зачем нужно добавочное сопротивление

Добавочное сопротивление. Область применения, расчет.

Добавочное сопротивление используется для расширения приделов измерения вольтметров. Вольтметр это прибор, применяемый для измерения напряжения в различных точках цепи. Номинальное напряжение, на который рассчитан вольтметр у разных приборов разное. Но иногда возникает ситуация когда прибор рассчитанный на измерение допустим милливольт а нам необходимо измерять киловольты.

Основная часть любого вольтметра это его измерительная головка. Это некоторый электромеханический прибор, который преобразует ток, проходящий через него в угол отклонение стрелки. При этом шкала проградуирована в измеряемых значениях. В нашем случае в вольтах. В цифровых измерительных приборах такого, конечно, нет, там мы видим цифровое табло, на котором выводятся результаты. Но методика расширения диапазона измерительной части остается прежней.

Угол поворота стрелки зависит от тока, протекающего через прибор. Так как сопротивление прибора неизменно то в итоге угол отклонения зависит от напряжения на выводах прибора. Эти выводы необходимо подключить параллельно измеряемому участку цепи. В таком случае вольтметр должен обладать достаточно большим внутренним сопротивлением, чтобы не вносить искажения в работу цепи.

На практике сопротивление измерителя должно отличатся хотя бы в 100 раз от сопротивления цепи. Тогда погрешность вносимая прибором будет составлять всего лишь один процент. Все измерительные головки, как правило, уже обладают высоким внутренним сопротивлением. А так как мы решили расширить приделы измерения путем введения добавочного сопротивления, которое включается последовательно с прибором, то о вносимой погрешности можно не беспокоиться.

Добавочное сопротивление изготавливается из материала, у которого стабильный температурный коэффициент сопротивления. То есть при нагревании такого материала его удельное сопротивление не должно изменяться. Иначе во время измерений вследствие нагревания такого сопротивления при прохождении тока через него или от внешней среды погрешность прибора изменятся.

Как правило, в качестве такого материала используют манганин не путать с маргарином. То есть теперь не сама измерительная головка подсоединяется к участку цепи, а наш вольтметр в целом. Внутри которого эта самая головка соединена последовательно с добавочным резистором. Теперь необходимо рассчитать сопротивление этого резистора, чтобы знать цену деления вольтметра. Для этого сначала нужно определить множитель добавочного сопротивления.

Множитель добавочного сопротивления это отношение, которое показывает во сколько раз то напряжение, которое присутствует на выводах вольтметра больше напряжения поступающего на измерительную головку.

Ну а зная этот множитель легко определить и величину добавочного сопротивления

Как правило, переносные измерительные приборы снабжаются не одним, а несколькими добавочными сопротивлениями. Таким образом, у них появляются некоторые диапазоны измерений. Это делается для того чтобы повысить универсальность вольтметра чтобы одним прибором можно было измерять значения напряжения в различных цепях.

Источник

Зачем нужно добавочное сопротивление

Максимально допустимый ток `I_max` через гальванометр равен цене деления, умноженной на число делений: `I_max=delta*N=1*100=100` мкА. При максимальном токе напряжение на приборе максимально и по закону Ома (8) равно

Для использования этого гальванометра в качестве амперметра для измерения токов силой до `I=1` А необходимо параллельно с ним включить шунт, сопротивление которого найдём по формуле (15):

В этом случае максимальному отклонению стрелки на шкале гальванометра соответствует ток в цепи силой `I=1` А.

Для использования этого гальванометра в качестве вольтметра для измерения напряжений до `U=100` В необходимо последовательно с ним включить добавочное сопротивление, величину которого найдём из (16):

В этом случае максимальному отклонению стрелки на шкале гальванометра соответствует напряжение между точками подключения `U=100` В.

Для измерения сопротивления `R` проводника собрана электрическая цепь, показанная на рис. 11. Вольтметр `V` показывает напряжение `U_V=5` В. Показание амперметра `A` равно `I_A=25` мА. Найдите величину `R` сопротивления проводника. Внутренне сопротивление вольтметра `R_V=1,0` кОм. Внутреннее сопротивление амперметра `R_A=2,0` Ом.

Ток `I_A`, протекающий через амперметр, равен сумме токов `I_V` и `I_R`, протекающих через вольтметр и амперметр соответственно. Напряжения на резисторе `U_R=I_R*R` и вольтметре `U_V=I_V*R_V` одинаковы и равны показанию `U_V` вольтметра. Таким образом, приходим к системе уравнений

определяет величину `R` сопротивления проводника по результатам измерений. Заметим, что для приведённой схемы величина внутреннего сопротивления амперметра оказалась несущественной: `R_A` не входит в ответ.

Источник

Стартер, реле стартера, добавочное сопротивление.

Уаз 1990 г.в. Стартер БАТЭ 423708. Накрылся на нем бендикс, такого же в магазине не нашлось. Все только для редукторных. Почитав интернет и прикинув, что даже если найду нужный, при следующей поломке опять не будет запчастей, купил новый редукторный.

Проблема появлиась при подключении: на старом втягивающем реле — 4 контакта, два толстых — питание самого стартера и два тонких питание втягивающего реле. Как понял потом — это выводы двух обмоток самого втягивающего реле. Эти обмотки намотаны навстречу друг другу. Одна из них старается замкнуть большие контакты и выдвинуть бендикс, другая наоборот — разомкнуть и вдвинуть обратно внутрь. Замкнуть понятно зачем — чтобы запустить стартер, а разомкнуть — чтобы после того как двигатель завелся, стартер перестал крутиться и бендикс втянулся обратно НЕЗАВИСИМО от положения ключа. А еще — чтобы стартер никогда не включился самопроизвольно при работающем двигателе.

Т.е. на рабочую катушку втягивающего реле напряжение подается при повороте ключа вправо до упора, на дополнительную напряжение подается только при работающем двигателе с так называемого дополнительного сопротивления.

Когда работает только рабочая катушка(при запуске двигателя), ее силы хватает сжать пружину и замкнуть контакты стартера. Когда же начинают работать одновременно обе(когда ключ еще повернут вправо, а двигатель уже работает на холостых оборотах) дополнительная катушка ослабляет силу рабочей и пружина размыкает контакты и втягивает бендикс.

На новом же стартере два толстых контакта и только один тонкий. Т.е. на втягивающем реле только лишь одна катушка — рабочая, дополнительной нет. Свободный провод. который шел на допкатушку присоединяется к дополнительному реле стартера. Это НЕ втягивающее реле, это еще одно. На головастиках оно прикручено напротив 1 горшка, под сидением водителя. Старое 4-ех контактное реле марки РС-502, новое уже 5-и контактное, марки РС-507, может РС-507Б.

Еще был вопрос со всеми проводами которые прикручены к старому стартеру. Получилось так:
очень толстый провод от аккумулятора присоединен к одному из толстых контактов. Это питание стартера.
К этому же толстому контакту прикручен еще один провод, не самый тонкий, но и не самый толстый. Этот провод не относится к стартеру, он идет между стартером, реле стартера, ключа зажигания. Т.е. это исходящий провод, питающий другие устройства.
Еще один провод такой же толщины идет только между реле стартера и одним из контактов втягивающего реле. Это питание рабочей обмотки втягивающего реле. Напряжение на него подается при повороте ключа и замыкании контактов реле стартера.
И один тонкий провод идет между вторым контактом втягивающего реле и так называемым добавочным сопротивлением. Это питание добавочной обмотки втягивающего реле.

Долго думал, зачем нужно добавочное сопротивление. Добавочное сопротивление управляет добавочной обмоткой втягивающего реле и катушкой зажигания(напряжением подаваемым на нее). Со стартером разобрались уже — чтобы после запуска двигателя автоматически отключить стартер. С катушкой зажигания почти также: при запуске двигателя, особенно в холод нужна очень мощная искра. При движении же выработка очень мощной искры нагревает катушку и может сжечь вообще. Получается, при запуске двигателя значение добавочного сопротивления очень мало и до катушки доходит максимум напряжения. После запуска двигателя добавочное сопротивление увеличивает свое значение и до катушки доходит меньшее напряжение, сколь точно не знаю, но для примера: при запуске 12 вольт, при уже запущенном меньше вольт.

Как подключать. К новому стартеру, к свободному толстому контакту подключаем толстенный провод от аккумулятора и на этот же контакт подключаем провод средней толщины идущий к реле стартера и далее к ключу зажигания.
К тонкому контакту присоединяем еще один провод средний толщины идущий только от реле стартера. Т.е. тот провод, который раньше питал рабочую обмотку втягивающего реле.
Тот тонкий провод, который шел на добавочную катушку ПРИСОЕДИНЯЕМ К НОВОМУ РЕЛЕ РС-507. Наверно можно и без этого провода и вообще со старым реле РС-502, просто заизолировать и оставить, но на что это еще повлияет — не знаю.

Реле ставим новое — РС507. Контакты не помню, как гляну — дополню.

Кроме того нужно помнить, какой стоит коммутатор. На коммутаторах серии 13, например 13.3734-01 все именно так и происходит. На коммутаторах серии 131 добавочное сопротивление встроено в сам коммутатор, у меня серия 13, поэтому по 131 не скажу.

Т.е. общий принцип запуска старого стартера : поворачиваем ключ, срабатывает реле стартера и замыкает свои контакты, срабатывает рабочая обмотка втягивающего реле, замыкаются контакты самого стартера и выдвигается бендикс, двигатель пытается запуститься. Если двигатель запустился, с добавочного сопротивления начинает подаваться питание на дополнительную обмотку втягивающего реле и она размыкает контакты стартера и втягивает бендикс обратно.

На новом стартере: до запуска двигателя все то же самое — ключ, реле стартера, единственная обмотка втягивающего реле, бендикс выдвинулся, контакты замкнулись стартер крутится и пытается завести двигатель.
После запуска, само реле стартера отключаться уже не будет, потому что нет дополнительной обмотки. Отпускаем ключ, единственная обмотка втягивающего реле просто перестает работать и пружина втягивает бендикс и размыкает контакты стартера.

Источник

О работе системы зажигания

В последнее время смотрел много роликов о применении так называемых высоковольтных проводов «нулевого сопротивления».
Само название отдаёт чем-то тюнингованным и денежным. Видимо по аналогиями с фильтрами нулевого сопротивления. Кто ставит такие провода, мне не ведомо, но вполне понятно их желание что-то «улучшить».

Итак, разберёмся, как же работает система высоковольтного поджига топливной смеси в цилиндрах нашего УАЗа.
В общих чертах принцип работы всем известен:
1. прерыватель трамблёра даёт импульс в катушку (не важно, контактное зажигание с кулачком или бесконтактное с датчиком и коммутатором),
2. катушка преобразует низковольтный импульс в высоковольтный, который по проводам подаётся на свечу.
3. в зазоре свечи под действием высоковольтного импульса проскакивает искра и поджигает топливную смесь.
4. при запуске двигателя добавочное сопротивление отключается, кратковременно повышая мощность искры.

Но рассмотрим это колдунство более подробно в цифрах.
Вот схема работы системы зажигания:

Когда на трамблёре зубчики шестерни пролетают мимо датчика, формируется импульс, который в конечном счёте замыкает клемму «КЗ» коммутатора на землю (впрочем, это может быть и серия импульсов на продвинутых коммутаторах).

Ток от АКБ протекает через ограничительные резисторы 0,71 и 0,52 Ома, затем через первичную обмотку катушки зажигания, и через ключ коммутатора уходит на общий.
Первичка катушки тоже имеет своё сопротивление — в данном случае 0,43 Ома.
Общее сопротивление цепи: 0,71+0,52+0,43 = 1,66 Ом.
Сопротивление контактов, открытого ключа коммутатора и прочего пока не учитываем. Примем напряжение в сети 12 В.
Тогда ток в цепи будет равен 12,0 В / 1,66 Ом = 7,2 А.

В момент размыкания ключа коммутатора возникает импульс, который наводится на вторичную обмотку.
Но в начальный момент возникновения импульса, когда искра ещё не зажглась, вторичная обмотка находится без нагрузки и напряжение вторички нарастает неограниченно. Конструкция катушки позволяет выдерживать напряжение вторичной обмотки до 30 кВ, далее следует пробой изоляции.

Но у нас есть свеча с зазором 0,8…0,9 мм, поэтому пробой происходит при напряжениях порядка 10…12 кВ.

Как только возник разряд, напряжение между электродами свечи падает до 280 В при токе 27 мА (паспортные данные на Б116).

Внутреннее сопротивление вторички катушки = 13…18 кОм.
Чтобы катушка зажигания передавала всю свою энергию во внешнюю цепь, нужно, чтобы сопротивление нагрузки было таким же. Иначе энергия, выдаваемая катушкой, не будет уходить в свечу, а будет рассеиваться внутри обмотки.

Сопротивление свечи при разряде около 10 кОм. Не хватает 3…8 кОм.
Это сопротивление (5,6 кОм) устанавливается в бегунке и выполняет сразу несколько функций:
— снижает уровень электромагнитных помех при работе системы зажигания;
— оптимизирует нагрузку на катушку;
— выполняет роль ограничителя-предохранителя при неисправностях свечей (нагар, утечка искры).

Что будет, если «обойти» добавочные сопротивления?
— ток в первичке увеличится и мощность искры возрастёт.
— вместе с этим, увеличится нагрузка на коммутатор. Надёжность его работы значительно уменьшится.
— увеличится ток через катушку зажигания. Увеличится её нагрев. Ускорится деградация диэлектрика катушки.
— увеличится напряжение вторичной обмотки катушки. Возрастёт вероятность пробоя.
— про увеличение электромагнитых помех я уже не говорю.
В целом, надёжность системы работы снизится.

Что будет, если поставить провода «нулевого сопротивления»?
— ничего не будет, если остальные компоненты системы исправны.

Что будет, если поставить высоковольтные провода с нормальным сопротивлением?
— немного уменьшится мощность искры.
— уменьшатся электромагнитные помехи.

Что будет, если «обойти» резистор бегунка?
— несколько увеличится нагрев катушки зажигания.
— несколько увеличится нагрузка на коммутатор.
— несколько увеличится излучение помех.

Источник

Шунт и добавочное сопротивление:

А Гальванометр — электроизмерительный прибор высокой чувствительности для измерения малых токов и напряжений.

Цена деления прибора — это значение наименьшего деления его шкалы.
Наиболее простые соединения резисторов — последовательное и параллельное.

При последовательном соединении резисторов конец одного резистора соединяется с началом другого. При этом сила тока одинакова во всех резисторах:

При параллельном соединении все резисторы одним концом соединены в один узел, а вторым концом — в другой. Точки разветвленной цени, в которых сходится не менее трех проводников, называются узлами цепи. При этом напряжение на каждом резисторе одинаковое и равно напряжению на участке цепи: Сила тока в цепи равна сумме сил токов в ветвях: а их проводимости складываются: или

Каждый электроизмерительный прибор, в том числе амперметр и вольтметр, рассчитан па определенный предел измерения, который нельзя превышать во избежание его порчи. Однако, расширив шкалу измерения прибора, можно измерить значение, превышающее максимально допустимое для него.
Для расширения диапазона измерений амперметра параллельно к нему присоединяют резистор. Он имеет специальное название — шунт. При этом сопротивление шунта подбирается таким образом, чтобы сила тока, проходящего через амперметр, не превышала максимально допустимого значения (рис. 110).

Сила тока в неразветвленной части цепи

где — сила тока, проходящего через шунт.

Поскольку амперметр и шунт соединены параллельно, то падения напряжений на них одинаковы:

Из этого соотношения находим

Подставив выражение для силы тока в соотношение для силы тока в цени,
получим

Если необходимо измерить силу тока, в n раз большую, чем та, на которую рассчитан амперметр, т. е. то к амперметру необходимо присоединить шунт сопротивлением

Следует иметь в виду, что цена деления прибора при шунтировании его сопротивлением позволяющем измерять в n раз большую силу тока, увеличится в n раз.

Таким образом, для существенного увеличения диапазона измерений амперметра необходимо, чтобы сопротивление шунта было намного меньше сопротивления амперметра (Напомним, что сопротивление амперметра мало, так как его подключение не должно существенным образом влиять на значение силы тока в цепи.)

Для увеличения пределов измерения напряжения вольтметра последовательно с ним включают резистор сопротивлением который называют добавочным сопротивлением (рис. 111).

Тогда измеряемое напряжение U на участке цепи будет:

где — максимальное напряжение, на которое рассчитан данный вольтметр, — падение напряжения на добавочном сопротивлении

Поскольку вольтметр и добавочное сопротивление соединены последовательно, то сила проходящего через них тока одинакова:

С учетом закона Ома для однородного участка цепи

где — сопротивление вольтметра. Откуда находим, что

Если необходимо измерить напряжение, в n раз большее, чем напряжение, на которое рассчитан данный вольтметр, т. е. , то к нему надо присоединить добавочное сопротивление

Подчеркнем, что так же, как и при шунтировании амперметра, цена деления вольтметра при подключении добавочного сопротивления позволяющего измерять в n раз большее напряжение, увеличится в n раз. Для значительного расширения диапазона измерения вольтметра необходимо, чтобы

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник