Өлшеу аспаптары мен қондырғылары 5 ДАРИС. лшеу аспаптары мен ондырылары лшеу аспаптары мен ондырылары

• Название: лшеу аспаптары мен ондырылары лшеу аспаптары мен ондырылары
• Дата: 10.10.2022
• Размер: 142.56 Kb.
• Имя файла: Өлшеу аспаптары мен қондырғылары 5 ДАРИС.docx
• Тип: Документы; #726454

Өлшеу аспаптары мен қондырғылары

1.6. Өлшеу аспаптары мен қондырғылары
Кешенді өлшеу құралдары барлық өлшеу процедураларын тарату үшін арналған. Өлшеу процесіндегі ролі мен орындайтын функциялары бойынша жіктелуіне сәйкес, оларға өлшеу аспаптары мен қондырғылары, өлшеу жүйелері мен өлшеп-есептеу кешендері жатады.

Бұл дәрісте өлшеу аспаптары мен қондырғыларын қарастырамыз.

Өлшеу аспаптары - өлшенетін физикалық шаманың мәнін оның өзгеру аралығы мен бақылаушыға тікелей қабылданатын өлшеу ақпараттарының сигналын өңдеу кезінде алу үшін арналған өлшеу құралы.

Өлшеу аспабының жалпы құрылымдық схемасы. Өлшеу құралының берілген тобы көптеген аспаптардан тұрады, олар өлшенетін шамаларымен, пайдалану аймақтарымен, техникалық сипаттамаларымен, әрекет принциптерімен, қолданылатын элементі негізімен және басқа ерекшеліктерімен ажыратылады. Сонда да бұл аспаптардың кейбір ортақ қасиеттері бар. Өлшеу аспаптарының жалпы құрылымдық схемасы 1.6.1-суретте көрсетілген.

Өлшенетін ФШ алғашқы өлшеу түрлендіргіші мен қарапайым өлшеу құралдарының жиынтығынан тұратын түрлендіру құрылғысына әсер етеді. Алғашқы түрлендіргіш өлшенетін ФШ-ны өзіне біртекті немесе біртекті емес басқа шамаға түрлендіреді. Сигнал түрлендіргіштің шығысынан қарапайым ӨЖ жиынтығы арқылы өтеді. Қарапайым өлшеу аспаптарында мұндай жиынтық болмауы да мүмкін. Мысалы, аналогты вольтметрлерде өлшенетін кернеу алғашқы электроме-ханикалық ӨТ көмегімен тілшенің бұрылу бұрышына өзгереді.


1.6.1 сурет. Өлшеу аспабының жалпы құрылымдық схемасы
Түрлендіру құрылғысының шығысында параметрлері санағыш құрылғысының кіріс сипаттамаларына сәйкес келетін сигнал пайда болады.

Өлшеу аспаптарының жіктелуі. Әр түрлі өлшеу аспаптарының ерекшеліктерін есептеу үшін оларды әртүрлі белгілері бойынша жіктейді. Индикациялау түріне байланысты өлшеу аспаптарын мына түрлерге бөледі:

 көрсетуші, өлшенетін шаманың көрсеткішін ғана санайды, мысалы тілшелі немесе сандық вольтметр;

 тіркеуші, көрсеткіштердің осы немесе басқа ақпараттарды сақтаушыда тіркелуін алдын ала қарастырады, мысалы қағаз лентасында. Тіркеме аналогты немесе санды түрде болуы мүмкін. Оларды өзінше жазатын және жазып шығарушы деп ажыратады.

Өлшенетін шаманы түрлендіру әдістеріне байланысты аспаптарды тура, компенсациялы (теңестірілген) және аралас түрлендіргіштер деп бөледі.

Тағайындалуына байланысты өлшеу аспаптары амперметрлер, вольтметрлер, омметрлер, термометрлер, гигрометрлер және т.б. болып бөлінеді.

Қолданылатын өлшеу сигналдарын түрлендіру түріне байланысты аспаптар аналогты және сандық болып жіктеледі.

Аналогты аспаптар – бұл көрсеткіштері мен шығыс сигналдары өлшенетін шаманың өзгеру функциясында үздіксіз болып келетін аспаптар. Сызықты аналогты және өлшеу аспаптарының идеалданған түрлендіру теңдеуі мына түрде болады

Y = KX,

мұндағы Х - өлшенетін шама; Y, К – аспаптың сәйкес түрлендіру көрсеткіші мен коэффициенті. Көптеген өлшеу аспаптары сызықты болатынын айта кеткен жөн.

Сандық аспаптар – бұл әрекет принципі өлшенетін немесе оған пропорционалды шамаларды кванттауға негізделген аспаптар. Мұндай аспаптардың көрсеткіштері сандық түрде беріледі. Кванттау операциясының бар болуы сандық аспаптарда аналогты аспаптармен салыстырғанда метрологиялық сипаттамаларын таңдап алу әдісі, талдау, бейнелеу және мөлшерлеу сияқты елеулі айырмашылықтарын тудыратын ерекше қасиеттерінің пайда болуына алып келеді.

Өлшеу қондырғысы. Бұл - өлшеу құралдары (өлшем, өлшеу аспаптары, өлшеу түрлендіргіштері) мен өлшеу ақпаратының сигналдарын бақылаушыға тікелей қолайлы етіп өңдеу үшін арналған және бір жерде орналасқан көмекші қондырғымен функционалды түрде біріккен жиынтығы.

Қандай да бір бұйымды сынауға арналған өлшеу қондыр-ғысын сынақ қабырғасы (мысалы, электрлі материалдардың үлесті кедергісін өлшеу үшін, магнитті материалдарды сынау үшін) деп атайды.

ӨЖ-ні салыстырып тексеру үшін арналған эталондармен қосылған өлшеу қондырғысын салыстырып тексеру қондыры-ғысы (мысалы, вольтметрлерді салыстырып тексеру қондырғысы) деп атайды. Негізінде машинажасауда қолданылатын кейбір үлкен өлшеу қондырғыларды өлшеу машиналары (мысалы, күш өлшейтін машина, бөлгіш машина) деп те атайды.
1.6.1. Өлшеу жабдықтарының метрологиялық және метрологиялық емес сипаттамалары
Өлшеу жабдықтарын бір-бірімен салыстыруға мүмкіндік беретін олардың кейбір ортақ қасиеттері метрологиялық сипаттамалары деп аталады, оларға мыналарды жатқызуға болады:

1. Сезімталдылық - сезімталдық дегеніміз, шығыс сигналы өсімшесінің кіріс сигналы өсімшесіне қатынасы яғни:



2. Өлшеу аралығы - өлшеу жабдықтарының жіберетін қателігінің шамасы мөлшерленген өлшеу жүргізу аралығы.

Метрологиялық емес сипаттамалар

Материалдық емес сипаттамаға сенімділік көрсеткіші, электрлік беріктілігі (изоляция беріктілігі), климаттық, механикалық әсерлерге беріктілігі жатады.
1.6.2 Өлшеу жүйелері
Қазіргі өндірістердің күрделенуі мен ғылыми зерттеулер-дің дамуы жүздеген және мыңдаған физикалық шамаларды бірмезгілде өлшеу мен бақылау қажеттілігіне алып келді. Адамның үлкен көлемдегі ақпараттарды қабылдап алу мен өңдеу мүмкіншіліктеріне табиғи физиологиялық шектеулері өлшеу жүйелері сияқты осындай ӨЖ тудырудың бір себебі болды. Өлшеу жүйелері – бұл берілген объектіге автоматты басқару жүйесінде автоматты өңдеуге, беруге және (немесе) қолану үшін қолайлы түрдегі физикалық шамалар жөніндегі өлшеу ақпараттарының сигналын өңдеу үшін арналған байланыс каналдарымен бір-бірімен байланысқан өлшеу құралдары, есептеу техника құралдары және көмекші қондырғыларының функционалды түрде біріккен жиынтығы. Оларға мысал болып күрделі өнеркәсіптерде дамыған және қандай да бір бұйымды өндірудің технологиялқ процесін бақылауға арналған жүйелер жатады, мысалы болат, электрэнергия және т.б. өндірістері.

