Основные измерительные схемы

April 23, 2010 by admin Комментировать »

Применяемая в вольтметре схема, обеспечивающая измере­ние напряжений разных диапазонов, показана на рис. 13.15, а. В качестве основного измерителя в приборе используется мил-ли- или микроамперметр, а последовательно с измерителем под­ключаются резисторы с различным сопротивлением. Последо­вательные резисторы служат для ограничения максимально допустимого тока, протекающего через измеритель, до величи­ны, которая определяется внутренней катушкой измерителя. Таким образом, независимо от диапазона измеряемого напря­жения напряжение, прикладываемое к катушке измерителя, не превышает установленного значения.

Величину сопротивления последовательного резистора, тре­буемую для измерения в пределах определенной шкалы, можно найти из следующего выражения:

Rн = R„(R-1), (13.1)

где Rn — сопротивление одного из последовательных резисто­ров;

rh — внутреннее сопротивление измерителя; А7 — множитель, на который следует умножить показание прибора.

clip_image002

Рис. 13.15. Схемы вольтметра (а) и амперметра (б).

Таким образом, если в вольтметре с максимальным преде­лом измерения 5 В используется измеритель от 0 до 1 мА с внутренним сопротивлением Rи=50 Ом, то вначале нужно оп­ределить падение напряжения на внутреннем сопротивлении измерителя. При токе I=1 мА E = IRи =0,001 -50 = 0,05 (В). Эта величина меньше 5 В в 5/0,05=100 раз. Следовательно, из уравнения (13.1) получим Rп = 50.(100 — 1) = 50*99 = 4950 Ом.

Измерительный прибо(р с максимальным током 50 мкА обла­дает в измерительных схемах более высокой чувствительностью по сравнению с измерителем, максимальный ток которого равен 1 мА. Чувствительность вольтметра (Ом/В) показывает вели­чину множителя, на который нужно умножить сопротивление резистора, чтобы увеличить шкалу измерителя на 1 В. Измери­тель чувствительностью 20 000 Ом/В оказывает меньший нагру­зочный эффект на схему, в которой производится измерение, по сравнению с измерителем чувствительностью 1000 Ом/В.

Схема амперметра, в которой также используется переклю­чатель для выбора различных диапазонов измерения, показана на рис. 13.15,6. Диапазоны измерения от миллиампер до ампер можно получить путем использования соответствующих шунти­рующих резисторов. Через шунтирующий резистор протекает избыточный ток, и таким образом предотвращается протекание через измеритель больших токов, превышающих максимально-допустимую величину, соответствующую полному отклонению стрелки прибора.

Сопротивление шунтирующего резистора, обеспечивающего определенный диапазон измерения тока, можно найти из урав­нения

clip_image004 (13.2)

где Rш — сопротивление шунтирующего резистора; Rи — внут­реннее сопротивление измерителя; N — множитель, на который следует умножить показание прибора.

Таким образом, если миллиамперметр имеет основной ди­апазон измерений от 0 до 3 мА и требуется расширить диапазон измерений до 9 мА, то N = 3. Если внутреннее сопротивление измерителя равно 28 Ом, то сопротивление шунтирующего ре­зистора

clip_image006

clip_image008

Рис. 13.16. Схемы комбинированного вольтметра и миллиамперметра (а) и омметра (б).

Если вольтметр, амперметр « другие измерительные прибо­ры объединяют вместе, то требуется применять специальный переключатель. Прибор такого типа, включающий в себя вольт­метр и амперметр, изображен на рис. 13.16, а. Заметим, что при измерении напряжения резисторы подключаются последова­тельно с выводами прибора. При измерении тока используются два контакта переключателя, которые присоединяют шунтирую­щий резистор параллельно измерителю.

Типичная схема омметра приведена на рис. 13.16,6. Для обеспечения более широких пределов измерения сопротивлений миллиамперметр, используемый в омметре, должен иметь более-высокую чувствительность. В приведенной схеме резистор R1 служит для ограничения тока, протекающего через измеритель­ный прибор, в допустимых пределах. Переменный резистор R2 обеспечивает возможность регулировки нулевого положения стрелки прибора при изменении напряжения источника питания. Шкала в таких приборах калибруется таким образом, что ну­левое положение соответствует полному отклонению стрелки вправо. Следовательно, при измерении сопротивлений их боль­шему значению соответствует большее отклонение стрелки вле­во. При измерении больших сопротивлений через прибор проте­кает очень малый ток и стрелка отклоняется влево, где шкала фиксирует большие величины сопротивлений.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты