Вимірювальні трансформатори призначені для перетворення (трансформації) вимірюванихзмінних 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.
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:
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 вих1 = IR1
U вих2 = I(R1+ R2)
U вих3 = I(R1+ R2+ R3)
R1
R2
R3
R4
Uвх
де
R1+ R2+ R3
I =
X1
X2
X3
Uвих
(мал. а)
Uвих
R1
R2
R4
R3
X1
X2
X3
Uвх
R1+ R2
Uвх R1
U вих2 =
R1+ R2+ R3
(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.
W1
=
U2
U1
n ном =
W2
Коефіцієнт 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:
Коефіцієнт поділу:
Метрологічні характеристики всіх мір і перетворювачів нормовані державним стандартом.
U вих3 = I(R1+ R2+ R3)
I =
