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 U_X, измеряемое напряжение; R_ИМ - сопротивление ИМ; R_Д - 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 U_Н и сопротивление R_V и нужно расширить предел до U'_H > U_H, 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 (R_ИМ), сопротивление R10, включаемое в качестве шунта. Результаты измерений записать в отчёт.

3. Рассчитать коэффициент деления (шунтирования) по формуле

где R_Ш = 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

R_ИМ = Ом; R10 = R_Ш = 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