 |
амперметра с шунтом предельного амперметра
|
|
|
|
амперметра с шунтом предельного амперметра
Расчет для многопредельного ступенчатого шунта аналогичен. Шунты бывают внутренние, вмонтированные в корпус прибора, и наружные. Наружные шунты подразделяют на индивидуальные и взаимозаменяемые (калиброванные). Индивидуальные шунтыприменяют к конкретным измерительным механизмам. Взаимозаменяемые шунты изготовляют на номинальные токи и падения напряжения: 60, 75, но допускают значения 100, 150, 300 мВ; применяютшунты к измерительным механизмам, рассчитанным на такие же падения напряжения. Внутренние шунты изготовляют на токи примерно до 50 А, наружные - на токи до 10 000 А. Наружные шунты обычно присоединяются к механизму двумя калиброванными проводниками с общим сопротивлением 0, 035 Ом. Классы точности шунтов - 0, 02; 0, 05;. 0, 1; 0, 2; 0, 5 - показывают допустимое отклонение сопротивления шунта от номинального значения, выраженное в процентах. Применение шунтов позволяет расширить пределы измерения амперметров, но приводит кувеличению мощности потребления, снижению точности, измерения и чувствительности. Для понижения; температурной погрешности, вызванной изменением сопротивления обмотки рамки и пружин подвижной, части измерительного механизма при протекании тока, последовательно с рамкой включается добавочное сопротивление из манганина.
Вольтметры. Магнитоэлектрический измерительный механизм с включенным последовательно добавочным резистором может быть использован как вольтметр для измерения напряжения. Вольтметр подключается параллельно к объекту измерения. В измерительной цепи вольтметра происходит преобразование измеряемого напряжения в ток, необходимый для отклонения подвижной части измерительного механизма.
|
|
|
Предел измерения вольтметра, зависит от тока полного отклонения подвижной части и внутреннего сопротивления вольтметра (суммы сопротивлений обмотки рамки, пружин и резистора ):
(2. 14)
Ток полного отклонения рамки магнитоэлектрических вольтметров составляет примерно 50 мА.
Для изменения предела измерения напряженияU последовательно с вольтметром включается добавочный резистор, значение которого при заданном значении 1у определяется из выражений
(2. 15)
где - коэффициент расширения предела измерения вольтметра или множитель шкалы.
В многопредельных вольтметрах (рис. 2. 8) используют ступенчатое включение резисторов и для соответствующих пределов измерения напряжений при заданном токе рамки сопротивления добавочных резисторов рассчитываются по формулам:
либо (2. 16)
либо (2. 17)
где - коэффициенты расширения пределов.
Рисунок 2. 8 – Схема трехпредельного вольтметра
Добавочные резисторы в основном изготовляют из манганинового провода, намотанного на круглые или плоские каркасы из изоляционного материала. Они могут быть как внутренними (до 600 В), так и наружными (до 1500 В). Наружные добавочные резисторы, в свою очередь могут быть индивидуальными и взаимозаменяемыми на номинальные токи 0, 5; 1; 3; 7, 5; 15 и 30 мА.
Магнитоэлектрические вольтметры имеют равномерную шкалу, высокую точность, большую чувствительность, но малое внутреннее сопротивление. Диапазон измеряемых ими напряжений лежит в пределах от микровольт до 1, 5 кВ
2. 3 Комбинированные аналоговые измерительные приборы
Комбинированный аналоговый измерительный прибор - ампервольтомметр (авометр) является универсальным многопредельным прибором, с помощью которого возможны приближенные измерения токов, напряжений в цепях постоянного и переменного тока частотой от 20 Гц до 20 кГц, и выше, сопротивлений постоянному току и емкости. В универсальном измерительном приборе используют магнитоэлектрический измерительный механизм (микроамперметр), например с током полного отклонения подвижной части 50 мкА и падением напряжения 75 мВ, который может при помощи переключающего устройства соединяться с различными измерительными цепями.
|
|
|
При измерении постоянного тока параллельно микроамперметру включаются многоступенчатые шунты, а при измерении постоянного напряжения последовательно с микроамперметром - добавочные резисторы. Таким образом, в режиме измерения постоянного тока и напряжения авометр работает как многопредельный магнитоэлектрический амперметр и вольтметр (см. пар-ф 2. 2 ).
При измерении переменных токов и напряжений звуковых частот используют многопредельные выпрямительные амперметры и вольтметры, представляющие собой сочетание шунтов или добавочных резисторов, полупроводниковых одно- или двухполупериодных выпрямителей и магнитоэлектрического микроамперметра. Показания выпрямительных приборов соответствуют средневыпрямленному значению измеряемого напряжения или тока, т. е. магнитоэлектрический измеритель усредняет значение предварительно выпрямленного тока.
На рис 2. 9, а, б представлены схема однополупериодного выпрямления и временные диаграммы изменения выпрямленного тока. В цепи однополупериодного выпрямления ток через микроамперметр, включенный последовательно с диодом , протекает только в положительный полупериод напряжения . В отрицательный полупериод, для которого сопротивление диода очень велико, ток протекает через диод Д2, защищая тем самым диод от пробоя. Сопротивление , включенное в цепь встречного диода и равное сопротивлению микроамперметра делает входное сопротивление цепи в обоих направлениях одинаковым. Подвижная часть магнитоэлектрического микроамперметра из-за своей инерционности при частотах от 20 Гц и выше не успевает следовать за мгновенными значениями вращающего момента, поэтому реагирует на среднее значение момента:
(2. 18)
где - мгновенное значение момента; - среднее значение тока , протекающего через микроамперметр.
Из равенства следует, что
(2. 19)
где - чувствительность прибора к току.
В случае однополупериодного выпрямления (рис. 2. 9, б)
(2. 20)
|
|
|
