Измерение переменных токов и напряжений магнитоэлектрическими приборами с преобразователями рода тока.

Магнитоэлектрические приборы отличаются от других электромеханических приборов высокой чувствительностью, точностью и малым потреблением мощности. Использовать магнитоэлектрические приборы для измерений на переменном токе можно путем преобразования переменного тока в постоянный с последующим его измерением магнитоэлектрическим прибором.

В качестве преобразователей переменного тока в постоянный применяются полупроводниковые диоды, термопреобразователи и транзисторы. В соответствии с типом используемого преобразователя различают приборы выпрямительные, термоэлектрические и электронные.

Полупроводниковые диоды имеют большой срок службы, малые габариты и массу, что позволяет делать выпрямительные приборы компактными, простыми, надежными в работе и отличающимися высокой чувствительностью и малым потреблением мощности. Однако нелинейность характеристик полупроводниковых диодов, их температурная и частотная зависимости, а также нестабильность во времени приводят к снижению точности выпрямительных приборов. Класс точности выпрямительных приборов обычно 1,5 - 2,5. Частотный диапазон таких приборов ограничен пределом 40 - 50 кГц, что объясняется влиянием собственной емкости диодов.

Омметры

Магнитоэлектрические механизмы используются в приборах для измерения сопротивления на постоянном токе — омметрах. Схемы омметра приведены на рис. 3.28, а и б . Ток, протекающий через микроамперметр, зависит от сопротивления рамки микроамперметра R_и, сопротивления добавочного резистора Rдоб и сопротивления R_х , которое нужно измерить. Если (рис. 3.28, б) сопротивление рамки R_и мало по сравнению с R_доб и R_х, то можно записать

I  E / (R_доб + R_х).

Отклонение  указателя прибора

 = S_I I = S_I E / (R_доб + R_х).

Рис. 3.28. Схемы омметра

Таким образом, отклонение указателя прибора при условии постоянства напряжения Е является функцией R_х, и шкала может быть проградуирована в единицах сопротивления - омах.

В процессе эксплуатации напряжение Е батареи изменяется, поэтому перед каждым измерением замыкают накоротко ключ К и изменением сопротивления R_доб устанавливают стрелку на отметку 0. Эта отметка находится с правой стороны шкалы и соответствует нулевому значению измеряемого сопротивления.

Омметры, выполненные по схеме, изображенной на рис. 3.28,а, удобны для измерения небольших сопротивлений (от долей ома до сотен ом), по схеме рис. 3.28,б удобны для измерения больших сопротивлений (от нескольких ом до сотен мегаом).

Электронные измерительные приборы.

Электронные измерительные приборы занимают особое место среди магнитоэлектрических приборов с преобразователями переменного тока в постоянный. В ряде случаев электронные приборы оказываются незаменимыми, и их применение значительно расширяет возможности электроизмерительной техники. К числу основных достоинств электронных приборов нужно отнести их повышенную чувствительность. Указанное свойство достигается за счет использования усилителей измеряемого сигнала. Приборы могут работать в широком диапазоне частот - от постоянного тока до частот в сотни МГц. Практическое отсутствие потребления мощности от исследуемого источника позволяет использовать их для измерений в маломощных цепях.

Наряду с достоинствами электронные приборы обладают также и недостатками, к числу которых следует отнести их сложность, сравнительно невысокую точность и необходимость внешних источников питания.

В настоящее время распространены электронные вольтметры постоянного и переменного тока, приборы для измерения параметров электрических цепей, электронные фазометры, частотомеры и др.