Погрешность измерения тока с использованием шунта и вольтметра

[Altergent 2]

Предположим, что у лаборатории нет цифрового амперметра, способного измерить 300 А, но есть шунт (PCS71000A) и цифровой вольтметр, как найти и надо ли находить общую погрешность двух приборов, чтобы сравнить c погрешностью амперметра, прописанного в методике?

Изменено 30 Января пользователем Altergent

[Mihael 88]

Конечно надо рассчитать суммарную погрешность. Считается как для косвенных измерений.

[Altergent 2]

2 минуты назад, Mihael сказал:

Конечно надо рассчитать суммарную погрешность. Считается как для косвенных измерений.

В нашем случае шунт R, вольтметр U, т.к. I=U/R, то используем эту формулу?

[_chip_ 37]

1 час назад, Altergent сказал:

Предположим, что у лаборатории нет цифрового амперметра, способного измерить 300 А, но есть шунт (PCS71000A) и цифровой вольтметр, как найти и надо ли находить общую погрешность двух приборов, чтобы сравнить c погрешностью амперметра, прописанного в методике?

Почему шунт не может измерить ток? Согласно описания типа 68945-17 он как раз ток и измеряет (погрешность 0,0002 *I+0,00005* Iпред.),а пределы погрешности по сопротивлению не нормированы.

[Altergent 2]

2 часа назад, _chip_ сказал:

Почему шунт не может измерить ток? Согласно описания типа 68945-17 он как раз ток и измеряет (погрешность 0,0002 *I+0,00005* Iпред.),а пределы погрешности по сопротивлению не нормированы.

Да, согласно ОТ шунт ток измеряет и по встроенному амперметру и по выходу "Current Monitor", на пределе 300 А переменного тока их погрешности равны (0,005 *I+0,0005* Iпред.), однако это довольно грубо. Если со встроенным амперметром все понятно, действительно грубые измерения, то с выходом Current Monitor не так однозначно, с него снимаем напряжение и в пересчёте на ток получаем довольно точные результаты. Да, погрешности по сопротивлению не нормированы. В итоге получаем, что для выхода Current Monitor нормирована погрешность по току, для вольтметра погрешность по напряжению.

Характеристики шунта:

Ну и пусть с шунта напряжение снимает Энергомонитор.

Характеристики Энергомонитора Uн=30В.

Получаем в точке 300А:

Шунт хоть с выхода Current Monitor, хоть по встроенному амперметру: 0,005*300+0,0005*300=1,65 А-абс

Энергомонитор измеряет напряжение падения на шунте с точностью: 0,02+0,005(1,2*30/3-1)=0,075% - отн

В пересчёте на абсолютную: 0,075/100*3=0,00225 В

Итак, какая будет суммарная погрешность измерения переменного тока 300 А с шунтом с выхода Current Monitor на Энергомонитор?

Буду признателен, если внесете ясность в данном вопросе. Может кто сталкивался или имеет достаточную теоретическую базу.

[Altergent 2]

За неимением ответов:

В таком случае погрешность Энергомонитора:

Iвх=Uэн*Iпред/3=(3±0,00225)В*300А/3В=(300±0,225)А

Учитывая, что погрешность измерения тока это погрешность Current Monitor+погрешность Энергомонитора, получаем общую погрешность:

0,225+1,65=1,875А

В итоге измерение 300А переменного тока, используя Current Monitor и Энергомонитор, получаем с точностью: (300±1,875) А

Пришёл к такому выводу, если кто сталкивался или имеет достаточную теоретическую базу, поправьте в случае неверных рассуждений.

[Оксана Долгая 34]

В 30.01.2024 в 09:42, Altergent сказал:

как найти и надо ли находить общую погрешность двух приборов

В данном случае, я бы рассмотрела это как погрешность измерительного канала.

но для конкретного шунта и измеряемого значения тока

В 30.01.2024 в 13:54, Altergent сказал:

шунт ток измеряет и по встроенному амперметру и по выходу "Current Monitor", на пределе 300 А переменного тока их погрешности равны (0,005 *I+0,0005* Iпред.)

т.к. погрешности равны, то нет смысла подключать вольтметр

[Altergent 2]

7 минут назад, Оксана Долгая сказал:

то нет смысла подключать вольтметр

через вольтметр показания точнее, нежели по встроенному ампертметру. 

Посмотрел несколько методик с использованием шунтов, рассчитал погрешности, получается, что если учитывать погрешность шунта, то как бы нельзя использовать в качестве эталона.

в итоге я так понял, что погрешностью шунта просто пренебрегают и все. Есть номинальное сопротивление и ладно. ∆Iэталона=∆Uэталона/Rшунта и ∆Iэталона/∆Iси<1/2.

[Оксана Долгая 34]

8 минут назад, Altergent сказал:

через вольтметр показания точнее, нежели по встроенному ампертметру. 

согласно таблице, приведенной Вами выше, для 300 А не точнее!!!

1,65А это будет 0,55% относительной

16 минут назад, Altergent сказал:

что если учитывать погрешность шунта, то как бы нельзя использовать в качестве эталона.

конечно, если Вы посмотрите ГПС шунты используют с методом прямых измерений, и тогда пренебрегают погрешностью вольтметра 0,55/0,075

а если вы хотите 

53 минуты назад, Altergent сказал:

∆Iэталона=∆Uэталона/Rшунта

то тогда нужно использовать не шунт с погрешностью 0,5%, а Меры электрического сопротивления (например МС 3081) с погрешностью 0,02% - вот ней можно пренебречь 

 

 

[_chip_ 37]

В 01.02.2024 в 11:02, Оксана Долгая сказал:

согласно таблице, приведенной Вами выше, для 300 А не точнее!!!

1,65А это будет 0,55% относительной

конечно, если Вы посмотрите ГПС шунты используют с методом прямых измерений, и тогда пренебрегают погрешностью вольтметра 0,55/0,075

а если вы хотите 

то тогда нужно использовать не шунт с погрешностью 0,5%, а Меры электрического сопротивления (например МС 3081) с погрешностью 0,02% - вот ней можно пренебречь 

 

 

Мера дело хорошее, только по описанию они предназначены только для постоянного тока, судя по представленным данным из ОТ, нужен переменный.

Изменено 2 Февраля пользователем _chip_
уточнение

[Оксана Долгая 34]

24 минуты назад, _chip_ сказал:

они предназначены только для постоянного тока

Упс, действительно МС только для постоянки,

 но в ГПС 

значит нужно искать такие :)

П.С. я понимаю что ГПС только до 100 А, но принцип сохраняется

 

Изменено 2 Февраля пользователем Оксана Долгая