5600235921

Podstawy elektroniki i miernictwa na kierunku Informatyka, studia niestacjonarne

Zakres mierzonych prądów i napięć jest ograniczony czułością i rezystancją miernika. Zmianę zakresu pomiarowego woltomierza uzyskuje się przez dołączenie w szereg z miernikiem rezystora nazywanego posobnikiem.

Z rys. 5 wynika, że dołączenie posobnika pozwala zwiększyć zakres pomiarowy o napięcie U_p. Całkowite napięcie mierzone jest teraz równe: U_v = U_a + U_p. Ponieważ przez miernik i posobnik płynie ten sam prąd. obowiązuje zależność:

U_a U_v

Rg ~ Rg +R_p ’

stąd    (10)

gdzie: n =    - mnożnik zakresu pomiarowego.

Po zmianie zakresu pomiarowego przyrząd należy wyskalować, jeśli nie ma skali, lub wy wzorcować, gdy skala jest dana. Zarówno do skalowania, jak i wzorcowania należy stosować przyrządy o klasie co najmniej dwa razy

lepszej niż klasa przy rządu badanego.

R_a

Zwykle buduje się woltomierze wielozakresowe. dołączając do miernika kilka posobników . Klasa woltomierza z posobnikiem jest równa sumie klas woltomierza i posobnika.

Amperomierz o rozszerzonym zakresie od /„ do I pokazano na rys. 6. Rezystor rozszerzający zakres amperomierza jest włączony równolegle do miernika i nazywa się bocznikiem. Ponieważ na amperomierzu i boczniku występuje jednakow y spadek napięcia, więc

Rys. 6. Układ rozszerzania zakresu pomiarowego amperomierza

IgRg=(l-Ig)R_b,

stąd

^Rb=JZ~_v    OD

gdzie: n = y— mnożnik zakresu pomiarowego.

Dobierając rezystor posobnika i bocznika należ) pamiętać o ich dopuszczalnej mocy. Powinna ona być większa od mocy wydzielonej na posobniku lub w boczniku, tzn.

P_h > Ii R_h * I¹ R_h •

W amperomierzach w ielozakresowych stosuje się najczęściej bocznik Ayrtona, którego schemat jest przedstawiony na rys. 7.

Wartość rezystancji bocznika można obliczyć z wzorów (13) i (14), które otrzymuje się stosując wzór (11) dla każdego z zakresów bocznika

<^l3>

R,=(«+«,)^-. i-2,3.....n,    (14)

gdzie: R = R_a + R,/ •

2.3. Amperomierz cęgowy

W celu pomiaru prądu w obwodzie tradycyjnym amperomierzem konieczne jest przerwanie obwodu i wstawienie szeregowo w miejscu przerwy amperomierza. W wielu przy padkach jest to niepożądane i kłopotliwe. Wymienionej wady nie posiadają amperomierze cęgowe, które do pomiaru nie wymagają przerwania obwodu, przez który płynie prąd. Pomiar amperomierzem cęgowym odbywa się bezprzewodowo, na zasadzie zmiany pola magnetycznego wytwarzanego przez przewód z płynącym prądem elektrycznym.