アンペアとは（A）
アンペアは電流の単位です 国際単位系（SI）、記号: A、フランスの物理学者にちなんで名付けられ、 数学者アンドレ・マリー・アンペール (1775-1836) 電磁気学を研究し、電気力学の基礎を築いた人。 1881 年の国際電気博覧会で署名された国際条約は、現代の電気科学の創造に対するアンペアの貢献を認識し、電流の電気測定の標準単位としてアンペアを確立しました。
アンペア定義の変換
アンペアの以前の定義では、アンペアは一定の電流であり、無限の長さで無視できる円形断面の 1 つの平行な直線導体に保持され、真空中で 2 m 離れている場合、これらの導体間に生成される力は等しい長さ 10 メートルあたり 7 × XNUMX -XNUMX ニュートンまで。 これは、XNUMX 秒間に流れる XNUMX クーロンの電気量を表します。
2019 年に SI 基本単位 (SI) が再定義されたため、アンペアは 1.602176634 ×10 に等しい基本電荷 e の固定値として再定義されます。 -19クーロン、つまりアンペアは 10 の電流に相当します。 19 基本料金は 1.602 176 634 秒ごとに通過します。
アンペア時（AH）とは
アンペア時、バッテリー容量の単位。 バッテリーを1アンペアで1時間放電すると、容量は1アンペア時になります。 1アンペア時は3クーロンに相当します。 アンペア時が長いバッテリーは、より多くの電荷を保持します。
アンペアアワーは、バッテリーが正確に 5 時間に提供できるアンペア数を消費者に伝えるために使用される定格です。 個人用気化器で使用されるような小さなバッテリーや、標準の AA サイズのバッテリーでは、アンペアアワー定格は通常、ミリアンペアアワー (mAh) で表されます。 大型バッテリーの場合、定格は Ah と省略されます。 ほとんどのディープ サイクル バッテリーは、複数の C 定格での Ah 定格を教えてくれます。 C定格は、バッテリーが非常に特定の期間に提供できるアンペア時間数を示します. たとえば、C/26.8 では、バッテリーは安全に 26.8 アンペア時を提供できます。 これは、5 時間の間に 36 アンペアを供給することを意味します。 一方、同じバッテリーで 100 アンペア時を 20 時間安全に提供できます。 バッテリーの使用量 (毎日か散発的か) に応じて、異なる C 定格のアンペア時間を比較する必要があります。 ただし、どの C レーティングを使用すればよいかわからない場合は、C/XNUMX を使用することをお勧めします。C/XNUMX はその中間であり、バッテリー性能の一般的な感覚が得られるからです。
マルチメータはどのようにアンペア電流を測定しますか？
マルチメータ、マルチメータ、トリプルメータ、マルチメータなどとも呼ばれるマルチメータは、パワーエレクトロニクスやその他の部門で不可欠な測定器です。 一般的に、主な目的は、電圧、電流、抵抗を測定することです。
マルチメータは、磁電電流計（メータヘッド）、測定回路、選択スイッチで構成されています。 選択スイッチの変換により、DC電流、DC電圧、AC電流、AC電圧、抵抗、オーディオレベルなどを測定するのに便利です。また、AC電流、容量、インダクタンス、および半導体のいくつかのパラメータを測定できるものもあります（ βなど）待ってください。
マルチメータで電流を測定する場合、DCとACを区別する必要があります。 以下は、デジタルマルチメータの説明です。
電圧計の原理
発生する磁力が大きいほど、電圧計のポインタの揺れが大きくなります。 電圧計には磁石とワイヤーコイルがあります。 電流を流した後、コイルは磁場を生成します。 コイルに通電すると、電流計と電圧計のヘッダー部分である磁石のたわみの影響が発生します。
