I. Метод непосредственной оценки.

Амперметр включается последовательно в разрыв исследуемой цепи.

Последовательное включение амперметра с внутренним сопротивлением R_A в цепь с источником ЭДС Е и сопротивлением R (сопротивление нагрузки и источника) приводит к возрастанию общего сопротивления и уменьшению протекающего в цепи тока.

Токи 10^-9-10^-6 А можно измерить непосредственно с помощью высокочувствительных магнитоэлектрических зеркальных гальванометров и гальванических компенсаторов.

II. Косвенное измерение тока.

Кроме прямого измерения токов амперметрами возможно косвенное измерение токов с помощью образцовых резисторов, включаемых в разрыв цепи, и высокочувствительных измерителей напряжения. Измеряемый ток определяется I_X=U₀/R₀, где U₀ —падение напряжения на образцовом резисторе R₀, измеренное вольтметром, компенсатором постоянного тока.

Для получения минимальных погрешностей измерения сопротивления резистора R₀должно быть много меньше сопротивления цепи, в которой измеряется ток.

III. Измерение малых токов.

Предельная чувствительность любого измерителя тока зависит от тока тепловых шумов, который тем меньше, чем больше внутреннее сопротивление измерителя. Для снижения этого тока до уровня 10^-17-10^-16 А в полосе частот от 0 до 0,1 Гц необходимо применять приборы с внутренним сопротивлением не менее 10¹¹-10¹² Ом, поэтому магнитоэлектрические гальванометры, гальванометрические компенсаторы, усилители на биполярных транзисторах, относящиеся к сравнительно низкоомным устройствам, не могут использоваться для измерения токов менее 10^-10-10^-9А.

Для измерения малых постоянных и медленно меняющихся токов применяют пассивные преобразователи тока в напряжение в сочетании с чувствительным измерителем напряжения, имеющим очень высокое входное сопротивление (до 10¹⁴-10¹⁶ Ом) и малый уровень шумов. Максимально должны быть уменьшены также паразитные токи. К пассивным преобразователям относят резистивные, емкостные, логарифмирующие преобразователи.

В резистивных преобразователях тока в напряжение применяют высокоомные резисторы, значение сопротивления которых зависит от протекающего через резистор тока, и изменяется во времени под влиянием температуры, влажности и т.п. Номинальные значения выпускаемых высокоомных резисторов до 10¹² Ом значительно зависят от приложенного напряжения, температурный коэффициент до 0,25%/ºК и временной дрейф до нескольких процентов в год.

В емкостных преобразователях тока в напряжение применяют конденсаторы с высококачественной изоляцией или специальные воздушные конденсаторы. Погрешность преобразования определяется погрешностью измерения емкости конденсатора и изменением емкости в процессе накопления заряда под влиянием медленной поляризации диэлектрика, поэтому емкость конденсатора зависит от частоты измеряемого тока. Для конденсатора характерны те же источники помех по току и напряжению, что и для резистора. Шунтирующее сопротивление конденсатора достигает 10¹⁵-10¹⁶ Ом.

Измерение напряжения и тока на низких и высоких частотах.