Измерение токов

Классификация электроизмерительных приборов

В соответствии со стандартом электроизмерительные приборы классифицируются по следующим признакам:

1. По роду измеряемой величины: вольтметры, амперметры, ваттметры и т.д. На шкале прибора наносят полное наименование прибора или первую латинскую букву измеряемой величины, например: вольтметр — V, амперметр — А, ваттметр — W.

2. По роду тока: постоянный (-), однофазный переменный (~), постоянный и переменный трехфазныйтрехфазный при несимметричной нагрузке фазУказывается также рабочая частота или диапазон частот. Если частота не указана, то прибор предназначен для работы в цепях с частотой 50 Гц.

3. По принципу действия измерительного механизма — магнитоэлектрическийэлектромагнитный выпрямительный электродинамическийиндукционныйферродинамический и т.д.

4. По классу точности — обозначают цифрой, равной допус-
каемой приведенной погрешности, выраженной в процентах.

Приборы классов точности от 0,05 до 0,5 называют лабораторными, а от 1 до 4 — техническими.

5. По степени защиты от внешних магнитных и электричес-
ких полей — I категории и II категории.

Прибор для измерения силы тока — амперметр — включается последовательно с нагрузкой (рис.1). При таком включении весь измеряемый ток проходит через прибор. Для того чтобы включение амперметра не оказывало влияния на режим работы цепи, амперметры выполняют с весьма малым внутренним сопротивлением (десятые, сотые доли Ома). Для обеспечения минимальной погрешности измерений внутреннее сопротивление амперметра R_А должно быть намного меньше сопротивления нагрузки R_нагр. Для расширения пределов измерения амперметров применяются шунты (рис. 2).

Рис. 1. Схема включения амперметра

Рис. 2. Схема включения амперметра с шунтом

Шунт — это сопротивление, выполненное из провода высокого сопротивления (манганина или константана) и включаемое параллельно амперметру. Шунты бывают внутренние и наружные. Внутренние встраиваются в амперметры, обычно на токи до 50 А, а наружные подключаются на клеммы прибора.

Согласно первому закону Кирхгофа, ток I = I_ш + 1_А (см. рис. 2). Напряжения на шунте и амперметре равны:

I_ш = I_A ∙ R_A/R_ш ,

следовательно

I = I_A ∙ R_A/R_ш + I_A = I_A (R_A/R_ш+1)= I_A∙n,

где n= I/I_A – шунтовой коэффициент, который показывает во сколько раз увеличивается предел измерения амперметра.