Шунты - Лекции по дисциплине Метрология и информационно-измерительная техника

Схема соединения однопредельного амперметра с шунтом показана на рис. 33. Шунт имеет четыре зажима. Пара зажимов  называются токовыми зажимами, к ним подключается линия с измеряемым током. Два других зажима - потенциальные, к ним подключается амперметр, собственное сопротивление которого показано на рисунке и обозначено через . Потенциальные зажимы жестко соединены между определенными точками шунта путем сварки или другими методами, обеспечивающими высокую стабильность расположения этих точек и пренебрежимо малое и стабильное переходное сопротивление от этих точек к потенциальным зажимам. Непосредственное присоединение амперметра к токовым зажимам недопустимо, поскольку в этом случае нестабильность сопротивления контактов в токовых зажимах из-за различных усилий при винтовом соединении, из-за попадания грязи и пыли при большой силе тока будет вызывать соответствующую нестабильность падения напряжения на этих контактах и погрешность измерения, которая не может быть гарантирована изготовителями амперметра и шунта и не может быть определена при измерении.

Сопротивление шунта между точками присоединения потенциальных зажимов обозначено через .

Пусть  - ток полного отклонения стрелки, соответствующий верхнему пределу диапазона измерения амперметра А, а  - падение напряжения на сопротивлении амперметра при этом токе: .

Пусть  - верхний предел диапазона измерения силы тока, который желательно обеспечить с помощью шунта.

Очевидно, что при этой силе тока должно выполняться равенство  , откуда получаем значение масштабного коэффициента расширения предела измерения силы тока:

                                       .

Всегда K > 1.

В нормативной и сопроводительной документации на шунты указываются следующие метрологические характеристики шунтов:

- номинальное падение напряжение на шунте при максимальном значении силы тока в диапазоне измерения из следующего стандартного ряда: 10 мВ, 45 мВ, 75 мВ,

- верхний предел диапазона измерений, который обеспечивает данный шунт,

- верхний предел измерения силы тока амперметром, с которым может быть использован данный шунт,

- предел допускаемой основной относительной погрешности преобразования (основным источником погрешности является погрешность воспроизведения масштабного коэффициента К, которая порождает мультипликативную составляющую инструментальной погрешности, см. п. 3.1.3),

- пределы допускаемой дополнительной погрешности.

В документации на  шунты, предназначенные для работы на переменном токе, указывается частотный диапазон, в котором их основная погрешность не превышает нормированный предел.

Для обеспечения совместимости шунта с амперметром в документации на амперметр и, как правило, на его шкале указывается падение напряжения на внутреннем сопротивлении амперметра при токе полного отклонения стрелки из ряда 10 мВ, 45 мВ, 75 мВ.