描述
电流测量方法
测量电流主要有两种方法:一种是基于电磁的,与早期的动态圆(达松瓦尔)仪器有关;另一种是基于电学的,主要理论是欧姆定律。
达松瓦尔电流计/检流计
达松瓦尔电流计是一种用于检测和测量电流的电流表。它是一种模拟机电传感器。当电流通过线圈时,指针会偏转有限的弧度。
如今,达松瓦尔电流计是由小型旋转线圈绕在永磁体外制成的。线圈与指向刻度盘的细指针相连。小型扭转弹簧将线圈和指针拉到零。
当直流电流通过线圈时,线圈会产生磁场。磁场与永磁体的磁场方向相反。线圈扭曲,推动弹簧移动指针。指针指向显示当前电流值的刻度。精心设计的磁极片确保磁场均匀,因此指针偏转的角度与电流成正比。
其他电流表
目前,大多数安培表都是根据基本的电学理论设计的。现代电流表本质上由电压表和精密电阻组成,可以通过欧姆定律进行准确、经济和有效的测量。
欧姆定律 – 欧姆定律指出,在电路中,流过导体两点的电流与两点之间的电势差成正比(也称为压降或电压),与两点之间的电阻成反比。
描述这种关系的数学表达式是:
I = V/R
其中,I以安培为单位的电流;V以伏特为单位的两点之间的电势差;R以欧姆为单位(相当于伏特每安培)的电路参数为电阻。
电流表工作原理 – 当前的电流表通过内部电阻测量特定信号的电流。但是,当内部电阻不能测量更大的电流时,需要外部配置。
为了测量更大的电流,可以在电流表上并联一个称为分流电阻的精密电阻。大多数电流过分流电阻,只有少数电流通过电流表。这使得电流表能够测量更大的电流。
任何电阻都可以接受,只要预期的最大电流乘上电阻值不超过电流表或数据采集设备的输入范围。
使用此方法测量电流时,应使用尽可能小的电阻值,因为它对现有电路的干扰最小。然而,电阻越小,电压下降越小,所以你必须在分辨率和电路干扰之间做出合理的选择。
图2显示了分流电阻电流测量的原理
这样,电流不会直接输入电流表或数据采集电路板,而是通过外部流电阻。因此,只要分流电阻上的电压降不超过电流表或数据采集板的工作电压范围,理论上可以测量无限的电流值。
电流公约
常规电流
常规电流在今天的家用电器、电子电路和传输电缆中很常见。常规电流不符合传输标准,值范围可从零到大。
电流回路/4-20 mA公约
当设备需要通过一对导体进行远程监控或控制时,可以使用模拟电流电路。任何时候只有一个电流电平。
“4到20毫安的电流回路”,或者叫4-20 mA,模拟电气传输标准用于工业仪器和通信。对于电流回路信号,4 mA表示0%信号,20%信号 mA表示100%的信号。mA是毫安培的缩写,即千分之一的安培。
4m安的带电零位允许接收仪器区分零信号和损坏的导线或仪器。 这一标准虽然在20世纪50年代开发,但在工业上仍得到广泛应用。4-20 mA本公约的优点包括制造商的广泛使用、相对较低的实现成本和抗电噪声能力。此外,使用带电零件,您可以直接使用电流电路为低功耗仪器供电,节省额外的电线成本。
精确度考虑
分流电阻在电路中的位置非常重要。如果外部电路与电流表或数据采集板的计算机共享,则应将分流电阻放置在尽可能接近电路端的位置。如果没有,分流电阻产生的共模电压可能超过电流表或数据采集板的规格,导致读数不准确,甚至损坏电路板。图3显示了分流电阻的正确和不正确位置。
测量数据采集设备
模拟输入的测量方法有三种。请参考如何进行电压测量
例如,考虑NI CompactDAQ USB数据采集系统。图4显示了一个NI cDAQ-9178机箱和一个NI 9203模拟电流输入模块。由于NI 9203内部有精密电阻,不需要外部分流电阻。
图5演示了使用带NI 9203模块的NI cDAQ-9178机箱参考单端(RSE)模块的电压测量连线图和引脚。图中,引脚0对应于模拟输入0 (AI0)引脚9对应公共场所(COM)。
除了NI 通用模拟输入模块(如9203)NI 9205)还可以利用外部流电阻提供电流输入功能。
检查您的测量结果:NI LabVIEW
传感器一旦与测量仪器连接,就可以使用LabVIEW图形编程软件可视化处理和分析数据。
测量万用表电流的方法
电流测量也分为直流电流测量和交流电流测量。
1)测量直流电流
将黑表笔插入万用表的“COM如果孔测量大于2000,mA将红表笔插入10A”插孔 将旋钮打到直流10A挡;如果测量小于2000;mA红表笔插入电流2000mA”插孔,将 直流200的旋钮mA适当的范围。
将档位旋钮调整到直流档位(A-)调整适当位置后,开始测量。将万用表串入电路,保持稳定,从显示屏上读取测量数据。如果显示为15.,则表示范围太小,因此在测量前应增加范围;如果 .出现在数值左侧,说明电流从黑表笔流入万用表。
2)测量交流电流
测量方法与直流电流基本相同,但齿轮应达到交流齿轮(A~),测量电流 毕竟红表笔要插回来VQ”孔。
使用万用表测量电流时,必须注意最重要的一点,不要混淆测量电流方法和测量电压方法,因为许多新手测量电流方法和测量电压方法,直接连接到电路,所以如果你的万用表是杂项表,保险管燃烧,电流挡分流器分流电阻必须燃烧,如果是数字表,甚至7106也必须挂断,但如果是更好的万用表,如果用电流齿轮错误测量电压,电压信号将被电流齿轮保护,双向限制二极管钳位于0.7V 为了保护电流齿轮分流器,我们知道测量电压的方法是将万用表击中电压齿轮,然后插入红色表笔VΩ插入孔,黑表笔COM然后将红黑表笔并联电路测量电压,电流正好相反,即,如果您想测量电流,使用万用表电流齿轮,选择适当的范围,如果你不知道电流值的大小,可以选择较大的范围,防止万用表显示1范围,然后插入红色表笔mA孔,或10A插入孔,黑表笔COM孔,(COM孔称为公共端专门插入黑表笔插孔),然后断开部分电路,将红黑表笔串入测量,即测量电流,必须串入线路测量。
测量电机的工作电流和电压方法
(1)测量电流:用钳形电流表选择合适的量程开关位置,将被测导线钳入钳中心,从表盘刻度上读取指针位置的上下电流值
(2)测量电压:将电压表并联在线路中,读取电压值:将钳形电流表量程开关的位置拨在电压档上,将两个测试棒并联在线路中,读取其值。
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