安培表:定義及工作原理
安培表是一種用於測量電路中電流的儀器。
安培表具有低電阻。為了測量流過負載的電流,安培表與負載串聯連線。由於安培表的電阻非常低,因此當它與任何電路串聯連線時,不會改變電流。
工作原理
當安培表與負載串聯連線時,流過安培表的電流與流過負載的電流相同,這是因為串聯電路中所有電路元件的電流都相同。因此,安培表線圈的偏轉與負載電流的大小成正比。這樣,安培表就能測量電路中的負載電流。
解釋
當一個非常小的並聯電阻(分流電阻)與基本電流計並聯連線時,它就變成了一個安培表,可以用來測量電路中的電流。分流電阻可以計算如下:
參考電路圖,
$$R_{m}=儀表內阻$$
$$R_{sh}=分流電阻$$
$$I_{sh}=分流電流$$
$$I_{m}=儀表電流$$
$$I=待測電路電流$$
因此,
$$I=I_{sh}+I_{m}$$
$$\Rightarrow\:I_{sh}=I-I_{m}$$
由於儀表和分流電阻並聯,因此兩者的電壓降相同,即
$$I_{m}R_{m}=I_{sh}R_{sh}$$
$$\Rightarrow\:R_{sh}=\frac{I_{m}R_{m}}{I_{sh}}=\frac{I_{m}R_{m}}{(I-I_{m})}$$
用作安培表的儀器型別
以下儀器可以用作電路中的安培表:
永磁移動線圈 (PMMC)
它只能用於直流電流測量。
PMMC 也稱為達爾遜瓦爾儀表機構。
動鐵式 (MI)
它可用於交流和直流電流測量。
電動力式
它也可用於交流和直流電流測量。
熱線式和熱電偶式
這些經過校準,可用於交流和直流電流測量。
這些儀器特別適用於交流電流測量,因為儀表的偏轉取決於交流的熱效應,即電流的有效值。
這些儀器的讀數與頻率無關。
整流型安培表
這些用於交流電流測量。
這些可用於高頻。
注意 – 如今,數字安培表也用於電路中的電流測量。它們包含一個七段顯示屏來顯示讀數。下圖顯示了一個典型的數字安培表。
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