Измерения тока и напряжения

Основные определения и формулы

1. Сопротивление шунта определяется по формуле:

,

где r_п – сопротивление измерительного прибора;

– шунтирующий множитель, показывающий, во сколько раз измеряемый ток I больше тока измерительного прибора I_н или во сколько раз расширяется придел измерения.

2. Добавочное сопротивление для расширения пределов измерения по напряжению определяется по формуле

,

где r_V – сопротивление вольтметра;

– коэффициент расширения пределов измерения;

U – измеряемое напряжение;

U_н – напряжение, на которое рассчитан вольтметр.

3. Действительный коэффициент трансформации определяется по формулам:

для трансформатора напряжения

;

для трансформатора тока

;

где U₁, U₂, I₁, I₂ – действительные значения первичных и вторичных напряжений и токов.

Номинальный коэффициент трансформации, указываемый на щитке трансформатора, называется отношение номинального первичного напряжения (тока) к номинальному вторичному напряжению (току).

Номинальный коэффициент трансформации:

по напряжению

;

по току

;

4. Относительные погрешности при измерении тока и напряжения, обусловленные применением трансформаторов тока и напряжения, определяются по формулам

где - погрешность коэффициента трансформации.

5. Номинальной мощность трансформатора называется мощность (полная), которую можно получить от трансформатора без увеличения погрешностей, предусмотренных стандартом.

для трансформатора напряжения

,

где - номинальное вторичное напряжение;

- номинальное полное сопротивление вторичной цепи.

К трансформатору может быть подключено определенное количество приборов при условии, что их мощность при номинальном напряжении не превышает номинальной мощности трансформатора, т. е.

,

где - мощность, потребляемая каждым из приборов.

для трансформатора тока

,

где - номинальное значение вторичного тока трансформатора.

6. Значение емкости конденсатора для расширения пределов измерения электростатических вольтметров

,

где - емкость вольтметра;

- коэффициент расширения пределов измерения.

7. Для уменьшения влияния температуры на показания приборов прибегают к температурной компенсации. В простейшем случаи (амперметр с шунтом) температурная компенсация может быть осуществлена включением последовательно с рамкой прибора добавочного сопротивления из манганина. При этом температурный коэффициент ветви измерительного механизма

,

где - температурный коэффициент провода рамки;

- сопротивление измерительного механизма;

– сопротивление, включаемое последовательно в цепь рамки.

8. Значение неизвестной ЭДС, измеренной компенсационным методом, определяется из отношения

,

где - ЭДС