Электрификация

Справочник домашнего мастера

Амперметр на схеме

Содержание

Сообщества ›
Кулибин Club ›
Блог ›
Изготовление шунта амперметра для зарядного устройства

Всем добрый вечер! Хочу поделится методикой изготовления шунта для амперметра в зарядное устройство. Не давно у знакомого в зарядном устройстве перегорел шунт и соответственно сгорел и сам амперметр.
И так, нашол вот такой прибор со шкалой от 0 до 50А.

Обмотка измерительной головки и контакты не рассчитана на ток в 50А, для применения в нашем ЗУ надо изготовить шунт.
Шунт — устройство, которое позволяет электрическому току протекать в обход какого либо участка электрической схемы. В нашем случае через шунт проходит основной зарядный ток, а через амперметр малая часть, пропорциональная основной величине тока.
Для шунта берем обычную канцелярскую скрепку.

На упаковке со скрепками было написано «Скрепки никелированные», фото не сделал самой упаковки. Разгибаем ее, чтоб из нее получился прямой кусочек проволоки…
Далее сгибаем кончики проволоки под гайки прибора и прикручиваем их вместе с проводами к амперметру.
Для калибровки амперметра нам понадобится регулируемый блок питания от 0 до 20 В с током в 5А, но можно обойтись обычным автомобильным аккумулятором (напишу далее), проволочный 100 Вт резистор ПЭВ-100,

мультиметр и соединительные провода. Все соединяем проводами между собой последовательно и подключаем к блоку питания.

Выставляем ток в 1А и смотрим на наш амперметр. Он показывает около 1,5 А. Нам надо 1 А.

Уменьшаем длинну шунта, чтоб стрелка амперметра стала показывать 1А.(По шкале амперметра это будет 10А). Далее вместо резистора подключаем лампочку с фары на ближний свет. Проверяем как работает амперметр на больших токах.

После, когда длинна шунта уже нам известна, завернутые под гайку кончики необходимо залудить оловом.
После разбираем наш прибор и белым корректором зарисовываем на шкале нули, собираем прибор. Шкала прибора получилась от 0 до 5А вместо 0-50А.
Если нету под рукой блока питания с регулировкой и проволочного 100 Вт резистора, вместо блока питания можно использовать автомобильный аккумулятор, а вместо резистора лампочку с габаритов задней фары на 15Вт. При подключении к аккумулятору, ток в цепи будет равен около 1 А, что достаточно для начальной калибровки амперметра. Потом так же можна подключить лампочку с передней фары в режиме ближнего света, для проверки амперметра под большим током.
Делаем контрольную поверку мультиметром и прибор можно устанавливать в зарядное.
Вот я поделился наглядной методикой изготовления шунта для амперметра в зарядное устройство…
Задавайте вопросы если что то не понятно…
Удачи всем на дорогах!

Зарядка аккумулятора. Амперметр.

♦ В предыдущей статье: «Выпрямитель для зарядки аккумулятора» для контроля зарядного тока применяется амперметр на 5 — 8 ампер. Амперметр довольно дефицитная вещь и не всегда подберешь его на такой ток. Попробуем изготовить амперметр своими руками.
Для этого потребуется стрелочный измерительный прибор магнитно-электрической системы на любой ток полного отклонения стрелки по шкале.

Необходимо посмотреть, чтоб у него не было внутреннего шунта или добавочного сопротивления для вольтметра.
♦ Измерительный стрелочный прибор имеет внутреннее сопротивление подвижной рамки и ток полного отклонения стрелки. Стрелочный прибор может использоваться как вольтметр (добавочное сопротивление включается последовательно с прибором) и как амперметр (добавочное сопротивление включается параллельно с прибором).

♦ Схема для амперметра справа на рисунке.

Добавочное сопротивление — шунт рассчитывается по специальным формулам… Мы же изготовим его практическим путем, применив только калибровочный амперметр на ток до 5 — 8 ампер, или применив тестер, если он имеет такой предел измерения.

♦ Соберем несложную схему из зарядного выпрямителя, образцового амперметра, провода для шунта и заряжаемого аккумулятора. Смотрите рисунок…

♦ В качестве шунта можно использовать толстый провод из стали или меди. Лучше всего и проще, взять тот же провод, каким наматывалась вторичная обмотка, или чуть-чуть потолще.

Необходимо взять отрезок медного или стального провода длиной около 80 сантиметров, снять с него изоляцию. На двух концах отрезка сделать колечки для болтового крепления. Включить этот отрезок последовательно в цепь с образцовым амперметром.

Один конец от нашего стрелочного прибора припаять к концу шунта, а другим проводить по проводу шунта. Включить питание, установить регулятором или тумблерами ток заряда по контрольному амперметру — 5 ампер.
Начиная от места пайки, другим концом от стрелочного прибора проводить по проводу. Установить одинаковые показания обоих амперметров. В зависимости от сопротивления рамки вашего стрелочного прибора, разные стрелочные приборы будут иметь разную длину провода шунта, иногда до одного метра.
Это конечно не всегда удобно, но если у вас будет свободное место в корпусе, можно аккуратно разместить.

♦ Провод шунта можно смотать в спираль как на рисунке, или еще как нибудь по обстоятельствам. Витки немного растянуть, чтоб не касались друг друга или надеть колечки из хлорвиниловой трубочки по всей длине шунта.
♦ Можно предварительно определить длину провода шунта, а потом вместо голого применить провод в изоляции и намотать уже в навал на заготовку.
Подбирать надо тщательно, проделывая все операции несколько раз, тем точнее будут показания вашего амперметра.
Соединительные провода от прибора необходимо обязательно припаивать непосредственно к шунту, иначе будут неправильные показания стрелки прибора.

♦ Соединительные провода могут быть любой длины, а потому шунт может быть расположен в любом месте корпуса выпрямителя.
♦ Необходимо подобрать шкалу к амперметру. Шкала у амперметра для измерения постоянного тока равномерная.

В предыдущей статье мы рассматривали детальный расчёт шунтирующего резистора. В ней же, для удобства, приводили онлайн калькулятор. В который можно внести исходные данные и нажав, всего одну кнопку мгновенно получить результат.

В этой статье мы расскажем, как экспериментальным методом (без расчёта) подобрать шунтирующий резистор. Какой применить материал, как конструктивно выполнить этот резистор.

Наглядным примером для этой публикации послужит стрелочный амперметр для тестового стенда генератора 80.3701. Измерительный прибор, для которого мы будем делать шунтирующий резистор, всё тот же амперметр М367 из предыдущей статьи, в которой мы рассматривали расчёт шунта.

Разобрав амперметр, внутри корпуса мы видим разделительный трансформатор и измерительную головку.

Для экспериментальных целей стоит применить упрощённый метод подбора и изготовления резистора. Он заключается в том, что здесь можно использовать практически любой материал. Например: металлическую полосу, канцелярскую скрепку, пружину и так далее… Но для этого нужно соблюсти ряд правил:
— материал должен быть токопроводящим. Это может быть: сталь, латунь, бронза или медь. Но правильно использовать константан или манганин, это cплавы с высоким электрическим сопротивлением. Вообще они делятся на три группы. Первая для магазинов сопротивлений, различных эталонов, добавочных сопротивлений, шунтов. Вторая: для сопротивлений и реостатов и третья: для электронагревательных приборов и печей (нихром);
— сечение выбранного проводника должно быть выбрано с запасом, чтобы проходящий через него ток его не перегревал, и уж тем более, не приводил к плавлению и перегоранию.

Разберём подробнее, как нам доводилось ранее изготавливать шунты. Итак, в основном мы использовали обычную сталь, и нам вполне этого было достаточно. Какие могут быть варианты:
— полоса жести от толстостенной банки, шириной до одного сантиметра (см. рис. ниже позиция «A»). Для компактности изгибали волной. Использовали для измерений до трёх — пяти ампер;
— канцелярская скрепка. Изогнув в виде буквы П, использовали в среднем до трёх ампер;
— полоса жести от листа металла толщиной до 0,7 миллиметра, ширина до одного сантиметра (см. рис. ниже позиция «Б»). В полосе дополнительно делали неглубокие пропилы, это необходимо чтобы попытаться более точно настроить шунт. Использовали для амперметра до десяти — двадцати ампер;
— пружина. Этот вариант мы подробно рассмотрим ниже. В зависимости от сечения материала пружины, токи могут варьировать от одного ампера до пятидесяти.

Точки «В» и «Г» это те места, куда после юстировки припаивается один из проводов от измерительной головки.

Для токов более пятидесяти ампер мы применяли уже заводские шунтирующие резисторы. Они представлены на фото ниже.

Эти шунты имеют маркировку.

Маркировка состоит из трёх параметров:
номинальный рабочий ток – 100А,
падение напряжение – 60мВ,
класс точности – 0,5.

Юстировка шунтирующего резистора выполняется путём стачивания части проводников (место указано стрелочками).

Нечто подобное мы выполняли, когда делали проточки в полосе. Полосу, как проводник, в заводских шунтах тоже применяют. Где-то есть такой резистор, найдём приведём как пример.

Про заводские шунты стоит сделать отдельную статью и в ней развёрнуто, с дополнительными примерами про них написать.

Из всех вышеперечисленных вариантов, самым удобным в плане настройки, нам показался вариант из пружины. Его мы использовали чаще всего. Если соорудить небольшую конструкцию, то процесс калибровки прибора будет похож на работу с потенциометром. Но для этого приходиться повозиться.

Рассмотрим конструкцию нашего шунтирующего резистора более подробно. Немного упрощённый чертёж 3Д модели представлен ниже. Упрощения касается резьб на болте и первой стойке.

