Вольтметры магнитоэлектрической системы

В отличие от амперметра вольтметр должен иметь возможно большее сопротивление, поэтому обмотки вольтметров состоят из значительно большего, чем у амперметров, числа витков. Всё же сопротивление обмотки катушки вольтметра относительно невелико, поскольку она изготовляется из медной проволоки. Помимо этого, сопротивление ее в значительной степени зависит от температуры, так как температурный коэффициент меди а_м= 0,004, т. е. при изменении температуры на 10°С сопротивление катушки меняется на 4%. Изменение сопротивления вольтметра вызывает изменение тока через катушку, а следовательно, и показаний прибора. Чтобы обеспечить практическую независимость сопротивления вольтметра от температуры, во всех вольтметрах последовательно с катушкой включают большое добавочное внутреннее сопротивление r_диз манганина или константана. По сравнению с ним сопротивление катушки r_к мало и изменение последнего вследствие изменения температуры только незначительно влияет на общее сопротивление вольтметра, равное: r_v= r_к + r_д

Когда номинальное напряжение вольтметра равно измеряемому напряжению или больше его, прибор включается в цепь непосредственно по схеме рис.2.9,а. Если же измеряемое напряжение U _х больше номинального напряжения вольтметра U_v, то для расширения пределов измерения последовательно с прибором включают отдельное добавочное сопротивление R _д

Добавочные сопротивления, как и шунты, могут быть внутренними или наружными, однопредельными или многопредельными, индиви­дуальными или калиброванными. Калиброванные добавочные сопротивления изготовляют на токи: 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 7,5; 15; 30 и 60 мА.

На рис. показана принципиальная схема переносного восьмипредельного вольтметра М106 с рычажным переключателем многопредельного добавочного сопротивления. В приборе выведены два дополнительных зажима на 45 (44, 84) мВ и 75 (74, 68) мВ. С калиброванными шунтами (на 75 или 45 мВ) можно использовать данный прибор в качестве амперметра. Для этого в приборе предусмотрена схема температурной компенсации.

Внутренние добавочные сопротивления применяют в вольтметрах

на напряжение не выше 600 В. Наружные добавочные сопротивления изготовляют на напряжение до 1500 В.

Добавочные сопротивления, рассчитанные на высокое напряжение, делают со специальными подставками из изоляционного материала. На корпус наносят предупреждающий знак высокого напряжения в виде красной стрелы. Магнитоэлектрические приборы применяют в качестве амперметров, вольтметров, гальванометров, омметров и др. Как и приборы других систем, их выполняют в виде щитовых и переносных. Переносные магнитоэлектрические амперметры и вольтметры чаще всего выпускают многопредельными. В этом случае шкалу прибора делают не именованной, а условной.

Магнитоэлектрические приборы — самые точные из всех электроизмерительных приборов, поэтому они получили повсеместное распространение в цепях постоянного тока. Кроме того, они обладают следующими преимуществами: высокой чувствительностью, равномерностью шкалы, малым собственным потреблением и малой восприимчивостью к воздействиям внешних магнитных полей благодаря собственному сильному магнитному полю.

Однако магнитоэлектрическим приборам присущи следующие недостатки: они пригодны только для постоянного тока, сложны по конструкции и соответственно дороги

.

 ЗАДАНИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

1. Дайте определение вольтметра

2. Поясните почему вольтметр должен иметь высокое сопротивление

3. Поясните почему сопротивление вольтметра нельзя создать только за счёт катушки

4. Изобразите схему включения вольтметра.

5. Поясните как протекает ток при включении многопредельного вольтметра на пределы 15В; 300В, 600В.

6.   Рассчитайте добавочное сопротивление для изготовления вольтметра на 10В из измерительной головки, ток полного отклонения подвижной системы 50mA, при сопротивлении 10 Ом

7. Выведите формулу для рассчёта добавочного сопротивления.