Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья



Практическая работа № 7. Тема: Применение шунтов и добавочных резисторов



Практическая работа № 7

Тема: Применение шунтов и добавочных резисторов

Цель: приобретение практических навыков по выполнению поверки вольтметров для выявления соответствия измерительного прибора, обозначенному на нем классу точности.

Программа работы

Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение. Он представляет собой четырехзажимный резистор. Зажимы, к которым подводится ток I, называются токовыми, а зажимы, с которых снимается напряжение U – потенциальными.

Шунт характеризуется номинальным значением входного тока Iном и номинальным значением выходного напряжения Uном. Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта Rш = Uном/Iном. Шунты применяются для расширения пределов измерения амперметров, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую – через измерительный механизм (ИМ) прибора.

На рисунке 1 показана схема соединения ИМ магнитоэлектрического измерительного прибора с шунтом Rш.

 

 

 


 

 

 

Рисунок 1

Ток Iи, протекающий через ИМ, связан с измеряемым током I зависимостью:

где Rи – сопротивление ИМ.

Если необходимо, чтобы ток Iи, был в n раз меньше тока I, то сопротивление шунта должно быть

Rш = Rи/(n-1),

где n = I/Iи – коэффициент шунтирования.

Номинальный ток может иметь значение от нескольких миллиампер, до нескольких тысяч ампер. Шунты на малые токи выполняются в виде катушек или спиралей из манганинового провода, шунты на большие токи – в виде манганиновых пластин.

Добавочные сопротивления являются измерительными преобразователями напряжения в ток. Они могут состоять из одного или нескольких резисторов и служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров и других измерительных приборов (ваттметров, фазометров и т. д.). Добавочные сопротивления включают последовательно с ИМ (рисунок 2).

 

 

 


Рисунок 2

Ток Iи в цепи, состоящей из ИМ с сопротивлением Rи и добавочного резистора с сопротивлением Rд составит:

Iи=U/( Rи+ Rд),

где U – измеряемое напряжение, В.

Пусть вольтметр имеет верхний предел измерения Uном, и сопротивление Rи. Необходимо увеличить предел измерения вольтметра в n раз. Учитывая постоянство тока, протекающего через вольтметр, можно записать:

.

Отсюда находим выражение для вычисления значения добавочного сопротивления:

Rд=Rи·(n-1).

Добавочные сопротивления изготавливаются из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на пластины или каркасы из изоляционного материала, и применяются для расширения пределов измерений вольтметров до 30 кВ.

Задание

1. Произвести увеличение предела измерения магнитоэлектрического прибора в «m» раз по напряжению (по заданию преподавателя). Рассчитать значение добавочного резистора Rд. Собрать схему, изображённую на рис. 3.1.

Рис. 3.1 – Магнитоэлектрический прибор с добавочным сопротивлением

Определить погрешность, вносимую добавочным резистором:

,

где – показание вольтметра; – показание прибора с добавочным резистором Rд. Результаты расчётов и наблюдений записать в табл. 2.1.

Таблица 2.1 – Результаты расчётов и измерений

U0, В CU,В/дел R0, Ом m Rд, Ом , В U, В ,В/дел , %
                 

 

2. Произвести увеличение предела измерения данного прибора в «n» раз по току. Рассчитать необходимое для этого значение сопротивления шунта Rш. Собрать схему, изображённую на рис. 2.2.

 

Рис. 2.2 – Магнитоэлектрический прибор с шунтом

Установить реостатом необходимое значение тока по амперметру .

Определить погрешность, вносимую шунтом:

где  – показание амперметра; – показание прибора с шунтом. Результаты расчётов и наблюдений записать в табл. 2.2.

Таблица 2.2 – Результаты расчётов и наблюдений

I0, А CI, А/дел R0, Ом n Rш, Ом I, А , А , А/дел , %
                 

3. Предел измерения вольтметра электромагнитной системы составляет 7,5 В при внутреннем сопротивлении 200 Ом. Определите добавочное сопротивление, которое необходимо включить для расширения предела измерения до 600 В.

4. Амперметр с внутренним сопротивлением 0,016 Ом имеет коэффициент шунтирования 10. Определите сопротивление шунта.

Контрольные вопросы

1. Почему не применяются шунты в цепях переменного тока?

 

2. Какие еще способы решения пределов измерения приборов применяются?

 

3. Почему не применяются добавочные сопротивления в высоковольтных цепях переменного тока?

 

 

4. Какие значения тока и напряжения можно измерить с помощью измерительных трансформаторов тока и напряжения?

 
  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.