2. Прилади для вимірювання напруги і струму

Найбільш поширеними вимірами в радіоелектроніці є вимірювання напруги та струму. Найпростішим приладом для вимірювань струму є електромеханічний амперметр, в якому вимірювана величина безпосередньо перетворюється у відповідне відхилення стрілки. Найбільшого поширення набули магнітоелектричні амперметри. Основною частиною таких приладів є рамка, виконана з тонкого дроту. Рамка підвішена в магнітному полі, і при протіканні через неї струму магнітне поле створює силу, яка повертає рамку. Величина кута повороту рамки визначається величиною струму, який протікає. З рамкою пов'язана стрілка приладу, положення якої щодо шкали дозволяє судити про величину протікаючого струму. Опір проводів рамки визначає величину внутрішнього опору амперметра.

Якщо послідовно з амперметром під'єднати резистор, що має великий опір, то такий прилад можна використовувати для вимірювання напруги постійного струму. Прилади, показники яких пропорційні напрузі, називаються вольтметрами. Повне відхилення стрілки вольтметра відповідає максимальній величині напруги, яка може бути виміряна приладом.

У відповідності зі стандартом на шкалі кожного електровимірювального приладу позначені одиниці вимірюваної величини, клас точності приладу, умовне позначення виду вимірюваного струму, система приладу та інші відомості. Найбільш важливою вимогою, що пред'являються до приладів, що вимірють струм і напругу, є вимога, щоб їх підключення не викликало істотних змін режимів кола.

Застосування електромеханічних амперметрів і вольтметрів можливе тільки при вимірах в колах постійного струму і в низькочастотних колах. При високочастотних вимірах електромеханічні прилади не застосовуються внаслідок того, що мають невеликий вхідний опір, велику вхідну ємність і індуктивність. Для проведення вимірювань напруги в високочастотних радіоелектронних колах застосовуються електронні вольтметри. Вони мають великий вхідний опір, високу чутливість. З їх допомогою вимірюють низькочастатну та високочастотну напругу, а також напругу постійного струму малої величини. Напруга, яку вимірюють, лише керує струмом електронних приладів. Електронні вольтметри володіють рядом позитивних властивостей:

• вимірюють напругу в широкому діапазоні частот (до 1 ГГц);

• споживають від вимірювального кола мізерну потужність, тобто не роблять помітного впливу на режим досліджуваного кола;

• мають високу чутливість і великий діапазон вимірювань;

• здатні витримувати великі перевантаження.

Електронні вольтметри за видом відлікового пристрою діляться на аналогові (індикація за допомогою стрілок) та цифрові.

За призначенням вони поділяються на такі групи:

• постійного струму (В2);

• змінного струму (В3);

• імпульсного струму (В4);

• фазочутливі (В5);

• селективні (В6);

• універсальні (В7).

Шкали вольтметрів змінного струму (В3), як правило, градуюються в середньоквадратичних значеннях синусоїдальної напруги.

Універсальні вольтметри дозволяють вимірювати постійну і змінну напругу, величину постійного і змінного струму, опір постійному струму.

В останні роки все більшого поширення набувають найрізноманітніші комбіновані цифрові прилади (мультиметри). Комбіновані цифрові прилади вимірюють постійну і змінну напруги, величину постійного і змінного струму, опір резисторів, а в ряді випадків і інші параметри електричних сигналів і кіл.