Өлшеу сигналдарының тағайындалуына байланысты өлшеу, бақылау, басқару деп бөледі. Өлшеу каналдарының санына қарай жүйелер бір-, екі-, үш- және көпканалды болып жіктеледі.

Ең маңызды түрі болып ақпаратты-өлшеу жүйелері (АӨЖ) болып табылады, олар өлшеу ақпараттарын тұтынушыға қажетті етіп беруге арналған. Құру алгоритмдерін ұйымдастыру бойынша жүйелер мына түрге бөлінеді:

 жұмыстың алдын ала берілген алгоритмі бойынша, олар-дың құрылу ережелері өзгермейді, сондықтан олар тек тұрақты режимде жұмыс істейтін объектілерді зерттеу үшін қолданылады;

 программалаушы, олардың жұмыс алгоритмі зерттеу объектісінің құрылу шарттарына сәйкес құрылған берілген программа бойынша өзгереді;

 адаптивті, олардың жұмыс алгоритмдері, сонымен қатар құрылымдары өлшенетін шамалар мен объектінің жұмыс шарттарының өзгеруіне бейімделе отырып өзгереді.

Агрегатталған жүйелерді құру кезінде блоктардың бір-бірімен және сыртқы құрылғылармен қосылуы және бірігуі есептері шешілуі тиіс.

Бірігудің АӨЖ-не сәйкес бес түрі бар:

 өзіне компьютерлі тораптармен тікелей қосылған перифериялы құрылғылары бар компьютер;

 әтүрлі деңгейдегі алгоритм тілдерінде жазылған, өзара байланысқан программалардың өзінше жиынтығын беретін программалы қамтамасыздану;

 ӨЕК-нің техникалық құрылғысының компьютермен байланысын ұйымдастыратын интерфейс;

 өлшеу сигналдарын алу мақсатында өлшеу объектісіне әсер ететін сынау сигналдарын құрушы. Мұндай сигналдың әрқайсысы (мысалы, сурет- 6..2, бұл І-нші сигнал) тізбектей қосылған ЦАП_і мен “кернеу – сынау сигналы” түрлендіргішінің (ПНИС_і) көмегімен өңделіп шығады;

 сигналдың берілген санын (К – бірінші ӨК үшін және L – ӨК-нің N-нші үшін) сандық кодқа түрлендіру үшін арналған өлшеу каналдары (ӨК). ӨК-нің құрылымы шешілетін есепке елеулі түрде тәуелді. Дегенмен тәжірибенің кез-келген жағдайында олардың әрқайсысы аналогты өлшеу (АӨТ) және аналогты-сандық (АСТ) түрлендіргіштерінен тұрады. Бірнеше өлшеу сигналдарын бір АСТ-пен өңдеу кезінде кешеннің құрамына сигналдарды АСТ кірісіне кезектеп қосу үшін арналған коммутатор қосылады. Коммутатор АӨТ-тен кейін де (ӨК1 сурет-1.6.2-де) және оның алдында да (N ӨК сурет- 1.6.2-де) қосыла алады.

АӨТ өлшеу сигналын АСТ-нің шығыс сигналымен біртекті сигналға (яғни кернеуге) түрлендіру және оны минималды қателігі бар аналогты-сандық түрлендіру операциясын жүргізуге қажетті деңгейге дейін маштабтау (күшейтумен әлсірету) үшін арналған. Бірнеше өлшеу сигналдары (сурет 1.6.2 ӨК1-дегі К сигналдар) болғанда АӨТ тәуелсіз тізбектей қосылған және масштабталған күшейткіштерді компьютермен басқаратын К алғашқы түрлендіргіштерінен тұрады. Егер де өлшеу сигналдары біртекті физикалық шамалар болып табылса және кезектеп таңдап алынынған (коммутаторланған) болса, онда ӨК-де тек бір ғана АӨТ пайдаланған жөн (сурет-1.6.2 - ӨК N). Ол өлшеу сигналының уақыт бойынша тізбектей түрлендіреді және сәйкесінше масштабтайды.

АСТ сигналды сандық кодына түрлендіреді де, оны интерфейс арқылы компьютерге береді. Бұл мыналарға байланысты жүзеге асырылады:

 алуан түрдегі басқарушы сигналдарды беруге;

 сандық ақпараттарды қажетті мекен-жайлары бойынша санау және беруге (“Берілген” мен “Мекен-жайы” сигналдары 1.6.2-суретте). “Мекен-жайы” деп ӨЕК-нің нақты блогына немесе оның бірбөлігіне қосылған және компьютерге интерфейс арқылы берілген құрылғыны бірмәнде теңестіруге мүмкіндік беретін тамаша сандық кодын түсінеміз.

Оператордың командасы бойынша ӨЕК-нің программалы қамтамасыздануында таралған сол немесе басқа жұмыс режимі таңдап алынады. Компьютер әрбір М сынау сигналдарының уақыт бойынша берілген өзгерісін беретін сандық кодты есептейді және сынау сигналдарын құрушының оперативті есте сақтау құрылғысына екілік санды код түрінде жазады (1.6.2-суретте көрсетілген). Одан бұл кодтар уақыт бойынша тізбектей САТ-тың әрқайсысының кірісіне циклді түрде түседі.


1.6.2 сурет. Өлшеп-есептеу түрлендіргішінің құрылымдық схемасы
Олардың шығысында пайда болған кернеулер ПНИС_i көмегімен өлшеу объектісіне әсер ететін қажетті физикалық шамаларға түрленеді.

Өзінше сынау әсерінің өлшеу бағасы болып табылатын өлшеу сигналдары өлшеу каналдарында екілік кодқа түрленеді де, компьютермен есептеледі. Алынған кодтар берілген алгоритмдер бойынша өңделеді де, нәтижеде ізделіп жатқан өлшеу ақпараты алынды.
1.7. Электрлік өлшеу
Өлшеу техникасының маңызды бір бөлігі электрлік өлшеу техникасы - өлшеу ақпаратын электрлік сигналдар арқылы тасымалдайтын электрлік өлшеу аспаптарын жасау, пайдалану, оладың көмегімен ғылыми зерттеу жұмыстарын, іс-тәжірибелер жасаумен айналысатын адамдардың қызмет саласы.

Физикалық шамаларды электрлік өлшеу аспаптарының көмегімен өлшеу-электрлік өлшеу деп аталады.

Электрлік өлшеулерге мыналар жатады:

• 
  электрлік шамаларды өлшеу;
  
• 
  электрлік шамалармен байланысы бар уақыттық шамаларды өлшеу;
  
• 
  электрлікке түрлендірілген электрлік емес шамаларды өлшеу.
  

Электрлік өлшеудің негізгі артықшылықтары мыналар:

- қарапайым әрі арзан электронды құрылғылардың көмегімен жоғары дәлдікпен өлшеу түрлендірулерін жүргізу;

- физикалық шамалардың мәнін өте кең арлықта өлшеуге мүмкіндік береді;

- өте баяу немесе жылдам өтетін процесстерді бақылау, зерттеу кезінде өлшеуді жүргізе алу қабілеттілігі және электрлік өлшеу тізбегінің аз инерциялылығы;

- өлшеуді арақашықтықтан жүргізуге және түйіспесіз өлшеуге мүмкіндік беруі;

- өлшеу нәтижелерін аналогты немесе цифрлі формада тасымалдай алу қабілеттілігі;

- өлшеу нәтижелерін тасымалдау, өңдеу және оларды сақтауға мүмкіндік береді сондай-ақ өлшеу нәтижелерін өлшеу – есептеу жүйелеріне алдын ала түрлендірусіз тасымалдай алу қабілеттілігі.
1.7.1. Электрлік шамаларды өлшегіш түрлендіргіштер
Барлық физикалық шамаларды өлшеу өлшегіш аспаптар көмегімен жүргізіледі.

Өлшеу жабдығы – өлшеу экспериментін жүргізуге қолданылатын техникалық сипаттамалары мөлшерленген техникалық құрылғы.

Функционалдық арналуына байланысты барлық өлшегіш аспаптар төмендегіше жіктеледі:

- өлшем – физикалық шаманың белгілі бір мәнін көрсетуге арналған өлшеу жабдығы;

- өлшеу түрлендіргіші – бақылаушы тікелей қабылдай ал-майтын, бірақ әрі қарай тсымалдауға, өңдеуге және сақтауға қолай-лы өлшеу ақпараты сигналын өңдіруге арналған өлшеу жабдығы;

- өлшегіш аспап – бақылаушы тікелей қабылдай алатын өлшеу информациясының сигналын өңдіретін өлшеу жабдығы;

- өлшеу ақпарат жүйелері және өлшеу құрылғылары - бақылауға, өңдеуге және объектілерді басқару үшін қолдануға ыңғайлы өлшеу информациясын өңдіру үшін бір-бірімен көмекші құрылғылар, байланыс каналдары арқылы жалғанған өлшеу жабдықтарының жиынтығы.
1.7.2. Өлшегіш аспаптардың өлшеу шектерін кеңейту
Тұрақты ток бойынша өлшеуді кеңейту

Шекті кеңейту магнитэлектрлік жүйенің өлшеу аспабына параллель қосылған мәні кіші кедергі (шунт) арқыры жүзеге асырады.

Шунт нақтылы ток және шунттағы нақтылы кернеу құлау -дермен сипатталады. Шунттар әр түрлі токтарға және кернеу құлауға шығарылады. Нақтылы ток (1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,5)-10ⁿ сандар қатарынан тандалыну керек (и - бірден үшке дейін бүтін сан). Шунттың нақтылы кернеу құлаулары = 10; 15; 30; 45; 50; 75; 100; 150 және 300 мВ (олардың ішінде ең кең тарағаны ишн =45; 75; 100 мВ). Шунттар аспаптардың ішіне (жекеменшікті) және сыртына (өзара алмастырылатын) құрастырылады. Шунттар мына теңдеу бойынша белгіленетін дәлдік кластарға бөлінеді:

(1.7.2.1)

мұнда: - дайындау кезінде болған шунттың нақты кедергісінің мәні.

Шунттарға белгіленген мынандай дәлдік кластар бар: 0,2; 0,05; 0,1: 0,2және О,5.

Сыртқы шунттарды калибрленген мәні Rc=0,035 Омға тең өлшеу аспапқа көмекші өткізгіш арқылы қосады.

Шунттардың түзілісі 1.7.2.1-суреттен түсінікті.



а- сыртқы өзара алмастырылатын; ә - ішкі және меншікті

1.7.2.1 сурет. Шунттар
Кедергі элементтің материалы ретінде мыс аяқтарға қысымдалған таспалық немесе сымдық манганин қолданады.

Құжаттарда шунттар мысалы, мынадай болып белгіленеді: 75ШП-0.3/0.75-0.2 (шунт тасымалды, 0,3 және 0,75 А екі шекке, класс дәлдігі - 0,2).

Ток I-ді өлшеуге берілген шектің шунттың кедергісі мына көрініс бойынша есептеледі:

(1.7.2.2)

мүнда: n - шунттау коэффициенті.

Мысалы, I_а = 0,2 мА және R_а = 900 Омға тең М260 амперметрдің өлшеу шегін I=200 мА дейін кеңейту үшін кедергісі R_ш =0,9 Ом-ға тең шунтты қолдану керек.

Бұл жағдайда аспаптың шкаласы - өлшеу шегі 200 мА бөліктенулі болу керек (яғни, бұл жағдайда шкалаға х10 деген таңба қойылу керек).

Шунттарды дайындауға қолданатын сымның диаметрі мына жағдайдан таңдалады:

(1.7.2.3)

мұнда: I- амперметр тізбегіндегі ток, d- сымның диаметрі, мм.

Мысалы. тоғы I= 200 мА = 0.2 А тең миллиамперметрдің шунты диаметрі мм тең сымнан жасалу керек.

Шунтты дайындалуға керекті сымның ұзындығы шамамен мына көріністен табылады:

(1.7.2.4)

мұнда: l - сымның ұзындығы, м, R_ш - шунттың кедергісі, Ом.

Кедергінің аяққы тыксырулы аспаптың бөліктенудігі кезінде жасалады. Ток өлшеуінің диапазонының кеңдігін қамтамасыздандыру үшін аспап бірнеше шекті болу керек.

Бұл шекті токтың әр түрлі мәндеріне есептелген бірнеше жұмылдыру шунттарды қолдану арқылы қамтамасыз етіледі.

Шкаланың ауыспалы коэффициенті N деп екі қатар тұрған өлшеу шектерінің шекті мәндерінің қатынасын атайды.

N = 10 кезде мысалы, шектері 1,10,100 және 1000 мА-ге тең бір шекке (1 мА) орындалған аспаптьң шкаласы, қалған шектерде басқа токтарды өлшеуге жеңіл ауыстыруға болады, ал ол үшін санауды 10, 100 және 1000-ға көбейту керек.

Өлшеудің дәлдігін жоғарылату үшін кейбір аспаптарда өлшеніп жатқан токтардың шекті мәндерін 1:5:20:100:500 сан қатарынан таңдайды.

Токты өлшеу үшін аспапты зерттеліп жатқан тізбекке тізбектеп қосады. Бұл тізбектің жалпы кедергісін үлкейтеді және ондағы токтың мәнін азайтады. Тізбектің жұмыс ережесіне аспаптың әсерін кеміту үшін аспаптың қосылатын нүктелер 1 және 2 (1.7.2-сурет) арасындағы сыртқы тізбектің R, кедергісіне қарай аспаптың ішкі кедергісі R_а аз болу керек.



1.7.2 сурет. Тізбектің схемасы

Жалпы жағдайда тізбектегі токтың салыстырма мәнінің азаюы немесе аспаптың әсер ету коэффициенті:

(1.7.2.5)

теңдеудің бөлшегі мен алымын I-ға көбейтсек және тілдің бүкіл шкалаға ауытқу кезінде -ға тең, ал re тең болғандықтан. табамыз:

(1.7.2.6)

Егер тізбек күрделі болса, онда Е ЭҚҚ-тің мәні тізбектең, аспап қосылған нүктелерінің арасындағы бос жүріс кернеу деп ұғуға болады (өлшеніп жүрген жатқан токтың тізбегін үзген кезде).

Мысалы, егер тең болса онда В_i =10% тең, яғни аспапты қосу токты 10% азаяды.
1.7.3. Айнымалы ток бойынша өлшеу шекті кеңейту
Айнымалы ток бойынша аспаптың өлшеу шекті кеңейту токты өлшеу трансформатор (ТӨТ) арқылы іске асырылады. ТӨТ деп үлкен токты 1 және 5 А-ге тең үлгілі шама токқа өзгертетін электромагниттік кұрылғыны атайды. ТӨТ-дың теориясы егжей-тегжейлі баяндалған. 7.3-суретте ТӨТ-дың қосу схемасы көрсетілген. Орам саны w,-re тең біріншілік орама [Л әрпімен белгіленеді (линия)] электрлік тізбекке жүктеме Z_ж-мен тізбектеліп қосылады, яғни ол арқылы біріншілік ток деп аталатын I, жүктеменің толық тоғы өтеді (1 деген санмен ораманың басын белгілейді, 2 деген санмен – аяғын белгілейді). Екіншілік орама И әрпімен белгіленеді де өлшейтін аспапқа тізбектеп қосылады.



1.7.3.1 сурет. ТӨТ-дың қосу схемасы
Токтардың қатынасы ТӨТ-дың нақтылы трансформация коэффициент К_ТТн арқылы белгіленеді.

(1.7.3.1.)

яғни: .

Көрініс (1.7.3.1) шығыны жоқ трансформатор үшін дұрыс.

Нақтылы трансформаторда токтың өзгеруі өзекшеде магнит ағынды құру, өзекшенің темірін жылыту және қайта-кайта магниттеу, екіншілік ораманы және жүктемені жылыту энергия шығындарына келтіреді. Сол себептен, негізінде, I_l>K_TTI₂ болады да, екіншіліктің бұрышты және токтық f терістіктері пайда болады.

Токтық терістік былай белгіленеді:

. (1.7.3.2)

Тұрақты ток кернеуінің шегін кеңейтуінің өлшеу шегін кеңейту

Кернеуді өлшеген кезде аспаптың өлшеу шегін кеңейту үшін кедергі орауыш түрінде немесе резисторлар түрінде қосымша кедергілер кең қолданылады. Қосымшм кедергі R_қ-ны белгілейтін параметрлер: U_н – орауыштың нақтылы кернеуі, I_н – орауыштың нақтылы тоғы, ол (0,01...60) мА болуы мүмкін. Әдетте I_н =3,0 немесе 7,5 мА. Бұл жағдайда Қосымша кедергілер келесі дәлдік кластарға дайындалады: 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, және 1.0.

Есеп үшін мына көрініс қолданылады:

(1.7.3.3.)

мұнда өлшеу шекті кеңейту коэффицент (шкаланың көбейткіші). Мысалы микроампер М260 арқылы U=10B кернеуді өлшеу үшін (I_а=0,2 А R_а=900 Ом) қосымша тең:

кОм.

Қосымша кедергісі R_қ бар өлшеу аспап жүктеме R_ж-ге паралельді қосылған бұл тауардың жалпы кедергісі азаяды, ал схема сол себептен кернеу қайта бөлінеді.

Вольтметрдің әсер ету коэффиценті мына көріністен табылады:

(1.7.3.4.)

мұнда R_m– вольтметр қосылған нүктелердің арасындағы тізбектің кедергісі: R_қ=R_а+R_к – вольтметрдің кіру кедергісі.

Егер болса, онда аспаптың қосылуы қосымдардағы кернеудің төмендеуіне келтіреді. Бұл төмендеу неғұрлым қатынас аз, солғұрлым көп болады.

Вольтметр көпшілігінде өлшеу шегін күшейту үшін кернеу бөлшектер қолданылады. Резистивтік бөлгіш магнитэльектрлік жүйе аспабының өлшеу шектерін кеңейту үшін қолданады. Мұндай бөлшектің шығуындағы кернеу, R_а<< R₂, болса тең:

(1.7.3.5.)

Мұнда: бөлгіштік кернеудің жылжу коэффиценті. Вольтметрдің кіру кедергісінің әсерлігін есептеу үшін (7.10) көрініске R₂-ның орамына қою керек.

Сыйымдылық кернеу бөлгіштің жылжу коэффициент, егер , болса, онда мына көрініспен белгіленеді:

(1.7.3.6.)

ұл бөлгіштер электростатикалық аспаптардың өлшеу шектерін кеңейтуге қолданылады.
1.7.4. Айнымалы ток кернеуінің өлшеу шегін кеңейту
Айнымалы ток вольтметрдің өлшеу шектерін кеңейту үшін кернеу өлшеу трансформаторлары кең қолданылады. Кернеу өлшеу трансформаторларының негізінде күшті трансформатордан айырмашылығы жоқ. Айырмашылығы тек сонда кернеу өлшеу трансформаторларының терістіктерін минималды етеді. Біріншілік орама Wl орам саны бар (А-басы, X-ораманың аяғы) қорғаныштар Кр арқылы кернеуі тең желіге косылады. Екіншілік орама орам (а-басы, х-ораманың аяғы) вольтметрге қосылады және қауіпсіздік шаралары үшін екіншілік ораманың бір жағы жерге бекітіліуі керек. Кернеу өлшеу трансформаторының қослу схемасы 1.7.4-суретте көрсетілген.



1.7.4 сурет. Кернеу өлшеу трансформаторының қослу схемасы
Кернеу өлшеу трансформаторларының негізгі параметрлері келесі: біріншілік ораманың нақтылы кернеуі U ; екіншілік ораманың нақтылық кернеуі ; нақтылық қуат: .

Нақтылы куат S₂ дегеніміз кезде кернеу өлшеу трансформаторларынан алынатын ең көп қуат және бұл жағдайда оның кернеулік терістігі f_u және бұрыштық терістігі дәлдік класпен берілетін рұқсат етілетін шектен шықпау керек.

Эксплуатациядағы кернеу өлшеу трансформаторларының дәлдік кластары 0,2; 0,5 және 1,0-ге тең. Лабораториялық жағдайда қолданатын кернеу өлшеу трансформаторларының дәлдік класы -0,1.

Мысалы, дәлдік класы - 0,2-ге тең кернеу өлшеу трансформаторларының кернеу бойынша терістігі +0,2%-тен аспау керек, ал бұрыштық терістігі < ±10'.