מטר משמשים למדידת מעבדה;מכשירים מתחת ל-1.5 משמשים בדרך כלל למדידה הנדסית.

⒊ בחירת טווח.על מנת לתת משחק מלא לתפקיד הדיוק של המכשיר, יש צורך גם לבחור באופן סביר את הגבול של המכשיר בהתאם לגודל הערך הנמדד.אם הבחירה לא נכונה, טעות המדידה תהיה גדולה מאוד.בדרך כלל, האינדיקציה של המכשיר המיועד למדידה גדולה מ-1/2~2/3 מהטווח המרבי של המכשיר, אך אינה יכולה לחרוג מהטווח המרבי שלו.

⒋ בחירת ההתנגדות הפנימית.בבחירת מד יש לבחור גם את ההתנגדות הפנימית של המד לפי גודל העכבה הנמדדת, אחרת היא תביא לשגיאת מדידה גדולה.מכיוון שגודל ההתנגדות הפנימית משקף את צריכת החשמל של המונה עצמו, בעת מדידת זרם יש להשתמש במד זרם בעל ההתנגדות הפנימית הקטנה ביותר;בעת מדידת מתח, יש להשתמש במד מתח בעל ההתנגדות הפנימית הגדולה ביותר.

Mשמירה

1. עקבו בקפדנות אחר הדרישות של המדריך, ואחסנו והשתמשו בו בטווח המותר של טמפרטורה, לחות, אבק, רעידות, שדה אלקטרומגנטי ותנאים אחרים.

2. יש לבדוק באופן קבוע את המכשיר שאוחסן זמן רב ולהסיר את הלחות.

3. מכשירים שהיו בשימוש זמן רב צריכים להיות כפופים לבדיקה ותיקון הכרחיים לפי דרישות מדידת חשמל.

4. אל תפרק ותנקה באגים במכשיר כרצונך, אחרת הרגישות והדיוק שלו ייפגעו.

5. עבור מכשירים עם סוללות מותקנות במונה, שימו לב לבדוק את פריקת הסוללה, ולהחליף אותם בזמן כדי למנוע הצפת אלקטרוליט מהסוללה וקורוזיה של החלקים.עבור המונה שאינו בשימוש זמן רב, יש להסיר את הסוללה במונה.

עניינים שדורשים תשומת לב

1. בדוק את התכולה לפני הפעלת מד הזרם

א.ודא שהאות הנוכחי מחובר היטב ושאין תופעה של מעגל פתוח;

ב.ודא שרצף הפאזה של האות הנוכחי נכון;

ג.ודא שספק הכוח עומד בדרישות ומחובר כהלכה;

ד.ודא שקו התקשורת מחובר כהלכה;

2. אמצעי זהירות לשימוש במד זרם

א.עקבו בקפדנות אחר נהלי ההפעלה והדרישות של מדריך זה, ואסרו כל פעולה על קו האות.

ב.בעת הגדרה (או שינוי) של מד הזרם, ודא שהנתונים שנקבעו נכונים, כדי למנוע פעולה חריגה של מד הזרם או נתוני בדיקה שגויים.

ג.בעת קריאת נתוני מד הזרם, יש לבצע זאת בהתאם לנוהלי ההפעלה ולמדריך זה כדי למנוע טעויות.

3. רצף הסרת מד זרם

א.נתק את הכוח של מד הזרם;

ב.קצר תחילה את קו האות הנוכחי ולאחר מכן הסר אותו;

ג.הסר את כבל החשמל וקו התקשורת של מד הזרם;

ד.הסר את הציוד ושמור אותו כראוי.

Tפתרון בעיות

1. תופעת תקלות

תופעה א': חיבור המעגל מדויק, סגור את המפתח החשמלי, הזז את החתיכה ההזזה של ריאוסטט הזזה מערך ההתנגדות המקסימלית לערך ההתנגדות המינימלית, מספר החיווי הנוכחי אינו משתנה ברציפות, רק אפס (המחט לא זזה ) או הזזת קלות את החתיכה ההזזה כדי לציין את ערך ההיסט המלא (המחט נוטה לראש במהירות).

תופעה ב: חיבור המעגל תקין, סגור את המפתח החשמלי, מצביע מד זרם נע מאוד בין אפס לערך היסט מלא.

2. ניתוח

זרם ההטיה המלא של ראש מד הזרם שייך לרמת המיקרואמפר, והטווח מורחב על ידי חיבור נגד shunt במקביל.הזרם המינימלי במעגל הניסוי הכללי הוא מיליאמפר, כך שאם אין התנגדות shunt כזו, מצביע המד יפגע בהטיה מלאה.

שני הקצוות של הנגד shunt מהדקים זה לזה על ידי שני זיזי ההלחמה ושני הקצוות של ראש המד על ידי אגוזי ההידוק העליונים והתחתונים במסוף ובעמוד המסוף.קל לשחרר את אגוזי ההידוק, מה שגורם להפרדה בין הנגד ל-shunt וראש המונה (יש תופעת כשל א) או מגע גרוע (תופעת כשל ב).

הסיבה לשינוי הפתאומי במספר ראש המטר היא שכאשר המעגל מופעל, החלק ההזזה של הווריסטור ממוקם במיקום עם ערך ההתנגדות הגדול ביותר, והחתיכה ההזזה מועברת לרוב לפורצלן המבודד. צינור, מה שגורם למעגל להישבר, כך שמספר החיווי הנוכחי הוא: אפס.לאחר מכן הזיזו מעט את החלק המחליק, והוא בא במגע עם חוט ההתנגדות, והמעגל באמת מופעל, מה שגורם למספר החיווי הנוכחי להשתנות לפתע להטיה מלאה.

שיטת הביטול היא להדק את אום ההידוק או לפרק את המכסה האחורי של המונה, לרתך את שני הקצוות של הנגד shunt יחד עם שני הקצוות של ראש המטר, ולרתך אותם לשני זיזי הריתוך.