Mạch chuyển đổi ampe kế và vôn kế

Trong ampe kế, dòng điện chạy qua thiết bị tạo ra một mô-men xoắn làm cho bộ phận chuyển động bị lệch ở một góc phụ thuộc vào dòng điện đó. Góc lệch này dùng để xác định giá trị dòng điện của ampe kế.

Để đo cường độ dòng điện trong một số loại máy thu năng lượng bằng ampe kế, người ta mắc ampe kế nối tiếp với máy thu sao cho cường độ dòng điện trong máy thu và ampe kế là như nhau. Điện trở của ampe kế phải nhỏ so với điện trở của máy thu năng lượng mà nó được mắc nối tiếp, sao cho việc đưa nó vào thực tế không ảnh hưởng đến cường độ dòng điện của máy thu (đến phương thức hoạt động của máy thu). mạch). Do đó, điện trở của ampe kế phải nhỏ và càng thấp thì dòng điện định mức của nó càng lớn. Ví dụ, ở dòng định mức 5 A, điện trở của ampe kế là ra = (0,008 — 0,4) ôm. Với điện trở ampe kế thấp, tổn thất điện năng trong nó cũng nhỏ.

Cơm. 1. Sơ đồ đấu nối ampe kế và vôn kế
Ở dòng điện định mức của ampe kế là 5 A, công suất tiêu tán Pa = Aza2r = (0,2 — 10) VA... Điện áp đặt vào các cực của vôn kế tạo ra dòng điện trong mạch của nó. Ở dòng điện một chiều, nó chỉ phụ thuộc vào điện áp, tức là Iv = F(Uv). Dòng điện này đi qua vôn kế, cũng như trong ampe kế, làm cho bộ phận chuyển động của nó bị lệch một góc phụ thuộc vào dòng điện. Theo cách này, mỗi giá trị của điện áp ở các cực của vôn kế sẽ là các giá trị được xác định rõ của dòng điện và góc quay của bộ phận chuyển động.

Để xác định điện áp ở các cực của máy thu hoặc máy phát năng lượng theo số đọc của vôn kế, cần nối các cực của nó với các cực của vôn kế sao cho điện áp của máy thu (máy phát) bằng điện áp của vôn kế (Hình 1) .

Điện trở của vôn kế phải lớn so với điện trở của máy thu (hoặc máy phát) năng lượng, để việc đưa nó vào không ảnh hưởng đến điện áp đo được (về chế độ hoạt động của mạch).

Một ví dụ. Một điện áp U= 120 V được đặt vào các đầu của mạch có hai máy thu mắc nối tiếp (Hình 2) có điện trở r1=2000 ôm và r2=1000 ôm.

Cơm. 2. Sơ đồ bật vôn kế

Trong trường hợp này, ở máy thu thứ nhất, điện áp U1 = 80 V và ở máy thu thứ hai U2 = 40 V.

Nếu mắc một vôn kế có điện trở song song với máy thu thứ nhất rv = 2000 ôm để đo hiệu điện thế ở hai cực của nó thì hiệu điện thế của cả máy thu thứ nhất và máy thu thứ hai sẽ có giá trị là U'1=U'2= 60 V

Như vậy, việc bật vôn kế làm cho điện áp của máy thu thứ nhất thay đổi U1 = 80 V thành U'1 = 60 V, sai số đo điện áp do bật vôn kế bằng ((60V — 80V) / 80V) x 100% = - 25%

Do đó, điện trở của vôn kế phải càng lớn và càng lớn thì điện áp định mức của nó càng lớn. Ở điện áp danh định 100 V, điện trở của vôn kế rv = (2000 — 50.000) ôm. Do điện trở cao của vôn kế, tổn thất điện năng trong nó thấp.

Ở điện áp định mức của vôn kế là 100 V, công suất tiêu tán Rv = (Uv2/ rv) What.

Từ những điều trên, ampe kế và vôn kế có thể có cơ chế đo trên cùng một thiết bị, chỉ khác nhau về thông số của chúng. Nhưng ampe kế và vôn kế được đưa vào mạch đo theo những cách khác nhau và có các mạch (đo) bên trong khác nhau.