3.1. Шунты и добавочные резисторы
Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение. Он представляет собой четырехзажимный резистор. Два входных зажима, к которым подводится ток I, называются токовыми, а два выходных зажима, с которых снимается напряжение U, называются потенциальными (рис. 3.1). К потенциаль
Рис. 3.1. Схема соединения измерительного механизма с шунтом.
ным зажимам обычно присоединяют измерительный механизм ИМ прибора.
Шунт характеризуется номинальным значением входного тока /ном и номинальным значением выходного напряжения f/вом- Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта #ш=£Аюм//ном.
Шунты применяются для расширения пределов измерения измерительных механизмов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую — через измерительный механизм. Шунты имеют небольшое сопротивление и применяются, главным образом, в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.
На рис. 3.1 приведена схема включения магнитоэлектрического механизма ИМ с шунтом Rm■ Ток /ш протекающий через измерительный механизм, связан с измеряемым током I зависимостью
где /?и — сопротивление измерительного механизма.
Если необходимо, чтобы ток /п был в п раз меньше тока /, то сопротивление шунта должно быть:
Rm = RAn— 1), где п — Ijlи ■—■ коэффициент шунтирования.
Шунты изготовляют из манганина. Если шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора (внутренние шунты). Для измерения больших токов используют приборы с наружными шунтами В этом случае мощность, рассеиваемая в шунте, не нагревает прибор
На рис. 3.2 показан наружный шунт на 2000 А Он имеет массивные наконечники из меди, которые служат для отвода тепла от манганиновых пластин, впаянных между ними. Зажимы шунта А я Б — токовые. Измери-
Рис 3 2 Наружный шунт.
тельный механизм присоединяют к потенциальным зажимам В и Г, между которыми и заключено сопротивление шунта. При таком включении измерительного механизма устраняются погрешности от контактных сопротивлений.
Наружные шунты обычно выполняются калиброванными, т е. рассчитываются на определенные токи и падения напряжения. По ГОСТ 8042-78 калиброванные шунты должны иметь номинальное падение напряжения 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ.
Для переносных магнитоэлектрических приборов на токи до 30 А внутренние шунты изготовляют на несколько пределов измерения. На рис. 3 3, а, б показаны схемы многопредельных шунтов. Многопредельный шунт состоит из нескольких резисторов, которые можно переключать в зависимости от предела измерения рычажным переключателем (рис. 3 3, а) или путем переноса провода с одного зажима на другой (рис. 3 3, б).
Применение шунтов с измерительными механизмами других систем, кроме магнитоэлектрической, нерационально, так как другие измерительные мехгнизмы потребляют большую мощность, что приводит к существенному увеличению сопротивления шунтов и, следовательно, к увеличению их размеров и потребляемой мощности.
При работе шунтов с измерительными механизмами на переменном токе возникает дополнительная погрешность от изменения частоты, так как сопротивления шун-
Рис. 3 3. Схемы многопредельных шунтов.
с — шунта с рычажным переключателем; б— шунта с отдельными выводами
та и измерительного механизма по-разному зависят от частоты.
Шунты разделяются на классы точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Число, определяющее класс точности, обозначает допустимое отклонение сопротивления шунта в процентах его номинального значения.
Серийные шунты выпускаются для токов не более 5000 А. Для измерения токов свыше 5000 А допустимо параллельное соединение шунтов.
Добавочные резисторы являются измерительными преобразователями напряжения в ток, а на значение тока непосредственно реагируют измерительные механизмы стрелочных вольтметров всех систем, за исключением электростатической и электронной. Добавочные резисторы служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем и других приборов, имеющих параллельные цепи, подключаемые к источнику напряжения. Сюда относятся, например, ваттметры, счетчики энергии, фазометры и т. д.
Добавочный резистор включают последовательно с измерительным механизмом (рис. 3.4). Ток /и в цепи, состоящий из измерительного механизма с сопротивлением Rn и добавочного резистора с сопротивлением Яд, составит:
/н = UIRH + Яд), где U — измеряемое напряжение.
Если вольтметр имеет предел измерения 1/ном и сопротивление измерительного механизма Ra и при помощи добавочного резистора /?д надо расширить предел измерения в п раз, то, учитывая постоянство тока /„, протекающего через измерительный механизм вольтметра, можно записать:
Добавочные резисторы изготовляются обычно из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на пластины или каркасы из изоляционного материала. Они
Рис 3 4. Схема соединения измерительного механизма с добавочным резистором.
применяются в цепях постоянного и переменного тока. Добавочные резисторы, предназначенные для работы на переменном токе, имеют бифилярную обмотку для получения безреактивного сопротивления.
