Comment mesurer le courant continu et la tension
La mesure du courant continu et de la tension est le plus souvent effectuée par des compteurs magnétoélectriques et lors de la mesure de haute tension - par des systèmes électrostatiques et ioniques. Des dispositifs de systèmes électromagnétiques, électrodynamiques et ferrodynamiques sont parfois utilisés, ils sont nettement inférieurs aux dispositifs du système magnétoélectrique en termes de précision, de sensibilité, de consommation d'énergie, ont une échelle inégale et sont sensibles aux effets des champs magnétiques externes. Les voltmètres, ampèremètres et appareils combinés numériques à grande vitesse et à faible erreur de mesure (0,01-0,1 %) sont de plus en plus utilisés pour des mesures précises.
La façon la plus simple de mesurer courant continu et la tension est l'inclusion directe d'appareils dans le circuit, ce qui est possible lorsque les conditions suivantes sont remplies :
1) la limite de mesure maximale de l'ampèremètre (voltmètre) n'est pas inférieure au courant maximal (tension) dans le circuit ;
2) la tension nominale de l'ampèremètre n'est pas inférieure à la tension nominale du réseau ;
3) la résistance de l'ampèremètre Ra est bien inférieure et la résistance du voltmètre est bien supérieure à la résistance du circuit mesuré Rn, la résistance significative de l'ampèremètre réduit le courant dans le circuit lorsqu'il est allumé d'une quantité
4) respect de la polarité lors de la mise sous tension des appareils.
Pour étendre les limites de mesure des appareils, les transducteurs sont utilisés sous la forme shunt de mesure, résistances supplémentaires, diviseurs de tension, transformateurs de mesure et amplificateurs de mesure. Un shunt est une résistance connectée en parallèle avec l'appareil de mesure dans le circuit du courant mesuré.
Habituellement, des shunts sont installés à l'intérieur de l'appareil pour des courants allant jusqu'à 50-100 A. Pour les courants importants, des shunts externes sont utilisés, qui ont des pinces de courant pour connecter le courant mesuré au circuit et des pinces de potentiel pour connecter un appareil de mesure. Afin d'unifier les appareils de mesure, les shunts sont fabriqués conformément à GOST 8042-78 Classe de précision dérivations 0,05-0,5.
En connectant un millivoltmètre au shunt avec une limite de mesure correspondant à la chute de tension nominale aux bornes du shunt, on obtient la pleine échelle de l'appareil jusqu'au courant nominal du shunt. Courant mesuré
où In, Un — courant de shunt nominal et chute de tension de shunt ; Lectures U-millivoltmètre.
Pour étendre les limites de mesure des voltmètres, une résistance supplémentaire Rd est incluse en série avec l'appareil de mesure.
Tension mesurée
où P = Rd / Rc + 1 — coefficient de dilatation de la limite de mesure de l'appareil ; Uv — lecture du voltmètre ;
Rv est la résistance d'entrée du voltmètre.
Des résistances supplémentaires peuvent être à la fois internes (placées dans le boîtier de l'appareil) et externes pour mesurer des tensions supérieures à 500 V.
Les courants nominaux des résistances supplémentaires sont normalisés par GOST 8623-78 à la chute de tension nominale à travers eux. Erreur de base des résistances supplémentaires ± (0,1-0,5) %. Pour étendre les limites de mesure des appareils à haute résistance d'entrée, on utilise des diviseurs de tension avec un rapport de division fixe, généralement un multiple de 10. Dans les installations de transmission de puissance à haute tension et dans les circuits à courant élevé, en plus des convertisseurs spécifiés. Des transformateurs de mesure CC peuvent être utilisés.