Kako mjeriti istosmjernu struju i napon

Mjerenje istosmjerne struje i napona najčešće se provodi magnetoelektričnim pločastim mjeračima, a kod mjerenja visokog napona elektrostatskim i ionskim sustavima. Ponekad se koriste uređaji iz elektromagnetskih, elektrodinamičkih i ferodinamičkih sustava, znatno su inferiorni u odnosu na uređaje magnetoelektričnog sustava u pogledu točnosti, osjetljivosti, potrošnje energije, imaju neujednačenu ljestvicu i osjetljivi su na učinke vanjskih magnetskih polja. Digitalni voltmetri, ampermetri i kombinirani uređaji s velikom brzinom i malom greškom mjerenja (0,01-0,1%) sve se više koriste za precizna mjerenja.

Najjednostavniji način mjerenja istosmjerna struja i napon je izravno uključivanje uređaja u krug, što je moguće kada su ispunjeni sljedeći uvjeti:

1) najveća granica mjerenja ampermetra (voltmetra) nije manja od najveće struje (napona) u krugu;

2) nazivni napon ampermetra nije manji od nazivnog napona u mreži;

3) otpor ampermetra Ra je mnogo manji, a otpor voltmetra mnogo veći od otpora mjerenog kruga Rn, značajan otpor ampermetra smanjuje struju u krugu kada se uključi za iznos

4) usklađenost s polaritetom prilikom uključivanja uređaja.

Za proširenje mjernih granica uređaja koriste se pretvornici u obliku mjerni shuntovi, dodatni otpori, djelitelji napona, mjerni transformatori i mjerna pojačala. Šant je otpor spojen paralelno s mjernim uređajem u krugu mjerene struje.

Obično se unutar uređaja ugrađuju shuntovi za struje do 50-100 A. Za velike struje koriste se vanjski shuntovi koji imaju strujne stezaljke za spajanje izmjerene struje na krug i potencijalne stezaljke za spajanje mjernog uređaja. Kako bi se mjerni uređaji unificirali, šantovi se proizvode prema GOST 8042-78 Klasa točnosti šantovi 0,05-0,5.

Spajanjem milivoltmetra na shunt s granicom mjerenja koja odgovara nazivnom padu napona na shuntu dobivamo punu skalu uređaja do nazivne struje shunta. Izmjerena struja

gdje In, Un — nominalna struja skretnice i pad napona skretnice; U -očitanja milivoltmetra.

Za proširenje granica mjerenja voltmetara, dodatni otpor Rd je uključen u seriju s mjernim uređajem.

Mjereni napon

gdje je P = Rd / Rc + 1 — koeficijent ekspanzije granice mjerenja uređaja; Uv — očitanje voltmetra;

Rv je ulazni otpor voltmetra.

Dodatni otpori mogu biti unutarnji (postavljeni u kućište uređaja) i vanjski za mjerenje napona iznad 500 V.

Nazivne struje dodatnih otpora standardizirane su prema GOST 8623-78 pri nazivnom padu napona na njima. Osnovna pogreška dodatnih otpora ± (0,1-0,5)%. Za proširenje mjernih granica uređaja s visokim ulaznim otporom koriste se razdjelnici napona s fiksnim omjerom dijeljenja, obično višestrukim od 10. U visokonaponskim instalacijama za prijenos električne energije iu strujnim krugovima velike struje, uz navedene pretvarače. Mogu se koristiti istosmjerni mjerni transformatori.