UE 3

Прочетете също:

Амперметри
Амперметри.
Ефект на хармониците върху измерването на мощността и енергията
сензор за ток
Измерване на напрежение
Измерване на токове, напрежения, мощности и енергия
ИМУННАТА СИСТЕМА
капиляри
КАРДИОГЕНЕН ШОК (КС)
ИНТЕГРИРАНА КОРАБНА АВТОМАТИЗАЦИЯ
Конструкции и материали на комутационни елементи в MIS-BIS
Кръвоносни съдове.

Шунтовете се използват за разширяване на границите на измерване на измервателния механизъм по отношение на тока и представляват резистор, паралелно с който се включва измервателният механизъм, както е показано на фигура 3.1 а.

Фигура 3.1. Примерни схеми за правилно (а) и неправилно включване на шунта (б и в): а - а - токови клещи; b-b - потенциални скоби

В съответствие с означенията на фиг. 4.1 може да се напише

където Ip е измереният ток в контура; Ish е измереният ток, преминаващ през шунта; Rsh - съпротивление на шунт; Rp е съпротивлението на рамката на измервателния механизъм.

където I е измереният ток.

Обикновено съпротивлението на шунт Rsh е много по-малко от съпротивлението на веригата на измервателния механизъм Rp, така че по-голямата част от измерения ток I преминава през шунта:

Стойността на IpRp = IshRsh, т.е. спадът на напрежението върху шунта при номиналната стойност на измерения ток, е стандартизиран и е 45, 75, 100 или 150 mV. Този спад на напрежението и измереният номинален ток винаги са отбелязани на шунт.

Шунтите са разделени на индивидуални и калибрирани. Индивидуалните шунти са подходящи само за измервателния механизъм, с който са били калибрирани. В този случай не е необходимо фина настройка на шунта към даден спад на напрежението.

Калибрираните шунтове се настройват към даден спад на напрежението с висока точност и са подходящи за използване с всеки измервателен механизъм, който има същия спад на напрежението при номинално отклонение.

Всеки шунт е снабден с две двойки скоби (виж фиг. 4.1, а). Първата двойка клещи (a-a) се използва за включване на шунта във веригата на измервания ток и се нарича токови клещи. Втората двойка клеми (b-b) е свързана към шунта на измервателния механизъм и се нарича потенциални клеми.

На фиг. 4.1, b и c са примери за неправилно включване на шунта, тъй като с такова включване измервателният механизъм измерва спад на напрежението, по-голям от IshRsh от размера на спада на напрежението в контактите (виж фиг. 4.1, b) и в свързващите проводници Rs.pr (виж фиг. 4.1, c).

Шунтите за сравнително малки граници на измерване обикновено се монтират вътре в кутията на инструмента, а за високи токове - отделно от измервателния механизъм, например 500 A шунт, показан на фигура 3.2.

Фигура 3.2. Шунт за 500 A: 1 - съпротивление на шунт; 2 - съвети;

3 - потенциални клипове; 4 - отвори за свързване на шунта към измерваната верига

Шунтово съпротивление 1 е направено от манганинов проводник, лента или пластина, запоени със сребърен припой към накрайници 2 от червена мед.

Вътрешният шунт е прикрепен към блока със скоби в кутията на инструмента. Отделен шунт е свързан с калибрирани проводници към измервателния механизъм. Тези проводници са свързани към потенциалните клеми 3. Свързването на шунта към измервателния механизъм с произволни проводници може да доведе до промяна в съпротивлението на контурната верига. Следователно преразпределението на измерения ток между шунта и контура може също да увеличи грешката на устройството.Шунтът е свързан към измерваната верига в отделни шунтове с помощта на болтове, минаващи през отвори 4.

Преносимите (лабораторни) инструменти често са оборудвани с многодиапазонни калибрирани шънтове. Пример за такава шунтова верига е показан на фигура 3.3.

Фигура 3.3. Схема на многограничен шунт

Превключването на границата на измерване се извършва от щепсел, поставен в съответния контакт.

Разширяването на границите на измерване с помощта на шунтове е практически възможно само при постоянен ток, тъй като при променлив ток разпределението на измерения ток между шунта и измервателния механизъм ще се определя не само от тяхната устойчивост на постоянен ток, но и от техните реактивни (индуктивни) съпротивления, които зависят от честотата.

EC 3.1-3 Допълнителни резистори. Всички измервателни механизми (с изключение на електростатичните), според принципа на тяхното действие, се характеризират със зависимостта на ъгъла на отклонение a от тока I (или токове) в рамката или бобината, т.е. всички механизми са по същество амперметри. Всеки от измервателните механизми обаче може да се използва и за измерване на напрежението U чрез свързването му паралелно към тази част от веригата, където трябва да се измерва напрежението. На фиг. 3.4, а показва схема за свързване на допълнителен резистор паралелно с товара RH.

Фигура 3.4. Схеми за включване на допълнителен резистор: a - паралелно с товара RH; b - за многограничен волтметър

Ако номиналната стойност на тока на измервателния механизъм е означена с IN, а номиналната стойност на измереното напрежение е означена с UH, тогава съпротивлението на цялата верига на волтметъра

Но съпротивлението на рамката Rp на измервателния механизъм обикновено е много по-малко от необходимотоRv стойност. Следователно последователно с Rv се включва допълнително съпротивление с такава стойност Rd, навито с манганинов проводник, при което се изпълнява уравнение (4.1), т.е.

Фигура 3.4, b показва схема на многограничен волтметър (за 3, 15, 30 и 150 V) с допълнително съпротивление, състоящо се от няколко резистора. В диаграмата R1, R2, R3 и R4 са допълнителни резистори.

Най-често допълнителните резистори са разположени вътре в кутията на устройството. Многограничните допълнителни резистори понякога се произвеждат отделно от устройството, т.е. в собствения си корпус.

EC 3.1-4 Усилвателни кондензатори. Те се използват за разширяване на обхвата на измерване на електростатичен измервателен механизъм при променлив ток.

Фигура 3.5. Схема за включване на допълнителен кондензатор

Ако приемем, че съпротивлението на изолацията на измервателния механизъм r0 и допълнителния кондензатор rd са равни на безкрайност, тогава напрежението U0 на клемите на измервателния механизъм C0 ще бъде записано като

където Cd е капацитетът на допълнителния кондензатор; Ud - напрежение на допълнителния кондензатор; Co е честотата на измереното напрежение.

UE 3.1-5 Делители на напрежение върху резистори. С помощта на такива делители на напрежение измереното напрежение се намалява с определен, обикновено кратно на десет, брой пъти, за да се получи стойност, съответстваща на границата на измерване (или по-малко) на напрежението на измервателния механизъм на изхода на делителя. Делителите на напрежение обикновено са многогранични.

Фигура 3.6, като пример, показва схема за включване на делител на напрежение върху резистори с високо съпротивление за намаляване на измереното напрежение Ux.

Фигура 3.6. Превключваща схема на делител на напрежение

Стойността се нарича коефициент на преобразуване. Ul е напрежението, приложено към измервателното устройство. На фигура 3.6 r1, r2, r3 и r4 са съпротивленията на делителя на напрежението. Капацитивни делители на напрежение. Те се състоят от серия от последователно свързани кондензатори и са предназначени да разширят обхвата на измерване на електростатични измервателни механизми на променлив ток, както и да измерват напрежения при висока честота.

На фиг. 3.7 показва верига на капацитивен делител на напрежение, който може да се използва в комбинация с електростатичен измервателен механизъм.

Фигура 3.7. Верига на капацитивен делител

Тук измереното напрежение Ux е свързано към кондензаторите C1 и C2, които образуват делителя. Измервателният механизъм С0 е свързан паралелно на С2, а С2 » С0. Тъй като съпротивлението на изолацията на измервателния механизъм е много високо, тогава

	следваща лекция ==>
Лекция 3.1 Преобразуватели на електрически величини в електрически		UE 3.1-6 Измервателни трансформатори