Расширение пределов измерения вольтметра

Резистор, включенный последовательно с измерительным механизмом (ИМ), вращающий момент которого зависит от тока, и используемый для измерения напряжения, называется добавочным резистором. Его основное назначение -преобразовать напряжение в ток.

Ток I0 в цепи ИМ (рис. 4.2) определяется уравнением преобразования:

где UX, измеряемое напряжение; RИМ - сопротивление ИМ; RД - сопротивление добавочного резистора.

Добавочные резисторы служат также для расширения пределов измерения по напряжению уже готовых вольтметров и других приборов, например ваттметров, фазометров, имеющих параллельные цепи, включаемые под напряжение.

 

Рис. 4.2.

 

Если вольтметр имеет номинальный предел измерения UН и сопротивление RV и нужно расширить предел до U'H > UH, то справедливо равенство:

Отсюда сопротивление резистора:

где обычно называется множителем шкалы.

Добавочные резисторы изготовляются обычно из манганиновой проволоки, намотанной на каркас из изоляционного материала.

У вольтметров с верхним пределом измерения до 300В добавочные резисторы встраивают внутри корпуса прибора. При устройстве вольтметров с пределом измерения свыше 300В добавочные резисторы из-за их размеров и по условиям охлаждения устанавливают вне корпуса прибора. В зависимости от точности подгонки добавочные резисторы подразделяются на классы: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Убедиться, что все тумблеры выключены (установлены в нижнее положение), переключатель T1 ЛАТРа установлен в положение «10», a R13 - в положение «max»(ручка вправо до упора).

 

Расширение пределов измерения миллиамперметра

2. Мультиметром измерить сопротивление рамки измерительного механизма прибора AP (RИМ), сопротивление R10, включаемое в качестве шунта. Результаты измерений записать в отчёт.

3. Рассчитать коэффициент деления (шунтирования) по формуле

где RШ = R10.

Округлить полученное значение до ближайшего целого числа, умножить его на обозначенный на шкале AP предел измерения (10 mА) и полученный новый предел измерения прибора AP записать в таблицу 4.1 (первая строка).

4. Определить цену деления приборов V2, А2, AP и заполнить таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Приборы

№ п/п Наименование Система прибора Класс точности Пределы измерений Цена деления
1. Миллиамперметр (АР)     (10-0-10) мА 20 мА  
2. Миллиамперметр (А2)     50 мА  
3. Вольтметр (V2)     450 В  
4. Вольтметр (VP)     (10-0-10) мА 200 В  
5. Мультиметр        

RИМ = Ом; R10 = RШ = Ом.

 

5. Собрать схему рис. 4.3. Убедиться, что R13 установлен в положение «max», а переключатель T1 ЛАТРа - в положение «10».

6. Доложить преподавателю о готовности к проведению измерений.

7. С разрешения преподавателя включить тумблеры «Сеть», S7.

8. Переключатель T1 ЛАТРа установить в положение «100».

9. C помощью переменного резистора R13 плавно устанавливать значение АР на указанное в табл. 4.2. Снять показания А2 и записать в табл.4.2.

 

Рис.4.3

 

Таблица 4.2