安培计分流器英文解释翻译、安培计分流器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 ammeter shunt
分词翻译:
安培计的英语翻译:
ammeter
【化】 ammeter; amperemeter; amperemeter; amperometer
【医】 A. M.; ammeter; amperemeter
分流器的英语翻译:
【计】 diverter
【化】 divider; shunt; splitter
【医】 shunt
专业解析
安培计分流器 (Ānpéi Jì Fēnliú Qì / Ammeter Shunt)
在电学测量领域,安培计分流器(英文:Ammeter Shunt)是一种精密电阻器件,其主要功能是扩展电流表(安培计)的量程,使其能够测量远超出其自身满偏电流的大电流值。
工作原理与核心功能:
- 并联分流原理: 分流器与安培计并联连接在待测电流的电路中。根据并联电路的分流特性,大部分电流($I{total}$)会流经电阻值较低的分流器($R{shunt}$),而只有一小部分按比例缩小的电流($I{meter}$)流经安培计本身。其核心关系由欧姆定律和并联电路电流分配决定:
$$
I{meter} = I{total} times frac{R{shunt}}{R{shunt} + R{meter}}
$$
其中 $R{meter}$ 是安培计的内阻。通过精心设计 $R{shunt}$ 的阻值,使得 $I_{meter}$ 正好落在安培计的量程范围内。
- 量程扩展: 这是分流器最主要的作用。例如,一个满量程为 50mA、内阻为 1Ω 的安培计,并联一个阻值为 0.01Ω 的分流器后,其总测量范围可扩展至约 5A(具体计算需依据上述公式)。分流器上通常标有其额定电流和对应的电压降(如 50A, 50mV),用于指示其设计规格。
- 低阻值高精度: 为了实现有效分流并尽量减少对被测电路的影响,分流器本身必须具有非常低的电阻值(通常在毫欧级甚至更低)。同时,为了确保测量精度,分流器电阻必须高度稳定,温度系数低,并且通常由锰铜等电阻温度系数极低的合金材料制成,以减少温度变化带来的误差。
- 产生可测电压降: 当大电流通过分流器时,会在其两端产生一个与电流成正比的微小电压降($V{shunt} = I{total} times R{shunt}$)。安培计实际上测量的是这个电压降,并根据已知的分流器电阻值($R{shunt}$)和其自身的量程,换算并显示出实际的总电流值($I{total} = V{shunt} / R_{shunt}$)。现代数字仪表或带有分流输入的仪表可以直接利用这个电压信号。
关键特性与应用场景:
- 额定电流与电压降: 分流器最重要的参数是其设计的最大工作电流(额定电流)以及在通过该额定电流时产生的标准电压降(常见的有 50mV, 60mV, 100mV 等)。安培计的量程扩展需与之匹配。
- 精度等级: 分流器有特定的精度等级(如 0.1%, 0.25%, 0.5%),表示其电阻值相对于标称值的允许偏差范围,直接影响整体电流测量的准确度。
- 功率耗散与温升: 大电流通过低阻值分流器时会产生显著的功率损耗($P = I times R_{shunt}$)并导致温升。高质量的分流器设计需考虑散热,确保在额定电流下温升在允许范围内,避免电阻值漂移过大影响精度甚至损坏。
- 应用: 安培计分流器广泛应用于需要测量大电流的场合,例如:
- 电力系统中的直流电流测量(如蓄电池充放电、直流电机电流)。
- 工业设备中的大电流监控。
- 实验室大电流测试环境。
- 电焊机电流测量等。
参考文献与权威来源:
- 《电气与电子术语标准词典》(IEEE Std 100™): 该标准由电气和电子工程师协会(IEEE)制定,是电子电气工程领域的权威术语参考,对“分流器”(Shunt)有明确定义,通常描述为“一种与测量仪器并联连接,用于扩展其量程的器件”。 (参考来源: IEEE Standards Association)
- 美国国家标准与技术研究院 (NIST): NIST 提供电学测量的最高标准,其发布的文档和手册(如关于电阻标准和精密测量的指南)详细阐述了精密电阻器(包括分流器)的设计、校准和溯源要求,是测量准确性的基石。 (参考来源: NIST.gov - Electrical Metrology)
- Keysight Technologies (原安捷伦/惠普) - 测量基础文档: 作为领先的测试测量设备制造商,Keysight 提供的技术白皮书和应用指南(如“电流测量基础”)通常会详细解释分流器的工作原理、选择标准和精度影响因素。 (参考来源: Keysight Technologies - Education & Training Resources)
- 专业电子工程教材: 如《The Art of Electronics》(Paul Horowitz, Winfield Hill) 或 《Electrical Engineering 101》(Darren Ashby) 等经典教材,在讲解电流测量技术时都会涵盖分流器的原理和应用。 (参考来源: 相关教材出版商,如 Cambridge University Press, Newnes/Elsevier)
网络扩展解释
安培计分流器是电流测量系统中的关键组件,其作用与原理可综合以下要点说明:
一、安培计(电流表)的定义
安培计是测量电路中电流强度的仪器,通过检测电流产生的磁场或电压变化实现测量。主要类型包括转动线圈式、转动铁片式等。其核心功能是将电流信号转化为可读数值,通常直接串联在电路中。
二、分流器的作用与原理
- 功能扩展:分流器是一个精密低值电阻(如锰铜合金材质),用于扩展安培计的量程。当被测电流过大时,分流器并联在电流表两端,使大部分电流流经自身,仅小部分通过电流表。
- 测量原理:基于欧姆定律($V = I cdot R$),分流器通过已知电阻值将电流转化为电压信号。例如,若分流器电阻为$R{sh}$,总电流$I{total}$在分流器两端产生的电压为$V = I{total} cdot R{sh}$,电流表通过测量该电压间接计算总电流值。
- 典型参数:分流器输出的标准电压通常为75mV、150mV或300mV,电流表实际作为高精度电压表使用,通过校准将电压值转换为对应的电流读数。
三、系统工作流程
- 并联连接:分流器与安培计并联,安装位置需考虑共模电压影响(如靠近接地端)。
- 电流分配:总电流按分流器和电流表内阻的比例分配。若分流器电阻远小于电流表内阻,则总电流近似等于分流器电流。
- 信号转换:电流表读取分流器电压后,通过公式$I{total} = frac{V}{R{sh}}$计算实际电流值。
四、应用场景
适用于直流大电流测量(如工业设备、电池检测),部分设计通过整流器也可用于交流电路。需注意分流器的功率损耗和温升对精度的影响。
提示:若需具体型号或更详细技术参数,可参考高权威性来源如(分流器原理)和(安培计定义)。
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