УЕ 3

Читайте також:

Амперметри
Амперметри.
Вплив гармонік на вимірювання потужності та енергії
Датчик струму
Вимірювання напруги
Вимірювання струмів, напруг, потужностей та енергії
ІМУННА СИСТЕМА
Капіляри
Кардіогенний ШОК (КШ)
КОМПЛЕКСНІ СИСТЕМИ АВТОМАТИЗАЦІЇ СУДІВ
Конструкції та матеріали елементів комутації в МДП-ВІС
Кровоносні судини.

Шунти застосовуються для розширення меж вимірювання вимірювального механізму по струму і є резистор, паралельно якому включається вимірювальний механізм як показано на малюнку 3.1 а.

Малюнок 3.1. Приклади схем правильного (а) і неправильного включення шунта (б і в): а - а - струмові затискачі; б-б - потенційні затискачі

Відповідно до позначень на рис. 4.1 можна записати

де Ір - вимірюваний струм у рамці; Iш - вимірюваний струм, що проходить через шунт; Rш - опір шунта; Rp - Опір рамки вимірювального механізму.

де I - вимірюваний струм.

Зазвичай опір шунта Rш значно менше, ніж опір рамки механізму вимірювання Rp, тому більша частина вимірюваного струму I проходить через шунт:

Значення IpRp = IшRш, тобто падіння напруги на шунті при номінальному значенні вимірюваного струму є стандартизованим і становить 45, 75, 100 або 150 мВ. Це падіння напруги та номінальне значення вимірюваного струму завжди вказуються на шунті.

Шунти поділяються на індивідуальні та калібровані. Індивідуальні шунти придатні лише вимірювального механізму, з яким вони градуировались. В цьому випадку не потрібно точного припасування шунта на задане падіння напруги.

Калібровані шунти підганяються на задане падіння напруги з високою точністю та придатні для роботи з будь-яким вимірювальним механізмом, що має таке ж падіння напруги при номінальному відхиленні.

Кожен шунт має дві пари затискачів (див. рис. 4.1, а). Перша пара затискачів (а-а) служить для включення шунта в ланцюг вимірюваного струму і називається струмовими затискачами. Друга пара затискачів (б-б) підключається до шунт вимірювального механізму і називається потенційними затискачами.

На рис. 4.1 б і в наведені приклади неправильного включення шунта, оскільки при такому включенні вимірювальний механізм вимірює падіння напруги більше, ніж IшRш, на величину падіння напруги в контактах (див. рис. 4.1, б) і в сполучних проводах Rс.пр (див. рис.4.1, в).

Шунти на порівняно малі межі вимірювання зазвичай монтуються всередині корпусу приладу, а великі струми — окремо від вимірювального механізму, наприклад шунт на 500 А, показаний малюнку 3.2.

Малюнок 3.2. Шунт на 500 А:1 - опір шунта; 2 - наконечники;

3- потенційні затискачі; 4 — отвори для приєднання шунта до ланцюга, що вимірюється.

Опір шунта 1 виконується з дроту манганину, стрічки або пластини, припаяної срібним припоєм до наконечників 2 з червоної міді.

Внутрішній шунт кріпиться до колодки із затискачами всередині корпусу приладу. Окремий шунт приєднується каліброваними проводами до вимірювального механізму. Ці дроти підключаються до потенційних затискачів 3. Приєднання шунта до вимірювального механізму випадковими проводами може спричинити зміну опору ланцюга рамки. Отже, перерозподіл вимірюваного струму між шунтом і рамкою також може збільшувати похибку приладу.Приєднання шунта до вимірюваного ланцюга здійснюється в окремих шунтах за допомогою болтів, що проходять через отвори 4.

Переносні (лабораторні) прилади часто постачаються багатогранними каліброваними шунтами. Приклад схеми подібного шунта представлено малюнку 3.3.

Малюнок 3.3. Схема багатогранного шунта

Перемикання межі вимірювань здійснюється штепселем, що поміщається у відповідне гніздо.

Розширення меж вимірювань за допомогою шунтів практично можливе лише на постійному струмі, тому що на змінному струмі розподіл вимірюваного струму між шунтом і вимірювальним механізмом буде обумовлено не тільки опорами їх постійного струму, але і реактивними (індуктивними) опорами, які залежать від частоти.

УЭ 3.1-3 Додаткові резистори. Усі вимірювальні механізми (крім електростатичних) за принципом своєї дії характеризуються залежністю кута відхилення як від струму I (чи струмів) у рамці чи котушці, тобто. всі механізми, сутнісно, є амперметрами. Однак будь-який з вимірювальних механізмів можна використовувати і для вимірювання напруги U, включивши його паралельно до ділянки ланцюга, напруга на якому необхідно виміряти. На рис. 3.4 а представлена схема включення додаткового резистора паралельно навантаженню RH.

Малюнок 3.4. Схеми включення додаткового резистора: а - паралельно навантаженню RH; б - для багатограничного вольтметра

Якщо номінальне значення струму вимірювального механізму позначити через IН , а номінальне значення вимірюваної напруги через UH, то опір всього ланцюга вольтметра

Однак опір рамки Rp вимірювального механізму зазвичай значно менший, ніж необхіднезначення Rv. Тому послідовно Rv включається додатковий опір такого значення Rд, намотане манганіновим дротом, при якому задовольняється рівняння (4.1), тобто.

На малюнку 3.4 б представлена схема багатограничного вольтметра (на 3, 15, 30 і 150 В) з додатковим опором, що складається з декількох резисторів. На схемі R1, R2, R3 і R4 - додаткові резистори.

Найчастіше додаткові резистори розташовуються всередині корпусу приладу. Багатограничні додаткові резистори іноді випускаються окремо від приладу, тобто у власному корпусі.

УЕ 3.1-4 Додаткові конденсатори. Вони застосовуються для розширення межі вимірювання електростатичного вимірювального механізму на змінному струмі.

Малюнок 3.5. Схема включення додаткового конденсатора

Якщо прийняти, що опори ізоляції вимірювального механізму r0 та додаткового конденсатора rд дорівнюють нескінченності, то напруга U0 на затискачах вимірювального механізму С0 запишеться у вигляді

де Сд - ємність додаткового конденсатора; Uд - напруга на додатковому конденсаторі; З - частота вимірюваної напруги.

УЕ 3.1-5 Дільники напруги на резистори. механізму. Дільники напруги зазвичай виконуються багатограничними.

На малюнку 3.6 як приклад представлена схема включення дільника напруги на високоомних резисторах для зменшення вимірюваної напруги Ux.

Малюнок 3.6. Схема включення дільника напруги

Розмір називається перекладним множником. Uл - напруга, що подається на вимірювальний прилад. На малюнку 3.6 r1, r2, r3 і r4 - опору дільника напруги. Ємнісні дільники напруги. Вони складаються з ряду послідовно з'єднаних конденсаторів і призначені для розширення меж вимірювання електростатичних вимірювальних механізмів на змінному струмі, а також для вимірювання напруги на високій частоті.

На рис. 3.7 представлена схема ємнісного дільника напруги, яка може застосовуватись у поєднанні з електростатичним вимірювальним механізмом.

Малюнок 3.7. Схема ємнісного дільника

Тут напруга Ux, що вимірюється, підключена до конденсаторів С1 і С2, що складають дільник. Вимірювальний механізм С0 підключений паралельно С2, причому С2 » С0. Оскільки опори ізоляції вимірювального механізму дуже великі, то

	наступна лекція = = gt;
Лекція 3.1 Перетворювачі електричних величин на електричні		УЕ 3.1-6 Вимірювальні трансформатори