Общие сведения об электроизмерительных приборах. Многопредельные приборы. Определение цены деления, страница 2

Все измерительные приборы должны вносить в исследуемую цепь достаточно малые искажения. Исходя из этого требования, обоснуем ограничения на внутреннее сопротивление амперметров   R_A и вольтметров  R_V .

При включении амперметра в исследуемую цепь последовательно (рис.1,а) через прибор будет протекать ток, близкий к измеряемому. По закону Ома ток, протекающий в цепи без амперметра и с амперметром,   и  соответственно (здесь e - электродвижущая сила).

Подключение амперметра в цепь изменяет первоначальный ток на величину . Нетрудно убедиться, что относительное изменение тока

Следовательно, включение амперметра в цепь тем меньше меняет  ток в цепи, чем меньше отношение   .      Поэтому обычно внутреннее сопротивление амперметра   R_A мало.

Вольтметр должен быть подключен к участку, на котором нужно замерить падение напряжения, только параллельно, так как только при таком подключении на клеммах вольтметра возникнет напряжение, близкое к измеряемому. Исходя из законов Ома для полной цепи и участка цепи, запишем напряжение на сопротивлении R₁ (рис. 1.б) в исходной цепи и при подключении в цепь вольтметра: соответственно  и . Относительное изменение напряжения на сопротивлении

где . Итак, включение вольтметра тем меньше влияет на напряжение на сопротивлении R₁, чем больше сопротивлениевольтметра.

При сборке электрических схем целесообразно измерительные приборы подсоединять уже после того, как вся основная схема собрана. Это позволяет избегать путаницы.

Многопредельные приборы. Определение цены деления.

Часто электроизмерительные приборы имеют несколько пределов, например, один и тот же вольтметр в зависимос­ти от положения переключателя   может быть рассчитан на измерение напряжения от 0 до 1 В, от 0 до 10 В, от 0 до 100 В. Переключатель пределов измерения (в данном случая 1, 10, 100 В) соединен с набором сопротивлений, которые могут поочередно подключаться к собственной токочувствительной схеме. К амперметру шунт подсоединяется параллельно (рис. 2). Допустим, что амперметр рассчитан на предельный ток I_Ао, а требуется  измерить ток I_o > I_Ао. Пусть внутренне сопротивление амперметра R_А, а сопротивление шунта R_ш.Взяв R_ш<R_А и собрав схему (см. рис. 2), можно получить амперметр, рассчитанный на измерение токов гораздо больших I_Ао. Токи I_o,I_A,I_ш,протекающиев цепи, и сопротивления R_ш иR_А связаны соотношением:

; .

Зная величину можно легко пересчитать ток I_A, считываемый со шкалы прибора, в ток  I_ш,а затем и в ток I_o. Таким образом, шунтирование позволяет значительно расширить возможности измерительного прибора.