安培表:定义及工作原理
安培表是一种用于测量电路中电流的仪器。
安培表具有低电阻。为了测量流过负载的电流,安培表与负载串联连接。由于安培表的电阻非常低,因此当它与任何电路串联连接时,不会改变电流。
工作原理
当安培表与负载串联连接时,流过安培表的电流与流过负载的电流相同,这是因为串联电路中所有电路元件的电流都相同。因此,安培表线圈的偏转与负载电流的大小成正比。这样,安培表就能测量电路中的负载电流。
解释
当一个非常小的并联电阻(分流电阻)与基本电流计并联连接时,它就变成了一个安培表,可以用来测量电路中的电流。分流电阻可以计算如下:
参考电路图,
$$R_{m}=仪表内阻$$
$$R_{sh}=分流电阻$$
$$I_{sh}=分流电流$$
$$I_{m}=仪表电流$$
$$I=待测电路电流$$
因此,
$$I=I_{sh}+I_{m}$$
$$\Rightarrow\:I_{sh}=I-I_{m}$$
由于仪表和分流电阻并联,因此两者的电压降相同,即
$$I_{m}R_{m}=I_{sh}R_{sh}$$
$$\Rightarrow\:R_{sh}=\frac{I_{m}R_{m}}{I_{sh}}=\frac{I_{m}R_{m}}{(I-I_{m})}$$
用作安培表的仪器类型
以下仪器可以用作电路中的安培表:
永磁移动线圈 (PMMC)
它只能用于直流电流测量。
PMMC 也称为达尔逊瓦尔仪表机构。
动铁式 (MI)
它可用于交流和直流电流测量。
电动力式
它也可用于交流和直流电流测量。
热线式和热电偶式
这些经过校准,可用于交流和直流电流测量。
这些仪器特别适用于交流电流测量,因为仪表的偏转取决于交流的热效应,即电流的有效值。
这些仪器的读数与频率无关。
整流型安培表
这些用于交流电流测量。
这些可用于高频。
注意 – 如今,数字安培表也用于电路中的电流测量。它们包含一个七段显示屏来显示读数。下图显示了一个典型的数字安培表。
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