Измервателни шунтове и допълнителни резистори

Измерване на wботуши с висока кожа

Шунтът е най-простият преобразувател за измерване на ток към напрежение. Измервателен шунт е четири скоба резистор… Два входни терминала шунткъм който се подава ток Аз, се наричат ​​ток, а двата изходни извода, от които се премахва напрежението U, се наричат ​​потенциални.

Към потенциални скоби шунт обикновено прикрепят измервателен механизъм измерващ инструмент.

Измерване на wSN се характеризира с номиналната стойност на входния ток Азноминална и номинална стойност на изходното напрежение Uном. Тяхното съотношение определя номиналното съпротивление на шунта:

Rw =Uном / Азном

NSБотушите с висока кожа се използват за разширяване на границите на измерване на измервателните механизми за ток, докато по -голямата част от измерения ток преминава през шунта, а по -малка част през измервателния механизъм. Шунтите имат ниско съпротивление и се използват главно в DC вериги с магнитоелектрични измервателни механизми.

Ориз. 1. Схема на свързване на измервателния механизъм с шунт

На фиг. 1 показва диаграма на включване на магнитоелектрическия механизъм на измервателно устройство с шунт RNS. Текущ Ази протичането през измервателния механизъм е свързано с измерения ток Аз пристрастяване

Ази = Аз (RНС / Rw + Rи),

където Rи е съпротивлението на измервателния механизъм.

Ако е необходимо токът Ази беше вътре н пъти по -малко ток Аз, тогава съпротивлението на шунта трябва да бъде:

RNS = Rи / (n — 1),

където n = I / Ази е маневреният фактор.

Шунтите се правят от манганин… Ако шунтът е проектиран за малък ток (до 30 A), той обикновено е вграден в кутията на устройството (вътрешни шунтове). Устройства с външни шунти се използват за измерване на високи токове.В този случай разсейваната мощност в шунта не загрява устройството.

На фиг. 2 показва външен шунт от 2000 А. Той има масивни медни накрайници, които служат за отвеждане на топлината от запоените между тях манганинови плочи. Шунтови скоби A и B — ток.

Фиг. 2 Външен шунт

Измервателният механизъм е свързан към потенциални клеми C и D, между които е затворено съпротивлението на шунта. С това включване на измервателния механизъм се елиминират грешки от контактните съпротивления.

Външните шунтове обикновено се калибрират, т.е.предназначени за специфични токове и спадове на напрежението. Калибрираните шунтове трябва да имат номинален спад на напрежението 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 mV.

За преносими магнитоелектрически устройства за токове до 30 A се правят вътрешни шунтове за няколко диапазона на измерване.

На фиг. 3, a, b показва схемите на многолимитни шунти. Многограничният шунт се състои от няколко резистора, които могат да се превключват в зависимост от границата на измерване с лостов превключвател (фиг. 3, а) или чрез прехвърляне на проводника от една скоба към друга (фиг. 3, б).

Когато шунтите работят с измервателни устройства на променлив ток, допълнителна грешка възниква от промяната на честотата, тъй като съпротивленията на шунта и измервателния механизъм зависят различно от честотата.

Фиг. 3. Схеми на многообхватни измервателни шунти: а — шунт с лостов превключвател, б — шунт с отделни проводници

Шунтите са разделени на класове на точност 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Числото, което определя класа на точност, показва допустимото отклонение на съпротивлението на шунта като процент от номиналната му стойност.

Допълнителни резистори

Допълнителните резистори са измервателни преобразуватели напрежение-ток, а измервателните механизми на волтметрите реагират директно на текущата стойност.

Допълнителни резистори се използват за разширяване на границите на измерване на напрежението на волтметри на различни системи и други устройства, които имат паралелни вериги, свързани към източник на напрежение. Те включват, например, ватметри, електромери, фазомери и т.н.

Допълнителен резистор е свързан последователно с измервателния механизъм (фиг. 4). Текущ Ази във верига, състояща се от измервателен механизъм със съпротивление Ri и допълнителен резистор с съпротивление Rd, той ще бъде:

Ази = U / (Ri + Rd),

където U е измереното напрежение.

Ако волтметърът има граница на измерване Unom и съпротивление на измервателния механизъм Ri и използва допълнителен резистор Rd, е необходимо да се разшири границата на измерване до н пъти, следователно, предвид постоянството на тока Ази преминавайки през измервателния механизъм на волтметъра, можете да напишете:

Uномер / Rи = n U ном / (Ri + Rd)

където

Rd = Rи (n — 1)

Фигура 4. Схема на свързване на измервателния механизъм с допълнителен резистор

Допълнителните резистори обикновено са направени от изолирана манганинова тел, навита върху плочи или рамки от изолационен материал… Те се използват в AC и DC вериги.

Допълнителните резистори, предназначени за работа на променлив ток, имат бифиларна намотка за получаване на нереактивно съпротивление.

При използване на допълнителни резистори не само границите на измерване на волтметри се разширяват, но и тяхната температурна грешка също намалява.

В преносимите устройства допълнителните резистори са направени секционни за няколко диапазона на измерване (фиг. 5).

Ориз. 5. Схема на многолентов волтметър

Допълнителните резистори са вътрешни и външни. Последните се извършват под формата на отделни блокове и са разделени на отделни и калибрирани. Отделен резистор се използва само с устройството, което е калибрирано с него. Калибрираният резистор може да се използва с всяко устройство, чийто номинален ток е равен на номиналния ток на допълнителния резистор.

Калибрирани допълнителни резистори са разделени на класове на точност 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0. Те се извършват за номинални токове от 0,5 до 30 mA.

Допълнителни резистори се използват за преобразуване на напрежения до 30 kV.