Основой амперметров и вольтметров является измерительный механизм. В микро- и миллиамперметрах, предназначенных для измерения токов (не превосходящих 50 мА), измерительная цепь состоит из рамки и пружин, через которые подводится ток к рамке:
RН = RP + 2RПРУЖ
Значение тока полного отклонения ограничено влиянием его теплового действия на упругие свойства спиральных противодействующих пружинок. Схема микроамперметра с шунтом
Схема двухпре-дельного амперметра
Если измеряемый ток I превосходит по значению ток полного отклонения I и подвижной части, то параллельно цепи измерительного механизма ИМ подключается шунт (резистор), через который пропускается ток Iш = I – Iи.
Значение сопротивления шунта Rш определяется из условия
Если шунт рассматривать как делитель тока с коэффициентом деления , то его сопротивление Значение сопротивления шунта обычно Ом.
Для исключения влияния на результат измерения сопротивления соединительных проводов и контактов, соизмеримых с сопротивлением шунта, последние выполняются четырехзажимными: два зажима (токовых) используются для включения шунта в цепь измеряемого тока и два других зажима (потенциальных) — для подключения к измерительному механизму.
Шунты обычно изготовляют из манганина, обладающего ничтожно малым температурным коэффициентом. Шунты бывают внутренние, вмонтированные в корпус прибора, и наружные. Наружные шунты подразделяют на индивидуальные и взаимозаменяемые (калиброванные). Индивидуальные шунты применяют к конкретным измерительным механизмам. Взаимозаменяемые шунты изготовляют на номинальные токи и падения напряжения: 60, 75, но допускают значения 100, 150, 300 мВ; применяют эти шунты к измерительным механизмам, рассчитанным на такие же падения напряжения. Внутренние шунты изготовляют на токи примерно до 50 А, наружные — на токи до 10 000 А. Наружные шунты обычно присоединяются к механизму двумя калиброванными проводниками с общим сопротивлением 0,035 Ом. Классы точности шунтов — 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 — показывают допустимое отклонение сопротивления шунта от номинального значения, выраженное в процентах. Применение шунтов позволяет расширить пределы измерения амперметров, но приводит к увеличению мощности потребления, снижению точности измерения и чувствительности. Для понижения температурной погрешности, вызванной изменением сопротивления обмотки рамки и пружин подвижной части измерительного механизма при протекании тока, последовательно с рамкой включается добавочное сопротивление из манганина.