電圧計は測定する抵抗と並列に接続する必要があるため、高感度電流計を直接電圧計として使用すると、メーターの電流が大きくなりすぎて、メーターが焼損します。 このとき、電圧計の内部回路と直列に大きな抵抗を接続する必要があります。 、この変換後、電圧計が回路に並列に接続されている場合、メーターの両端に印加される電圧のほとんどは、抵抗の機能によりこの直列抵抗によって共有されるため、メーターを通過する電流は実際には非常に小さいので、普通に使用できます。
電流計とは何ですか、電流計の構造と機能
電流計の構造と機能
「電流計」とも呼ばれる電流計は、回路の電流を測定する電気機器です。
電流計は、AC電流計、DC電流計、ACおよびDCエネルギーメーターのXNUMXつのカテゴリに分類できます。 これらのXNUMX種類の電流計は、電気機器や回路で測定される回路と直列に使用されます。
電流計測定基本回路
1.直流電流計は、主に磁電計の測定機構を採用しています。
一般に、マイクロアンペアまたはミリアンペアのオーダーの電流を直接測定できます。 より大きな電流を測定するには、電流計に並列抵抗（シャントとも呼ばれます）が必要です。
2.交流電流計は、主に電磁計、電気計、整流器計の測定機構を採用しています。
電磁測定機構の最小範囲は約数十ミリアンペアです。 範囲を広げるには、コイルの巻き数を比例して減らし、ワイヤを太くする必要があります。
電気測定機構を使用して電流計を形成する場合、可動コイルと静的コイルが並列に接続され、最低範囲は約数十ミリアンペアです。
範囲を広げるには、静的リングの巻数を減らしてワイヤを太くするか、XNUMXつの静的リングを直列から並列に変更すると、電流計の範囲がXNUMX倍になります。
整流器メーターでAC電流を測定する場合、ACが正弦波の場合にのみ、電流計の読み取り値が正しくなります。
シャントを使用して範囲を拡大することもできます。 また、高周波電流は熱電計測定機構で測定することもできます。
電力系統で使用される大規模なAC電流計は、ほとんどが5Aまたは1Aの電磁電流計であり、適切な電流変換比の変流器が装備されています。
3. ACおよびDC電流計は、DC電流とAC電流の両方を測定できます。
電流計はどのように機能しますか
電流計の動作原理は、電圧計の動作原理と同じです。 電圧計と電流計はどちらもメーターヘッドと抵抗で構成されています。
メーターに電流が流れると、アンペールの力の作用でポインターがたわみます。 この時点でメーターに目盛りがある場合、目盛りは電流計である現在の値です。 目盛りが電圧値の場合、それは電圧計です。
一般的に、メーターを測定に使用する場合、範囲は非常に狭くなり、実際の測定範囲では不十分であるため、メーターを変更する必要があります。
電流計は抵抗器と並列に接続されたメーターヘッドで構成され、電圧計は抵抗器と直列に接続されたメーターヘッドで構成されます。
ホールセンサー（アンペアクランプ）
クランプ型電流計は、回路の電流値を測定するために使用される電流計の一種で、電流クランプと呼ばれます。 電気電子工学では、電流クランプ（または電流プローブ）は、電気デバイスの周囲の導電体をクランプする1000つのオープナブルを備えたクランプオンプローブであり、プローブはデバイスの導電性部分と接触している必要はありません。つまり、切断する必要はありません。デバイスのリード線は、導体の電流の特性を測定するためのプローブの挿入に使用されます。 電流クランプは、正弦波電流（交流（AC））を測定するために一般的に使用されます。 より高度なテスト機器を使用すると、位相と波形もテストできます。 一般的に、非常に高い交流（XNUMXA以上）は簡単に測定できますが、直流と非常に低い交流（ミリアンペアレベル）は正確に測定するのが困難です。
製品記述
