Transformator, jak sama nazwa wskazuje, służy do transformacji napięć a co za tym idzie również i prądów. Działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, tzn. strumień magnetyczny wywołany przepływem prądu w uzwojeniu pierwotnym indukuje napięcie w uzwojeniu wtórnym. Transformatory mają szerokie zastosowanie w elektronice i energetyce a szczególny ich typ, właśnie przekładniki, w dziedzinie nauki zwanej metrologią.
Przekładniki prądowe i napięciowe są przeznaczone do zasilania obwodów pomiarowych. Uzwojenie pierwotne włączone jest do obwodu badanego, a we wtórne wpięte są przyrządy pomiarowe. Przekładniki umożliwiają nam tym samym kontrolę obwodów w których panują wysokie i bardzo wysokie napięcia i płyną duże prądy za pomocą tradycyjnych mierników o niewielkich zakresach pomiarowych. Poza tym zapewniają izolację galwaniczną, tak że wykonujący pomiary nie znajduje się w bezpośrednim kontakcie z takimi wysokonapięciowymi obwodami.
PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE
Przekładniki te służą do zamiany dużych prądów płynących w obwodach kontrolowanych na niewielkie prądy (zazwyczaj do 5A) mieszczące się w granicach zakresów pomiarowych zwykłych mierników. Schematyczną budowę takiego przekładnika przedstawiai jego symbol przedstawiają poniższe rysunki.
Jak każdy transformator posiada on parametr charakterystyczny nazywany przekładnią, przy czym rozróżniamy przekładnię prądową znamionową:
KIN=I1N/I2N
gdzie
I1N- znamionowy prąd pierwotny
I2N- znamionowy prąd wtórny
oraz przekładnię prądową rzeczywistą:
KI=I1/I2
gdzie
I1- mierzony prąd pierwotny
I2- mierzony prąd wtórny
W idealnym przekładniku przekładnie te powinny być równe, jednak w rzeczywistości na skutek różnych zjawisk tak się nie dzieje. W związku z tym definiowany jest tzw. błąd prądowy przekładnika wyrażający różnicę pomiędzy wartością rzeczywistą prądu pierwotnego a wartością wynikającą ze zmierzonego prądu wtórnego i przekładni znamionowej:
błąd prądowy bezwzględny
∆I=KINI2-I1
błąd prądowy względny
δI=∆I/I=( KINI2-I1)/I1=(KIN-KI)/KI
Dla zwiększenia bezpieczeństwa powinno się zastosować środek ochronny w postaci uziemienia jednego z zacisków wtórnych przekładnika prądowego.
PRZEKŁADNIKI NAPIĘCIOWE
Przekładniki te zamieniają wysokie napięcia pierwotne na stosunkowo niewielkie (najczęściej do 100 V) napięcia wtórne. Budowę przekładnika napięciowego i jego symbol znajdziemy na poniższych rysunkach.
Tutaj również definiujemy dwa rodzaje przekładni- przekładnię napięciową znamionową:
KUN=U1N/U2N
i przekładnię napięciową rzeczywistą:
KU=U1/U2
W związku z ich różnicą dla przekładnika rzeczywistego mamy błąd napięciowy bezwzględny:
∆U=KUNU2-U1
i względny:
δU=∆U/U=( KUNU2-U1)/U1=(KUN-KU)/KU
Wymogi bezpieczeństwa nakazują stosowanie bezpieczników w obwodach pierwotnych i wtórnych tych przekładników.
Ten typ transformatorów jest bardzo użyteczny w pomiarach elektrycznych i znacząco ułatwia kontrolę niektórych obwodów. W praktyce często nie zdajemy sobie sprawy że transformatory znajdują zastosowanie nawet w metrologii.
