Кафедра Электрооборудование и автоматика промышленных предприятий

Электрические и компьютерные измерения

Расчетно-графическая работа

Расширение пределов измерений

В практике электрических измерений встречается необходимость измерять токи, напряжения и другие величины в очень широком диапазоне их значений, поэтому расширяют пределы измерений. 

1 Магнитоэлектрические амперметры.

Магнитоэлектрический механизм может быть применен в амперметрах. Однако в виду высокой чувствительности по току, непосредственно механизм может измерять только малые значения тока (микроамперы или миллиамперы). Для расширения пределов измерения по току применяют шунтирование магнитоэлектрического механизма. Для этой цели используют специальные сопротивления с нормированными метрологическими свойствами, называемыми шунтами.

Схема шунтирования механизма показана на рисунке.

Рисунок 1 - Схема шунтирования механизма

Величину шунта можно рассчитать из соотношения:

;                          (1)

     ;                                                 (2)

где  - коэффициент деления, называемый также множителем шкалы.

Обычно R_ш = 10^-2…10^-3 Ом.

2 Магнитоэлектрические вольтметры.

При измерении напряжения при помощи магнитоэлектрического механизма необходимо снизить ток, протекающий через измерительный механизм. Для этого применяют добавочные сопротивления, которые включаются последовательно с измерительным механизмом. Схема включения добавочных сопротивлений показана на рисунке.

Рисунок 2 – Схема включения добавочных сопротивлений

Расчет добавочных сопротивлений производится исходя из соотношений:

;                                  (3)

;                                        (4)

,                               (5)

где  - коэффициент расширения предела измерения или множитель шкалы.

Задание.

Определить значение входного сопротивления прибора при измерении напряжения на пределах 75 мВ, 3В, 60В, если ток полного отклонения  измерительного механизма I_V=12 мкА, R_V=6,25 кОм

Вольтметр соединен к измеряемой цепи по схеме согласно рисунку 1.

Определим входное значение сопротивления вольтметра.

Определим сопротивления добавочных резисторов для каждого выбранного предела измерения: