3. Измерение тока и напряжения. Расширение пределов измерений

Ток в цепи измеряют амперметром который включают последовательно в цепь (рис. 7.5).

Рис. 7.5 Рис. 7.6

Схема включения амперметра Схема включения шунта

Обмотка амперметра рассчитана на небольшие токи и для увеличения пределов измерения амперметром применяют шунт (малое, но постоянное сопротивление), который подключают параллельно амперметру (рис.7.6).

; ; ,

где R_ш – сопротивление шунта;

R_А – сопротивление амперметра;

I – измеряемый ток;

I_ш – ток, протекающий через шунт;

I_А – максимально допустимый ток амперметра;

– коэффициент расширения пределов измерения амперметром.

Напряжение в цепи измеряют вольтметром, который подключают параллельно в цепь (рис. 7.7).

Рис. 7.7 Рис. 7.8

Схема выключения вольтметра Схема включения добавочного сопротивления

Для расширения пределов измерения вольтметром применяют добавочное сопротивление, которое включают последовательно с обмоткой вольтметра (рис.7.8).

U = I_V (R_V + R_доб); U_V = I_V R_V;

m = ; R_доб = R_V (m – 1), где

R_доб – добавочное сопротивление;

R_V – сопротивление вольтметра;

U – измеряемое напряжение;

U_V – максимально допустимое напряжение вольтметра;

I_V – ток, протекающий через вольтметр;

m = U/U_V – коэффициент расширения пределов измерения вольтметром.

7.6 Измерение мощности и энергии. Схемы включения приборов

Мощность в цепях постоянного и однофазного переменного токов измеряется ваттметром (рис. 7.9).

С огласно схеме (рис 7.9) один из выводов токовой обмотки должен быть соединен с одним из выводов обмотки напряжения. Эти выводы в приборе присоединены к зажимам, обозначенным звездочкой. Поэтому перед включением ваттметра в цепь сначала с помощью изолированного провода небольшой длины соединяют зажимы, обозначенные звездочкой. Эти зажимы () являются началами обмотки.

Рис. 7.9

Схема включения ваттметра.

Мощность в цепях постоянного тока можно измерить также косвенным методом: с помощью амперметра и вольтметра, пользуясь известной формулой:

Р = I  U.

Электрическую энергию измеряют с помощью счетчика электрической энергии – индукционный измерительный механизм, у которого вместо шкалы и стрелки находится счетное устройство.

Каждый счетчик электрической энергии рассчитан на номинальные значения напряжения и силы тока, которые указаны на его щитке под крышкой, а также в паспорте. Кроме того, счетчик характеризуется так, называют номинальной постоянной. Она численно равна электрической энергии, приходящейся на один оборот диска счетчика. На щитке счетчика написано, например, 1 кВт  ч – 1250 оборотов диска. Это обозначает, что номинальная постоянная данного счетчика электрической энергии равна:

К _н = .

Электрическую энергию можно определить также по формуле: W = P  t.

Рис. 7.10

Принципиальная схема включения

счетчика в однофазную цепь