Тема 4. Проектный расчет трехпредельного стрелочного микроамперметра постоянного тока
4.1. Постановка задачи проектного расчета
4.1.1. Исходные данные для проектного расчета
1. Принципиальная электрическая схема проектируемого микро-амперметра изображена на рис. 4.1.
Рис. 4.1. Упрощенная принципиальная электрическая схема трехпредельного стрелочного микроамперметра:
МЭИМ – магнитоэлектрический
измерительный механизм;
,
и
– шунты постоянного
тока
2. Параметры магнитоэлектрического измерительного механизма (МЭИМ):
– ток полного
отклонения, мкА
;
– сопротивление
постоянному току, Ом
;
– класс точности
(относительная приведенная погрешность),
%
.
3. Пределы измерения микроамперметра (предельные токи):
– предел «Пр1»,мкА
;
– предел «Пр2»,мкА
;
– предел «Пр3»,мкА
.
4. Граница не исключенной основной систематической погрешности микроамперметра (без учета знака), % .
5. Доверительная
вероятность
.
4.1.2. Дополнительные сведения для проектирования микроамперметра
1. Резисторы, используемые в качестве шунтов , и , выбираются из стандартных рядов значений прецизионных резисторов с соответствующим допуском отклонения значения сопротивления от номинала.
2. Для повышения точности выбора номинальных значений сопротивлений шунтов , и , последние могут набираться как композиция из двух и более резисторов для каждого шунта.
3. Сопротивлением контактов соединений пренебречь.
4. Дополнительную погрешность микроамперметра не учитывать.
4.1.3. Результаты расчета
В результате расчета необходимо:
– выбрать стандартные номинальные значения резисторов для шунтов , и с учетом рядов предпочтительных значений сопротивлений резисторов и допустимых отклонений их значений от номинала;
– определить
действительную границу
не исключенной основной систематической
погрешности микроамперметра (без учета
знака);
– проверить
условие обеспечения точности измерения
микроамперметра:
.
4.2. Описание проектируемого объекта
Упрощенная принципиальная электрическая схема трехпредельного стрелочного микроамперметра постоянного тока (далее «Микроамперметр») приведена на рис. 4.1.
В схему входит
МЭИМ с током полного отклонения
и внутренним сопротивлением постоянному
току
.
Резисторы
,
и
– выполняют
роль шунтов. Проектируемый микроамперметр
имеет четыре клеммы для присоединения
внешних электрических проводников.
Клемма «ОК» – общая клемма (отрицательная
клемма). Клеммы «Пр1», «Пр2» и «Пр3»
соответствуют пределам измерения
микроамперметра с токами соответственно
и
(положительные клеммы). Для включения
микроамперметра в схему измерения на
предел «Пр1» или «Пр2», или «Пр3»
отрицательная точка схемы присоединяется
к клемме «ОК», а положительная – к одной
из клемм: «Пр1» или «Пр2», или «Пр3».
Предполагается, что при достижении
токами через микроамперметр своих
предельных значений
или
ток через МЭИМ достигает значения
.
4.3. Последовательность выполнения проектного расчета микроамперметра
Проектный расчет микроамперметра выполняется в следующей последовательности:
– построение математической модели микроамперметра во всех режимах его работы;
– анализ влияния выбора стандартных значений сопротивлений резисторов из рядов предпочтительных значений с учетом допустимых отклонений их значений от номинала на величину границы, не исключенной основной систематической погрешности результатов измерений тока проектируемым микроамперметром;
– выбор стандартных значений резисторов при заданном классе точности МЭИМ и требуемом значении границы, не исключенной систематической погрешности проектируемого микроамперметра.