7. Измерение тока, напряжения

7.1 Измерение тока

Для измерения тока используют амперметры (миллиамперметры, микроамперметры). У этих приборов на шкале имеются соответствующие обозначения: А (mA, A). Для измерения небольших токов используют гальванометры. В отличие от других приборов на шкале гальванометра нет обозначения, какой это прибор.

Для расширения пределов шкалы гальванометра или амперметра используют шунт. Это провод или лента, присоединяемые к прибору параллельно (рис. 11.7, а). Большая часть тока направляется через шунт, меньшая – через прибор. Для снижения чувствительности в nраз сопротивление шунта должно быть в (n – 1) раз меньше сопротивления прибора.

7.2 Измерение напряжения

Для измерения напряжения в электрических цепях служат вольтметры и милливольтметры. Для использования чувствительного прибора в качестве вольтметра используют добавочный резистор, присоединяемый к прибору последовательно (рис. 11.7 б). При этом большая часть измеряемого напряжения должна приходиться на этот резистор. Для расширения пределов прибора в nраз резистор должен иметь сопротивление в (n – 1) раз больше сопротивления прибора.

Применение шунтов и дополнительных сопротивлений дает возможность изготавливать серийно всего один чувствительный прибор (микроамперметр, гальванометр), делая его с помощью этих приспособлений амперметром или вольтметром с разными пределами шкал, т.е. можно получить многопредельные электроизмерительные приборы. Если в прибор вмонтированы выпрямитель, а также необходимые детали для омметра, то прибор называется комбинированным. Переносной комбинированный прибор называют тестером.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомитесь с электроизмерительными приборами, полученными у преподавателя.

2. Начертите схемы включения в электрическую цепь данных приборов.

3. Внесите в таблицу 11.4 все обозначения, имеющиеся на шкалах приборов, и расшифруйте их (см. в краткой теории).

4. Заполните остальные графы таблицы 11.4.

5. Объясните, как работают приборы данных системы.

Таблица 11.4–Электроизмерительная аппаратура

Прибор	Система прибора	Уравнение шкалы	Обозначения на шкале и их расшифровка	Пределы измерения	Цена деления	Чувствительность	Погрешности измерения	Достоинства и недостатки прибора

Контрольные вопросы

1. Что такое измерение? Что понимают под прямыми и косвенными измерениями?

2. Основные и производные единицы измерения?

3. Что такое электроизмерительный прибор? Примеры.

4. Что такое погрешность? Перечислите погрешности измерений и измерительных приборов.

5. Погрешности единичного измерения и эксперимента, состоящего из нескольких опытов.

6. Приведенная погрешность прибора. Как ее определить?

7. Как по шкале прибора определить максимальную погрешность прибора?

8. Чувствительность электроизмерительного прибора

9. Класс точности. Что означает и как обозначен на шкале?

10. Что такое шкала измерительного прибора? Какие по виду бывают шкалы измерительных приборов?

11. Что такое многопредельный прибор?

12. Что такое цена деления прибора?

13. Как определяется необходимая шкала у многопредельного прибора?

14. Чем объясняется, что деления шкалы некоторых систем приборов неодинаковы (неравномерные шкалы)? Как конструктивно избегают этот недостаток?

15. Как из гальванометра сделать амперметр и вольтметр?

16. Особенности, недостатки и достоинства приборов магнитоэлектрической (электромагнитной, электродинамической и т.д.) системы?

17. Приборы какой системы обладают наибольшей чувствительностью и точностью?

18. Действие приборов какой системы не зависит от величины тока?

19. Приборы какой системы применяются как контрольно-измерительные?

20. Почему тепловые приборы больше подходят к работе в качестве амперметров, чем вольтметров?

21. Приборы каких систем имеют линейную (квадратичную) шкалу?

22. Какие приборы используют для измерения тока (напряжения)? К каким системам могут принадлежать эти приборы?

23. В каком случае прибор называется комбинированным?

24. Измерительные приборы каких систем используются в цепях постоянного тока?

25. Приборы какой системы предназначены для измерения электрических величин только в цепях переменного тока? Какие особенности работы таких приборов?

26. Приборы какой системы позволяют измерять параметры в цепях и переменного и постоянного тока?

27. Выведите уравнение шкалы для приборов магнитоэлектрической (электромагнитной, электродинамической и т.д.) систем.

28. В каких цепях, и для каких целей применяют выпрямляющий вентиль (детектор)?

29. Какую систему и почему называют - «с плоской катушкой»? Чем отличаются обмотки катушек амперметров и вольтметров данной системы?

30. Принцип работы счетчика электроэнергии.

31. Гальванометры. Для измерения каких физических величин их используют?

32. Что такое шунт и добавочное сопротивления? Для каких целей и как они включаются в электрическую цепь?

33. Группы и категории приборов по техническим условиям.

34. Варианты маркировки приборов по типам.