Методы измерения тока и напряжения

При выборе измерителей тока и напряжения следует руководствоваться примерным амплитудным и частотным диапазоном, мощностью цепи, в которой осуществляется измерение, мощностью потребляемой прибором и необходимой точностью измерения. Если необходимая точность измерения, допускаемая мощность потребления могут быть обеспечены приборами электромеханической группы, то измерения необходимо проводить методом непосредственной оценки.

Измерение постоянных токов и напряжений производят приборами магнитоэлектрической системы. Эти приборы имеют равномерную шкалу, малое собственное потребление мощности и высокую точность. Они не чувствительны к влиянию внешних магнитных полей. Одна из клемм прибора маркируется символом «+» или «−». Прибор включается таким образом, чтобы ток входил в клемму отмеченную знаком «+». Если измеряемые ток или напряжение превосходят по величине ток или напряжение необходимые для полного отклонения подвижной части прибора, то параллельно амперметру включают шунт (резистор с малым сопротивлением), а последовательно с вольтметром включают добавочное сопротивление, которые расширяют пределы измерения приборов. Сопротивление шунта связано с сопротивлением амперметра следующим соотношением:

= , (7.5)

где I – новый расширенный предел измерения амперметра.

Величина добавочного сопротивления связана с сопротивлением вольтметра следующим соотношением:

= ( 1), (7.6)

где U- новый расширенный предел измерения вольтметра.

Измерение токов и напряжений промышленной частоты производят приборами электромагнитной системы. Они имеют неравномерную шкалу, особенно в начале. Отсчет показаний электромагнитных приборов можно проводить ,если стрелка прибора остановилась правее деления отмеченного точкой. Эти приборы имеют высокое собственное потребление мощности, чувствительны к влиянию внешних магнитных полей. поэтому класс этих приборов обычно не лучше 0,5.

Шунты и добавочные сопротивления для расширения пределов измерения электромагнитных приборов применять нельзя, т.к. это увеличивает собственное потребление мощности прибора и уменьшает точность измерения. Пределы измерения электромагнитных приборов расширяют, применяя измерительные трансформаторы-тока, для амперметров и измерительные трансформаторы напряжения, для вольтметров.

Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь измеряемого тока, а к зажимам вторичной, подключается амперметр. Величина измеряемого тока находится умножением показаний амперметра на коэффициент трансформации.

В тех случаях, когда требуется повышенная точность измерения тока, используют амперметры электродинамической системы. В маломощных цепях переменного тока включение амперметров электромагнитной или электродинамической системы может изменить режим ее работы, поэтому в маломощных цепях измерение тока предпочтительнее проводить косвенными методами.

Первичная обмотка трансформатора напряжения подключается параллельно участку, на котором измеряется напряжение, а вторичная замыкается на вольтметр. Величина измеренного напряжения равна произведению показаний вольтметра на коэффициент трансформации трансформатора.