Литература: /1; 2; 3; 4; 5; 7/.

Литература: /1; 2; 3; 4; 5; 7/.

 

Лабораторная работа 4

РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЕРМЕТРОВ

Цель: ознакомится с методами расширения пределов измерения амперметров, рассчитать значение добавочного сопротивления.

 

Основные сведения

Для изменения измеряемой величины в заданное число раз применяются измерительные преобразователи. Их применение позволяет расширить пределы измерения прибора.

Расширение пределов измерения может осуществляться несколькими способами:

- применением шунта;

- применением измерительных трансформаторов тока;

- применением измерительных усилителей.

Шунты. Применяются в случае необходимости иметь в измерительном механизме ток в n раз меньше измеряемого тока, при этом сопротивление шунта составит величину, вычисляемую по формуле, представленной ниже:

 

                                            (4. 1)

n – коэффициент шунтирования;

R_а – внутреннее сопротивление амперметра;

I – сила тока в цепи;

І_а – предел измерения амперметра.

 

Рисунок 4. 1 – Схема включения измерительного механизма с шунтом.

 

Измерительные трансформаторы. Используются как преобразователи больших переменных токов в относительно малые токи, допустимые для измерений приборами с небольшими стандартными пределами измерения.

Измерительные трансформаторы состоят из двух изолированных друг от друга обмоток: первичной с числом витков w₁ и вторичной – w₂, помещенных на ферромагнитный сердечник.

Параметры измерительного трансформатора тока определяем по формуле:

                                       (4. 2)

 

 

Рисунок 4. 2 – Схема включения измерительного трансформатора.

 

Задание

1. Изучить методы расширения пределов измерения амперметров /1; 2; 3; /.

2. Провести расширение пределов измерения амперметра методом шунтирования и определить сопротивление шунта.

Порядок выполнения работы

 

 1. Собрать электрическую схему измерения силы тока, включающую источники постоянного тока, реостат R, образцовый прибор А, прибор с расширяемыми пределами измерения Ах, сопротивление шунта R_ш (рис. 4. 3).

 

Рисунок 4. 3 – Схема расширения пределов измерения амперметра

 

Измеряемый ток I определяется как:

 

                            (4. 3)

 

где І_и – ток полного отклонения подвижной части измерительного механизма;

R_а и R_ш – соответственно внутреннее сопротивление измерительного механизма и сопротивление шунта;

n – коэффициент шунтирования.

Если   задано  предельное   значение   протекающего   в    нагрузке тока І, то n = І/ І_u и сопротивление шунта определяется как:

 

                                       (4. 4)

 

В случае, когда U_u/R_и < < I, сопротивление шунта можно определить из выражения:

 

                                  (4. 5)

где U_{u. ном} – номинальное напряжение миллиамперметра.

 

Измерительные шунты используются для расширения пределов измерения микроамперметров и милливольтметров при величине тока более 50 мА. Рассчитать для каждого предела измерения методическую погрешность измерения силы по формуле (3. 14).

 

2. Рассчитать сопротивление шунта для разных значений тока в цепи (рис. 4. 3) по выражению (4. 1), меняя сопротивление реостата. Результаты измерений и вычислений оформить в виде таблицы 4. 1.  Внутреннее сопротивление измерительного механизма определяется по данным, указанным на его шкале.

 

Таблица 4. 1 - Результаты измерений при расширении пределов измерений амперметра по току

 

№ опыта
I, A
Iu, mA
Rш, мОм

 

3. Произвести обработку результатов измерений сопротивления шунта – рассчитать среднее значение и абсолютную погрешность по методике обработки результатов прямых измерений. Записать ответ в виде Rш±Δ Rш.

4. В отчете привести электрические схемы расширения пределов измерения силы тока, расчет значения шунта и погрешности измерения, сделать соотвествующие выводы.

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: