Для магнитоэлектрического амперметра с внутренним сопротивлением Ri

Для расширения предела измерения тока параллельно амперметру включается шунтирующий резистор (шунт) с сопротивлением Rш (рис. 2.2) с тем, чтобы через него проходила большая часть измеряемого тока. На рисунке обозначено: Iи – измеряемый ток, Iпр – ток полного отклонения стрелки измерительного механизма (ИМ) миллиамперметра с внутренним сопротивлением Ri, вызывающий отклонение стрелки прибора до конечной оцифрованной отметки шкалы. При этом сопротивление шунта всегда значительно меньше, чем сопротивление рамки подвижной части ИМ миллиамперметра [1-3]
Rш≪Ri. (2.1)
82486522034500
Рисунок 2.2 Схема, поясняющая принцип шунтирования амперметра
Напряжение Uпр полного отклонения стрелки миллиамперметра – падение напряжения на рамке ИМ при протекании тока Iпр будет равно
Uпр=IпрRi. (2.2)
При параллельном подключении шунта к миллиамперметру выполняется равенство
Uпр=Uш
или
IпрRi=IшRш,
откуда
Rш=IпрIшRi . 2.3
В соответствии с первым законом Кирхгофа
Iш=Iи-Iпр,
и соотношение (2.3) преобразуется к виду
Rш=IпрIшRi=IпрIи-IпрRi=RiIиIпр-IпрIпр=RiIиIпр-1=Rin-1, (2.4)
где n=IиIпр>1 – коэффициент шунтирования, показывающий во сколько раз расширяется предел измерения амперметра по току.
Предел измерения амперметра (с заданными параметрами) по току составляет
Iпр=CI∙N=4∙10-6∙50=2∙10-4 А=0,2 мА, (2.5)
а максимальное падение напряжения на амперметре при этом не должно превышать значения
Uпр=Iпр∙Ri=2∙10-4∙1,43∙103=0,286 В. (2.6)
Для предела измерения тока IA=25 мА сопротивление амперметра должно быть равным
RА=UпрIA=0,286 25∙10-3=11,44 Ом, (2.7)
а коэффициент шунтирования –
n=IAIпр=250,2=125. (2.8)
Тогда сопротивление шунта будет определяться из (2.4) как
Rш=RАn-1=11,44125-1=0,092 Ом. (2.9)
Методическая погрешность измерения тока амперметром с внутренним сопротивлением RА в заданной цепи определяется из следующих соотношений.
Ток в цепи до включения амперметра
I0=ERн1