При применении добавочных резисторов не только расширяются пределы измерения вольтметров, но и уменьшается их температурная погрешность. Если принять, что обмотка измерительного механизма имеет температурный коэффициент сопротивления ри, а добавочный резистор — температурный коэффициент сопротивления рд, то температурный коэффициент всего вольтметра р (рис. 3.4) равен:
Р = + Мд)/(К„ +Яд)- Обычно Рд=0, тогда
В переносных приборах добавочные резисторы изготовляются секционными на несколько пределов измерения (рис. 3.5).
Добавочные резисторы бывают внутренние и наружные. Последние выполняются в виде отдельных блоков и подразделяются на индивидуальные и калиброванные. Индивидуальный резистор применяется только с тем прибором, который с ним градуировался. Калиброванный резистор может применяться с любым прибором, номинальный ток которого равен номинальному току добавочного резистора.
Калиброванные добавочные резисторы делятся на классы точности 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0. Они выполняются на номинальные токи от 0,5 до 30 мА.
Добавочные резисторы применяются для преобразования напряжений до 30 кВ.
Как работает шунт и добавочное сопротивление цепи?
Я не понимаю принцип их работы. Почему при подключении этих приборов в цепь амперметр и вольтметр способны измерять величины больше тех на которые они рассчитаны. Объясните на пальцах. Я видео посмотрел и все равно не понял.
Лучший ответ
Шунт включается параллельно измерительной головке и ток через головку
уменьшается. Шунт подбирается так, чтобы ток через головку никогда
не превысил максимального, измеряемого головкой, тока. При этом
измеренный головкой ток пропорционален току в сети.
Добавочное сопротивление включается последовательно с измерительной
головкой и снижает напряжение на головке. Добавочное сопротивление
подбирается так, чтобы напряжение на головке никогда не превысило
максимального, измеряемого головкой, напряжения. При этом измеренное
головкой напряжение пропорционально напряжению в сети.
.
Остальные ответы
Шунт — это очень маленькое по величине и мощное сопротивление. Подключается параллельно амперметру и большая часть измеряемого тока проходит через него. Это очень упрощённо и не слишком грамотно. Но чтоб было понятно. А добавочный резистор устанавливается в вольтметре, подключается последовательно с рамкой измерительного прибора и ограничивает ток через неё. Получается, что основная часть измеряемого напряжения падает на нём. Тоже примитивно и без теории.
вольтметр (амперметр) реагирует на определенный диапазон мА. меняя шунты, меняется и снимаемый ток с этих шунтов
На пальцах не выйдет. Читай про делитель напряжения и делитель тока http://payalnika.net/studying/teory42.html может тут понятнее.
Достаточно внтмательно рассмотреть картинку..
шунты калиброваны на 75 милливольт, падение напряжения на шунте пропорционально току
Любой тестер (классическое название «Ц-шка») это набор шунтов. Изменяя их величину переключателем — изменяем пределы измерения. Но никакое «измерять величины» не может сделать параметры измерительного прибора «больше тех на которые они рассчитаны». Если конечно ты правильно понимаешь темин «больше».
Классическая, легендарная (настоящая Ц-шка»). как мой мопед:
Для чего нужно добавочное сопротивление
Очень часто ток или напряжение в цепи намного выше, чем допустимое значение, которое может измерить измерительный прибор (вольтметр, амперметр или другой).
В таких случаях измерить такие параметры можно с добавлением в электроцепь специальных дополнительных элементов. Статья даст подробное объяснение, что такое и для чего нужно добавочное сопротивление. Также будет дано описание и предназначение шунтирующих устройств, а так же используемые формулы для расчета параметров таких элементов.
Сопротивление
Добавочные сопротивления — это измерительные преобразователи напряжения в ток, которые состоят из 1 или нескольких нагрузочных элементов. Добавочное сопротивление для вольтметра необходимо при измерении напряжений, которые превышают максимально допустимый предел измерений данного измерительного прибора. Эти элементы по своей функциональности ничем не отличается от обычных резисторов. При измерениях в высоковольтных электроцепях и дополнение, и сам прибор обязательно подключается в электроцепь последовательно.
При последовательном подключении найдём ампераж с помощью следующей формулы:
- I — измеряемый ток.
- U — напряжение электроцепи.
- Rи — сопротивление вольтметра.
- Rд — добавочное резистивное сопротивление.
Когда необходимо в несколько раз увеличить номинальный рабочий режим прибора, то это можно будет сделать с помощью такого простого расчета:
Формула расчета самого добавочного сопротивления при этом выглядит следующим образом:
Благодаря этому выражению можно определить, что величина дополнительной нагрузки всегда будет на «n–1» больше самой измеряемой величины.
