So messen Sie Gleichstrom und Spannung

Die Messung von Gleichstrom und Spannung erfolgt am häufigsten mit magnetoelektrischen Einbaumessgeräten und bei der Messung von Hochspannung mit elektrostatischen und Ionensystemen. Manchmal werden Geräte aus elektromagnetischen, elektrodynamischen und ferrodynamischen Systemen verwendet, sie sind Geräten des magnetoelektrischen Systems hinsichtlich Genauigkeit, Empfindlichkeit, Stromverbrauch deutlich unterlegen, haben eine ungleichmäßige Skala und sind empfindlich gegenüber den Auswirkungen externer Magnetfelder. Für genaue Messungen werden zunehmend digitale Voltmeter, Amperemeter und Kombigeräte mit hoher Geschwindigkeit und geringem Messfehler (0,01-0,1 %) eingesetzt.

Die einfachste Art zu messen Gleichstrom und Spannung ist die direkte Einbindung von Geräten in den Stromkreis, die möglich ist, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

1) Die maximale Messgrenze des Amperemeters (Voltmeters) liegt nicht unter dem maximalen Strom (Spannung) im Stromkreis.

2) die Nennspannung des Amperemeters ist nicht kleiner als die Nennspannung im Netz;

3) Der Widerstand des Amperemeters Ra ist viel geringer und der Widerstand des Voltmeters ist viel höher als der Widerstand des gemessenen Stromkreises Rn. Der erhebliche Widerstand des Amperemeters verringert den Strom im Stromkreis, wenn er eingeschaltet wird, um einen Betrag

4) Einhaltung der Polarität beim Einschalten der Geräte.

Um die Messgrenzen von Geräten zu erweitern, werden Wandler in Form verwendet Messshunts, Zusatzwiderstände, Spannungsteiler, Messwandler und Messverstärker. Ein Shunt ist ein Widerstand, der parallel zum Messgerät im Stromkreis des gemessenen Stroms geschaltet ist.

Üblicherweise werden für Ströme bis 50-100 A Shunts im Inneren des Geräts installiert. Bei großen Strömen werden externe Shunts verwendet, die über Stromklemmen zum Anschließen des gemessenen Stroms an den Stromkreis und Potenzialklemmen zum Anschluss eines Messgeräts verfügen. Um Messgeräte zu vereinheitlichen, werden Shunts gemäß GOST 8042-78 hergestellt Genauigkeitsklasse Shunts 0,05-0,5.

Durch den Anschluss eines Millivoltmeters an den Shunt mit einer Messgrenze, die dem Nennspannungsabfall über dem Shunt entspricht, erhalten wir den vollen Bereich des Geräts bis zum Nennstrom des Shunts. Gemessener Strom

wobei In, Un – nominaler Shunt-Strom und Shunt-Spannungsabfall; U-Millivoltmeter-Messwerte.

Um die Messgrenzen von Voltmetern zu erweitern, wird ein zusätzlicher Widerstand Rd in Reihe zum Messgerät geschaltet.

Gemessene Spannung

wobei P = Rd / Rc + 1 – Ausdehnungskoeffizient der Messgrenze des Geräts; UV – Voltmeter-Anzeige;

Rv ist der Eingangswiderstand des Voltmeters.

Zusätzliche Widerstände können sowohl intern (im Gerätegehäuse platziert) als auch extern für die Messung von Spannungen über 500 V sein.

Die Nennströme zusätzlicher Widerstände werden durch GOST 8623-78 beim Nennspannungsabfall an ihnen standardisiert. Grundfehler der Zusatzwiderstände ± (0,1-0,5) %. Um die Messgrenzen von Geräten mit hohem Eingangswiderstand zu erweitern, werden Spannungsteiler mit einem festen Teilungsverhältnis, meist einem Vielfachen von 10, eingesetzt. In Hochspannungs-Energieübertragungsanlagen und in Hochstromkreisen werden zusätzlich zu den genannten Wandlern Spannungsteiler eingesetzt. Es können DC-Messwandler verwendet werden.