クランプ電流計は非常に一般的な測定器です。 技術はますます成熟し、精度はますます高くなっています。 クランプ電流計の基本原理は変流器に相当し、ジョーを通過する測定されたワイヤは変圧器の一次側に相当します。 一次側に電流が流れると、二次側が電圧を誘導して電流を発生させます。 次に、電流を測定するためのさまざまな回路を追加して、クランプオン電流計を形成します。 クランプ電流の最大の利点は、配線、オンライン検出、および便利な測定が不要なハンドヘルド機器であるということです。 電力、エネルギー、運輸、エレベーターなどの産業で広く使用されています。
つかいます
通常、通常の電流計で電流を測定する場合、電流計を接続して測定する前に回路を遮断する必要があり、非常に面倒で、モーターの正常な動作ではこれができない場合があります。 この時点で、回路を壊すことなく電流を測定するためにクランプオン電流計を使用する方がはるかに便利です。
type
現在の変圧器
このタイプのクランプ電流計は、変流器と電流計で構成されています。 レンチを締めると、変流器の鉄心を開くことができます。 測定された電流が流れるワイヤーは、鉄芯の開口部を切断せずに通過でき、レンチを離すと鉄芯が閉じます。 鉄心を通過する被試験回路線は変流器の一次コイルとなり、電流を流すことで二次コイルに電流を誘導します。 二次コイルに接続された電流計が表示されるように-テスト中のラインの電流を測定します。 クランプメーターは、スイッチをシフトすることでさまざまな範囲に変更できます。 ただし、ギアシフト時に電源を入れたまま運転することはできません。 クランプメーターの精度は一般的に高くなく、通常は2.5〜5です。使用の便宜のために、メーターにはさまざまなレベルの電流と電圧を測定するためのさまざまな範囲のスイッチもあります。
鉄バーニア電流クランプ
このタイプの電流クランプは、テスト機器の中央にある磁束が読み取り値の鉄のバーニアを直接駆動し、DCまたはAC電流の測定に使用され、真の非正弦波AC波形のRMS値を提供します。 ただし、物理的なサイズが原因で、通常、100Hz以上の電力伝送周波数に制限されます。
ホール効果
ホール効果タイプは、より感度が高く、DCとACの両方を測定でき、キロヘルツ（KHz）範囲でより一般的に使用されます。 このタイプは通常、オシロスコープやハイエンドのコンピュータベースのデジタルマルチメータで使用されており、これらXNUMXつのタイプの電流クランプの実際の範囲はますます一貫しています。
マルチコアテストタイプ
従来のクランプオン電流計は、単一の導体の電流をテストするためにのみ使用されます。これは、2つ以上が配置されている場合、異なる導体の周囲の磁場が互いに打ち消し合うためです。 比較的最近の開発は、いくつかのセンサーコイルを備えたクランプメーターです。 このタイプは、標準の3つまたはXNUMXつの単相導電性ケーブルにクランプして、負荷を流れる電流を読み取ることができます。 このタイプは拡張アプリケーションであり、現在は商品化されていませんが、理論的には実現可能であり、特殊な分野に適用されます。
選択
- クランプ式電流計は数アンペアから数千アンペアまでの広い範囲があり、適切な範囲を選択する必要があります。 小さな範囲を使用して大電流を測定しないでください。そうしないと、メーターが焼損し、大きな範囲を使用して小電流を測定することはできません。そうしないと、大きな測定誤差が発生します。
- クランプ電流計の機能は純粋なACまたはACおよびDCですか？ 電圧、抵抗、小電流機能など他の機能はありますか？ それは私たちのニーズを満たすことができますか？
- クランプ電流計の精度が現在の測定精度のニーズを満たすことができるかどうか。
- クランプ電流計の定格電圧は、測定する必要のあるラインの電圧よりも高くする必要があります。
- クランプオン電流計のジョーのサイズ。 太いワイヤーで測定する場合は、クランプオン電流計のジョーを大きくする必要があります。
使用上の注意
クランプ電流計は大電流を測定する装置であるため、精度と安全性の両方を考慮する必要があります。 通常はさらにチェックする必要があります。問題が見つかった場合は、時間内に再校正するために測定部門に送信してください。 使用中は、次の問題に注意する必要があります。