Приведенный выше расчет добавочного сопротивления позволяет значительно увеличить номинальный предел измерений, делать их как постоянного, так и переменного напряжений. Для электроцепей переменного тока используются резистивные элементы на основе бифилярных материалов. Обмотки из таких материалов применяют для того, чтобы устранить влияние реактивной составляющей.
Измерение постоянных токов производится с добавлением манганиновых резисторов. Их обмотки соответствуют основному требованию, которое заключается в том, что при увеличении нагрузки, резистор не будет нагреваться и тем самым занижать саму нагрузку.
Шунт
Шунты это так же одна из разновидностей дополнительной нагрузки. Их используют в качестве преобразователей токов в напряжение. Отличительная особенность шунтов заключается в самой конструкции таких устройств. Они состоят из:
- 2-х входных токовых клемм, на которые подается ток.
- 2-х выходных потенциальных клемм, с которых снимается выходное напряжение и осуществляется подключение измерительного прибора.
Сопротивление шунтов можно найти на основе закона Ома с помощью следующего выражения:
Шунтирующие элементы используются строго при параллельном подключении в электроцепь. Основное их предназначение — увеличение пределов измеряемых параметров. Чаще всего их используют в электроцепях постоянного тока. Для электроцепи с дополнительной нагрузкой и амперметром можно использовать следующую формулу:
Наличие в цепи сопротивлений от шунтирующих устройств так же помогает увеличить номинальные пороги измерений измерительного устройства. Найти сопротивление такого элемента можно, используя следующее выражение:
Существует так же коэффициент шунтирования, который находим по такой формуле
Рассчитанный коэффициент помогает определить наиболее подходящий предел измерений устройства с учетом имеющейся погрешности.
Такие устройства кроме того применяются в цепях переменного тока. При включении шунтов в такую цепь может возникнуть погрешность измерений, которая появляется из-за изменения частоты тока и его активной нагрузки.
Шунтирующие элементы используются для определения электротоков вплоть до 5 кА. Шунты и добавочное резистивное сопротивление для токов до 30 ампер встраивают внутрь измерительного прибора. В том случае, когда требуется определить очень высокие значения, используются внешние дополнительные устройства с функцией переключения рабочих режимов.
Заключение
Шунты и добавочные сопротивления применяются в различных измерительных приборах для определения значений электротоков и напряжений, которые заведомо выше стандартного предела определений. Благодаря этому не надо будет иметь несколько приборов для измерений разных по величине параметров электроцепей. Применение подобных дополнений в различных электроцепях не вызывает особых трудностей. При этом главное знать — как рассчитать такие элементы и порядок правильного их подключения.
Что такое шунт, для чего он применяеться?
Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение. Измерительный шунт представляет собой четырехзажимный резистор. Два входных зажима шунта, к которым подводится ток I, называются токовыми, а два выходных зажима, с которых снимается напряжение U, называются потенциальными. К потенциальным зажимам шунта обычно присоединяют измерительный механизм измерительного прибора. Измерительный шунт характеризуется номинальным значением входного тока Iном и номинальным значением выходного напряжения Uном. Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта:
Rш= Uном / Iном
Шунты применяются для расширения пределов измерения измерительных механизмов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую — через измерительный механизм. Шунты имеют небольшое сопротивление и применяются, главным образом, в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.
Более подробно http://electricalschool.info/spravochnik/izmeren/414-izmeritelnye-shunty-i-dobavochnye.html
Остальные ответы
Шунт (от англ. shunt — ответвление) , электрический проводник или магнитопровод, присоединяемый параллельно электрической или магнитной цепи для ответвления части электрического тока или магнитного потока, когда нежелательно либо невозможно весь ток (поток) пропустить через данную цепь.
для расширения апределов измерения приборов постоянного тока
В общем смысле-параллельный путь, позволяющий обходить чего-либо. Например, в медицине-закупоренный участок артерии или вены, в электротехнике это может быть резистор.
natali marchenkoМыслитель (7846) 13 лет назад
Да, в электротехнике, нет , именно шунт
В электротехнике шунтом называют несколько другой прибор. Применяют его для измерения тока в цепи. Причём через шунт проходит весь ток цепи. Шунт представляет собой небольшое добавочное сопротивление, величину которого выбирают из расчёта, чтобы падение напряжения на нём было во много раз меньше полного напряжения, действующего в цепи. В этом случае введение в цепь шунта практически не влияет на величину тока цепи, то есть, вносит незначительное искажение в процессы, но, согласно закона Ома, падение напряжения на шунте является пропорциональным протекающему току и таким образом, этот ток может быть измерен с помощью вольтметра или осциллографа.