Измерение силы тока. Амперметры
|
Амперметры(миллиамперметры, микроамперметры) - приборы, предназначенные для измерения силы тока, включают в разрыв цепи, ток которой следует измерить. Амперметр состоит из измерительной головки, в качестве которой наиболее широко используются микроамперметры магнитоэлектрической системы, и резистора, называемого шунтом (рис. 2.6). Шунт подключается параллельно к измерительной головке и расширяет его предел измерения. В данном случае измеряемый ток идет не только через микроамперметр PA, но и через шунт. Доля тока, протекающего через шунт тем больше, чем меньше его сопротивление по сравнению с сопротивлением рамки микроамперметра. В результате ток через микроамперметр уменьшается, и стрелка прибора отклоняется на меньший угол.
Сопротивление шунта зависит от выбранного предела измерения и параметров измерительной головки и рассчитывается по формуле:
,
где
R0 - сопротивление рамки измерительной головки;
Iп - выбранный предел измерения;
I0 - ток полного отклонения измерительной головки.
Для измерения переменных токов применяют измерители электромагнитной системы, а также магнитоэлектрической системы с выпрямителями на полупроводниковых диодах (рис. 2.7, 2.8).
Измерение напряжений. Вольтметры
В основном для измерения напряжения используют стрелочные вольтметры. Вольтметр подключается параллельно участку электрической цепи, на котором измеряется падение напряжения. Простейший вольтметр для измерения постоянных напряжений состоит из стрелочного измерителя PA магнитоэлектрической системы с независимыми (рис. 2.9) или последовательно включенными (рис. 2.10) с рамкой измерителя добавочными резисторами Rд и входных зажимов.
|
|
|
Входное сопротивление подобных вольтметров определяется как:
,
где
U пред - верхний предел измерения вольтметра;
I пред - ток предельного отклонения указателя измерителя.
Входное сопротивление слагается из сопротивления рамки измерительного механизма и добавочного сопротивления данного предела измерения. Чем выше входное сопротивление по сравнению с сопротивлением участка цепи, на котором измеряется напряжение, тем меньше вольтметр влияет на точность измерения. Чаще всего вольтметры оценивают по величине относительного входного сопротивления, которая определяется значением сопротивления, приходящегося на 1 В предельного напряжения.
Измерение переменного напряжения производят электромеханическими вольтметрами электромагнитной, электродинамической или ферродинамической систем, выполняемыми по схеме на рис. 2.9, 2.10. Частотный диапазон таких вольтметров находится в пределах от нуля до нескольких килогерц. Более широк частотный диапазон у вольтметров электростатической системы (до нескольких мегагерц).
На практике для измерения переменных напряжений применяют стрелочные вольтметры выпрямительной системы с однополупериодным (рис. 2.11,а) и мостовым (рис. 2.11,б) выпрямителями, имеющие частотный диапазон до нескольких десятков килогерц, стрелочные электронные вольтметры (частотный диапазон до нескольких сотен мегагерц).