6.3. Розширення меж виміру амперметра та вольтметра

Розширення межі виміру амперметра. Силу струму в колі вимірюють амперметром. Обмотки приладу мають порівняно невеликий опір, тому вони включаються послідовно зі струмоприймачами. Для розширення межі виміру амперметра застосовується шунт (рис. 6.9). 

Шунт – це резистор, що вмикається паралельно амперметру для розширення його межі виміру.

Визначимо порядок розрахунку величини опору шунта. Для схеми на рис. 6.9 застосовуємо перший закон Кірхгофа:

,       

де Ix – вимірювана сила струму, [А];  IA – сила струму, що може бути виміряна амперметром, [А]; IШ – сила струму через шунт, [А].

Після перетворення з використанням закону Ома отримуємо:

,                

,                                                 (6.11)

де UШ – напруга на затискачах шунта, [B]; UA – напруга на затискачах амперметра, [B];  RШ – опір шунта, [Ом]; RA – опір амперметра, [Ом];  – коефіцієнт шунтування – коефіцієнт, що показує, у скільки разів вимірювана сила струму Ix перевищує номінальну силу струму амперметра IA.

Для розширення межі виміру амперметра за змінного струму також застосовують спеціальні вимірювальні трансформатори струму.

Розширення межі виміру вольтметра. Напруга вимірюється вольтметром. Обмотка вольтметра має великий опір. Чим більше опір вольтметра, тим менше похибка його вимірів. Для розширення межі виміру вольтметра застосовується додатковий опір (рис. 6.10).

Додатковий опір – це резистор, що вмикається послідовно вольтметру для розширення його межі виміру.

Визначимо порядок розрахунку величини опору додаткового опору. За допомогою закону Ома проаналізуємо схему, зображену на рис. 6.10.

де IV – сила струму, що тече через вольтметр, [А]; IД – сила струму, що тече через додатковий опір, [А]; UV – напруга на затискачах вольтметра, [В]; UД – напруга на затискачах додаткового опору, [В]; RV – опір вольтметра, [Ом]; RД – опір додаткового опору, [Ом]. 

,

де Ux – вимірювана напруга, [В].

,                                    (6.12)

де позначено  – коефіцієнт розширення межі виміру вольтметру – коефіцієнт, що показує, у скільки разів вимірювана напруга Ux більше ніж номінальна напруга вольтметра UV.