Особенности измерений постоянных токов и напряжений

Наивысшая точность измерений постоянных токов и напряжений определяется точностью государственных первичных эталонов единицы силы постоянного электрического тока и единицы электродвижущей силы, которые обеспечивают воспроизведение соответствующей единицы со средним квадратическим отклонением результата измерений, не превышающим 4×10^-6 для силы постоянного тока и 5×10^-8 для ЭДС при не исключенной систематической погрешности, не превышающей соответственно 8×10^-6 и 1×10^-6 [2]. Из рабочих средств измерений постоянных токов и напряжений наименьшую погрешность измерений дают компенсаторы постоянного тока. Так, известны компенсаторы (потенциометры) класса точности 0,0005, позволяющие измерять постоянные ЭДС и напряжения в диапазоне от 10 нВ до ~2,12 В. Постоянные токи измеряют с помощью компенсаторов косвенно с использованием измерительных катушек электрического сопротивления. При использовании катушек электрического сопротивления класса точности 0,002 и компенсаторов, указанных ранее, можно измерять силу тока с погрешностью не более ±0,0025%.

Компенсаторы используются при точных измерениях постоянных токов, ЭДС и напряжений, а также для поверки менее точных средств измерений.

В настоящее время наиболее распространенными средствами измерений постоянных токов и напряжений являются амперметры (микро-, милли-, килоамперметры) и вольтметры (микро-, милли-, киловольтметры), а также универсальные и комбинированные приборы (например, микровольтнаноамперметры, нановольтамперметры и т. п.).

Для измерений достаточно малых постоянных токов и напряжений применяют электрометры и фотогальванометрические приборы, примером которых могут служить цифровые универсальные микровольтметры-электрометры с диапазоном измерений постоянного тока 10^-17...10^-13 А и с диапазоном измерений тока 10^-15...10^-7 А и фотогальванометрические нановольтамперметры, имеющие наименьший диапазон измерений постоянных токов 0,5...0...0,5 нА и постоянных напряжений 50...0...50 нВ. При измерении малых и средних значений постоянных токов и напряжений наибольшее распространение получили цифровые и магнитоэлектрические приборы. Измерения больших постоянных токов осуществляется, как правило, магнитоэлектрическими килоамперметрами с использованием наружных шунтов, а больших токов – с использованием трансформаторов постоянного тока. Для измерений больших постоянных напряжений используются магнитоэлектрические и электростатические киловольтметры. Измерения постоянных токов и напряжений можно выполнять и другими приборами. Необходимо также отметить, что электродинамические амперметры и вольтметры, наряду с цифровыми и магнитоэлектрическими приборами высоких классов точности, чаще всего применяют в качестве образцовых приборов при поверке средств измерений более низкого класса точности.