Измерение тока и напряжения
Измерения постоянного тока и напряжения производятся с помощью приборов магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической систем, напряжение измеряется также электростатическими и электронными вольтметрами. Кроме этого, для более точных измерений используются компенсаторы постоянного тока.
Магнитоэлектрические измерительные механизмы непосредственно являются микро- и миллиамперметрами или милливольтметрами, а в сочетании с шунтами и добавочными сопротивлениями – соответственно амперметрами и вольтметрами.
Измерение постоянных токов и напряжений можно производить с помощью амперметров и вольтметров электромагнитной и электродинамических систем. Они применяются в основном для измерений в цепях переменного тока.
Класс точности современных электростатических вольтметров достигает 0,1 и даже 0,05 (С-71), однако чаще всего изготавливают приборы классов 1,5; 2 и 2.5. Для уменьшения влияния внешних электростатических полей применяют электростатическое экранирование . Пределы измерений расширяют с помощью резисторных делителей напряжения.
Основными достоинствами электростатических вольтметров являются: очень малое собственное потребление мощности (большое входное сопротивление, 10 10 Ом), способность измерять постоянные и переменные напряжения, возможность непосредственно измерять большие напряжения. К недостаткам относятся малая чувствительность и неравномерность шкалы.
Измерение постоянных напряжений от долей вольта до нескольких киловольт может осуществляться с помощью электронных вольтметров, которые содержат измерительный механизм и ламповый или транзисторный усилитель постоянного тока. Существует несколько разновидностей электронных вольтметров постоянного тока, однако все они характеризуются структурной схемой, показанной на рисунке 6.1 рис. 6.1.
Рис. 6.1. Структурная схема электронного вольтметра постоянного напряжения: а) со стрелочным отсчетом; б) с цифровым отсчетом
Входное устройство (делитель напряжения), на которое подается напряжение UX , позволяет изменять пределы измерения и обеспечивает высокое входное сопротивление прибора.
В качестве измерительного механизма используют обычно магнитоэлектрический микроамперметр с пределами измерения 50 500 мкА.
К недостаткам можно отнести сложность устройства, меньшую надежность и высокую стоимость .
Существуют различные принципы построения цифровых вольтметров постоянного тока:
Обобщенная структурная схема электронного цифрового вольтметра представлена на рисунке 6.2 рис. 6.2.
Как пользоваться мультиметром: инструкция для начинающих, как измерить напряжение и ток
Измерение силы тока, напряжения и мощности в электрических цепях.
1. Для измерения напряжений и токов в электрических цепях постоянного тока используются специальные приборы – вольтметры и амперметры.
Рис.1.
Измерение силы тока и напряжения амперметром и вольтметром.
Это условие означает, что ток: IV = , протекающий через вольтметр, много меньше тока I = , который протекает по тестируемому участку цепи.
Поскольку внутри вольтметра не действуют сторонние силы, разность потенциалов на его клеммах совпадает по определению с напряжением. Поэтому можно говорить, что вольтметр измеряет напряжение.
чтобы при включении амперметра ток в цепи не изменялся.
Измерительные приборы – вольтметры и амперметры – бывают двух видов: стрелочные (аналоговые) и цифровые. Цифровые электроизмерительные приборы представляют собой сложные электронные устройства. Обычно цифровые приборы обеспечивают более высокую точность измерений.
Амперметр и вольтметр приборы, которые могут быть устроены на базе одно итого же прибора магнитоэлектрической системы, который называют гальванометром:
Рис.2.Гальванометр.
Любой гальванометр, имеет проволочную катушку, обладающую сопротивлением RГ. Если к гальванометру подключить последовательно добавочное сопротивление, то его можно использовать как вольтметр, подключая его, вместе с добавочным сопротивлением, параллельно участку цепи:
Рис.3.Подключение добавочного сопротивления к гальванометру.
Rд = Rг(n – 1), где n = , отношение напряжения которое необходимо измерить к напряжению которое приходится на катушку гальванометра.
В соответствии с законами последовательного соединения и законом Ома для участка цепи имеем:
= , = ,
U ‒ Uг = Rд , ‒ 1 = , n ‒ 1 = ,
Если к гальванометру подключить параллельно сопротивление (шунт), то его можно использовать как амперметр, подключая его, вместе с шунтом, параллельно участку цепи:
Iш⋅ Rш= Iг ⋅ Rг , (I ‒ Iг )⋅ Rш= Iг ⋅ Rг, ( ‒1)⋅ Rш= Iг ⋅ Rг,
НОУ ИНТУИТ | Лекция | Измерение тока и напряжения
ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ
При подключении вольтметр шунтирует исследуемую цепь (рис. 23.1), что приводит к появлению дополнительной (методической) погрешности. Особенно значительна эта погрешность при использовании аналоговых электромеханических приборов, так как их внутреннее сопротивление сравнительно невелико. Рассмотрим вопрос о методической погрешности более детально.
Падение напряжения на сопротивлении R2 до подключения вольтметра определяется соотношениями:
Падение напряжения на сопротивлении после подключения вольтметра определяется соотношениями:
где Л2К — эквивалентное сопротивление (эквивалентное параллельно включенным сопротивлениям R2 и Rv).
Абсолютная методическая погрешность измерения, возникающая при подключении к сопротивлению R2 вольтметра Vс внутренним сопротивлением Лк(см. рис. 23.1, б), определяется по формуле
Подставив в выражение (23.8) значения Щ и Uvu выполнив приведение подобных, получим
Относительная методическая погрешность измерения определяется соотношением
После подстановки в формуле (23.10) значений Дм и U2 и приведения подобных получим:
где /?12 — эквивалентное сопротивление исследуемой цепи (эквивалентное параллельно включенным сопротивлениям Rl и Л2), В.
Отметим, что формула (23.12) правомерна, если внутреннее сопротивление источника питания мало и им можно пренебречь. Если этим сопротивлением пренебречь нельзя, то его надо приплюсовать к сопротивлению Rv
Таким образом, можно сделать вывод, что использование вольтметров высокого класса еще не гарантирует получение малых погрешностей, так как методические погрешности, не зависящие от класса точности, могут значительно превзойти инструментальные погрешности результата измерений.
Отметим, что вопрос о методических погрешностях особенно актуален при использовании приборов непосредственной оценки и прямых методов измерений. При использовании приборов сравнения (см. подразделы 18.1—18.5) и компенсационных методов измерения методические погрешности малы и ими в этом случае, как правило, пренебрегают.
Измерение силы тока и напряжения | Электроцех — гильдия электриков
Проверка диодов, конденсаторов и транзисторов (режим hFE)
Этот режим имеет не каждый прибор. Для проверки сопротивления диодов, выбирается соответствующий режим и по аналогии с прозвонкой проводника выполняются нужные действия.
Для определения параметров конденсаторов и транзисторов на приборе устанавливается специальный режим «hFE».
У транзисторов имеются три выхода: база, эмиттер и коллектор, которые подключаются к разъемам В, E, F мультиметра. При правильном подключении на дисплее отобразится величина усиления транзистора.
У конденсаторов емкость измеряется путем установки концов конденсатора в разъемы с обозначением Сх. При этом на дисплее отобразится номинальное значение ёмкости электронного компонента.
Проверка электродвигателей разного вида с помощью мультиметра
Для чего нужен осциллограф и как им выполнять измерения тока, напряжения, частоты и сдвига фаз
Прозвонка проводов с помощью мультиметра — что это значит и как выполняется
Как пользоваться мегаомметром для измерения сопротивления изоляции кабеля?
Тема 2.2 Приборы и методы измерения напряжения
- ACV или V~ – напряжение переменного тока;
- DCV или V- – напряжение постоянного тока;
- DCA или A- – сила постоянного тока;
- Ω — сопротивление на участке цепи или в электрическом приборе.
