Šiame straipsnyje sužinome, kaip sukurti paprastą kintamosios srovės ampermetro grandinę, kurią galima naudoti buitinių 220 V arba 120 V prietaisų srovės suvartojimui patikrinti.
Pagrindinė didelių mėnesinių sąskaitų už komunalines paslaugas priežastis yra didelės elektros įrangos, pvz., šaldytuvų, skalbimo ir džiovinimo mašinų, indaplovių ir kt., naudojimas. Šie prietaisai, kurie anksčiau buvo pažangiausi ir efektyviai naudojo energiją, senstant pradeda vartoti vis daugiau energijos.
Vienas iš būdų taupyti elektros išlaidas – rečiau naudoti didelius prietaisus. Tačiau pertraukiamas prietaisų, tokių kaip šaldytuvai ir šaldikliai, naudojimas gali būti nepriimtinas.
Natūralu, kad norėdami sužinoti, kurie prietaisai yra atsakingi už dideles elektros sąskaitas, rinkitės patikimą multimetrą. Bet jūs suprantate, kad skaitiklio kintamosios srovės diapazonas yra apribotas iki kelių miliamperų.
Kadangi norint atlikti kintamosios srovės stiprintuvo matavimą, reikalingi didelės galios rezistoriai, mažesni multimetrai nėra skirti dideliems srovės kiekiams aptikti.
Įspėjimas: toliau paaiškinta grandinė nėra izoliuota nuo kintamosios srovės tinklo, todėl ją ypač pavojinga liesti, kai ji neuždengta ir įjungta. Naudojant ar bandant šią įrangą griežtai rekomenduojama laikytis atsargumo priemonių.
Grandinės aprašymas
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje pavaizduota pagrindinė ampermetro grandinė. Rezistorius (R) yra nuosekliai sujungtas su apkrova šioje grandinėje. Serijinis rezistorius visada turi būti nuosekliai sujungtas su apkrova ir priimti visą į jį tiekiamą srovę.
Pagal Ohmo dėsnį įtampos kritimas susidaro, kai srovė teka per varžą. Šis įtampos kritimas, kuris išsivysto per varžą, yra tiksliai proporcingas per jį tekančiai srovei. Dabar atminkite, kad visi voltmetrai, įskaitant kintamosios srovės, rodo tik nuolatinės srovės rodmenis.
Tai reiškia, kad prieš įvesties kintamosios srovės signalą galima tiekti į nuolatinės srovės matuoklį, jį reikia ištaisyti į DC, kad ampermetras galėtų jį nuskaityti. Norint sukurti teisingą per jį tekančios srovės vaizdą, serijinis rezistorius turi pakankamai sumažinti įtampą.
Be to, serijinio rezistoriaus galia turėtų būti kuo mažesnė. Be to, pasipriešinimo vertė turėtų būti pakankamai maža, kad didžioji įtampos dalis būtų išmesta per faktinę apkrovą.
Rezistoriaus vertės apskaičiavimas
Pavyzdžiui, įsivaizduokime, kad mūsų grandinės nuoseklioji varža 'R' yra 1 omai, o srovė 'I' yra 1 amper, teka per apkrovą. Įtampos kritimas (E) per rezistorių pagal Ohmo dėsnį bus toks:
- E = I x R = 1 (amp) x 1 (omai) = 1 (voltas)
- Naudodami Ohmo galios dėsnį (P = I x E), gauname:
- P = 1 x 1 = 1 vatas
- Remiantis pirmiau pateiktais skaičiavimais, galime daryti prielaidą, kad jei naudojamas 220 V, 1 amperų apkrova, 1 omo serijos rezistorius nukristų apie 1 voltą.
Dabar tarkime, jei apkrova yra 500 vatų šaldytuvas, kurio maitinimo įtampa yra 220 V.
Esant tokiai situacijai, srovė, einanti per rezistorių, būtų 500 / 200 = 2,27 amperų
Vėlgi, išspręsdami Ohmo dėsnį, galime apskaičiuoti rezistoriaus vertę, kad gautume optimalų 1 V kritimą.
- E = I x R
- 1 = 2,27 x R
- R = 1 / 2,27 = 0,44 omo,
- galia arba rezistoriaus galia būtų P = 1 x 2,27 = 2,27 vatai arba tiesiog 3 vatai.
Tačiau yra viena problema. Kadangi mūsų grandinėje naudojamas tiltinis lygintuvas, skirtas kintamosios srovės įtampai per rezistorių paversti nuolatinės srovės potencialu, kiekvienam kintamosios srovės ciklui visada turime du nuoseklius diodus. Kadangi kiekvienas diodas nukris 0,6 V, iš viso šiuose dioduose nukris 0,6 + 0,6 = 1,2 V.
Todėl, norint pasiekti efektyvų 1 V per skaitiklį, rezistorius turi sugebėti išvystyti 1 + 1,2 = 2,2 V potencialo kritimą.
Grįžtant prie ankstesnio skaičiavimo, serijos rezistoriaus vertė 500 vatų prietaisui dabar būtų:
- R = 2,2 / 2,27 = 0,96 omo.
- Galia = 2,2 x 2,27 = 4,99 vatai arba tiesiog 5 vatai.
Tai reiškia, kad norint išmatuoti srovę, praeinančią per 500 vatų prietaisą, serijinis rezistorius mūsų kintamosios srovės ampermetro grandinėje turi būti 0,96 omo ir 5 vatų.
Dalių sąrašas
Toliau pateikiamos dalys, reikalingos paprastai kintamosios srovės ampermetro grandinei sukurti:
- Rezistorius 1 Ohm 5 W = 1 Nr
- 1N5408 diodai = 4 nr
- Dviejų jungčių kištukas = 1 Nr
- 1 V FSD judančios ritės matuoklis = 1 Nr
- 3 kontaktų lizdas apkrovai = R (apkrova) diagramoje gali būti pakeistas 3 kontaktų lizdu, skirtu įskiepiui esant norimai apkrovai.
