Для расширения пределов ИМ (измерительного механизма) применяются:

- шунты – для расширения пределов измерения по току (в амперметрах);

- добавочные сопротивления – для расширения пределов измерения по напряжению (в вольтметрах);

- делители напряжения – при измерении напряжения в электронных вольтметрах.

Амперметр в измерительную цепь включают последовательно с другими проводниками. Для того чтобы включение амперметра не искажало значение измеряемого тока, его сопротивление должно быть очень малым по сравнению с сопротивлением нагрузки. В том случае, когда нужно измерить ток во много раз больший, чем тот, на который рассчитан амперметр, параллельно с амперметром включают сопротивление шунта.

Вольтметр включают параллельно измеряемому участку цепи. Для того чтобы не искажать результат измерения, его сопротивление должно быть очень большим по сравнению с сопротивлением этого участка. В том случае, когда нужно измерить напряжение во много раз большее, чем то, на которое рассчитан вольтметр, последовательно с измерителем включают добавочное сопротивление.

Расчет сопротивления шунта

Шунт – это дополнительное сопротивление, включаемое параллельно амперметру (рис.2) с тем, чтобы через это сопротивление шла бóльшая часть измеряемого тока I. По-другому шунт – это резистор (рис.2) с сопротивлением значительно меньшим, чем сопротивление рамки подвижной части ИМ магнитоэлектрической системы.

Т. к. соединение параллельное, то

Или

Отсюда

Из первого закона Кирхгофа

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Поэтому

где – шунтирующий коэффициент, показывающий во сколько раз расширяется предел измерения амперметра по току.

Т. о., выражение для сопротивления шунта (рис.2)

Шунты изготавливают из манганиновой проволоки, ленты или стержней, укрепленных между массивными наконечниками.

Индивидуальные шунты устанавливают внутри прибора и градуируют с этим прибором. Они могут иметь один или несколько пределов измерений. Применяют индивидуальные шунты при измерениях токов до 50 – 100 А.

Наружные шунты (магазины шунтов) используют при больших токах.

Взаимозаменяемые (калиброванные) шунты применяют с любыми приборами, имеющими предел измерения, равный падению напряжения, указанному на шунте.

Падение напряжения на шунтах стандартизировано и составляет 30, 45, 75, 100, 150 или 300 мВ при номинальном значении тока. Погрешность шунтов колеблется от 0,005 до 0,5%.

Расчет сопротивления добавочных резисторов

Магнитоэлектрический измеритель при непосредственном включении в цепь для измерения напряжения может быть использован только в качестве милливольтметра с пределом измерения, равным напряжению полного отклонения стрелки прибора . Для расширения предела измерения по напряжению последовательно с измерительным механизмом включают одно или несколько добавочных сопротивлений. При этом часть измеряемого напряжения падает на добавочных сопротивлениях.

Ток через измеритель и добавочное сопротивление (рис.3) имеет одно значение

Отсюда

где .

Тогда можно определить значение добавочного сопротивления для схемы, изображенной на рис.3

где – коэффициент добавочного резистора, показывающий, во сколько раз увеличивается предел измерения по напряжению.

Т. о., выражение для расчета добавочного сопротивления имеет вид

Постоянная ИМ по току:

Постоянная амперметра по току:

Мощность, потребляемая амперметром при номинальном значении тока :

Постоянная ИМ по напряжению:

Постоянная вольтметра по напряжению:

Мощность, потребляемая вольтметром при номинальном значении напряжения :

Список рекомендуемых источников

1. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www. gost. ru/wps/portal

2. Общероссийский классификатор стандартов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www. gostedu. ru

3. Технические нормативы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www. norm-load. ru

4. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах. Учебное пособие / Под. ред. Б. Н. Тихонова. – М.: Горячая линия-Телеком, 2007. – 374 с.

5. Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учеб. пособие для студ. втузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2005.

6. Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: учеб. для вузов/ Г. Д. Крылова. - 3-е изд., перераб. и доп.. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. - 671 с.

7. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах: Учеб. для вузов / Под ред. Нефедова. – М.: Высшая школа, 2005. – 599 с.

8. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах: Учеб. для вузов / Под ред. Нефедова. – М.: Высшая школа, 2001. – 383 с.

9. Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов / Б. Я. Авдеев и др.; Под ред. Е. М. Душина. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1987.

Периодические издания

1. Законодательная и прикладная метрология

2. Вестник технического регулирования

3. Мир стандартов

4. Мир измерений

5. Стандарты и качество

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5

Основные порталы (построено редакторами)