В процессе испытаний производятся многочисленные измерения как электрических, так и неэлектрических величин, причем последние – как электрическими, так и неэлектрическими способами. Ряд измерений выполняется при лишь одного какого-либо вида и при помощи аппаратуры, применяемой только для него, их следует рассматривать в соответствующих разделах. Здесь же имеются в виду измерения общего характера, в первую очередь электрические, производимые электроизмерительными приборами. Несмотря на большие успехи, достигнутые в элекроприборостроении, стандарты не предъявляют особо высоких требований к точности электрических измерений при испытаниях электрических машин, т.к. не имеет смысла, чтобы она была выше точности других измерений, производимых совместно, и в равной степени определяющих конечные результаты испытаний.
Согласно требованиям стандартов, класс точности показывающих приборов – вольтметров, амперметров и ваттметров, а также мостов при измерении в цепях с частотой до 400 Гц, должен быть не ниже 0.5, за исключением многосистемных ваттметров трехфазного тока, допускаемых к применению только при приемосдаточных испытаниях (или при измерениях во вспомогательных цепях); они могут иметь класс точности 1.0. Применение приборов более высоких классов не воспрещается, а в некоторых случаях может быть даже рекомендовано, как, например, при измерении сопротивлений методом вольтметра и амперметра, где легко может быть реализована точность класса 0.2. Самые низкие требования предъявляются к приборам для измерения сопротивления изоляции, которые могут иметь класс точности 2.5, но для этого измерения и такая точность избыточна, по причинам, рассматриваемым при изучении соответствующего раздела.
При измерениях в цепях переменного тока частоты выше 400 Гц допускается применение приборов, в том числе и частотомеров, класса 2.5, более высокая точность, с одной стороны трудно достижима, а с другой стороны – в ней нет особой необходимости, т.к. мощность машин н такие частоты обычно невелика, их КПД невысок, а они, как правило, применяются только в отдельных устройствах.
При приемосдаточных испытаниях машин массового выпуска, проводимых на механизированных испытательных устройствах-конвейерах, каруселях и т.п., однако при условии, что максимальная погрешность измерения должна превышать 8 % допускаемого отклонения измеряемого параметра от нормированного значения. При таких испытаниях проводится очень немного опытов, подобранных так, чтобы на основе сравнения их с результатами приемочных испытаний машин этого типа иметь суждение, в каких пределах могут быть допущены отклонения от них, чтобы машина все же соответствовала стандартам.
Показывающие измерительные приборов сравнительно редко включаются в цепи без применения вспомогательных приборов, предназначенные в первую очередь для расширения пределов измерений, а в цепях переменного тока еще и для электрического изолирования приборов от напряжения этих цепей. Для вольтметров цепей напряжения ваттметров применяются добавочные сопротивления, для амперметров постоянного тока – шунты, для всех остальных приборов переменного тока - измерительные трансформаторы тока и напряжения. Класс точности всех этих вспомогательных приборов должен быть не ниже, чем у обслуживаемых ими показывающих приборов, а для шунтов и добавочных резисторов – не менее, чем на класс выше.
Электрическим измерениям при испытаниях большей частью сопутствует измерение частоты вращения. Наиболее часто применяемые для него приборы – тахометры разных систем – в целом не отличаются большой точностью, что вынуждает не предъявлять к ним особых требований: достаточным считается класс точности 0.5.
Для того, чтобы результаты измерений соответствовали классу точности применяемых измерительных приборов, должен соблюдаться ряд условий, первым из которых является правильный подбор пределов измерения. Согласно требованиям стандартов отклонения приборов должны находиться в пределах от 30 до 95 % их шкал; это определяется тем, что соотношение пределов измерения приборов обычно соответствуют ряду 1.5–3, 0–7, 5–15 …, т.е. соседние пределы находятся в соотношениях 1:2 либо 1:1.5. Для ваттметров достаточно, чтобы измеряемые напряжения и токи были не меньше 30 % соответствующих пределов измерений.
Общими требованием ко всем измерительным цепям является их бифилярность, для чего их проводники должны быть перевиты.
Неплохие результаты дает применение концентрических проводников, например, гибкого медного провода в медной же оплетке с общей изоляцией. Эти требование распространяется на измерительные цепи как переменного, так и постоянного тока. Кроме того, особенно в цепях постоянного тока следует соблюдать однородность материала проводников, тем более при большой длине, когда концы участка из другого материала могут оказаться при различной температуре, в результате чего возникают электродвижущие силы.
Современные измерительные приборы большей частью либо астатичны, либо экранированы, что позволяет пренебрегать их взаимным влиянием и располагать на измерительном столе рядом. Однако в случае применения приборов более старых выпусков, особенно электродинамической или электромагнитной систем, рекомендуется выдерживать расстояние между осями приборов не менее 400 мм, например, чередуя их с приборами постоянного тока.
Измерительные схемы переменного тока могут быть непосредственными, когда вольтметры и обмотки напряжения ваттметров включаются со своими добавочными сопротивлениями прямо на выводы объекта испытаний (или когда нужно, соединенной с ним вспомогательной машины), а амперметры и обмотки тока ваттметров – в рассечки питающих проводов; полукосвенными, отличающиеся от предыдущих тем, что амперметры и обмотки тока ваттметров включаются через трансформаторы тока, и косвенными, когда в дополнение к этому обмотки напряжения ваттметров включаются через трансформаторы напряжения.
При непосредственных схемах измерительные приборы находятся под полным напряжением, и поэтому могут представлять опасность для персонала, особенно в цепях постоянного тока, в которых они могут быть изолированы от напряжения, сколь высоко оно ни было бы. В цепях переменного тока непосредственные и полукосвенные схемы применяются при испытаниях машин с номинальным напряжением 380 - 400 В; при следующей ступени 660-690 В следует по возможности применять косвенные схемы, а при всех более высоких ступенях – только косвенные, с непременным заземлением измерительных цепей. Переносные приборы высоких классов точности обычно имеют несколько пределов измерения, переключаемых различными способами, что представляет определенные удобства; однако, чем больше таких пределов, тем выше стоимость прибора и тем труднее его ремонт в случае повреждения, и поэтому следует избегать применения приборов с большим числом пределов. Особенно это относится к приборам постоянного тока, зачастую имеющим очень много пределов измерения и напряжения и тока.