Контрольные вопросы

1.Виды погрешностей средств измерения .

2.Параметры средств измерения.

3.Что такое методическая погрешность?

4.Конструкция магнитоэлектрического измерительного механизма и его методические характеристики.

5.Что такое поверка средств измерения?

6.Как определить сопротивление измерительного шунта?

7.Виды измерительных шунтов.

8.Что такое класс точности СИ ?

9.Условия поверки СИ .

10.Характеристики приборов для измерения силы тока .

11.Области применения измерительных приборов различных систем для измерения силы тока.

12.Методы измерения силы тока.

Литература: /1; 2; 3; 4; 5; 7/. Лабораторная работа 4 расширение пределов измерения амперметров

Цель: ознакомится с методами расширения пределов измерения амперметров, рассчитать значение добавочного сопротивления.

Основные сведения

Для изменения измеряемой величины в заданное число раз применяются измерительные преобразователи. Их применение позволяет расширить пределы измерения прибора.

Расширение пределов измерения может осуществляться несколькими способами:

• применением шунта;

• применением измерительных трансформаторов тока;

• применением измерительных усилителей.

Шунты. Применяются в случае необходимости иметь в измерительном механизме ток в n раз меньше измеряемого тока, при этом сопротивление шунта составит величину, вычисляемую по формуле, представленной ниже:

(4.1)

n – коэффициент шунтирования;

R_а – внутреннее сопротивление амперметра;

I – сила тока в цепи;

І_а – предел измерения амперметра.

Рисунок 4.1 – Схема включения измерительного механизма с шунтом.

Измерительные трансформаторы. Используются как преобразователи больших переменных токов в относительно малые токи, допустимые для измерений приборами с небольшими стандартными пределами измерения.

Измерительные трансформаторы состоят из двух изолированных друг от друга обмоток: первичной с числом витков w₁ и вторичной – w₂, помещенных на ферромагнитный сердечник.

Параметры измерительного трансформатора тока определяем по формуле:

(4.2)

Рисунок 4.2 – Схема включения измерительного трансформатора.

Задание

1. Изучить методы расширения пределов измерения амперметров /1; 2; 3;/.

2. Провести расширение пределов измерения амперметра методом шунтирования и определить сопротивление шунта.

Порядок выполнения работы

1.Собрать электрическую схему измерения силы тока, включающую источники постоянного тока, реостат R, образцовый прибор А, прибор с расширяемыми пределами измерения Ах, сопротивление шунта R_ш (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 – Схема расширения пределов измерения амперметра

Измеряемый ток I определяется как :

(4.3)

где І_и – ток полного отклонения подвижной части измерительного механизма;

R_а и R_ш – соответственно внутреннее сопротивление измерительного механизма и сопротивление шунта;

n – коэффициент шунтирования.

Если задано предельное значение протекающего в нагрузке тока І, то n = І/ І_u и сопротивление шунта определяется как:

(4.4)

В случае, когда U_u/R_и << I, сопротивление шунта можно определить из выражения:

(4.5)

где U_u.ном – номинальное напряжение миллиамперметра.

Измерительные шунты используются для расширения пределов измерения микроамперметров и милливольтметров при величине тока более 50 мА. Рассчитать для каждого предела измерения методическую погрешность измерения силы по формуле (3.14).

2. Рассчитать сопротивление шунта для разных значений тока в цепи (рис. 4.3) по выражению (4.1), меняя сопротивление реостата. Результаты измерений и вычислений оформить в виде таблицы 4.1. Внутреннее сопротивление измерительного механизма определяется по данным, указанным на его шкале.

Таблица 4.1 - Результаты измерений при расширении пределов измерений амперметра по току

№ опыта	1	2	3	4	5
I, A
Iu, mA
Rш, мОм

3. Произвести обработку результатов измерений сопротивления шунта – рассчитать среднее значение и абсолютную погрешность по методике обработки результатов прямых измерений. Записать ответ в виде Rш±ΔRш.

4. В отчете привести электрические схемы расширения пределов измерения силы тока, расчет значения шунта и погрешности измерения, сделать соотвествующие выводы.