3.Схема включення амперметра в коло.

Амперметри вмикають в коло послідовно із споживачем. Вимірювання струмів амперметрами супроводжується методичною похибкою, обумовленою ненульовим значенням опору амперметра.

ΔІ = І¹- І= - ;

де І – струм у колі без амперметра, І¹ – струм в колі з увімкненим амперметром, R_A і R_Н – опори амперметра і навантаження.

Відносна методична похибка дорівнює

δ = = - = - ;

Отже, значення відносної похибки залежить від опору амперметра. Тому для зменшення цієї похибки необхідно зменшувати опір амперметра.

4.Розширення границь вимірювання амперметрів.

Увесь діапазон вимірюваних струмів можна умовно поділити на три під діапазони: малих струмів (до одиниць міліампер), середніх струмів (від одиниць міліампер до десятків ампер), великих струмів (понад десятки ампер). Найбільше засобів вимірювання розроблено і випускається для середнього піддіапазону.

Шунти. Щоб розширити діапазон вимірювання струмів амперметрами для більших струмів, застосовуються шунти.·

Шунт — це низькоомний високо стабільний резистор (рис.5.18), який вмикається паралельно амперметру. З точки зору метрології, шунт — це вимірювальний масштабний перетворювач струму. Для зменшення похибки, зумовленої впливом температури, шунт виготовляється з манганіну, який має незначний температурний коефіцієнт опору.

Опір шунта R_ш розраховується за заданим коефіцієнтом масштабного перетворення струму

К=I/IA

і відомим опором амперметра R_A за формулою

R_ш = ;

І – струм, який хочемо виміряти, І_А – діапазон вимірювання амперметра.

5.Вимірювання змінного струму.

Для вимірювання змінного струму застосовуються прилади електромагнітної, електродинамічної системи, а також прилади з термоперетворювачем.

Термоелектричний вимірювальний перетворювач є перетворювачем середніх квадратичних значень змінного струму. Він складається з нагрівача та термопари. Вимірюваний струм, що проходить через нагрівач, виділяє теплоту і внаслідок цього на термопарі виникає термо-е.р.с., яка вимірюється магніто-електричним приладом. Кількість теплоти, яка за одиницю часу виділяється в нагрівачі, прямо пропорційна квадрату діючого значення змінного струму.

Переваги: 1.широкий частотний діапазон (до 100 МГц);

2. Здатність вимірювати струм спотвореної форми.

Недоліки : 1. Низька точність;

2. нерівномірна шкала.

6.Розширення границь вимірювання – вимірювальні трансформатори.

Вимірювальні трансформатори складаються із замкненого магнітопроводу, на якому намотані і електрично ізольовані одна від одної первинна і вторинна обмотки з кількістю витків ω1 та ω2. Первинна обмотка працює як споживач енергії, а вторинна – як джерело.

= ;

Особливості вимірювання великих значень струмів.

Діапазоном великих значень струмів вважається діапазон 50 А... 300 кА для постійного струму і 5О...7ОкА — змінного.

Галуззю застосування великих струмів є електроенергетика, у тому числі виробництво електроенергії, її перетворення, передача на відстань і споживання. Крім електроенергетики, великі струми застосовуються у таких галузях, як: кольорова металургія і хімічна промисловість, зокрема електролізна технологія отримання металів і неметалів, де використовуються струми 5О.,.ЗООкА; чорна металургія, зокрема електропереплав, електрометалургія, термообробка, де використовується постійний струм до 50 кА та змінний струм промислової частоти до 50 кА; електрифікований транспорт; потужний електропровід в обробній і гірничодобувній промисловості; електромашинобудування і електроапаратобудування; технологічні процеси нанесення захисних і декоративних покриттів гальванічним методом, де використовуються постійний струм до 100 кА..

Перша особливість пов'язана з конструктивним виконанням сильнострумового обладнання, з його геометричними та іншими технічними характеристиками. Струмопроводами у таких колах служать масивні стаціонарні шини або пакети шин, переріз яких становить від десятків квадратних сантиметрів до десятків квадратних дециметрів. Роз'єднання такого струмопроводу — складна, трудомістка і тривала монтажна процедура, крім того, далеко не завжди може бути виконана в необхідному місці і в необхідний момент часу. Тому однією з важливих вимог під час конструювання перетворювачів є створення роз'ємної конструкції без розриву струмопроводу.

Друга особливість електричних кіл великих струмів полягає у неперервності режиму енергопостачання, тобто постійному перебуванні кола в режимі навантаження, тому вимикання та інші відхилення від режиму — небажані, а в багатьох випадках просто неможливі.

Вимірювання великих постійних струмів здійснюється з попереднім вимірювальним перетворенням. На практиці здебільшого застосовують вимірювальні перетворювачі постійних струмів: резистивні; Магнітомодуляційні (трансформаторні перетворювачі і магнітні компаратори); гальваномагнітні; магнітооптичні.

2-8 Лекція № 4

Тема: Вимірювання постійної напруги.

План:

1. Каталогова класифікація вольтметрів.

2. Зразкові засоби вимірювання напруги.

3. Вимірювання постійної напруги.

4. Схема включення вольтметра в коло.

5. Розширення границь вимірювання вольтметрів.

1. Каталогова класифікація вольтметрів.