1. Класифіація вимірювальних перетворювачів.

Вимірювальний перетворювач – це вимірювальний пристрій, що реалізує вимірювальне перетворення фізичної величини.

Вимірювальне перетворення фізичної величини - це вимірювальна операція, під час якої вхідна фізична величина перетворюється у вихідну, функційно з нею зв'язану. Вимірювальні перетворення поділяються на перетворення зі зміною роду величини та без її зміни.

Клас точності ВП визначає границі допустимих основної та додаткових похибок, які виражають у формі відносних і зведених похибок згідно з ГОСТом 8.401-80.

Залежно від призначення ВП електричних величин поділяються на такі групи (рис. 6.1).

2. Шунти

Найпростішим вимірювальним перетворювачем струму до напруги є шунт – чотиризажимний резистор. Два вхідних зажими (струмові), до яких підводять струм, інші вихідні два (потенціальні) – знімають напругу. До вихідних (потенціальних) зажимів шунта включають вимірювальний механізм (ВМ) приладу.

Рисунок 6.1. – Загальний вигляд шунта

Промислові шунти. Ті, які справа внизу можуть пропускати через себе силу струму до кілоампер і більше

Якщо протікає сила струму через шунт буде 20 Ампер, то падіння напруги на шунт буде 75 мілівольт. 0,5 - це клас точності.

Шунт в переважній більшості використовують у вимірювальних приладах. Наприклад, це дає змогу одним і тим самим амперметром поміряти більші струми. Якщо бути більш коректним, то шунт – це деталь, яка має конкретні параметри і відрізняється від звичайного провідника більшою їх точністю.

Шунт характеризується номінальним значенням вхідного струму (І_ном) та номінальним значенням вихідної напруги (U_ном), де їх відношення визначає номінальний опір шунта R_ш = U_ном / I_ном .

Шунти використовують для розширення меж вимірювання вимірювальних механізмів по струму, при цьому більша частина вимірювального струму проходить через шунт, а менша - через вимірювальний механізм.

Шунти мають невеликий опір та використовуються переважно в колах постійного струму із магнітоелектричними вимірювальними системами.

Рис 6.2- Схема включення шунта

Струм І_В, що проходить через вимірювальний механізм (ВМ), пов’язаний із вимірювальним струмом І залежністю

де R_ВМ - опір вимірювального механізму.

Якщо необхідно, щоб струм І_В був в n-разів менше струму І, то опір шунта повинен бути

, де n = І / І_В - коефіцієнт шунтування.

Шунти виготовляють із манганіну. Якщо шунт розрахований на невеликий струм (до 30 А), то його встановлюють в корпус приладу (внутрішні шунти). Для вимірювання великих струмів використовують прилади із зовнішніми шунтами. В цьому випадку потужність, розсіювана в шунті, не буде нагрівати прилад.

Зовнішні шунти виконують каліброваними, тобто розрахованими на визначені струми та напруги. Для переносних магнітоелектричних приладів виготовляють шунти одразу на декілька меж вимірювання. Такий багато межовий шунт складається із декількох резисторів, які можна перемикати в залежності від потрібної межі.

Використання шунтів із вимірювальними системами інших систем, крім магнітоелектричної, нераціонально, так як інші системи споживають велику потужність, що приводить до збільшення опору шунтів, та відповідно до збільшення розмірів та споживаної потужності.

При роботі із шунтами мають місце похибки, обумовлені самим неточним виготовленням шунта, а також залежність вимірювання від частоти вимірювальної величини.