5.4 Основні теоретичні положення
Засоби вимірювання, призначені для вимірювання розміру величини в задану кількість разів без зміни роду величини – масштабні перетворювачі(МП).
Розрізняють пасивні і активні МП. До пасивних належать шунти, додаткові опори, дільники струму і напруги, вимірювальні трансформатори. Всі вони застосовуються для розширення меж вимірювання струму і напругу і конструктивно можуть бути встановлені в вимірювальний прилад або виконані самостійно.
Основною метрологічною характеристикою МП є коефіцієнт перетворення S:
(5.1)
Відмінність
дійсного коефіцієнта перетворення
від номінального
характеризується
похибкою
перетворювача:
,
(5.2)
Величина обернена до S – коефіцієнт ділення.
5.4.1 Шунти
Шунти
застосовуються для зміни границь
вимірювання струму амперметрів. Їх
підключають до амперметрів паралельно
вимірювальному механізму(
),
шунт(
),
а частина – через вимірювальний
механізм(
).
Вимірювальний струм:
(5.3)
Спад напруги на шунті дорівнює спаду напруги на :
(5.4)
і
– опори шунта і вимірювального механізму.
Звідси:
(5.5)
Коефіцієнт Р – шунтуючий множник
(5.6)
Остання формула показує в скільки разів вимірювальний струм більший від струму, що протікає через вимірювальний механізм, тобто в скільки разів розширюється межа вимірювання струму. При виборі шунта користуються формулою:
(5.7)
– найбільша
величина струму, яку вимірюватиме прилад
з шунтом.
– величина
струму, при якій стрілка приладу повністю
відхиляється.
– опір
приладу.
5.4.2 Додаткові резистори
Їх застосовують для розширення меж вимірювання вольтметрів і ватметрів. Калібровані додаткові резистори виготовляються із манганіну і вмикаються послідовно з вимірювальним приладом.
При
виборі додаткового резистора (
)
користуються формулою:
(5.8)
-
опір приладу,
– найбільша
напруга, яка повинна бути виміряна
приладом з додатковим резистором;
–
найбільша
напруга,
яка
вимірюється
приладом
без резистора
.
5.5 Порядок виконання роботи
Викладач видає студентам прилади: амперметр, вольтметр, ватметр і вказує яку необхідно змінити границю вимірювань приладу. Студент вимірює опір вимірювального механізму відомого приладу, обчислює значення додаткового резистора, або шунта, складає електричну схему і робить відповідно повірку досягаючи нові границі вимірювання приладу і підгонку резисторів чи шунтів відповідного номіналу.
5.6 Контрольні питання
1) Які ви знаєте масштабні перетворювачі?
2) Які (МП) відносяться до пасивних?
3) З яких матеріалів виготовляють додатковий резистор або шунт?
4) Вкажіть позначення струмових та потенційних шунтів?
5) Як здійснюється повірка шунтів?
6) Якого класу точності випускається шунти?
7) На які струми розраховані внутрішні шунти?
8) На які струми розраховані зовнішні шунти?
9) Назвіть ряд спаду напруги на шунтах?
10) Як здійснюється повірка додаткових резисторів?
11) Вкажіть номінальну напругу внутрішніх додатко-вих резисторів?
12) При якій максимальній напрузі використовують зовнішні додаткові резистори?
13) Якого классу точності випускаються додаткові резистори?
Лабораторна робота №6
6.1 Назва роботи: Вимірювання температури за допомогою датчиків резистивних
6.2 Мета роботи : Набути практичних знань з монтажу електричних схем і закріпити знання теоретичного матеріалу про температурні параметри напівпровідникових елементів.
Тривалість роботи: 4 аудиторні години.