Магнитоэлектрические амперметры и вольтметры.

Измерительные механизмы магнитоэлектрических амперметров и вольтметров принципиально не различаются. В зависимости от назначения прибора (для измерения тока или напряжения) меняется его измерительная цепь.

В амперметрах измерительный механизм включается в цепь непосредственно или при помощи шунта.

В вольтметрах последовательно с измерительным механизмом включается добавочный резистор, и прибор подключается к тем точкам схемы, между которыми необходимо измерить напряжение

Амперметр без шунта применяется в том случае, если весь измеряемый ток можно пропустить через токоподводящие пружинки (или растяжки) и обмотку рамки измерительного механизма. Обычно значение этого тока не превышает 20 - 30 мА, т. е. такая схема возможна только для микро- и миллиамперметров.

Характер измерительной цепи в значительной степени определяется также допустимой температурной погрешностью и пределом измерения прибора.

Изменение температуры прибора сказывается на его работе следующим образом:

1. При повышении температуры удельный противодействующий момент пружинок (или растяжек) уменьшается примерно на 0,2 - 0,4% на каждые 10°C повышения температуры. Магнитный поток постоянного магнита падает приблизительно на 0,2% на каждые 10°C повышения температуры.

Так как ослабление пружинок и уменьшение магнитного потока вызывают одинаковые изменения противодействующего и вращающего моментов по значению, но с разными знаками, то эти два явления практически взаимно компенсируют друг друга.

2. Изменяется электрическое сопротивление обмотки рамки и пружинок. Это является основным источником температурной погрешности магнитоэлектрических приборов.

В большинстве случаев температурная погрешность вольтметров является незначительной. Это объясняется тем, что температурный коэффициент сопротивления (ТКС) цепи вольтметра определяется не только ТКС «медной» части обмотки измерительного механизма, но и добавочного резистора, выполняемого из материала с очень малым ТКС.

Наиболее неблагоприятным в отношении влияния температуры является амперметр с шунтом.

Для компенсации температурной погрешности часто применяются специальные схемы. Наиболее широко используемая схема для температурной компенсации представлена на рис. 3.14. Простейшим способом уменьшения температурной погрешности является включение последовательно с обмоткой рамки добавочного резистора Rд из манганина (рис. 3.15). Недостаток этой схемы заключается в том, что на рамку попадает только часть напряжения, снимаемого с шунта. Для прибора класса точности 0,2 напряжение, подаваемое на рамку, составляет всего 5%.

Рис. 3.14. Последовательная схема для температурной компенсации

Обычно этот способ применяется только для приборов класса точности не выше 1,0. Последовательно-параллельная схема из трех дополнительных сопротивлений широко используется в при6орах высоких классов точности (0,5; 0,2; 0,1). В такой схеме выбором сопротивлений можно добиться того, чтобы при изменении температуры ток в обмотке рамки менялся в пределах, определяемых допускаемым значением температурной погрешности.