Расширение пределов измерения.

Для расширения пределов измерения находят применение шунты, добавочные сопротивления и емкости, резистивные и емкостные делители напряжения, измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Расширение пределов измерения амперметров достигается включением шунта параллельно прибору. Расширение пределов измерения. - student2.ru , где Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Шунты применяются только в цепях постоянного тока с приборами МЭ системы.

Для расширения пределов измерения вольтметра последовательно с сопротивлением рамки включается добавочное сопротивление Расширение пределов измерения. - student2.ru :

Расширение пределов измерения. - student2.ru , где Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Добавочные резисторы можно использовать в цепях постоянного и переменного тока с приборами (mA и V) МЭ, ЭМ, ЭД, ФД систем и с приборами ЭС в цепях постоянного тока.

С приборами ЭС системы обычно используют добавочные емкости, поскольку сам ЭС вольтметр является емкостью:

Расширение пределов измерения. - student2.ru , где Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Расширение пределов измерения по напряжению используются делители напряжения.

Уравнением делителя напряжения является уравнение, связывающее Расширение пределов измерения. - student2.ru и Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Обычно все резисторы, кроме Расширение пределов измерения. - student2.ru , обозначают через Расширение пределов измерения. - student2.ru . Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Напряжение Расширение пределов измерения. - student2.ru на выходе делителя является идеальным, чтобы его измерить к выходу делителя подключается вольтметр. Так как вольтметр обладает собственным сопротивлением, то:

Расширение пределов измерения. - student2.ru , отсюда

Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Расширение пределов измерения. - student2.ru . Т.е. возникает погрешность измерения, связанная с собственным сопротивлением вольтметра, которую можно вычислить по формуле:

Расширение пределов измерения. - student2.ru , Расширение пределов измерения. - student2.ru .

С приборами ЭС системы употребляются емкостные делители напряжения.

Расширение пределов измерения. - student2.ru ,

и если емкость ЭС вольтметра Расширение пределов измерения. - student2.ru , то

Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Расширение пределов измерения. - student2.ru .

В цепях постоянного тока для расширения пределов измерения электростатического вольтметра применяется делитель напряжения, выполненный из проволочных или непроволочных сопротивлений:

Расширение пределов измерения. - student2.ru ,

откуда Расширение пределов измерения. - student2.ru , где U - измеряемое напряжение, Ue- напряжение на зажимах вольтметра, Расширение пределов измерения. - student2.ru .

В этой схеме сопротивление изоляции прибора должно быть значительно больше сопротивления r1.

Измерительные трансформаторы токаприменяются при измерении больших токов. У трансформаторов тока номинальный первичный ток больше номинального вторичного, поэтому в них число витков w1<w2.

Расширение пределов измерения. - student2.ru ,

где I1 и I2 - первичный и вторичный токи;

w1 и w2 - число витков в первичной и вторичной обмотках;

k1 - действительный коэффициент трансформации трансформатора тока.

Определив по амперметру I2, можно найти ток I1:

Расширение пределов измерения. - student2.ru .

На практике обычно пользуются номинальным коэффициентом трансформации:

Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Тогда приближенное значение измеряемого тока равно:

Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Относительная погрешность трансформатора тока, происходящая из-за неравенства действительного и номинального коэффициентов трансформации, может быть определена из следующего выражения:

Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Измерительные трансформаторы напряжения применяются при измерении больших напряжений. Первичное номинальное напряжение в трансформаторах напряжения всегда больше вторичного номинального напряжения, поэтому в них w1>w2:

Расширение пределов измерения. - student2.ru ,

где U1 и U2 - первичное и вторичное напряжения;

w1 и w2 - число витков в первичной и вторичной обмотках;

kU - действительный коэффициент трансформации трансформатора напряжения;

Измеряемое напряжение равно:

U1 = kU·U2.

На практике обычно пользуются номинальным коэффициентом трансформации:

Расширение пределов измерения. - student2.ru

где k - номинальный коэффициент трансформации трансформатора напряжения;

U, U - номинальные значения первичного и вторичного напряжений, указанные на щитке трансформатора.

Приближенное значение измеряемого напряжения:

Расширение пределов измерения. - student2.ru .

Относительная погрешность трансформатора напряжения равна:

Расширение пределов измерения. - student2.ru

Наши рекомендации