Засоби розширення меж вимірювання

Розширення меж вимірювання приладів - це важлива техніко - економічне завдання, метою якого є зменшення обсягу приладового парку підприємства без шкоди для метрологічного забезпечення випробувань виробів і керування технологічними процесами. При наявності засобів розширення меж вимірювання виявляється можливим застосовувати той самий звичайно дорогий прилад для вимірювання величин різного розміру. У конкретних ситуаціях може знадобитися змінити межу вимірювання убік збільшення верхньої межі вимірювань, тобто зменшити чутливість приладу, а в інших випадках навпаки, - підвищити чутливість, тобто змінити межу вимірювання убік зменшення верхньої межі вимірювання. Можливі два варіанти рішення цього завдання.

У першому варіанті засобу розширення меж вимірювання вбудовуються у вимірювальний прилад, що забезпечується ручним перемикачем меж. Такий прилад є багатомежним, і метрологічні характеристики цього приладу (див. п. 3.5) на різних межах можуть розрізнятися. Тоді вони нормуються для кожної межі вимірювання окремо. Про це споживачеві повідомляється написами на шкалі або в супровідній документації.

У другому варіанті використовуються зовнішні засоби розширення меж вимірювань. Цей варіант використовується там, де вимірювання на одній обраній межі виконуються впродовж тривалого часу, наприклад, у системах керування технологічним процесом.

Такий зовнішній засіб розширення меж вимірювання є не що інше, як масштабуючий лінійний вимірювальний перетворювач, що змінює не вид вимірюваної величини, а лише її масштаб. Ці перетворювачі випускаються промисловістю, як автономні засоби вимірювань (ЗВ). Кожна група таких перетворювачів має уніфіковані властивості, приєднувальні розміри й метрологічні характеристики. Тому при їхньому з'єднанні з однограничним вимірювальним приладом фактично виходить новий прилад, метрологічні характеристики якого повинні бути розраховані по метрологічних характеристиках з'єднаних компонентів.

Як зовнішні засоби розширення меж вимірювання використовуються:

- шунти - для розширення меж вимірювання сили струму убік збільшення максимального значення вимірюваної величини, тобто для зменшення чутливості,

- дільники напруги й додаткові опори - для розширення меж вимірювання напруги убік збільшення максимального значення вимірюваної величини, тобто для зменшення чутливості,

- підсилювачі струму й напруги - для розширення меж вимірювання струму або напруги убік зменшення максимального значення вимірюваної величини, тобто для збільшення чутливості,

- вимірювальні трансформатори струму й напруги - можуть застосовуватися для розширення меж вимірювання струму або напруги в обидва боки, але найчастіше застосовуються для розширення меж вимірювання убік збільшення максимального значення вимірюваної величини, тобто для зменшення чутливості.

Шунти

Схема з'єднання однограничного амперметра із шунтом показана на мал. 11. Шунт має чотири затискачі. Пари затискачів називаються струмовими затискачами, до них підключається лінія з вимірюваним струмом. Два інших затискачі - потенційні, до них підключається амперметр, власне опір якого показане на малюнку й позначене через . Потенційні затискачі жорстко з'єднані між певними точками шунта шляхом зварювання або інших методів, що забезпечують високу стабільність розташування цих точок і зневажливо малий і стабільний перехідний опір від цих точок до потенційних затискачів. Безпосереднє приєднання амперметра до струмових затискачів неприпустимо, оскільки в цьому випадку нестабільність опору контактів у струмових затискачах через різні зусилля при гвинтовому з'єднанні, через влучення бруду й пилу при великій силі струму буде викликати відповідну нестабільність спадання напруги на цих контактах і погрішність вимірювання, що не може бути гарантована виготовлювачами амперметра й шунта й не може бути визначена при вимірюванні.

Опір шунта між точками приєднання потенційних затискачів позначен через .