ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Розширення меж вимірювання амперметра та вимірювання струму амперметром.

Лабораторна робота №2

РОЗШИРЕННЯ МЕЖ ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРОВИМІРНИХ ПРИЛАДІВ

Мета:ознайомитись з принципом дії електровимірних приладів і методами розширення меж вимірювання цих приладів.

Теоретична частина

Електровимірні прилади безпосередньої оцінки засновані на використанні різних фізичних явищ, зв'язаних з проходженням електричного або утворенні електромагнітного поля. Такі фізичні явища, як, наприклад, взаємодія контурів, по яких проходить струм, з полем постійного магніту (магнітоелектричні прилади), взаємодія двох контурів з струмом (електромагнітні прилади), використовуються для перетворення вимірюваної величини в кутове або лінійне переміщення рухомої частини приладу.

Чутливістю електровимірного приладу називається відношеннялінійного або кутового переміщення стрілки до зміни вимірюваної величини, що викликає це переміщення:

де: S – чутливість приладу, х - вимірювана величина, - кутове або лінійне переміщення стрілки приладу.

Таке означення чутливості приладу не відноситься до інтегруючих приладів (лічильників), відлік яких не може повторюватись.

При рівномірній шкалі чутливість приладу постійна для будь-якої точки шкали. При нерівномірній шкалі чутливість приладу неоднакова, тобто, одній і тій же зміні вимірюваної величини в різних точках шкали відповідають різні лінійні або кутові переміщення стрілки. Чутливість приладу має розмірність, що залежить від. характеру вимірюваної величини. Тому говорять: <<чутливість до струму», чутливість «до напруги».

Іноді на приладах вказується величина, обернена до чутливості - це ціна однієї поділки - так звана стала приладу. Щоб визначити значення вимірюваної величини потрібно ціну поділки помножити на те число поділок, на яке показує стрілка приладу при вимірюванні.

Як відомо, амперметр застосовується для вимірювання струму і вмикається в коло послідовно з навантаженням, або з паралельним ввімкненням до нього шунта з опором R_ш, a вольтметр - паралельно до тих точок кола, між якими потрібно виміряти напругу, або в послідовному з'єднанні з

додатковим опором R_д. На рисунку показано схематичне ввімкнення амперметра і вольтметра, де G - вимірний прилад з опором R_o , який безпосередньо може виміряти силу струму до значення І₍₎, і напругу до U₍₎. Так, як величина струму, що протікає через вимірний механізм, пропорційна напрузі, прикладеній до затискачів приладу, то, очевидно, що принципової різниці у внутрішній будові амперметрів і вольтметрів може й не бути, тобто, будь-яким амперметром можна вимірювати напругу, а вольтметром - струм. Питання лише в тому, які будуть межі вимірювання приладом при такому його використанні і наскільки змінюються параметри, а значить, і режим кола при ввімкненні в нього приладів, особливо якщо джерело, що живить це коло, має малу потужність. Щоб зміна режимів кола була незначною, опір амперметра повинен бути меншим, а опір вольтметра навпаки-більшим. З цієї точки зору важливим критерієм вольтметра є його внутрішній опір в О_мах на 1 В шкали.

Кожний вимірний прилад базується на визначенні значення струму І₀ та напруги U_o. Розширення меж вимірювання здійснюється або спеціальною конструкцією приладу або ввімкненням вимірного механізму через шунти у амперметрах або додаткові опори у вольтметрах.

Розширення меж вимірювання амперметра та вимірювання струму амперметром.

Амперметр - прилад, який застосовується для вимірювання величини струму. Він вмикається у коло послідовно зі споживачем. Будь-який електровимірний прилад при ввімкненні в коло не повинен вносити помітних змін в режим роботи кола. Отже, амперметр повинен мати дуже малий внутрішній опір.

Для розширення меж вимірювання струму до приладу (І приєднується паралельно провідник опору R_ш що називається шунтом (рис. 1).

Рис. 1

Опір шунта R_ш розраховується таким чином. За першим законом Кирхгофа маємо:

I=I₀+I_ш , (1)

де: І₍₎ - найбільший струм, який може виміряти прилад без шунта, І найбільший струм, який буде вимірювати прилад з шунтом.

За другим законом Кирхгофа для контура AR₀BR_ш А маємо:

(2)

Підставляючи І_ш з формули (1) в формулу (2), одержимо: ,

звідки:

, (3)

Таким чином, для визначення опору шунта потрібно знати характеристики приладу R₀ І_о і те максимальне значення струму І, для якого розраховується шунт. Значення І_о визначається з формули:.

, (4)

де: k - ціна поділки приладу по струму, n - число поділок на шкалі приладу. Формулу (3) можна записати v такому вигляді:

. (5)

де , (6)

показує у скільки разів розширюється межа вимірювання амперметра.