Сделай Сам Свою Работу на 5

Многопредельные вольтметры





 

 

Для расширения пределов измерения напряжения последовательно с ИП включается добавочное сопротивление Rдоб, которое преобразует входное напряжение Uвх в ток прибора

 

 

Предел измерения минимального напряжения , измеряемого вольтметром, зависит от тока полного отклонения прибора и его внутреннего сопротивления Rпр.

Для МЭ приборов ток полного отклонения Iпр обычно 50 A -:- 200 A и более. Такие приборы позволяют создавать вольтметры с удельным входным сопротивлением 20 кОм/V ± 2 кОм/V

Схему замещения вольтметра можно представить в виде:

Рис. 3.6 Схема вольтметра

 

 

В многопредельных вольтметрах используют ступенчатое включение резисторов.

 

 

Рис. 3.7 Схема многопредельного вольтметра

 

Добавочные резисторы Rдоб изготавливают из манганина или константана (см. табл. 3.1). Они могут быть внутренними (до Uвх= 600v) или наружными (до Uвх=1500v). Наружные Rдоб. могут быть индивидуальными и взаимозаменяемыми на номинальные токи 0,5; 1; 3; 7,5; 15; и 30 mA.

МЭ вольтметры имеют равномерную шкалу, высокую точность и чувствительность, но малое Rвн. Диапазон измерений от V до 1.5kV.



Для уменьшения входного напряжения Uвх в строго определённое число раз применяют делители напряжения. Для постоянного тока используют резистивные делители, а для переменного тока резистивные или емкостные.

 

Рис. 3.8 Схемы делителей напряжения

Коэффициент деления при Rн®¥. Подключение нагрузки изменяет Кд, так как , следовательно надо, чтобы сопротивление нагрузки было много больше сопротивления делителя . Делители напряжения используют для расширения верхних пределов измерения вольтметров с большим входным сопротивлением Rвх.
Для уменьшения или увеличения переменных токов и напряжений в строго определённое число раз с сохранением их фазы широко используются измерительные трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Кроме того, трансформаторы тока и напряжения позволяют гальванически развязать силовые и измерительные цепи. Трансформаторы напряжения преобразуют напряжения с коэффициентом трансформации . Аналогично трансформаторы тока преобразует силовой входной ток Iвх в ток прибора IПр с коэффициентом деления тока .



Трансформаторы тока широко используются для подключения счётчиков электроэнергии с номиналом 5A в силовые цепи много больших токов. Номинальные коэффициенты трансформации указываются на щитках или бирках трансформаторов тока или напряжения.

 

Пример расчета двухпредельного шунта.

Ток полного отклонения в рамке измерительного механизма равен IПр=0.12 мА . Определить сопротивления шунта R1 и R2 для пределов измерения I1=5 мА и I2=0.15 мА, если сопротивление рамки измерительного механизма равно 125 Ом.

 

Рис. 3.9 Схема двухпредельного шунта

 

 

Решение: 1). На пределе измерения I2=0.15мА ток протекает через оба шунта , т.е. на этом пределе суммарное сопротивление шунта равно RS=R1+R2 .

Учитывая, что падение напряжения на сопротивлении шунта RS и на сопротивлении рамки прибора RПр одинаково, и выражая ток шунта Iш как Iш=I2-IПр , получим: или

(3.2)

Аналогично для предела измерения I1=5мА , когда ток протекает только через шунт R1, а шунт R2 включен последовательно с сопротивлением прибора RПр, можно записать уравнение: (3.3) Подставляя конкретные значения параметров задания в (3.2) и (3.3) и решая эти уравнения как систему, получим:

Откуда получим:

 

 

Задание 3.1

Рассчитать n-предельный шунт для прибора с током полного отклонения Iпр и сопротивлением Rпр.

 

Рис. 3.10 Схема многопредельного амперметра

 

 

Рассчитать значения Rдоб для того же прибора , чтобы получить вольтметр на U1UnВ.

 

Рис. 3.11 Схема многопредельного вольтметра

 

 

Определить Uв(min), которое можно измерить данным ИП.



Определить удельное внутреннее сопротивление полученного вольтметра Rуд /1В = RВ / UВ [Ом/В].

 

 

Контрольные вопросы к заданию 3

 

1. Способы создания многопредельных ЭИП.

2. Особенности конструкции шунтов. Характеристики материалов для их изготовления.

3. Для чего шунты изготавливают «четырехзажимными»?

4. Методы расширения пределов измерения ЭИП по току и напряжению.

5. Методы деления тока и напряжения на постоянном и переменном токе.

 

 

Таблица 3.2

 

Варианты к заданию 3.1

 

  Iпр Rпр, Ом Пределы тока I Пределы напряжения U
7µА 7.5µА; 15;30;75µA 75mV;150;300; 750mV
7µA 150µA;300;750; 1500µA 1.5V;3;7.5;15V
7µA 3A;7.5;15;30A 30V;75;150;300V
1mA 1A;2.5;5;10A 10V;25;50;100V
10mA 5A;10;25;50A 75;150;300;600V
  0.050 mA 0.25;0.5;1;2.5A 30;75;150;300V
  2.5mA 5;10;25;50A 15;30;75;150V
  100mA 0.3;0.75;1.5;3A 50;100;250V
  75µA 0.1;0.25;0.5;1A 0.5;1;2.5;5V
  75µA 3;7.5;15;30mA 10;25;50;100V  
  0.075mA 75;150;300;750 mA 75;150;300;600V
  0.15A 1.5;3;7.5;15A 60;150;300;600V

 

 


РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ 4

Тема: Обработка результатов прямых и косвенных измерений.

Цель: Изучение правил обработки экспериментальных данных прямых и косвенных измерений.

 

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.