（1）クランプ式電流計を使用する前に、被試験ラインの電圧と、測定者の安全に関係するクランプ式電流計の定格電圧よりも低いかどうかを知る必要があります。測定機器の安全性。 高圧線の電流を測定する場合は、絶縁手袋、絶縁靴、絶縁パッドなどの保護具を着用する必要があります。
（2）原則として、クランプオン電流計は裸線電流を測定しません。 測定する必要がある場合は、より厳しい絶縁対策を講じる必要があります。 クランプ電流計が電源のハイエンドでテストしているとき、絶縁が良くないと、電圧が人体と地面の間にループを形成し、危険を引き起こすためです。
（3）ジョーの絶縁体が脱落したり、ひびが入ったりしていないか、必ず確認してください。摩耗している場合は、使用前に修理する必要があります。
（4）測定中にジョーからの電磁ノイズが聞こえたり、クランプ電流計を持っている手がわずかに振動したりする場合は、ジョーの端面がしっかりと結合していないか、錆びや汚れがある可能性があります。 、すぐに清掃する必要があります。そうしないと、測定が不正確になります。
（5）電流で測定する場合は範囲を変更できません。 電流を切断してから、範囲を変更する必要があります。 そうしないと、クランプ電流計が損傷しやすくなり、測定担当者の安全が損なわれます。
（6）シールド線の電流による磁界がシールド層を通過してクランプ電流計の鉄心に到達できないため、クランプ電流計ではシールド線を測定できず、正確な測定ができません。
デジタルクランプ電流計
デジタルクランプ型電流計は、主に変圧器型クランプヘッドまたはホール型クランプヘッド（固定ジョー、可動ジョー、ホール磁気センサーを含む）、ジョートリガー、機能範囲選択スイッチ、測定回路、デジタル電圧基本で構成されています。 テーブル（DVM）およびその他のコンポーネント。
（1）トランス式クランプヘッド：構造、原理、機能はポインタクランプ式電流計のクランプヘッドと同じです。前章の関連内容を参照してください。 このクランプヘッドはAC電流のみを検出できます。
（2）ホール型クランプヘッド：クランプ状の磁気コアを張力構造にし、ホール磁気センサー（磁場とその変化を検出できるホール効果に基づく）をクランプに配置します-成形冷間圧延ケイ素鋼板クランプコアは、測定される電流が流れるワイヤの外側にクランプされます。 ワイヤに電流が流れると、クランプコアに磁界が発生します。 そのサイズは、ワイヤを流れる電流のアンペアターンに比例します。 この磁場はホール素子に作用し、対応するホール電位を誘導し、その中に流れる電流を測定することができます。 このクランプヘッドは交流を検出できます。 DC電流も検出できます。
（3）測定回路：さまざまな機能コンバーターを含み、そのタスクは、測定されるさまざまな電気的パラメーターを、デジタル電圧基本計で受け入れることができる小さなDC電圧信号に変換することです。
シャントは、DC電流を測定するための機器であり、DC電流が抵抗器を通過するときに抵抗器の両端に電圧が発生するという原理に従って作成されます。
シャントは通常、低抵抗の固定値で電流範囲を拡大するために使用されます。 通常、電流計または検流計の可動コイルと並列に接続されます。 メーターの内側と外側の接続にはXNUMXつのタイプがあります。
シャントとは
shuntEditの方法を選択します
（1）使用する電流計（または電流-電圧二重目的計）のダイヤルに記載されているmV番号に応じて、シャントの定格電圧降下仕様を選択します（75mVまたは45mVが一般的に使用されます）。 使用する電流計にこの値がない場合は、次の式を使用して表の電圧制限を計算し、シャントの定格電圧降下仕様を選択します。
電圧制限（mV）=電流計のフルスケールでの電流（A）×電流計の内部抵抗（Ω）x 1000
（2）拡張する電流範囲に応じてシャントの定格電流仕様を選択してください。
