4.3. Вимірювання електричних величин

У колах постійного струму вимірюютьнапругу, струм, потужність та електричну енергію. Використовують такі прилади: вольтметр, амперметр, ватметр, лічильник електричної енергії ( рис.4.1а).

У колах змінного струму вимірюють, крім приведених величин для кіл постійного струму, ще частоту та коефіцієнт потужності. Використовують такі прилади: вольтметр, частотомір, амперметр, ватметр, фазометр, лічильник активної енергії ( рис. 4.1б ).

Заради розширення границь вимірювання приладів у колах постійного струму застосовують додаткові резистори та шунти. А у колах змінного струму застосовують вимірювальні трансформатори струму та напруги.

а б

Рис. 4.1. Схема вмикання вимірювальних приладів в колах:

а постійного струму; б  змінного струму.

Вимірювання опорів

Для вимірювання опорів резистивних елементів застосовують омметри. Можна також використати метод вольтметра й амперметра, якщо виміряти напругу на резисторі та струм у ньому

Використовують також міст постійного струму ( рис. 4.2 ) з трьома резисторами з відомими опорами R₂, R₃ та R₄ і одним резистором R₁=R_X опір якого треба виміряти.

Змінюють опори резисторів R₂, R₃ та R₄ так,

щоб струм у діагоналі моста дорівнював

нулю І₀ = 0.

В цьому випадку існує рівняння R₁ R₄ =R₂ R₃.

Звідки .

Є мости змінного струму для вимірювання

Рис. 4.2. Схема моста постійного опорів, індуктивності та ємності.

струму.

4.4. Електричні вимірювання неелектричних величин

На сучасних підприємствах неелектричні величини (переміщення, зусилля, температуру, вологість) вимірюють електричними методами. Неелектричну величину спочатку перетворюють на функціонально зв’язану електричну величину.

Існують параметричні перетворювачі, тобто датчики: до яких відносять: резистивні, індуктивні, ємнісні, а також генераторні перетворювачі, на виході яких виникає ЕРС. Оскільки ці ЕРС малі, їх звичайно підсилюють.

Приклади: вимірювання переміщень, тут використовують індуктивний перетворювач ( рис. 4.3а ); вимірювання температури, тут використовують резисторний перетворювач, терморезистор якого ввімкнений у плече моста ( рис. 4.3б ).

а б

Рис. 4.3. Використання: а  індуктивного перетворювача для вимірювання

переміщень; б  терморезистора для вимірювання температури.

5. Трансформатори

Трансформатор – статичний електромагнітний пристрій змінного струму, що перетворює електричну енергію з одним співвідношенням напруги U₁ і струму I₁ в електричну енергію з іншим співвідношенням цих величин U₂, I₂.

Їх використовують в енергосистемах при передачі та розподілу електричної енергії, а також для одержання різних рівнів напруг на підприємстві та побуту. Використання трансформаторів забезпечує економічну передачу електроенергії до споживачів, оскільки ця передача ведеться при великій напруги та малому струмі, що дозволяє зменшити поперечний переріз проводів лінії електропередач.