Наименование, устройство, принцип на действие
Амперметърът е уред за пряко измерване на електрическия ток в ампери. Електрическия ток е насочено движение на свободни електрони под въздействието на електрическо поле. Ампер е мерната единица за силата на тока. Ампер е една от 7-те основни величини в системата SI. Наименованието идва от фамилията на френския физик, откривател на електромагнетизма Андре-Мари Ампер. Скалата на всеки амперметър е разграфена в микроампери, милиампери, ампери или килоампери, в зависимост от работния диапазон на измерване на уреда.
Схема на свързване
Като правило амперметъра се включва последователно в електрическата верига, за разлика от волтметъра.
Така също вътрешното съпротивление на амперметъра трябва да е безкрайно малко. В идеалният амперметър вътрешното съпротивление е равно на нула. Всяка стойност на съпротивлението на уреда различна от нула влияе на измервания ток, защото след включване на амперметъра в електрическата верига, освен товарното съпротивление, на измерването ще влия и съпротивлението на амперметъра.
Колкото по-голяма е разликата между товарното съпротивление и вътрешното съпротивление на амперметъра, толкова уреда е по-точен при равни други условия.
Често в практиката се налага увеличение на обхвата на измерване на амперметъра, тогава се използва шунт
– за вериги с променлив и постоянен ток, токов трансформатор (обикновено с предаватално отношение 100/5 или 250/5, 75/5)
– за вериги само с променлив ток и магнитен усилвател за вериги само с постоянен ток.
Видове амперметри
Амперметрите за измерване само на постоянен ток
са магнитоелектрически, за променлив ток — детекторни и индукционни, за постоянен и променлив ток — електромагнитни, електродинамични, термоелектрически, топлинни. Произвеждат се като преносими уреди (клас на точност 0,1-0,5) или за командно табло (1-2,5). Амперметрите, както и волтметрите служат не само за измерване на конкретна електрическа величина в конкретен момент от времето, но и за системно следене на тока и напрежението в наблюдавана електрическа инсталация. Поради тази причина към тези уреди са включени определени защити или аларми, които да сработят ако тока или напрежението превишат някаква предварително зададена критична точка.
Шунтиращи елементи
За измерването на големи токове се използват шунтиращи резистори, които се свързват паралелно в амперметъра. Повечето ток минава през шунтиращата верига и само малка част преминава през амперметъра, това позволява на амперметъра да измерва големи токове. Понеже шунтиращите елементи имат много малко съпротивление, ако се свърже амперметърът паралелно с източник на напрежение, ще се получи късо съединение, заради което може да изключи предпазителят и/или да се повреди уреда. Амперметрите, както и волтметрите, често участват в комплексен многофункционален уред, какъвто е мултицета от зората на неговото създаване. Дори първите мултицети се наричали авометри (от ампер-волтметри).
Най-разпространените амперметри са тези, при които движещата се част на уреда представлява стрелка, неподвижно фиксирана върху електромагнит, който се завърта около оста си пропорционално на протичащия през намотката му ток, в резултат стрелката се предвижва по скалата. Като противодействие на въртящия момент е поставена пружина. Когато силата на пружината се изравни със силата с която преминаващия през бобината ток завърта стрелката, тя ще покаже стойността не преминалия през амперметъра ток. Това просто устройство може да бъде снабдено с електронна схема, която да усилва преминаващият през бобината ток. Често е добавена защита, която да спаси амперметъра от изгаряне при неправилно свързване и др. В последните години все по-голямо приложение намират уреди с дисплей с течни кристали
или светодиоди.
В електродинамичните системи балансът на системата се постига чрез две намотки свързани последователно или паралелно (използват се и двете схеми), като едната е подвижна, а другата неподвижна. Стрелката е прикрепена към подвижната намотка. Преминаващият през намотките ток предизвиква отклонение на стрелката по скалата.
Скали на амперметрите
Върху скалите на амперметрите е изписана степента им на точност, дали е за постоянен или променлив ток (или и за двата), както и мерните единици (А, mA, kA и т.н.). Понякога е дадена схематично и измервателната система, така например електромагнитната система се изобразява чрез един опростено представен магнит. Произвеждат се амперметри за DIN шина с ъглова скала, които се поставят в елтабла, където при инспекция от оторизирани лица се контролират параметрите на електроинсталацията.
