Поверка технических приборов и основы метрологии (пример 2)

Измерительный механизм (ИМ) магнитоэлектрической системы рассчитан на ток I_И и напряжение U_Ии имеет шкалу на α делений.

1. Составить схему включения измерительного механизма с шунтом и дать вывод формулы r_Ш.
2. Определить постоянную измерительного механизма по току С_I, величину сопротивления шунтаr_Ш и постоянную амперметра , если этим прибором нужно измерить ток I_Н.
3. Определить мощность, потребляемую амперметром при номинальном значении тока I_Н
4. Составить схему включения измерительного механизма с добавочным сопротивлением и дать вывод формулы r_Д.
5. Определить постоянную измерительного механизма по напряжению С_U, величину добавочного сопротивления r_Д и постоянную вольтметра , если этим прибором нужно измерить ток U_Н.
6. Определить мощность, потребляемую вольтметром при номинальном значении напряжения U_Н

Исходные данные для решения задачи №2 приведены в табл. 3.

Таблица 3

Числовые значения для задачи №2

Наименование величин	Единица измерения	Предпоследняя цифра шифра	Последняя цифра шифра
Напряжение ИМ Uи Ток ИМ Iи Число делений αн	мВ мА дел	- - -
Напряжение Uy	В
Ток Iн	А

 

1.

 

В амперметрах и миллиамперметрах для расширения предела измерения применяется шунт. Он представляет собой сопротивление, включаемое в цепь измеряемого тока; параллельно шунту включается измерительный механизм (рис.1).

Обозначив I_Н – измеряемый ток, I_Ш и r_Ш – ток и сопротивление шунта, I_И и r_И – ток и сопротивление измерительного механизма, можно написать:

,

где - шунтирующий множитель, показывающий, во сколько раз измеряемый ток больше тока измерительного механизма или, что то же, во сколько раз расширяется предел измерения тока.

 

2. Постоянная измерительного механизма по току

Постоянная амперметра

 

3. Мощность, потребляемая амперметром при номинальном значении тока I_н

4.

В магнитоэлектрических вольтметрах применяется тот же измеритель, что и в амперметрах, но на меньший номинальный ток. Для измерения напряжения механизм применяется в сочетании с добавочным сопротивлением. Добавочное сопротивление из манганина включается последовательно с измерительным механизмом (рис. 2). Оно необходимо, чтобы сопротивление вольтметра r_V при изменении температуры оставалось неизменным.

Ток в цепи прибора

Если напряжение U = pU_и, то добавочное сопротивление r_д можно определить из условия

Откуда

Множитель р показывает, во сколько раз измеряемое напряжение больше напряжения на измерительном механизме или, иначе, во сколько раз увеличивается предел измерения напряжения прибора при применении добавочного сопротивления.

 

5. Определим сначала r_д

Постоянная измерительного механизма

Постоянная вольтметра

 

1. Собственное потребление мощности вольтметра