Амперметр — это электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения силы электрического тока в цепи. Прибор широко применяется в электроэнергетике, промышленности, на транспорте, в лабораторной практике и в бытовом оборудовании. Амперметры бывают постоянного, переменного или универсального типа в зависимости от рода измеряемого тока.

Принцип работы

Основой работы амперметра является преобразование электрического тока в механическое отклонение или цифровое значение, пропорциональное величине тока. В приборах прямого действия ток непосредственно проходит через измерительный механизм. В устройствах трансформаторного типа используется внешний измерительный трансформатор тока, снижающий силу измеряемого тока до безопасного уровня.

В аналоговых приборах принцип действия реализуется через взаимодействие магнитных полей. В цифровых приборах сигнал преобразуется в напряжение, затем — в цифровой код, обрабатываемый микропроцессором.

Устройство

Конструктивно амперметр состоит из следующих основных элементов:

• измерительного механизма (магнитоэлектрического, электромагнитного, электродинамического или индукционного типа);
• шкалы со стрелкой или цифрового дисплея;
• корпуса с клеммами для подключения;
• в ряде случаев — встроенного шунта или схемы делителя.

Для амперметров, работающих в диапазоне высоких токов, используется внешний шунт. Он обеспечивает прохождение основного тока мимо измерительного механизма, уменьшая нагрузку на чувствительный элемент.

Аналоговые и цифровые модели

Существуют два основных вида амперметров по способу отображения результата:

Аналоговые амперметры

В аналоговых приборах результат отображается с помощью стрелки, отклоняющейся по шкале. Такие приборы просты в эксплуатации, не требуют питания и обеспечивают визуальный контроль параметров в реальном времени. Примером являются аналоговые амперметры Э47, широко применяемые в распределительных щитах и на промышленных объектах.

Цифровые амперметры

Цифровые устройства преобразуют измеренный ток в числовое значение, отображаемое на экране. Они обеспечивают высокую точность и удобство считывания, однако требуют внешнего источника питания и менее устойчивы к внешним помехам.

Способы включения в цепь

Амперметр всегда включается в цепь последовательно, поскольку через него должен проходить измеряемый ток. При этом важно учитывать внутреннее сопротивление прибора: оно должно быть минимальным, чтобы не искажать параметры цепи. Для измерения больших токов применяются трансформаторы тока или внешние шунты, подключаемые параллельно.

Области применения

Амперметры находят широкое применение в следующих сферах:

• в электроустановках и щитовых системах для постоянного мониторинга потребляемого тока;
• в электротехнических лабораториях для проведения измерений и испытаний;
• на предприятиях для контроля нагрузки оборудования и распределения фаз;
• в электротранспорте и автотехнике для диагностики аккумуляторов и генераторов;
• в бытовых измерительных приборах и источниках бесперебойного питания.

Использование амперметров позволяет выявлять перегрузки, асимметрию фаз и другие отклонения, влияющие на стабильность работы электрических систем.