Способы измерения некоторых электрических величин

Измерение постоянного тока.
Постоянный ток измеряют при помощи амперметра (миллиамперметра, микроамперметра). Амперметр подключают к цепи последовательно. Его сопротивление должно быть во много раз меньше сопротивления цепи. Для того чтобы измерять ток больший, чем ток полного отключения стрелки индикатора, т. е. для расширения пределов измерения тока, к амперметру подключают шунт. Шунт представляет собой резистор, который включают параллельно индикатору (в цепь измеряемого тока, последовательно). Поэтому измеряемый ток равен сумме токов, проходящих через шунт и индикатор.
Шунт представляет собой проволочный резистор из манганина или константана. Многопредельные амперметры имеют несколько шунтов. Переключая их, можно измерить как малые, так и большие токи одним прибором. Переключать шунты, разрывая при этом цепь, нельзя, потому что в этой ситуации, весь ток, который измеряется, пойдет через индикатор и может его повредить.
Обычно, в технике измерений применяют универсальный шунт, подключенный постоянно к индикатору.
Для отсчета показаний прибора с шунтами у него имеется либо несколько шкал (по числу шунтов), либо одна шкала, разделенная обычно на 100 делений. В последнем случае цена деления шкалы определяется положением переключателя шунта. Следует иметь в виду, что величина измеренного тока всегда меньше истинной величины тока в цепи, так как при измерениях тока с помощью амперметра общее сопротивление во всей цепи увеличивается на величину сопротивления прибора (рамки измерительного механизма и параллельно ей включенного шунта). Поэтому нужно применять такой прибор, сопротивление которого значительно меньше сопротивления цепи. В противном случае необходимо вносить поправки. Для этих целей устанавливают щит постоянного тока щпт.
При необходимости измерения весьма малых токов применяют электронные микроамперметры (микроамперметры совместно с усилителями постоянного тока).
Измерение постоянного напряжения.
Постоянное напряжение измеряют вольтметром. Большинство вольтметров не отличается по конструкции от амперметров магнитоэлектрической системы. Шкалу вольтметра градируют в вольтах, милливольтах или микровольтах. Вольтметр включают в цепь параллельно. При подключении вольтметра к цепи общее сопротивление во всей цепи уменьшается. Это приводит к уменьшению напряжения между точками подключения вольтметра. Поэтому вольтметр покажет меньшее напряжение, чем было на данном участке цепи до его подключения, причем эта разница будет тем больше, чем меньше внутреннее сопротивление вольтметра.
Внутреннее сопротивление вольтметра характеризуется сопротивлением, приходящимся на 1в шкалы (ОМ/в). При радиотехнических измерениях следует применять вольтметры, у которых это сопротивление не менее 5000 ОМ/в.
Для расширения пределов измерения вольтметра последовательно к нему присоединяют добавочный резистор. В этом случае большая часть измеряемого напряжения падает на резисторе, а меньшая – на приборе. Чем большее сопротивление добавочного резистора и выходное сопротивление вольтметра, тем выше точность измерения.
Широко применяют многопредельные вольтметры, имеющие несколько добавочных резисторов, которые можно переключать.
Измерение переменных напряжений и токов.
При и измерении переменных напряжений и токов показания приборов будут зависеть не от одного их активного сопротивления, как это бывает при измерении постоянных токов и напряжений, а так же, и от реактивного сопротивления, которое изменяется с изменением частоты измеряемого тока или напряжения. Поэтому при измерениях возникают так называемые «частотные погрешности» (изменение показаний приборов с изменением частоты). Частотные погрешности тем больше, чем больше ёмкость и индуктивность схемы измерительного прибора и проводов, соединяющих измерительный прибор с измеряемой цепью. На практике при измерениях в большом диапазоне частот, частотные погрешности учитываются.
Для того чтобы измерять переменный ток высокой частоты пользуются в основном амперметрами термоэлектрической системы, так как вследствие тепловой инерции термоэлемента они медленно реагируют на изменение силы тока.
Для измерения переменного напряжения применяют вольтметры электронной системы. При измерении напряжения на звуковых частотах применяют вольтметры магнитоэлектрической системы с выпрямительным (детекторным) устройством, превращающим измеряемый переменный ток в пульсирующий.