Пояснение к работе. Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение

 

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

На рис. 7 показана схема соединения ИМ магнитоэлектрического измерительного прибора с шунтом R_ш.

 

 

 

 

 

 

Рис. 7

Ток I_и, протекающий через ИМ, связан с измеряемым током I зависимостью

где R_и – сопротивление ИМ.

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

R_ш = R_и/(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 (рис. 8).

 

 

Рис. 8

 

Ток I_и в цепи, состоящей из ИМ с сопротивлением R_и и добавочного резистора с сопротивлением R_д составит

I_и=U/(R_и+ R_д),

где U – измеряемое напряжение.

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

 

.

Отсюда находим выражение для вычисления значения добавочного сопротивления:

R_д=R_и·(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.