Магнитно-электрические амперметры. Шунты.
I > 0.05А – применяют шунты
Шунт включается параллельно измерительному механизму.
Схема амперметра с шунтом:
1,2 – токовые зажимы (к ним подключается токовая цепь)
3,4 – потенциальные (к ним подключается измерительных механизм)
n
–
коэффициент инвертирования
(I0 – пределе прибора, R0 – его сопротивление)
Шунты по конструкции выполняются:
внутренние
наружные
Шунт – измерительный преобразователь
Данные на наружном шунте:
Iн,А - номинальный ток
Uн =45-75-100-150 мВ , номинальное напряжение
К=0,02 – 3,0 -класс точности
Шунты выполняются из манганина (сплав Cu – 86%, Mn – 12%, Ni – 2%)
Свойства мангонина:
главное – температурный коэффициент сопротивления: α=0,00005 1/град ≈0
Устройство шунта:
1,2 – наконечники (медные, латунные)
3,4 – токовые зажимы
5,6 – потенциальные зажимы
7 – шунт (из манганина)
маленькое сопротивление => большое сечение
8 – пропил
30А, 75 мВ, 0,5, Rш = 0,0025 Ом
Схема многопредельного амперметра с шунтом:
(3-х предельный)
Магнитно-электрические вольтметры. Добавочные резисторы.
Чтобы из ИМ получить вольтметр нужно подключить к МИ последовательно добавочный резистор.
Конструктивно добавочный резистор выполняется в виде катушки образцового сопротивления, намотанной тонким проводом из манганина.
Приводятся данные:
Rн, Ом – номинальное сопротивление
Iдоп, мкА – допустимый ток
К – класс точности
Схема многопредельного вольтметра:
Магнитно-электрические омметры.
Существует 2 схемы:
с последовательным сопротивлением Rх (для больших сопротивлений)
с параллельным сопротивлением Rх (для малых сопротивлений)
Предназначены для измерения сопротивления.
Схема с последовательным включением:
Rогр – ограничивающее ток сопротивление
Rу – реостат, установка нуля
Шкала неравномерная и, т.к. 0 справа, – шкала обратная.
Rx > 100 Ом – применяется для больших сопротивлений
Для Rx = 0, его не убирают, а закорачивают.
Схема с параллельным включением:
Для ∞ - размыкают зажимы Rx
Для малых сопротивлений: Rx < 100 Ом
Схема омметра с логометром:
(схема с последовательным включением Rx)
Т.к. у логометра показания не зависят от напряжения источника питания, то нет (и не надо) установки 0.
Миометр: т.к. сопротивление изоляции большое => нужно высокое напряжение => в этих приборах используется генератор (вручную) => вручную частота неравномерная => напряжение непостоянное => необходимо использовать механизм, показания которого не зависят от напряжения => используется логометр.
Магнитно-электрические гальванометры.
Высокочувствительные приборы: SI =107 … 109 дел/А; I = 10-8 А; U = 10-6 В
Используются для измерения малых напряжений и токов и в качестве 0-индикаторов.
1,2 – полюса постоянного магнита
3 – цилиндрический стальной сердечник
4 – прямоугольная подвижная рамка с током I
10,11 – растяжки (для создания противодействующего момента и подачи тока в рамку из бериллиевой бронзы)
5 – зеркало (закреплено на рамке и поворачивается вместе с ней)
6 – источник света
7,8 – луч света – световой указатель
9 – шкала (неградуированная, с 0 посредине)
Существует несколько путей повышения чувствительности:
↑ B (магнитная индукция в зазоре), путем ↑ магнитов => ↑ размеров прибора => ограничение
↑ S => ↑ размеров => ограничение
↑ w (число витков обмотки) без уменьшения зазора => брать тоньше провода => ↑ длина провода => ↑ сопротивление прибора => ограничение
↓ m (удельный противодействующий момент упругого элемента (растяжки)) => ограничение
!!! ↑ длину указателя (если указатель световой,то можно сделать длину и 1-2 метра)
Особенности:
отсутствует успокоитель
Rвн – сопротивление внешней цепи,в которую включен гальванометр
R0 – сопротивление измерительного механизма
J- момент инерции подвижной части
m – удельный противодействующий момент
1 – колебательный режим: Rвн = ∞; p = 0; β = 0.
очень длительный процесс, т.к. колебания затухают только за счет трения о воздух.
2
– апериодический режим: Rвн
= 0;
;
β
= βmax.
3 – критический режим
Rвн кр – параметр гальванометра.
Время успокоения (tу) – время переходного процесса.
В критическом режиме время успокоения - минимальное.