4.2.2. Вимірювальні трансформатори
Вимірювальні трансформатори призначені для перетворення (трансформації) вимірюваних змінних струму або напруги, а також для підвищення безпеки роботи персоналу у колах високої напруги, коли первинне коло трансформатора знаходиться під високою напругою.
Конструктивно вимірювальні трансформатори виготовляються з феромагнітного осердя у вигляді тору, на яке, ізольовано один від одного, намотані обмотки.
4.2.3. Подільники напруги
Існують три різновиди подільників напруги:
резистивні;
індуктивні;
ємнісні.
Резистивні подільники використовуються як на постійному, так і на змінному струмі для розширення границь вимірювання за напругою для вимірювальних приладів з високим вхідним опором.
Схема простішого (однограничного) резистивного подільника має такий вигляд:
R1
Rн
U2
R2
U1
Через те, що значення коефіцієнта поділу залежить від опору навантаження :
1) при Rн = ∞ номінальний коефіцієнт поділу:
2) при Rн < ∞
Вимірювальний прилад треба вибирати з великим (високим) вхідним опором, оскільки тоді nдійсн → nном
Резистивні подільники напруги звичайно випускаються багатограничними і виконуються за схемами із сталим вхідним (мал. а), із сталим вихідним (мал. б) опорами.
Uвх
U вих2 = I(R1+ R2)
U вих3
= I(R1+
R2+
R3)
R4
R3
R2
R1
Uвх
де
R1+
R2+
R3
I
=
X3
X2
X1
Uвих
(мал.
а)
U
вих1
=
Uвх
R1
X3
X2
X1
R4
R3
Uвх
R2
R1
Uвих
R1+
R2
U
вих2
=
Uвх
R1
R1+
R2+
R3
U
вих3
=
R1+
R2+
R3+
R4
Uвх
R1
(мал.
б)
Індуктивний подільник напруги - це масштабний електромагнітний подільник, що поділяє з визначною точністю вхідні напруги змінного струму.
За принципом дії він подібний вимірювальним приладам, однак може виконуватись як за трансформаторною (із гальванічною розв'язкою між первинними і вторинними обмотками), так і за автотрансформаторною схемами. Коефіцієнт поділу залежить від співвідношення первинних і вторинних обмоток схеми (для трансформаторних схем) і між числом витків цієї обмотки і числом відгалуження на автотрансформаторній схемі.
X2
X1
Uвх
Uвих
К
=
n
ном
=
U2
U1
W
W1
оефіцієнт поділу індуктивних подільників напруги
розраховується за кількістю витків збоку входу (W1) і виходу (W2) подільника.
Ємнісні подільники застосовуються на змінному струмі. В основному для розширення границь вимірювання електростатичних вольтметрів, і тому мають обмежене застосування.
Схема постійного ємнісного подільника має вигляд:
C2
C1
Uвх
Uвих
n
=
1 +
C1
C2
Коефіцієнт поділу:
Метрологічні характеристики всіх мір і перетворювачів нормовані державним стандартом.