ZVĚTŠOVÁNÍ ROZSAHU AMPÉRMERTRŮ ELEKTRICKÉ MĚŘENÍ ZVĚTŠOVÁNÍ ROZSAHU AMPÉRMERTRŮ

ZÁKLADNÍ AMPÉRMETR A A AMPÉRMETR PŘEDSTAVUJE ELEKTRICKÝ OBVOD S MALÝM VNITŘNÍM ODPOREM, KTERÝM PROTÉKÁ PŘI MĚŘENÍ ELEKTRICKÝ PROUD IA IA RiA A IA – měřený proud ∆UA – úbytek napětí na A-metru RiA – vnitřní odpor A-metru ∆UA ∆UA Z Z ∆UA – úbytek napětí na ampérmetru je dán velikostí měřeného proudu – pro celý rozsah vyjadřuje vlastní spotřebu ampérmetru, skutečná hodnota závisí na velikosti měřeného proudu RiA – vnitřní odpor měřicího ústrojí ampérmetru na kterém úbytek napětí vzniká – hodnota je dána pro měřicí rozsah Ohmovým zákonem RiA = ∆UA / MRA ∆UA IA A ∆UA IA RiA

PRINCIP ZVĚTŠENÍ ROZSAHU ÚBYTEK NAPĚTÍ NA AMPÉRMETRU VZNIKÁ NA VNITŘNÍM ODPORU AMPERMETRU PRŮCHODEM MĚŘENÉHO PROUDU KTERÝ PŘEDSTAVUJE MĚŘENOU VELIČINU REZISTOR PARALELNĚ S AMPÉRMETREM ODVEDE ČÁST PROUDU O KTEROU SE PROUD AMPÉRMETREM ZMENŠÍ TZV. „ BOKEM “ (bočník Rb) PODLE OHMOVA ZÁKONA LZE URČIT VELIKOST Rb POMOCÍ VNITŘNÍHO ODPORU AMPÉRMETRU PRO ZVĚTŠENÍ NA n NÁSOBEK PŮVODNÍHO ROZSAHU: IA IA I = IA+IRb ČÍM MENŠÍ Rb, TÍM VĚTŠÍ PROUD PŘES Rb, TÍM VĚTŠÍ ROZSAH I RiA RiA A A RB I = IA IRb Rb = RiA / (n-1)

PŘÍKLAD Základní ampérmetr s rozsahem 1 A a ∆UA = 1V upravte na ampérmetr s rozsahem 2A, 10A Kontrola správnosti výpočtu: a) RiA = ∆UA / MRA = 1V / 1A = 1Ω I = ∆UA / (RiA*Rb)/RiA+Rb = 1V/(1Ω/2Ω) = 2A b) I = ∆UA / (RiA*Rb)/RiA+Rb = 1V/(0,1111Ω/1,1111Ω) = 10A IA I = IA+IRb RiA = ∆UA / MRA = 1V / 1A = 1Ω a) n=2/1=2, Rb = 1Ω / (2-1)= 1 Ω b) n=10/1=10 Rb = 1Ω / (10-1)= 0,111 Ω RiA A RB IRb

VÍCEROZSAHOVÉ AMPÉRMETRY PROVEDENÍ SE SAMOSTATNÝMI BOČNÍKY Rozsah se volí zpravidla přepínačem. KAŽDÝ BOČNÍK SE VYPOČÍTÁ PODLE DŘÍVE UVEDENÉHO VZTAHU PRO Rb DĚLENÝ BOČNÍK MÉNĚ ČASTÝ (velmi malé hodnoty) A Rbn Rb10 Rb5 Rb2 n 10 5 2 1

CVIČENÍ NAVRHNĚTE AMPÉRMETR SE SAMOSTATNÝMI BOČNÍKY PRO MĚŘICÍ ÚSTROJÍ S PARAMETRY: MRA = 100 µA, MRV = 100 mV (mgnetoel. soustava) Požadované rozsahy: 1,2,10,20,100,200mA, 1A Vypočítejte hodnoty Rb a nakreslete schéma zapojení měřicího přístroje

ŘEŠENÍ ZADÁNO: MRA = 100 µA MRV = 100mV - měřicí ústrojí magnetoelektrické soustavy, které může pracovat jako voltmetr i ampérmetr VNITŘNÍ ODPOR ÚSTROJÍ - RiA = RiV = MRV/MRA = 1 kΩ Výpočet Rb: - Rb1 = RiA/(n-1) = 1kΩ/9 = 111,111Ω (1mA) - Rb2 = RiA/(n-1) = 1kΩ/19 = 52,632Ω (2mA) - Rb3 = RiA/(n-1) = 1kΩ/99 = 10,1010Ω (10mA) - Rb4 = RiA/(n-1) = 1kΩ/199 = 5,0251Ω (20mA) - Rb5 = RiA/(n-1) = 1kΩ/999 = 1,0010Ω (100mA) - Rb6 = RiA/(n-1) = 1kΩ/1999 = 0,50025Ω (200mA) - Rb7 = RiA/(n-1) = 1kΩ/9999 = 0,10001Ω (1A)