Измерение тока

Измерение тока, напряжения и мощности

Для измерения тока служат амперметры, миллиамперметры и микро­амперметры. Эти приборы включаются последовательно в участок элек­трической цепи.

При этом необходимо, чтобы внутреннее сопротивление амперметра было мало по сравнению с сопротивлением участка электрической цепи, в которой он включен. В противном случае включение прибора вызовет существенное изменение сопротивления и тока на данном участке электрической цепи, а так же и изменение режима работы всей цепи.

Сопротивления катушек (рамок) электроизмерительных приборов составляют 1-2 кОм и рассчитаны на полное отклонение стрелки при токе 100-500 мкА (что соответствует падению напряжения на приборе 0,1-1 В). Следовательно, непосредственное включение электроизмерительного при­бора возможно только при измерении малых токов до 500 мкА в высокоомных электрических цепях.

Чтобы использовать данный прибор для измерения токов больших значений и снизить его внутреннее сопротивление применяют шунты.

Шунт представляет собой манганиновые пластины или стержни, впаянные в медные или латунные наконечники. Сопротивление шунта значительно меньше сопротивления рамки прибора. Шунт включается в электрическую цепь последовательно, а параллельно ему подключается рамка (катушка) прибора.

По 1 закону Кирхгофа измеряемый ток в электрической цепи

где I_А - ток через рамку прибора, А; I_ш -т ок через шунт, А.

Так как r_А >> r_ш, то I_А <<I_ш, так что I_ш ≈ I. При параллельном соединении

Отсюда сопротивление шунта

В амперметрах, предназначенных для измерения токов до 100 А, шунты вмонтированы в корпус прибора и присоединены к контактным выводным зажимам.

1 - шунт; 2 - рамка (катушка) прибора; I - измеряемый ток; I_ш - ток через шунт; I_A - ток через рамку прибора.

Рис. 7.5 - Схема включения прибора с шунтом

В амперметрах, предназначенных для измерения токов более 100 А, шунты делаются наружными и присоединяются к ним при помощи специальных калиброванных проводников, так как иначе распределение токов будут неправильным.

Для расширения пределов измерения амперметров в цепях синусоидального (переменного) тока применяются трансформаторы тока, которые служат для преобразования больших токов в малые.

Первичная обмотка трансформатора тока, состоящая из малого числа витков, включается последовательно в цепь с измеряемым током.

Вторичная обмотка состоит из большого числа витков и в нее вклю­чаются измерительные приборы (амперметры), изолированные от высоко­вольтных и сильноточных проводов.

На паспорте в виде дроби указывается коэффициент трансформации трансформатора тока:

К=I₁/I₂=w₂/w₁

Где I₁ – ток первичной обмотки в А; I₂ – ток вторичной обмотки; w₁ – число витков первичной обмотки; w₂ – число витков вторичной обмотки

Например, 100/5 означает, что ток первичной обмотки 100 А, а ток вторичной обмотки 5А. Коэффициент трансформации такого трансформатора равен 20. Зная К и получив показания амперметра во вторичной цепи трансформатора тока, можно определить I₁=KI₂.

Дата добавления: 2015-05-06