В качестве шунтирующего резистора в рассматриваемом случае – пружина , она будет фиксироваться при помощи двух стоек и . Для этого в каждой стойке делаем отверстия по внешнему диаметру пружины. Концы пружины с обоих сторон аккуратно сгибаем в подобие кольца. Это будут контакты под винт. В одной из стоек, в верхней части, с торца сверлим отверстие и нарезаем в нём резьбу. В данное отверстие в последствии будет вкручен специальный винт . На этом винте делаем не большую проточку в виде конуса или «пиптика».

Этот «пиптик» будет контактировать с пружиной между витками. Другими словами, это будет токосъёмный болт. За счёт того, что он упирается между витков, вращая пружину можно с высокой точностью осуществлять калибровку амперметра, а по итогам работы его подтянуть, зафиксировав тем самым пружину.

Для полного понимания нашей идеи, наложим на конструкцию эквивалентную схему.

Конечно конструктивно шунт получается немного сложный в изготовлении, но всё это в дальнейшем окупается лёгкой и достаточно точной юстировкой прибора. После переделок прибора схема у нас получается следующая:

На этом работу с шунтирующем резистором можно считать завешенной.

Материал подготовлен в рамках работы над измерительными приборами для тестового стенда электрооборудования мотоциклов, перейдя по ссылке в главный раздел по стенду, там можно ознакомиться и другими не менее интересными публикациями.

Прямое продолжение данной темы: Как изменить предел измерения амперметра. Как переделать амперметр постоянного тока на переменный.

Расчет измерительного шунта миллиамперметра

Шунт (англ. Shunt) — электрическое или магнитное ответвление, которое включают параллельно основного контура цепи. Параллельное подключение одного звена электрической цепи к другому с целью понижения общего электрического сопротивления называется процессом шунтирования. Это нашло широкое применение в схемотехнике.

Шунты измерительных приборов

Измерительный шунт — сопротивление, параллельно подключенное к зажимам измерительного амперметра (параллельно его внутреннему электрическому сопротивлению). Это позволяет прибору расширить измерительный диапазон по току при снижении его чувствительности и разрешающей способности.

Измерительные шунты производят из манганина. В зависимости от конструктивного исполнения бывают:

  • внутренними;
  • наружными (внешними).

Для определения небольших значений тока (не более 30 А) шунт чаще всего находится внутри корпуса прибора. В случае измерения внушительных значений тока во избежание чрезмерного нагрева корпуса шунт имеет наружную конфигурацию исполнения.

В портативных магнитоэлектрических устройствах, рассчитанных на силу тока не более 30 ампер, внутренние шунты рассчитаны на несколько граничных значений измеряемой величины.

Многопредельный шунт устроен в виде ряда резисторов, которые возможно коммутировать в соответствии с пределом измерения, рычажным тумблером либо путем перемещения провода с одной клемы на другую.

У внешних резисторов, как правило, присутствует калибровка, с расчётом на распространенные значения тока и напряжения. Такие шунтирующие сопротивления имеют ряд номинальных значений напряжения: 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ.

При использовании элементов шунтирования в измерениях величин переменного тока наблюдается добавочная погрешность, связанная с преобразованием частоты, поскольку сопротивления измерительного механизма и шунтирующего устройства находятся в различных зависимостях от частоты.

Шунтирующие звенья классифицируются согласно точности: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, и 0,5. Цифровые значения, отвечающие каждому классу, указывают на допустимую величину расхождения сопротивления с его номиналом, выраженную в процентах.

Эксплуатационные требования, выдвигаемые к элементам шунтирования: низкие потери напряжения в области шунта, во избежание перегрева оборудования; стабильное значение сопротивления, обеспечивающие точность измерения; стойкость к коррозии и к воздействиям окружающей среды.

Контроль величины постоянного тока имеет широкий диапазон применения, в том числе:

  • фотоэлектрическая промышленность,
  • источники электропитания общественного транспорта,
  • электрические генераторы и двигатели,
  • оборудование для сварочных работ,
  • инверторы,
  • и другие системы с наличием высоких значений постоянного тока.

Во многих промышленных отраслях применение шунтирующих резисторов зарекомендовало себя как надежный, точный и долговременный способ для беспрерывного измерения тока постоянной величины.

Расчет и изготовление шунта

Амперметр M367 имеет максимальный предел измерения тока 150 А. Очевидно, что при определении таких величин силы тока задействовано внешнее шунтирующее сопротивление. Освобожденный от влияния шунтирующего элемента прибор приобретает свойства миллиамперметра с максимальным показанием силы тока 30 мА.

Следовательно, варьируя разными значениями сопротивления електр. звена, можно добиться любой области измерения. Чтобы подтвердить это на практике, можно создать шунт для амперметра своими руками.

Основные понятия и формулы

Значение суммарной величины тока I распределяется между шунтирующим резистором (Rш, Iш) и изм. прибором (Rа, Iа) и находится в обратно пропорциональной зависимости сопротивлению этих участков.

Электросопротивление ответвления измерительной цепи: Rш=RаIа / (I-Iа).

Для умножения масштаба измерения в n раз следует принять значение: Rш=(n-1) / Rа, при этом показатель n=I/Iа — коэффициент шунтирования.

Расчет шунтирующего звена

Для расчета шунта микроамперметра можно воспользоваться данными об измерительной головке прибора: сопротивление рамки (Rрам), величина тока, которая соответствует максимальному отклонению индикаторной стрелки (Iинд) и наибольшее значение прогнозируемой шкалы измерения тока (Imax). Максимальным измеряемым током примем значение 30 мА. Значение Iинд определяется экспериментальным путем. Для этого последовательно включается в электрическую цепь переменный резистор R, шкала индикатор и измерительный тестер.

Перемещая ходунок резистора R, следует добиться максимального показания стрелки на шкале индикатора и зафиксировать показания Iинд на тестере. Вследствие опыта известны величины Iинд = 0.0004 А и Rрам=1кОм (также измеряется тестером), этого достаточно для дальнейшего расчета сопротивления шунта микроамперметра (индикатора) по формуле:

Rш=Rрам * Iинд / Imax; получаем Rш=13,3 Ом.

Длина проводника

Выбрав материал для изготовления и зная величину его удельного сопротивления, необходимо рассчитать длину токовой части шунта.

Согласно соотношению: Rш=p*J/S,

Величину площади можно рассчитать из формулы, вооружившись предполагаемым значением диаметра:

S=3.14*d2/4.

Тогда искомая величина будет равна:

J=R*S/p.

При диаметре проводника d= 0.1 мм, подставив значения получается длина:

J=0.45 м.

Расчет шунта для амперметра постоянного тока определил такие выходные данные:

максимальный ток измерения — 30 мА;

материал проводника — медная жила 0.1 мм в диаметре длиною 0,45 м.

Для удобства и упрощения расчетов относительно шкал измерительных приборов используют онлайн-калькулятор.

Амперметр для зарядного устройства

Нелишним будет знать, как сделать из вольтметра амперметр и применить его в процессе контролирования силы тока при зарядке аккумуляторных батарей.

Необходимый стрелочный вольтметр проверяется на способность стрелки полностью отклонятся вдоль измерительной шкалы. Следует убедиться в отсутствии добавочных сопротивлений или внутреннего шунта.

До этого был рассмотрен расчетный метод подбора шунтирующего резистора, в этом случае самодельный амперметр получается сугубо практическим путем, с помощью добавочного изм. прибора или тестера с пределом измерения до 8 А.

Соединяется в простую схему зарядный выпрямитель, дополнительный образцовый амперметр, проводник для будущего шунта и заряжаемая аккумуляторная батарея.

Для изготовления шунта для амперметра 10А своими руками на концах неизолированного толстого медного проводника длиною до 80 см выгибаются кольцеобразные дуги под крепеж болтом. После чего подсоединяется последовательно с образцовым изм. прибором в электрическую цепь выпрямитель — аккумулятор.

Один из концов стрелочного вольтметра основательно соединяется с шунтом, а другим, как щупом, проводится по медному проводу. Подается питание через выпрямитель и устанавливается по образцовому амперметру сила тока в цепи 5А.

Начиная от места крепления, щупом от вольтметра следует вести по проводу, пока на обоих приборах не установятся одинаковые значения тока. Согласно величине сопротивления рамки используемого стрелочного вольтметра определяется нужная длина провода шунтирования величиною до метра.

Проводник шунта возможно смотать в виде спирали либо как-то еще. Витки легонько растянуть с целью избежать прикосновений между ними или изолировать хлорвиниловой трубкой по всей длине спирали шунта.

Вариант предварительного определения длины провода для последующей замены изолированным проводником тоже вполне приемлем и практичен, но требует внимательности и тщательности в операциях замены шунта, повторяя все этапы по нескольку раз. Связано это с точностью показаний амперметра.

Соединительные провода от вольтметра должны быть обязательно припаяны непосредственно к шунтирующей спирали, иначе прибор будет иметь погрешности в показаниях.

Провода соединяющие шунт и изм. прибор выбирают произвольной длины, поэтому шунтирующий элемент возможно поместить в любой части корпуса выпрямителя.

Шкала амперметра для измерения величины постоянного тока равномерная, этим нужно руководствоваться при ее выборе. Букву V правильно заменить на А, а цифровые значения подогнать из расчета максимального тока в 10 А.

Подключение амперметра в автомобиле

В отличие от вольтметра, который просто подсоединяется к клеммам АКБ, подключение амперметра в автомобиле имеет массу особенностей. Во-первых, не каждый предлагаемый на рынке прибор подойдет. Во-вторых, стоят амперметры с шунтами на большие токи довольно дорого. В-третьих, в бортовой сети автомобиля присутствуют пусковые токи, пускать которые через шунт амперметра нельзя.

Однако после успешной установки амперметр, в отличие от того же вольтметра, окажется намного более интересным и информативным прибором. В этой статье подробно рассказано, зачем нужен данный прибор в машине, как он вообще работает, какими способами его можно подключить, как с ним работать. Также предлагается информация, позволяющая «прощупать» токи в цепях автомобиля, не устанавливая амперметр с шунтом.

Зачем амперметр в машине

Кто постарше, тот помнит, что некое подобие амперметра устанавливалось на отечественных автомобилях. Тот прибор работал «в обе стороны», и примитивно показывал, куда идет ток относительно АКБ – из нее, или к ней. По сути, амперметр служил лишь для того, чтобы контролировать, заряжается аккумулятор или наоборот – разряжается.

Современные же амперметры позволяют узнать о токах в автомобильных цепях намного больше информации. Это возможно благодаря тому, что приборы теперь цифровые, и могут показывать не только направление тока. По их показаниям можно узнать нагрузку с точностью до десятых долей ампера. А это существенно расширяет возможности прибора.

В данной статье речь не идет о тех приборчиках, которые являются аналогом советских стрелочных «амперметров». Сегодня они продаются в виде пластиковой коробочки с несколькими светодиодами разных цветов. Такие приборчики не измеряют силу тока. Они годятся только для того, чтобы понять примерно, заряжается АКБ, или же разряжается.

С помощью же цифрового амперметра в машине можно постоянно контролировать следующие параметры бортовой сети:

  1. Ток заряда АКБ. Дает ясную картину того, как аккумулятор заряжается при разной степени заряженности, в зависимости от температуры за бортом, на холостых оборотах и так далее.
  2. Ток разряда АКБ. Когда мотор (и генератор, соответственно) не выключен, реальное потребление тока из АКБ дает возможность вычислить время автономной работы.
  3. Работоспособность генератора. Заряжает ли он АКБ, питает ли бортовую сеть во время движения.
  4. Достаточность мощности генератора. Хватает ли способностей генератора для питания мощной нагрузки, например, подогрева чего-либо, внештатной акустики, инвертора на 220 В и прочего.
  5. Потребление тока электрооборудованием. По амперметру всегда видно, какой ток расходуется на работу потребителей.
  6. Зависимость между потреблением тока и включенной нагрузкой. Например, можно узнать, как изменяется потребление тока при включении особо «прожорливого» оборудования, не «обделяется» ли при этом АКБ и так далее.
  7. Реальная мощность того или иного оборудования. С помощью точного амперметра легко можно вычислить, сколько тока потребляет какой-либо отдельный мощный прибор. Затем, зная напряжение бортовой сети в текущий момент, можно вычислить реальную мощность в ваттах.

Это далеко не все список возможностей встроенного в бортовую сеть амперметра. Например, если установлен точный прибор, то можно оценить даже токи утечки, когда машина находится на стоянке.

Немного теории об амперметре

Если вы хорошо представляете себе, как работает амперметр, то этот подраздел можно перескочить. Для тех же, кто не очень ориентируется в этой теме, предлагается краткая информация, которая поможет понять изложенный дальше материал, и избежать некоторых опасных ошибок.

Амперметр для автомобиля состоит из двух основных компонентов, а именно – токового калиброванного шунта и собственно самого прибора с электронной начинкой и дисплеем. Токовый шунт представляет собой короткий проводник строго определенного сопротивления. Этого добиваются путем подбора материала, длины и сечения. Чтобы откалибровать шунт, на нем делаются пропилы, за счет которых постепенно уменьшается сечение, а значит, увеличивается сопротивление.

Сам амперметр для автомобиля – это ни что иное, как обычный вольтметр, который откалиброван под конкретный шунт. То есть, амперметр измеряет не амперы (ток), как многие полагают, а вольты (напряжение). Силу тока же прибор только отображает на дисплее, получая данные о нем путем нехитрых математических вычислений, которыми «занимается» электронная начинка.

Работает же это все следующим образом. Шунт устанавливается в разрыв провода, протекающий ток по которому мы хотим измерять. Поскольку шунт имеет какое-то сопротивление (хоть и очень маленькое – доли одного ома), на нем падает некое напряжение. Это означает, что на его концах при протекании тока присутствует разность потенциалов (напряжение). Амперметр измеряет это напряжение и, «зная» точное сопротивление шунта, по закону Ома в режиме реального времени вычисляет силу тока. Результат этих вычислений отображается на дисплее в амперах и его долях (десятых или сотых, в зависимости от точности амперметра).

Абсолютно так же работает и амперметр в популярных сегодня мультиметрах. Внутри него есть шунт (толстая проволока), на концах которого прибор измеряет напряжение, преобразуя полученные значения в амперы.

Чисто теоретически ток в любом интересующем нас проводе можно измерить и без амперметра. Для этого, пока провод обесточен, нам надо узнать его точное электрическое сопротивление в омах. Затем, когда через него течет ток, измеряется напряжение на концах. Зная сопротивление участка цепи и падение напряжения на нем, легко вычислить и ток. Для этого напряжение надо поделить на сопротивление.

Но проблема в том, что сопротивление провода очень мало, и измерить его точно обычными бытовыми мультиметрами почти невозможно. То же самое касается и напряжения. Оно там настолько маленькое, что точности недорогих вольтметров просто не хватит. Автомобильные же амперметры – это очень чувствительные мили- или даже микро-вольтметры, которые это падение напряжения способны определить с высокой точностью.

Выбор амперметра для автомобиля

Сразу же стоит отметить, что те амперметры, которые продаются тоннами у китайцев, и стоят не более 3-5 долларов, для автомобиля не подойдут. Они не рассчитаны на большие токи, и моментально выйдут из строя. Для подключения в автомобиль продаются рассчитанные на это приборы с соответствующими шунтами в виде толстой металлической пластины с клеммами.

Такие амперметры бывают нескольких видов, и в этом вопросе крайне важно ориентироваться. Иначе ничего не заработает, а весьма недешевый прибор просто перегорит.

При выборе амперметра для автомобиля смотреть надо на такие характеристики:

  1. Предел измерений прибора. Указывается в амперах. Пусковые токи в несколько сотен ампер мы измерять не будем, но порядка 50-100 А в интересующих нас цепях периодически присутствует.
  2. Максимальный ток шунта. Как правило, шунты продаются к определенным моделям амперметров, поскольку для каждого прибора важно точное сопротивление этой детали. Для автомобиля (легкового) шунт должен быть рассчитан на ток не менее 100 А.
  3. Направление измерений. Здесь все зависит от того, каким способом вы будете подключать амперметр в автомобиль. Если в разрыв цепи АКБ-генератор, то подойдет «односторонний амперметр. Если же вы хотите контролировать не только заряд, но и разряд АКБ, то нужен прибор, умеющий измерять и отображать ток в двух направлениях.
  4. Полярность амперметра. На рынке присутствуют приборы, рассчитанные на подключение либо на минусовом проводе, либо на плюсовом. Они не являются взаимозаменяемыми, поэтому покупать надо в соответствии с выбранным способом подключения.
  5. Точность прибора. Для обычных повседневных измерений вполне достаточно амперметра, способного измерять ток с точностью до одного ампера. Дополнительная точность – это весомый плюс к цене, а к функционалу плюсов почти нет.

Стоит также отметить, что на рынке без особых проблем можно найти амперметр и шунт к нему, рассчитанные на токи в сотни ампер. Это, с одной стороны, упростит монтаж и позволит «заценить» пусковые токи. С другой стороны, такое повышение предела измерений существенно скажется на точности, и вы не сможете провести другие, более интересные измерения.

Способы подключения амперметра в автомобиле

Существует всего три основных способа, как подключить амперметр в автомобиле. У этих схем есть вариации, которые при желании можно изучить отдельно. Выбор же из трех описанных способов зависит от того, какие цели вы преследуете, и какой прибор удалось найти за приемлемые деньги.

Амперметр в цепи генератор-АКБ

Для такого подключения подойдет амперметр, который умеет измерять ток только в одну сторону, а также рассчитанный на подключение к плюсовому участку цепи. При таком подключении можно будет контролировать ток, который выдается генератором для зарядки АКБ и питания электрооборудования. Ток разряда (при заглушенном двигателе) определить нельзя будет, даже если амперметр двухсторонний.

Подключение выполняется по следующему алгоритму:

  1. От генератора отсоединяется провод, идущий на плюсовую клемму АКБ.
  2. В полученный разрыв устанавливается токовый шунт с соблюдением полярности (согласно инструкции и маркировке).
  3. К слаботочным выводам шунта подключаются провода, идущие к самому амперметру.
  4. К амперметру подводится питание 12 В из бортовой сети.
  5. Желаемый разрыв для установки шунта можно также создать непосредственно возле АКБ.

Поскольку через шунт будет проходить плюс бортовой сети, во избежание короткого замыкания крайне рекомендуется тщательно заизолировать созданный узел.

Амперметр в цепи АКБ-потребители

Такой способ подключения ненамного сложнее предыдущего, а вот функционал существенно расширяется. Особенно, если приобрести амперметр, умеющий измерять ток в двух направлениях. Такой прибор позволит видеть не только ток от генератора, но также ток разряда и точный ток, потребляемый электрооборудованием автомобиля. Соответственно, шунт для амперметра для этого способа подключения должен быть предназначен для установки на плюсовую линию.

Алгоритм подключения амперметра в машину:

  1. На плюсовой клемме АКБ отсоединяются все провода, кроме того, что идет на стартер (это крайне важно).
  2. В полученный разрыв устанавливается токовый шунт с соблюдением полярности согласно схеме и маркировке.
  3. К шунту подключаются слаботочные провода к амперметру согласно инструкции.
  4. Для самого амперметра обеспечивается питание от бортовой сети.
  5. Созданный узел тщательно изолируется.

Если при таком способе подключения использовать односторонний амперметр, то он будет отображать только тот ток, который потребляется электрооборудованием автомобиля. Двусторонние же приборы позволят видеть и ток заряда, и ток разряда.

Данный способ является наиболее распространенным, так как наиболее полно раскрывает возможности установленного амперметра.

Другие способы подключения амперметра (на «минус»)

Встречаются также ситуации, когда рассчитанный на подключение в плюсовую линию амперметр найти за приемлемые деньги не получается. В таких случаях можно приобрести «минусовый» прибор, но его подключение подразумевает сразу две сложности. Во-первых, минус от АКБ может быть подключен к массе автомобиля несколькими проводами, а нужен только один, через который идет весь ток. Во-вторых, через этот самый минусовый провод при запуске двигателя течет пусковой ток, который способен сжечь амперметр. В-третьих, для такого амперметра требуется отдельное питание.

Потому, для подключения подобных амперметров применяется следующий метод:

  1. Отсоедините от АКБ минусовую клемму.
  2. В полученный разрыв установите токовый шунт амперметра.
  3. Параллельно шунту установите размыкатель, который позволит на время запуска двигателя разгрузить шунт.
  4. Подключите к слаботочным клеммам шунта измерительные провода к амперметру согласно инструкции.
  5. Для питания шунта используйте DC-DC преобразователь напряжения 12 В -12 В с гальванической развязкой.
  6. Тщательно заизолируйте созданные узлы.

В качестве размыкателя в пункте №3 можно использовать классический выключатель массы с предусмотренной отдельной кнопкой, которая выводится в салон автомобиля. Преобразователь напряжения из пункта №5 в обилии продается у китайцев. При его выборе важно обратить внимание на характеристики по напряжению, а также на наличие гальванической развязки (если подать питание на такой амперметр напрямую, он моментально выйдет из строя).

Альтернатива подключению амперметра в автомобиле (клещи)

В качестве заключения кратко рассмотрим, как можно обойтись без встраивания амперметра (поскольку не так уж и просто это сделать), и измерить интересующие нас токи. Для измерения токов утечки достаточно обычного мультиметра. Для других измерений понадобятся токовые клещи. Конечно, их стоимость мало кого обрадует, но поверьте, хороший качественный амперметр с шунтом для автомобиля обойдется не дешевле.

Чтобы измерить токи утечки, необходимо мультиметр включить в режим амперметра с пределом до 10 А, не забыв переставить плюсовой щуп в соответствующий разъем на приборе. Амперметр включается в разрыв между АКБ и одной из отсоединенных от него клемм. Показания прибора – это и есть токи утечки. Внимание! Описанную процедуру проводить только при выключенном двигателе и электропотребителях. Запускать двигатель или включать мощную нагрузку (фары, внештатную акустику, печку), пока амперметр находится в цепи – категорически нельзя.

Ну а чтобы измерить ток холодной прокрутки (пусковой ток стартера), заряда и разряда АКБ, потребление энергии приборами, достаточно прикупить токовые клещи. Работать ими очень просто. Клещами нужно оцепить провод, по которому протекают интересующие нас токи. Например, чтобы измерить пусковой ток, клещи устанавливаются на плюсовой провод, идущий к стартеру. Остальные параметры можно измерить, установив прибор в местах, в которых устанавливается токовый шунт из описанных в статье способов.

Подключение амперметра через шунт. Подбор и расчет устройства

Что же такое шунт? Это слово заимствовано из английского языка («shunt», и дословно означает «ответвление»). Физически это сопоставимо, так как через этот элемент, подключенный параллельно к измерительному прибору, проходит большая часть тока, а меньшая – ответвляется в сам прибор. В этом его принцип действия аналогичен байпасу, установленному в системах отопления.

Устройство амперметра

Чтобы осознать необходимость включения амперметра через шунт, напомним вкратце его устройство.

Внутри поля постоянного магнита находится катушка – рамка. По ее виткам протекает измеряемый ток. В зависимости от величины измеряемого параметра положение катушки относительно постоянного магнитного поля изменяется. На ее оси жестко закреплена стрелка прибора. Чем больше измеряемый ток, тем больше отклоняется стрелка.

Чтобы рамка могла поворачиваться, ее ось крепят в подпятниках, либо вывешивают на растяжках. При использовании подпятников ток рамки проходит по спиральным пружинам, если же подвижная часть прибора подвешена на растяжках, то они являются проводниками тока.

Из этой конструкции следует, что величина тока в рамке конструктивно ограничена. Пружины и растяжки не могут одновременно быть достаточно упругими и иметь большое сечение.

Подключение амперметра через трансформатор тока

Расширение пределов измерения амперметра возможно, если использовать дополнительно устройство, называемое трансформатор тока. Работает оно по принципу обычного трансформатора, но первичная обмотка содержит всего несколько витков. При прохождении по ней измеряемого тока его величина во вторичной обмотке будет меньше в несколько раз.

Но такие трансформаторы имеют соответствующие габариты и применяются только в промышленных сетях. В малогабаритных же устройствах их использование нецелесообразно.

Подключение амперметра через шунт

Если прибор включается в измерительную цепь напрямую, без трансформатора тока, его называют амперметром прямого включения.

Без шунта можно использовать приборы, рассчитанные на небольшую силу тока, порядка миллиампер. За счет шунтирования измерительной обмотки сопротивлением, большим, чем ее собственное, мы можем изменить предел измерения. Схема включения сложностью не отличается: через шунт проходит измеряемый ток, а параллельно ему подключается амперметр.

В дело здесь вступает первый закон Кирхгофа. Измеряемый ток делится на два: один протекает через рамку, второй – через шунт.

Соотноситься между собой они будут так:

Расчет сопротивления шунта

Отсюда следует, что, зная ток полного отклонения измерительной системы (Iпр) и внутреннее сопротивление рамки (Rпр), можно вычислить требуемое сопротивление шунта (Rш). И тем самым изменить предел измерения амперметра.

Но, перед тем как переделать миллиамперметр в амперметр, нужно решить две непростых задачи: узнать ток полного отклонения измерительной системы и ее сопротивление. Можно найти эти данные, зная тип миллиамперметра, который переделывается. Если это невозможно, придется провести ряд измерений. Сопротивление можно измерить мультиметром. А вот для второго параметра потребуется подать на прибор ток от постороннего источника, измеряя его величину с помощью цифрового амперметра.

Но такой расчет шунта для амперметра не будет точным. Невозможно с помощью подручных средств обеспечить требуемую точность измерений. Система измерения с шунтом имеет большую чувствительность к погрешности при определении исходных данных. Поэтому на практике проводится точная подгонка сопротивления шунта и калибровка амперметра.

Подгонка измерительной системы

Для изготовления заводских изделий используются материалы, не изменяющие своих характеристик в широком диапазоне температур. Поэтому лучший вариант – подбор готового шунта и подгонка для своих целей уменьшением сечения и длины его проводника до соответствия рассчитанному значению. Но для изготовления шунта для амперметра можно использовать и подручные материалы: медную или стальную проволоку, даже скрепки подойдут.

Теперь потребуется блок питания с регулятором напряжения, чтобы выдать требуемый ток. Для нагрузки можно использовать резистор соответствующей мощности или лампы накаливания.

Сначала добиваемся соответствия полного отклонения стрелки прибора при максимальном значении измеряемой величины. На этом этапе подбираем сопротивление нашей самоделки до максимально возможного совпадения с конечной риской на шкале.

Затем проверяем, совпадают ли промежуточные риски с соответствующими им значениями. Если нет – разбираем амперметр и перерисовываем шкалу.

И когда все получилось – устанавливаем готовый прибор на свое место.

Сообщества ›
ВАЗ: Ремонт и Доработка ›
Блог ›
установка вольтметра совместно с амперметром на автомобили ВАЗ

данная тема подготовлена по материалам журналов «за рулём» и немного мной подредактирована. подготовил и выкладываю эту тему по просьбам некоторых Драйвовцев (кто просил уже не помню, долго видно подготавливал)

На большинстве автомобилей ВАЗ для контроля за работой системы электроснабжения используется контрольная лампа заряда, которая не контролирует состояние аккумуляторной батареи, зарядный ток, величину напряжения в бортовой сети и, кроме того, не позволяет определять ряд неисправностей в цепях. Полную информацию о работе генератора и аккумуляторной батареи можно получить, если оснастить автомобиль амперметром и вольтметром. Амперметр можно подключить к выводам «В+» генератора и «+» аккумуляторной батареи, а вольтметр к выводу «15» выключателя зажигания и «массе».
Амперметр должен иметь двустороннюю шкалу «30 … 0 … 30» А. Можно использовать амперметры электромагнитной или магнитоэлектрической системы как применяемые на автомобилях, так и выпускаемые промышленностью для других целей (например, амперметры типа М2001 и М4233).
Вольтметр должен быть магнитоэлектрической системы с пределами измерений 0 … 20 В. Может применяться автомобильный вольтметр либо вольтметр общего назначения (например, М2001, М4231.27 или М423133).
Сочетание амперметра и вольтметра дает возможность определить практически любую неисправность в системе электроснабжения. Если при включении зажигания и потребителей (например, дальнего света фар) амперметр ничего не показывает или показывает бросок разрядного тока, то неисправность (обрыв или короткое замыкание) находится, скорее всего, в цепях, соединяющих батарею и потребитель.
После пуска двигателя амперметр характеризует режим зарядки батареи и работу генератора. Если при пуске двигателя стрелка амперметра медленно отклоняется в сторону зарядки, возможно, что проскальзывает при водной ремень генератора. Дрожание стрелки амперметра свидетельствует о том, что, вероятно, в генераторе загрязнены контактные кольца или изношены щетки.
Вольтметр при работе двигателя характеризует исправность генераторной установки. Если показания вольтметра малы, это значит, что разрегулирован регулятор напряжения или есть неисправность в генераторе. Высокое напряжение, показываемое вольтметром, свидетельствует о том, что неправильно отрегулирован регулятор напряжения или же нарушены соединения в цепи генератор — регулятор напряжения.

Схема подключения амперметpa и вольтметpa: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — генератор; 3 — монтажный блок; 4 — выключатель зажигания; 5 — контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи, расположенная в комбинации приборов; 6 — амперметр; 7 — вольтметр

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх