Jít k navigaci - Jít k vyhledávání


Predradník a bočník

20. 01. 07 - 22:49. Napsal Andrej Chaloupka. Přečteno 38575x.

V praxi môže nastať situácia, keď je potrebné zmerať napätie alebo prúd, ktorého hodnota je vyššia, ako dovoluje merať merací prístroj. Jednoduchším, ale hlavne lacnejším riešením, ako kúpa nového prístroja je použitie bočníku a predradníku.

468x60.gif Doporučujeme virtuálního opertátora GoMobil.cz | Reklamní sdělení

Pod oboma výrazmi sa skrývajú názvy rezistorov. Hneď si to ukážeme na obrázkoch:

zapojení předřadníku
Obrázek č. 1 - Zapojení předřadníku
zapojení bočníku
Obrázek č. 1 - Zapojení bočníku

Chceme merať napätie Um = 10 kV. Nebudem sa tu zaoberať nad skutočnou možnosťou merania VN (dostatočná izolácia, vzdialenosti a pod.) Ak sme priviedli 10 kV priamo do meriacieho prístroja, ktorého rozsah je napr. do 750V asi by nám nepoďakoval. Pred voltmeter teda pripojíme predradník... tento odpor vytvorí spolu s odporom voltmetra delič napätia. Jeho úlohou je znížiť vstupné napátie U1 na hodnotu U2. Čiže čo k tomu potrebujeme: V prvom rade je to vstupne napatie (U1), rozsah meracieho prístoja (dobrým zvykom je nejvyšší, tj. U2) a vnútorný odpor voltmetra Rv...túto hodnotu by sme mali nájsť v dokumentácii.

Pozn. Šéfredaktora: Pro střídavé napětí se předřadníky používají pouze do 1,2kV, potom se již využívá služeb měřících transformátorů.

Vzorce:

Prúd tečúci voltmetrom:

Iv = Uv/Rv [A;V,?]

Odpor predradníka:

Rp = Up / Iv [?;V,A]

Tu je nový výraz Up - je to rozdiel meraného napätia na maximálneho napätia, na ktoré je voltmeter stavaný teda vlastný úbytok napätia na předřadníku.

No toto by bola vlastne celá teória. Pre istotu dam príklad aby ste to vsetci pochopili (teda prevažná väčšina).

výpočet příkladu

Tí bystejší z vás si už určite položili otázku, že čo nám vlastne ukáže voltmeter. Neukáže nám hodnotu skutočnú. Túto hodnotu je potrebné násobiť konštantou ktorú získame pomerom napätí na rezistore a na voltmetri čiže pomerom Up/Uv, čo je v našom prípade 12,3. Čiže ak by nám voltmeter ukázal hodnotu 500V v skutočnosti meriame napätie 6150V.

No ešte by nás mohlo zaujímať na aký výkon treba dimenzovať predradník lebo na ňom vznika veľký úbytok napätia.

úbytok * prúd = stratový výkon

V našom prípade je to:

P = U.I >>> 9250 * 0.016 = 148 W

Vidíte, že straty sú to poriadne, nečudo, úbytok napätia 9.25 kV tiež nieje bežný údaj. V našom prípade kazdých 100 mA predstavuje straty 925 W. V praxi treba myslieť na fakt, že rezistory sa bežne vyrábajú na napätie do 500V. Nad túto hodnotu nemajú časovo stále parametre a treba počítať s tým, že pri dotyku s rezistorom pod napätím to môže pekne kopnúť kedže izolácia je na 500V. Teoriticky by sme potrebovali 9250/500 = 19 rezistorov, radšej však viac, povedzme 25 ks. Vykonové straty: 148/5 = 30ks 5W rezistorov. Z toho nam vychdza 580/30 = 19.3 kΩ. Najblizsie v rade su 18 a 22 takze bude treba skladat aby to bola co najpresnejsia hodnota k 580 kΩ.

Teraz chceme merať pre zmenu prúd väčší ako dovoluje ampérmeter. Povedzme, že ampérmeter máme na 10A a chceme merať 130A.V tomto prípade potrebujeme použiť bočník t.j. rezistor, ktorý má niekoľko krát menší odpor ako ampérmeter, aby ampérmetrom tiekol len prúd, ktorý znesie.V tomto prípade sa ampérmeter zapojí s bočníkom paralelne podobne jako voltmeter. Funkciu dúfam každý pochopil, takže opäť potrebné veličiny: odpor ampérmetra (Ra), odpor bočníka (Rb), meraný prúd (Im). Celkový prúd podla Kirchhoffovho zákona je:

I = Ia + Ib

Indexi: "a" a "b" označujú prúdy tečúce ampérmetrom a bočníkom. Takže vzorec (iba jeden):

Rb/Ra = Ia/Ib

Vzorec si podla potreby otočíte aj sami. Takže opäť ideme na príklad, aby to bolo už úplne jasné:

příklad

Takže odpor bočníku nám vyšiel 0,42 ?. Teraz si vypočítame dalšiu potrebnú vec t.j. stratový výkon.

K tomu ale najprv potrebujeme mať odpor spotrebiča aby sme si mohli vypočítať potrebné úbytky napätia. Takže opäť improvizácia. U = 50 V, podľa Ohmovho zákona bude odpor Rz = 0.84Ω. Stratový výkon vypočítame:

P = U*I

Pozn. Šéfredaktora: Zjednodušené vzorce pro výpočty bočníků a předřadníků

zjednodušené výpočty Rb a Rp


Autor


Novinky Další novinky

[25. 06.]  A tentokráte vás zdravím z města New York.
[17. 06.]  Zdravim vas z Bostonu vazeni ctenari.
[10. 03.]  Tak jsem pro Vás připravil novou anketu. A snažím se pokračovat na projektu jehož výsledky bych zde rád zveřejnil, ale poněkud mě brzdí diplomová práce a práce.
[30. 01.]  Omlouvám se za nečinnost způsobenou značným nedostatkem času. Nevím, ale jestli se mi to podaří změnit. To víte, člověk stárne a jeho čas je potřeba jinde než na internetu.
[07. 03.]  Po dlouhé době jsme pro vás přichystali novou anketu - najdete ji níže v pravém panelu.

Reklama

Sádrokartony Karel Richter - sádrokartony a suché stavby Brno

Okruháři.cz

Virtuální operátor GoMobil - levné volání

Programujte.com

Léčivé obrazy - enkaustika Lenka Blažíková

Keramika Věra Coufalová - užitková keramika

Anketa

Jaký další modul byste ocenili v softwaru DSE?

RC články - pasivní

RC články - aktivní

Normované filtry

Syntetické indukčnosti

Materiálové tabulky

COM terminál

Design pro 555

Výpočet transformátoru

Výpočet uPásku

Výpočet štěrbinového vedení

Návrh Step-Up měniče

Návrh invertujícího měniče

Transfigurace trojúhelník-hvězda

Předřadník a bočník