（3）選択したシャントのXNUMXつの電流端子をそれぞれ電源と負荷に接続し、電位端子を電流計に接続します。 電流計の端子の極性を接続する必要があり、電流計の範囲がシャントで校正された電流に拡大されることに注意してください。 価値。
シャントエディット使用後の電流計倍数の計算方法
モーターテスト測定では、電流計に複数のシャントが装備されていることが多く、広い測定範囲で必要な測定精度を確保するという問題を解決します。 このとき、使用するすべてのシャントの定格電圧降下は、装備されている電流計の定格電圧降下と同じである必要があります（75mVなど）。 このように、シャントが選択された後、電流計のフルスケールは選択されたシャントの定格電流値であり、電流計の倍数（つまり、ダイヤルスケールのXNUMX目盛りあたりの電流数）が定格です。シャントの電流をダイヤルスケールの合計目盛り数で割った値。
DC電流測定用のシャントは、スロット付きとスロットなしで利用できます。 シャントにはマンガン-ニッケル-銅合金の抵抗ロッドと銅のストリップがあり、ニッケルでメッキされています。 定格電圧降下は60mVですが、75、100、120、150、300mVとしても使用できます。
スロットシャントは、5A、10A、15A、20A、および25Aの定格電流で使用できます。
スロットなしシャントは、標準間隔で30 A〜15kAの定格電流で使用できます。
実用化
数十アンペア、さらには数百アンペアなどの大きなDC電流を測定するには、電流を測定するためのこのような広い範囲の電流計がない場合はどうすればよいですか？ これには、シャントを使用する必要があります。 これは短い導体であり、さまざまな金属または合金でできており、端子にも接続されています。 そのDC抵抗は厳密に調整されています。 DC回路に直列に接続すると、DC電流がシャントを通過し、シャントの両端がミリボルトレベルを生成します。DC電圧信号により、シャントの両端に接続されたメーターのポインターがスイングし、読み取り値がDC回路の電流値です。 いわゆるシャントは、メーターの表示を駆動するために小さな電流を分割することです。 この小さな電流（mA）と大きなループ（1A-数十A）の電流の比率が小さいほど、電流計の読み取りの直線性が高くなり、精度が高くなります。 これは電気回路の一般的な製品であり、雷保護のためのシャント対策があります。
電流計にはさまざまなサイズがありますが、実際のメーターヘッドは標準のミリボルト電圧計です。 たとえば、75mvのフルスケールの電圧計。 次に、この電圧計を使用して20Aの電流を測定します。たとえば、電流が75Aを流れるときに20mvの電圧降下を生成するシャント抵抗を装備する必要があります。これは75mvシャントとも呼ばれます。
シャントは、非常に大きな電流を流すことができる抵抗器です。 一般に、15Aまたは20Aおよび35Aの電流計にはシャントが必要です。 シャントのインピーダンス=メーターマークのフルスケール電圧/メーターのフルスケール電流。 たとえば、20A電流計のシャント抵抗= 75mv /20A=0.00375Ω。 インピーダンスが一定になった後、オームの法則U = IRに従って、電流は電圧に比例し、電流は線形であり、電圧も線形であるため、75mvのフルスケールを使用できます。電圧計は電流を表示します。 したがって、使用される電流計は実際には電圧計です。
大交流電流の測定方法は？ 変流器を使用すると、大電流は特定の変換比で5アンペア未満の小電流に変換されるため、小範囲のAC電流計を使用して大電流を測定できますが、測定電流にその比を掛ける必要があります。
ワイヤーの安全な電流容量はどれくらいですか？
電気機器のラインは、通常、プラスチックまたはゴムのワイヤーで絶縁されています。 スイッチを閉じると、電線を介して電気機器に電流が流れ、電気機器が動作します。 電線自体に抵抗があるため、電流を流すと発熱し、発生した熱は電線の絶縁層を介して空気中に放散されます。 ワイヤーから放出される熱がワイヤーを通過する電流によって生成される熱と正確に等しい場合、ワイヤーの温度は上昇しなくなり、このときの電流値はワイヤーの安全な電流容量です。
ヒューズの正しい選び方
ヒューズ、学名ヒューズは、低電圧電線で使用される過負荷ヒューズです。 これは、短絡や深刻な過負荷を防ぐために使用される保護装置です。
電力量計が設置されているすべての家庭では、一般に、家庭全体の電気配線を保護するために、電力量計の後ろのナイフスイッチにヒューズが取り付けられています。 もちろん、ヒューズは、キッチン、寝室、居間などの他の重要な支線に取り付けて、マルチレベルの保護を形成することもできます。
ヒューズを選択するときは、ヒューズの定格電流がヒューズラインの安全電流容量と同じであることに注意する必要があります。 たとえば、計算によると、家庭用電気回路の最大電流は10アンペアであるため、このファミリのナイフスイッチで定格電流が10アンペアのヒューズを選択する必要があります。
DCアンプとACアンプの違い
最大の違いは、XNUMXつはDCで、もうXNUMXつはACです。
回路図にはいくつかの違いがあります
DC増幅器は、DC信号または非常にゆっくりと変化するAC信号を増幅することができ、自動制御機器、医療用電子機器、および電子測定機器で広く使用されています。 一般的に使用されるDCアンプ回路には、シングルエンドDCアンプ、差動DCアンプ、および変調DCアンプが含まれます。
ACアンプは、基本的なオペアンプとフィードバックネットワークで構成されています。 コンデンサのDCブロッキング効果により、ドリフトとノイズを低減できます。
RVやボートなどのモバイルアプリケーションの場合、コンセントの定格はアンペア、50アンペア、30アンペア、20アンペアです。 これらは、ブレーカーが飛び出す前にこれらのコンセントが提供できる最大アンペア定格です。 多くの人がこれらのアンプをバッテリーアンプと混同していますが、それらはより高い電圧のACです。
電気システムの設計でアンペア数が重要なのはなぜですか？
電気システムを設計するときは、安全を維持するために使用する必要のあるワイヤのサイズを理解するためにアンペアを考慮することが重要です。
より高いアンプはより大きなワイヤーを必要とします
ご存知かもしれませんが、アンペアが高いほど、システムに安全にサービスを提供するために必要なワイヤが大きくなります。 高品質の電力を供給するだけでなく、電気火災を防ぐために、ワイヤーとケーブルのサイズを適切に設定する必要があります。
より高いアンペアは電圧降下を増加させます
ケーブルの端の電圧がケーブルの最初の電圧よりも低い場合、電圧降下が発生します。 たとえば、このドロップは通常、長いケーブルの端で発生します。
電圧降下を減らす最も簡単な方法は、導体（またはワイヤ）の直径を大きくすることです。 すべてのケーブルは回路の流れに対してある程度の抵抗を生み出しますが、電気システムを設計するときは、抵抗を減らすためにすべての手順を実行することが重要です。
最後に、RVや船舶の用途では、人々はバッテリーの電力を節約しようとします。 したがって、アンペアが高いほど、より多くのバッテリー電力を消費することを覚えておくことが重要です。
電気システムの設計でアンペア数が重要なのはなぜですか？
電気システムを設計するときは、安全を維持するために使用する必要のあるワイヤのサイズを理解するためにアンペアを考慮することが重要です。
より高いアンプはより大きなワイヤーを必要とします
アンペアが高いほど、システムに安全にサービスを提供するために必要なワイヤが大きくなります。 高品質の電力を供給するだけでなく、電気火災を防ぐために、ワイヤーとケーブルのサイズを適切に設定する必要があります。
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