Добавочные резисторы

При применение добавочного резистора вместе с измерительным прибором подключение осуществляется последовательно. Тогда измерительный ток I будет определяться следующим образом

где U – измеряемое напряжение, R_и - сопротивление измерительного механизма, R_д – сопротивление добавочного резистора.

Предположим, что у измерителя напряжения вольтметра предел измерения U_ном, а у измерительного механизма сопротивление будет равно R_и, тогда за счет наличия добавочного сопротивления R_д можно увеличить предел измерения в определенное количество раз (n), и при постоянстве тока сети I получаем следующее выражение:

Сделав элементарное вычисление, получим:

Отсюда получаем вывод, что значение добавочного сопротивления всегда на n-1 раз выше измерительного сопротивления.

Добавочные сопротивления используют в цепях постоянного и переменного тока. Для их изготовления применяют специальную манганитовую проволоку, которую наматывают на каркасы из диэлектрического материала. В роли последнего могут выступать полимеры, органическое волокно, и т.п.

Если добавочное сопротивление работает при переменном токе, тогда его обмотка должна быть выполнена из бифилярного материала, чтобы можно было сделать безреактивное сопротивление.

Достоинствами использования добавочных резисторов являются расширение пределов измерения вольтметров и ощутимо снижают уровень температурной погрешности, которая всегда появляется в ходе любого измерения.

Добавочные сопротивления применяют в переносных приборах и изготавливают секционными с несколькими пределами измерения. Кроме того, они бывают внутренними и наружными.

Наружные могут изготавливать в виде отдельных блоков. Они делятся на индивидуальные и калиброванные. Калиброванный подойдет к любому измерительному прибору, номинальный ток которого соответствует номинальному току сопротивления. Индивидуальный подойдет только для того измерительного устройства, под который была осуществлена его градуировка.

Калиброванные сопротивления имеют классы точности, которые расчитаны на номинальные токи от 0,5 до 30 мА. Максимальное напряжение, при котором можно применять дополнительные сопротивления, - 30 кВт.

Измерительные шунты их виды и разновидности

Разновидностью добавочных резисторов являются измерительные шунты, которые представляют из себя простые измерительные преобразователи тока в напряжение.

На самом деле измерительный шунт – это сопротивление с четырьмя клеммами. Двумя входными, на которые подается ток I, получили название токовые и две выходных, на которых осуществляется съем напряжения U, их называют потенциальными зажимами. Именно к ним и подключен измерительный механизм устройства, с помощью которого осуществляются замеры.

Свойства измерительного шунта описывают номинальное значение входного тока и выходного напряжения. Из их соотношения можно найти вычислить сопротивление элемента:

Основное назначение измерительного шунта – расширение пределов измерения тока с помощью стандартных измерительных приборов. При этом больше тока следует через элемент, а меньшая часть течет через головку измерительного устройства. Из-за того что шунты имеют минимальное сопротивление, их очень часто используют в электрических схемах с постоянным током и в совокупности с магнитоэлектрическими измерительными головками.

Предположим, что в электрической схеме имеется измерительный механизм, подсоединенный параллельно, то зависимость тока проходящего через него с измеряемым током описывается в соответствии с формулой:

где R_и – сопротивление измерительного механизма, Rш – шунта.

Если нам необходимо снизить измерительный ток в несколько n раз, тогда сопротивление шунта вычислим так:

где n = I/I_и и есть коэффициент шунтирования.

Если через шунт течет небольшой ток, то его встраивают в корпус измерительного устройства. Такие элементы называют внутренними. Для магнитоэлектронных приборов, которые в процессе эксплуатации переносят, используемые шунты изготавливают с несколькими пределами измерения.

Если идущий ток будет больших номиналов, то шунты установлены снаружи на измерительном приборе. Такие элементы рассчитывают на падение напряжения и определенные токи.

Если шунт с устройством измерения подсоединен в схему переменного тока, то в ходе работы появляется дополнительная погрешность, которая зависит от изменения частоты и сопротивлением шунта, а также измерительного механизма.