5.Измерение токов и напряжений.

Приборы, предназначенные для измерения силы тока, в зависимости от их номиналов подразделяются на микроамперметры, миллиамперметры, амперметры и килоамперметры.

При измерении силы тока амперметр включают последовательно с сопротивлением нагрузки. Для того чтобы подключение амперметра на отражалось на работе нагрузки внутреннее сопротивление амперметра должно быть очень маленькое (0,008 – 0,5 Ом).

_{Ток высокой частоты можно измерять термоэлектрическими приборами, но они имеют высокую чувствительность к перегрузкам, большое внутреннее сопротивление и обладают тепловой инерцией. Поэтому обычно измеряют не ток в цепи, а напряжение на известном сопротивлении, а потом по закону Ома определяют ток.}

_{Для измерения напряжения в зависимости от номиналов измеряемых величин применяются милливольтметры, вольтметры и киловольтметры. Вольтметры бывают магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической, электростатической, термоэлектрической, электронной систем. Вольтметр подключается параллельно исследуемой цепи. Для того чтобы подключение вольтметра не влияло на электрический режим цепи, его внутреннее сопротивление должно быть очень большим и во много раз превышать сопротивление измеряемого участка. Чем оно больше, тем измерения будут точнее. У хороших приборов эта величина достигает более 1000 Ом на1 измеренный Вольт, а в спец. конструкциях 20000 Ом на 1В шкалы прибора.}

_{Все стрелочные вольтметры, кроме специальных (импульсных), градуируют в действующих значениях синусоидального напряжения (UД = 0,707UМ)}

_{На сверхвысоких частотах вольтметр жестко соединяется с исследуемым объектом в единую конструкцию.}

_{Для измерения напряжений используются электронные и цифровые вольтметры.}

_{Электронные выполняются по двум схемам: детектор – усилитель постоянного тока (рис) и усилитель переменного тока детектор (рис). Первые предназначены для напряжений постоянного и переменного тока от десятых долей вольта до нескольких сотен вольт в диапазоне частот до 700МГц. Вторые – для измерения только переменного тока от единиц микровольт до сотен вольт в диапазоне частот до десятков МГц.}

_{Цифровые вольтметры (бывают с времяимпульсным преобразованием, со ступенчато-изменяющимся напряжением, с частотным преобразованием и комбинированные) обладают высокой точностью (отсутствуют субъективные ошибки). Они предназначены для измерения постоянных или медленно изменяющихся по сравнению с временем изменения напряжений.}

_{В практике электрических измерений часто применяются индикаторы тока и напряжения.}

_{Для подобных измерений также применяются гальванометры, они предназначены для измерения малых токов, напряжений и электрических зарядов.}

7. Измерение уровней.

_{Вместо мощности, напряжения и тока, выраженных в ваттах, вольтах и амперах, используют логарифмы отношения этих величин к условным, принятым за нулевую отметку логарифмической шкалы. Указанные логарифмы отношений называют уровнями и обозначают буквой р.}

_{Обычно мощность выражают в милливаттах, а уровень р – в специальных единицах уровней – белах:}

_{Так же уровни выражаются в децибелах:}

_{или неперах:}

_{где индекс х относится к величине, действующей в рассматриваемой точке цепи, а 0 – к исходной величине.}

_{Связь: 1 Нп = 8,7 дБ, 1дБ = 0,115 Нп.}

_{Различают абсолютные, относительные и измерительные уровни.}

_{Если значения мощности, напряжения или тока сравниваются с эталонными значениями одноименных величин, то уровень называют абсолютным.}

_{Относительный уровень равен разности абсолютных уровней в данной точке и в точке, принятой за начало отсчета.}

_{Измерительный уровень в какой-либо точке цепи представляет значение абсолютного значения мощности, напряжения или тока при подаче на вход цепи уровня 0 дБ (0 Нп).}

_{Уровни измеряют ламповыми и полупроводниковыми вольтметрами, проградуированными в логарифмических единицах дБ и Нп. При включении параллельно (как вольтметр) указатели уровня имеют высокоомное входное сопротивление (порядка 10 -20 кОм). При включении указателей уровня как нагрузки их входное сопротивление должно быть равно входному сопротивлению измеряемой цепи. На входе указателя уровня имеется переключатель с высокоомного входа на несколько низкоомных (как правило 600, 135, 75 Ом).}

_{Обычно уровни напряжения различных частот измеряют с помощью обычного полосового фильтра, используя принцип гетеродирования. (рис 37)}