Добавочные резисторы

Резистор, включенный последовательно с ИМ, вращающий момент которого зависит от тока, и используемый для измерения напряжения,называется добавочным резистором. Основное его назначение — преобразование напряжения в ток.

Ток I₀ в цепи ИМ (рис. 6.1) определяется уравнением преобразования:

I₀=Ux/(R₀ + R_д),

где Ux — измеряемое напряжение; R₀ — сопротивление ИМ; R_д—сопротивление добавочного резистора.

Добавочные резисторы служат также для .расширения пределов измерения по напряжению уже готовых вольтметров и других приборов, например ваттметров, фазометров, имеющих параллельные цепи, включаемые под напряжение.

Если вольтметр имеет номинальный предел измерения U_н и сопро-тивление R_B и нужно расширить предел до U'_H > U _H, то (так как ток I₀ должен сохранить свое значение) справедливо равенство:

Отсюда сопротивление резистора

где n = U'_H / U _H и обычно называется множителем шкалы.

Добавочные резисторы изготовляются обычно из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на каркас из изоляционного материала Перспективным является применение литого микропровода в стеклянной изоляции, что позволяет иметь малые габариты резистора при больших значениях сопротивления.

Добавочные резисторы выполняются как внутренними, располо-женными в корпусе прибора, так и наружными. В первом случае прибор градуируется вместе с добавочным резистором. В переносных приборах добавочные резисторы изготовляются секционными на несколько пределов измерения (рис. 6.2). Наружные добавочные резисторы могут быть индивидуальными, т. е. включаемыми только с определенными приборами, и взаимозаменяемыми, т. е. с фиксированными значениями сопротивления. Последние допускают применение их с любыми приборами, имеющими одинаковые номинальные токи.

Параметры (классы точности, номинальные токи) взаимозаменяе-мых добавочных резисторов регламентируются ГОСТ 8623—69.

Добавочные резисторы осуществляют также коррекцию темпера-турной погрешности прибора. Так, применительно к рис. 6.1 относительная температурная погрешность цепи прибора при Ux — const:

где αим—температурный коэффициент цепи ИМ при предположении,что температурный коэффициент резистора равен нулю.

Используются и более сложные цепи коррекции, в частности, с полупроводниковым терморезистором R_T (рис. 6.3). Резисторы R1 и R₂ из манганина служат для линеаризации температурной характеристики R_т. В данном случае добавочное сопротивление R_д, состоящее из двух параллельных ветвей, будет иметь отрицательный ТКС,и, следовательно, ТКС всей цепи (R₀ + R_д) будет близок к нулю при условии, что ТКС ИМ положительный.

Добавочные резисторы применяются со всеми ИМ за исключением электростатического, вращающий момент которого зависит от напря-жения, и индукционного, имеющего очень большое индуктивное со-противление.

При использовании резистора в приборах переменного тока нужно учитывать, что ИМ обладает индуктивностью L₀. Полагая, что добавочный резистор практически безреактивный и его сопротивление равно R_д частотная погрешность при Uх = const:

где —значения тока соответственно в цепи постоянного тока и переменного. При этом имеется в виду, что отношение значительно меньше единицы.Для уменьшения частотной погрешности при малых R_д или для расширения частотного диапа зона применяют цепь (рис. 6.4), причем необходимо соблюдение равенства Так как индуктивность ИМ возрастает с увеличением отклонения его подвижной части, то полная коррекция достигается только для одного отклонения.