5.2.6 Границя вимірювання.
Границя вимірювання електровимірювального приладу - значення вимірюваної величини, при якому стрілка приладу відхиляється до кінця шкали. Електровимірювальні прилади можуть мати кілька границь вимірювання (багатограничні прилади). При виміюваннях такими приладами на різних границях ціна поділки буде різна.
5.2.7 Чутливість.
Чутливість
S електровимірювального
приладу - це відношення зміни сигналу
на виході електровимірювального приладу
до
його зміни вимірюваної величини
:
У загальному випадку чутливість
Отже, при нелінійній статичній характеристиці чутливість залежить від х, а при лінійній статичній характеристиці - чутливість постійна.
В електровимірювальних приладів при постійній чутливості шкала рівномірна, тобто довжина всіх поділок однакова.
5.3 Вимірювання струму, напруги й потужності
5.3.1 Вимірювання струму.
Для вимірювання струму використовуються амперметри, міліамперметри й мікроамперметри. Ці прилади включаються послідовно в вітку електричного кола.
При цьому необхідно, щоб внутрішній опір амперметра був мало в порівнянні з опором вітки електричного кола, у якій він включений. У противному випадку включення приладу викличе істотну зміну опору й струму у даній вітці електричного кола, а так само й зміну режиму роботи всього кола.
Опори котушок (рамок) електровимірювальних приладів становлять 1-2 кОм й розраховані на повне відхилення стрілки при струмі 100-500 мкА (що відповідає спаду напруги на приладі 0,1-1 В). Отже, безпосереднє включення електровимірювального приладу можливо тільки при вимірі малих струмів до 500 мкА у високоомних електричних колах.
Щоб використовувати даний прилад для виміру струмів більших значень і знизити його внутрішній опір застосовують шунти.
Шунт являє собою манганінові пластини або стрижні, упаяні в мідні або латунні наконечники. Опір шунта значно менший опору рамки приладу. Шунт включається в електричне коло послідовно, а паралельно йому підключається рамка (котушка) приладу.
По І закону Кірхгофа вимірюваний струм в електричному колі
де
- струм
через рамку приладу, А;
-
струм через шунт, А.
Рис. 5.3. Схема включення приладу із шунтом:
1 - шунт; 2 - рамка (котушка) приладу; I - вимірюваний струм;
- струм
через шунт; IA
- струм
через рамку приладу.
Так
як 
,
то 
, так що 
.
При паралельному з'єднанні
або
Звідси опір шунта
або
де
- коефіцієнт шунтування.
Приклад:
Рамка приладу магнітоелектричної
системи має опір 
=1500
Ом і розрахована на максимальне відхилення
при струмі 
=250
мкА. Визначити опір шунта
для
виміру струмів до 50 мА.
Розв’язок:
1. Визначимо коефіцієнт шунтування п :
2. Визначаємо опір шунта:
В амперметрах, призначених для виміру струмів до 100 А, шунти вмонтовані в корпус приладу й приєднані до контактних виводних затискачів.
В амперметрах, призначених для виміру струмів більше 100 А, шунти робляться зовнішніми й приєднуються до них за допомогою спеціальних каліброваних провідників, тому що інакше розподіл струмів будуть неправильним.
Для розширення меж вимірювання амперметрів у колах синусоїдального (змінного) струми застосовуються трансформатори струму, які служать для перетворення більших струмів у менші.
Первинна обмотка трансформатора струму, що складає з малого числа витків, включається послідовно у коло з вимірюваним струмом.
Вторинна обмотка складається з великої кількості витків і до неї включаються вимірювальні прилади (амперметри), ізольовані від високовольтних і сильнострумових проводів.
На паспорті у вигляді дробу вказується коефіцієнт трансформації трансформатора струму:
де
– струм первинної обмотки, А;
– струм вторинної обмотки, А;
– число витків первинної обмотки;
– число витків первинної обмотки.
Наприклад, 100/5 А означає, що даний трансформатор струму розрахований на первинний струм 100 А и вторинний струм – 5 А. Коефіцієнт трансформації цього трансформатора K =100/5=20.
Знаючи
К
и
одержавши показання амперметра у
вторинному ланцюзі трансформатора
струму 
,
можна визначити первинний струм
.
Більшість трансформаторів токи випускаються з номінальним вторинним струмом 5 А.