Страница - 333, Справочник конструктора радиолюбителя 1983




Измерение напряжений и токов    335

Общие сведения

Для измерения напряжений и токов применяют электромеханические и электронные измерительные приборы.

Приборы, предназначенные для прямого измерения токов, называются амперметрами (миллиамперметрами, микроамперметрами). Их включают в разрыв цепи, ток в которой измеряется.

Приборы, предназначенные для прямого измерения напряжений, называются вольтметрами (милливольтметрами, киловольтметрами). Их подключают параллельно участку цепи, напряжение на котором нужно измерить.

Электромеханические приборы самостоятельное применение находят преимущественно в цепях постоянного тока и повышенной (до нескольких килогерц) частоты.

Для измерения напряжений в диапазоне низких и высоких частот, как правило, применяют электронные вольтметры. Довольно часто электронные вольтметры применяют (несмотря на их более. высокую стоимость) для измерения постоянных напряжений, так как эти приборы имеют высокую чувствительность, высокое входное сопротивление и устойчивы к перегрузкам, а цифровые вольтметры — и высокую точность.

Для измерения токов и напряжений в диапазоне низких и высоких частот широкое применение находят приборы выпрямительной и термоэлектрической систем.

Вольтметры электростатической системы находят применение для измерения высоких напряжений постоянного и переменного токов (до нескольких мегагерц).

Электромеханические вольтметры и амперметры

Электромеханические вольтметры и амперметры состоят из электрического измерительного механизма ічэй или иной системы и измерительного преобразователя в виде добавочных резисторов или шунтов. Свойства этих приборов, область

Таблица 10.7. Уравнение шкал измерительных механизмов

Система

механизма

Обозна

чение

Уравнение

шкалы

Магнитоэлектриче

М

а = S//0; a = S\jU0

ская

Электромагнитная

э

а =5/УІ.к; a = Su(JlM

Электростатическая

с

a = SaU2CJL

Электродинамиче

д

а =5//с_к\!с_к2 cos ф

ская

их применения зависят от системы измерительного механизма, примененного в приборе.

10.2. И 3 М Е Р I Н И Е НАПРЯЖЕНИЙ И ТОКОВ


Свойства измерительных механизмов сокращенно описываются уравнением шкалы, устанавливающим зависимость между линейным (или угловым) перемещением указателя механизма а и измеряемой величиной, воздействующей на механизм.

Уравнения шкал измерительных механизмов в сокращенной записи даны в табл. 10.7. В этих уравнениях: а — линейное или угловое перемещение указателя механизма; Sj — коэффициент чувствительности к току; Su — коэффициент чувствительности к напряжению; /0, U0 — постоянные составляющие тока и напряжения; /с.*, Ус.к — среднеквадратические значения тока и напряжения; /с.*і» |с,%2 — среднеквадратические значения токов соответственно в первой и второй катушках механизма; <р — фазовый сдвиг между токами в катушках.

Если катушки механизма Д системы подключены в цепи одного источника, то а = или а = k2SuUск2-

В стрелочных (аналоговых) измерительных приборах наибольшее применение находят измерители магнитоэлектрической системы; характеристики некоторых из них даны в табл. 10.8.

Принципиальные схемы электромеханических вольтметров приведены на рис. 10.2.

Сопротивления добавочных резисторов вольтметров (рис. 10.2, а) вычисляют по формуле

Ці| ШШКГ.)/!.,


Таблица 10.8. Измерители магнитоэлектрической системы

Тип,

Класс точности

Ток полного отклонения, мкА

Размеры, мм

М93; М94

1.0; 1,5

50. 100, 150, 200, 300. 500. 1000

120 X 105x64

М96

Щ

300

127X107X65

М1131

4.0

200. 500

30X30X50

Ml 360

2.5

50. 100, 200. 500

60x60x70

JVU400

50, 100, 200. 500

80 X 80 X 70

Ml 690

Щ

50, 100, 200, 500

120 X 105 X 75

Ml 692

0.5; 1,0

20. 50, 100, 200. 500. 1000

120 X 105x75

№4204

1.5; 2.5

10, 20, 30. 50. 100. 200, 300, 500, 1000

80x80x49

М4205

1.5; 2.5

10. 20, 30, 50, 100, 200. 300, 500.

1000

60x60x49

М4208

1.5; 2.5

10. 20. 30, 50. 100. 200, 300, 500.

1000

60X60X49

М4206

2.5; 4.0

10. 20. 30. 50. 100. 200, 300. 500.

1000

40X40X49

М4209

2.5; 4.0

10, 20. ЗОѵ 50. 100. 200, 300. 500,

1000

40X40X49