Масштабные измерительные преобразователи

Предназначены для преобразования измеряемой величины в однородную величину различной амплитуды (масштаба).

Наиболее часто используют шунты, добавочные сопротивления, делители напряжения, усилители постоянного/переменного напряжения, различные ослабители.

Шунты. Используют для расширения диапазона измерения силы тока одним и тем же прибором.

Rш << Rп, где Rп – сопротивление амперметра.

Набор шунтов позволяет существенно расширить диапазон измерения силы тока в цепи за счет пропускания основного тока через шунт.

Набор шунтов позволяет существенно дискретно изменять ток через шунт при одном и том же токе через амперметр.

Погрешность измерения силы тока при этом складывается из погрешности амперметра и точности изготовления шунта. Rш=Rп/(N-1); N=Iизм/Iп.

Из метрологической практики и изготовления амперметров 10<=N<=100. Погрешность измрений при этом не превышает 3%.

Вольтметры с добавочными сопротивлениями. Для измерения напряжений в широких диапазонах широко используются добавочные сопротивления. При измерении U от 1 мВ до 10 кВ одним и тем же вольтметром используются добавочные сопротивления, которые включаются последовательно с вольтметром.

Погрешность измерения определяется суммарной погрешностью вольтметра и точностью изготовления добавочного сопротивления. Rдоб.= Uизм./I – Rп.

Резистивные делители. Как правило состоят из 2-х резисторов. Исп-ся для расширения диапазона измерения напряжений. Резисторы R_g1 и R_g2 могут изготовляться из нескольких групп резисторов, в котрых изменяется коэф. Деления. R_g1 и R_g2 должны быть выполнены с погрешностью, не превышающей 1%. Резистивные делители напряжения обеспеч. Измерение напряжения от 1В до 10 кВ, от низких частот до СВЧ. На СВЧ резисторы R_g1 и R_g2 изготавливаются безиндукционными и размещаются в коаксиальной линии (волноводе). См. приложение.

Емкостные делители. Емкостные делители используются для измерения амплитуды огибающей СВЧ колебания. В качестве элементов емкостного делителя исп-т конструкционные элементы СВЧ передатчиков и их модуляторов.

Индуктивные делители. Обеспечивают измерение U в колебательных контурах, в которых в качестве L1 исп-ся индуктивность контура, а в кач. L2 – измерительная индуктивность. Погрешность измерения U в колебательных контурах не превышает 5%.

Трансформаторные измерит-е преобр-ли. Исп-ся для расшир-ия диапазонов U с помощью одного и того же вольтметра, используя измерительные трансформаторы.

На первичную обмотку ИТ подается измеряемый сигнал. Во вторич. обмотке ИТ индуцируется U~ числу витков вторичной обмотки. Изменяя кол-во витков, можно измер-ть дискретно различ. U. Технология изгот-ия трансф. сложна, т.к. возникают паразитные L и C, влияние которых на ампл. и форму измер. сигнала должно быть минимально. Эти преобразователи исп-ся для измерения U на высоких и низких частотах. Погрешность измерения при этом не превышает 5% и почти полностью связана с погрешностью изготовления трансформатора.