Расширение пределов измерения вольтметра
Резистор, включенный последовательно с измерительным механизмом (ИМ), вращающий момент которого зависит от тока, и используемый для измерения напряжения, называется добавочным резистором. Его основное назначение -преобразовать напряжение в ток.
Ток I0 в цепи ИМ (рис. 4.2) определяется уравнением преобразования:
где UX, измеряемое напряжение; RИМ - сопротивление ИМ; RД - сопротивление добавочного резистора.
Добавочные резисторы служат также для расширения пределов измерения по напряжению уже готовых вольтметров и других приборов, например ваттметров, фазометров, имеющих параллельные цепи, включаемые под напряжение.
Рис. 4.2.
Если вольтметр имеет номинальный предел измерения UН и сопротивление RV и нужно расширить предел до U'H > UH, то справедливо равенство:
Отсюда сопротивление резистора:
где обычно называется множителем шкалы.
Добавочные резисторы изготовляются обычно из манганиновой проволоки, намотанной на каркас из изоляционного материала.
У вольтметров с верхним пределом измерения до 300В добавочные резисторы встраивают внутри корпуса прибора. При устройстве вольтметров с пределом измерения свыше 300В добавочные резисторы из-за их размеров и по условиям охлаждения устанавливают вне корпуса прибора. В зависимости от точности подгонки добавочные резисторы подразделяются на классы: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0.
Порядок выполнения работы
1. Убедиться, что все тумблеры выключены (установлены в нижнее положение), переключатель T1 ЛАТРа установлен в положение «10», a R13 - в положение «max»(ручка вправо до упора).
Расширение пределов измерения миллиамперметра
2. Мультиметром измерить сопротивление рамки измерительного механизма прибора AP (RИМ), сопротивление R10, включаемое в качестве шунта. Результаты измерений записать в отчёт.
3. Рассчитать коэффициент деления (шунтирования) по формуле
где RШ = R10.
Округлить полученное значение до ближайшего целого числа, умножить его на обозначенный на шкале AP предел измерения (10 mА) и полученный новый предел измерения прибора AP записать в таблицу 4.1 (первая строка).
4. Определить цену деления приборов V2, А2, AP и заполнить таблицу 4.1.
Таблица 4.1
Приборы
№ п/п | Наименование | Система прибора | Класс точности | Пределы измерений | Цена деления |
1. | Миллиамперметр (АР) | (10-0-10) мА 20 мА | |||
2. | Миллиамперметр (А2) | 50 мА | |||
3. | Вольтметр (V2) | 450 В | |||
4. | Вольтметр (VP) | (10-0-10) мА 200 В | |||
5. | Мультиметр |
RИМ = Ом; R10 = RШ = Ом.
5. Собрать схему рис. 4.3. Убедиться, что R13 установлен в положение «max», а переключатель T1 ЛАТРа - в положение «10».
6. Доложить преподавателю о готовности к проведению измерений.
7. С разрешения преподавателя включить тумблеры «Сеть», S7.
8. Переключатель T1 ЛАТРа установить в положение «100».
9. C помощью переменного резистора R13 плавно устанавливать значение АР на указанное в табл. 4.2. Снять показания А2 и записать в табл.4.2.
Рис.4.3
Таблица 4.2