Средства расширения пределов измерения параметров постоянного и переменного тока и напряжения.
В качестве внешних средств расширения пределов измерения используются:
1) Шунты (для расширения пределов измерения силы тока в сторону увеличения максимального значения измеряемой величины), применяются на постоянном и переменном токе.
Пусть
- ток полного отклонения стрелки,
соответствующий верхнему пределу
диапазона измерения амперметра, а
- падение напряжения на сопротивлении
амперметра при этом токе:
.
Пусть
- верхний предел диапазона измерения
силы тока, который желательно обеспечить
с помощью шунта.
Очевидно, что при этой силе тока должно
выполняться равенство
,
откуда получаем значение масштабного
коэффициента расширения предела
измерения силы тока:
,
всегда K > 1.
Метрологические характеристики шунтов:
- номинальное падение напряжения на шунте,
- верхний предел диапазона измерений, который обеспечивает данный шунт,
- верхний предел измерения силы тока амперметром, с которым может быть использован данный шунт,
- предел допускаемой основной относительной погрешности преобразования.
2) Добавочные сопротивления (для расширения пределов измерения напряжения в сторону увеличения максимального значения измеряемой величины) применяются на постоянном и переменном напряжении.
Добавочное сопротивление соединяется
последовательно с вольтметром. Если
собственное сопротивление вольтметра
,
а значение добавочного сопротивления
,
то при подключении к вольтметру
добавочного сопротивления верхний
предел измерения увеличивается до
напряжения
,
где
- ток полного отклонения стрелки
вольтметра.
Поэтому коэффициент расширения предела измерения равен:
,
всегда К > 1.
3) Усилители тока и напряжения (для расширения пределов измерения тока или напряжения в сторону уменьшения максимального значения измеряемой величины), применяются на постоянном и переменном токе и напряжении.
4) Измерительные трансформаторы тока и напряжения (для расширения пределов измерения тока или напряжения в обе стороны, но чаще всего применяются для расширения пределов измерения в сторону увеличения максимального значения измеряемой величины), применяются только при переменном токе.
Особенности применения измерительных трансформаторов тока.
- зажимы первичной обмотки трансформатора,
к которым подключена линия,
- зажимы вторичной обмотки, к которым
подключается амперметр, К - ключ,
замыкающий вторичную обмотку.
Включение трансформатора тока с амперметром в линию.
Перед включением первичной обмотки в линию вторичная обмотка обязательно должна быть замкнутой на амперметр или ключом К. После включения амперметра и проверки целостности его цепи и качества контактов в местах присоединений ключ размыкают.
Нормированные метрологические характеристики трансформатора тока:
- пределы изменения напряжения, действующего на первичной обмотке,
- предел измерения вольтметра, включаемого во вторичную обмотку,
- предел допускаемой основной относительной погрешности по амплитуде,
- предел допускаемой основной погрешности по фазе,
- частотный диапазон, в котором инструментальные погрешности трансформатора не превышают норм, установленных на основные погрешности.
Предел измерений аналогового измерительного прибора следует выбирать таким образом, чтобы показания прибора находились в последней трети его шкалы.
22