Расчет сопротивления добавочного резистора производят по фор муле
R Д = RV (п —1),
где п — число, показывающее, во сколько раз расширяются пределы измерений прибора.
Очевидно, что после включения добавочного резистора необходимо изготовить новую шкалу или на имеющейся шкале поставить соответствующий множитель. Так как сопротивление добавочных резисторов в щитовых приборах может достигать нескольких тысяч ом, их выполняют в виде катушек из тонкого провода с большим удельным сопротивлением.
Пример.
Пусть имеющийся вольтметр позволяет измерять напряжение U V= 30 В, а необходимо измерить этим прибором напряжение UИЗМ = 120 B. Значит, нужно расширить предел его измерения в
n = U/ UB = 120/30 = 4 раза
RV = 3000 Ом
Добавочное сопротивление, которое надо присоединить последовательно к вольтметру, можно определить по формуле
R Д = RV (п —1)
Если сопротивление вольтметра R = 3000 Ом, то для расширения предела измерения прибора в 4 раза необходимо, чтобы добавочное сопротивление
R Д = R В (п —1) = 3 000(4-1) = 9000 Ом
После присоединения к вольтметру добавочного сопротивления каждое деление шкалы прибора будет соответствовать величине, в n раз большей, чем указано на ней.
Например, в нашем случае, если стрелка прибора установиться на цифре 30 , то это будет означать, что напряжение
U = 30n = 30 4 = 120 B
Шунты и добавочные резисторы можно монтировать как внутри прибора, так и подключать к его зажимам на время измерений. В последнем случае на шкале прибора указывают: «С отдельным шунтом» или «С отдельным добавочным резистором».
|
|
|
МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
Приборы этой системы (рис. 3.3.1) содержат постоянный магнит - 1, к которому крепятся полюса - 2. В межполюсном пространстве расположен стальной цилиндр - 3 с наклеенной на него рамкой - 4. Ток в рамку подается через две спиральные пружины -5. Принцип действия прибора основан на взаимодействии тока в рамке с магнитным полем полюсов.
Это взаимодействие вызывает вращающий момент, под действием которого рамка и вместе с ней цилиндр повернутся на угол .
Спиральная пружина, в свою очередь, вызывает противодействующий момент.
Так как вращающий момент пропорционален току, 
, а противодействующий момент пропорционален углу закручивания пружин 
, то можно написать:
где k и D - коэффициенты пропорциональности. Из написанного следует, что угол поворота рамки
а ток в катушке
где 
- чувствительность прибора к току, определяемая числом делений шкалы, соответствующая единице тока; CI - постоянная по току, известная для каждого прибора.
Следовательно, измеряемый ток можно определить произведением угла поворота (отсчитывается по шкале) и постоянной по току CI.
К достоинствам этой системы относят высокую точность и чувствительность, малое потребление энергии.
Из недостатков следует отметить сложность конструкции, чувствительность к перегрузкам, возможность измерять только постоянный ток (без дополнительных средств).
|
|
|
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СИСТЕМА
Приборы этой системы (рис. 3.4.1) имеют неподвижную катушку - 1 и подвижную часть в виде стального сердечника - 2, связанного с индикаторной стрелкой - 3 противодействующей пружины - 4.
Измеряемый ток, проходя по катушке, намагничивает сердечник и втягивает его в катушку.
При равенстве вращающего и тормозящего моментов система успокоится. По углу поворота подвижной части определяют измеряемый ток.
Среднее значение вращающего момента пропорционально квадрату измеряемого тока:
Так как тормозящий момент, создаваемый спиральными пружинами, пропорцио-нален углу поворота подвижной части , уравнение шкалы прибора запишем в виде:
Другими словами, угол отклонения подвижной части прибора пропорционален квадрату действующего значения переменного тока.
К главным достоинствам электромагнитной силы относятся: простота конструкции, надежность в работе, стойкость к перегрузкам.
Из недостатков отмечаются: низкая чувствительность, большое потребление энергии, небольшая точность измерения, неравномерная шкала.
|
|
|
ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
Измерение тока производится прибором, называемым амперметром.
Существуют четыре схемы включения амперметра в цепь. Первые две (рис. 3.7.1) предназначены для измерения постоянного тока, а две вторые схемы - для измерения переменного тока.
Вторая и четвертая схемы применяются в тех случаях, когда номинальные данные амперметра меньше измеряемой величины тока. В этом случае при определении истинного значения тока нужно учитывать коэффициент преобразования:
где Iист - истинное значение тока,
Iизм - измеренное значение тока,
kпр - коэффициент преобразования.
Измерение напряжения производится вольтметром. Здесь также возможны четыре различных схемы подключения прибора (рис. 3.7.2).
В этих схемах также используются методы расширения пределов измерения напряжения (вторая и четвертая схемы).
Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 85; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!