Вимірювання струму і напруги
Завдання 1
У розпорядженні є магнітоелектричний амперметр з внутрішнім шунтом і верхньою межею вимірювання 1А, клас точності 0,5. Допустиме значення напруги на рамці вимірювального механізму становить U доп і струму, що проходить через вимірювальну котушку, 20мА.
Розрахувати опір зовнішнього шунта для вимірювання цим амперметром силового струму до величини AN і вибрати відповідний клас точності.
Рішення:
Магнітоелектричний механізм дозволяє вимірювати малі постійні струми, що не перевищують 20-50 мА. Для того щоб вимірювати великі струми, використовують вимірювальні ланцюга, що включають в себе шунти , що представляють собою манганінові резистори, опір яких у багато разів менше опору рамки R і магнітоелектричного вимірювального механізму. Тому при включенні шунта паралельно приладу (рис.1.1) основна частина вимірюваного струму I ш проходить через шунт, а струм I А не перевищує допустимого значення.
Малюнок 1.1 - Схема включення амперметра з шунтом
Ставлення I / I А=n (1.1), що показує, у скільки разів вимірюваний струм перевищує допустиме значення, називається коефіцієнтом шунтування . Опір шунта визначається як
Знайдемо опір рамки магнітоелектричного вимірювального механізму
A=Uдоп / I=100/20 * 10-3=5000 Ом
Далі визначимо коефіцієнт шунтування
=I / IA=An / IA=200/1=200
Тепер визначаємо опір шунта з формули
ш=RA / (n - 1)=5000 / (200-1)=25,1256 Ом
Т.к. клас точності шунта повинен бути вище класу точності амперметра, вибираємо клас точності шунта рівний 0,2.
Відповідь: Rш=25,1256 Ом; клас точності шунта 0,2.
Завдання 2
Визначити струм в антені передавача за допомогою трансформатора струму (ТТ) високої частоти і амперметра з термоперетворювачем А, включеного у вторинну обмотку ТТ.
Визначити :) струм в антені;
б) похибка вимірювання струму в антені.
Рішення
Рисунок 1.2 - Схема вимірювання струму в антені
Струм в антені визначається як
I=Iа · К Т,
де Iа - струм, що показується амперметром; До Т=w 2 / w 1 - коефіцієнт трансформації трансформатора струму (ТТ), w 1=1.
До Т=w 2 / w 1=100/1=100=Iа · К Т=0,002 * 100=0,2 А
З урахуванням похибок вираз має вигляд
(I ±? а)=(Іа ±? а) · До Т,
де? а - абсолютна похибка струму в антені;
? а=±? а Iан / 100.
де Iан=10мА - верхня межа амперметра; ? а=0,1 - клас точності амперметра.
? а=±? а Iан / 100=± 0,1 * 10 * 10 - 3/100=0,00001
(I ±? а)=(Іа ±? а) · До Т
(0,2 ± 0,00001)=(0...