20.03.2024 / Электроизмерительные приборы и их применение

Измерение силы тока

Амперметр

Амперметр представляет собой прибор для измерения силы тока $I$, проходящего через участок электрической цепи. Он обладает малым входным сопротивлением $R_{вх}$, чтобы минимизировать падение напряжения на приборе и искажение измерений. Чувствительный элемент амперметра, как правило, является гальванометром.

Амперметр демонстрационный

Демонстрационный амперметр оснащен магнитоэлектрическим механизмом, который содержит набор шкал и шунтов для измерений. Пределы измерения для постоянного и переменного тока указаны на уровне 3 А и 10 А. Чувствительность гальванометра обычно указывается в Ампер на деление $А/дел$ или в Ампер на Вольт $А/В$.

Повышение пределов измерения амперметра

Для расширения пределов измерения амперметра используется шунт, который подключается параллельно прибору. Это позволяет измерять токи значительно превышающие базовые пределы амперметра. Отношение тока, протекающего через амперметр $I_m$, к общему току в цепи $I$ определяется формулой:

$I = \frac{I_m}{n}$

где $n$ - коэффициент усиления шунта.

Гальванометр Д'Арсонваля

Гальванометр Д'Арсонваля – это высокочувствительный прибор для измерения слабых токов или напряжений. Он работает на принципе магнитного воздействия тока.

Измерение электрического напряжения

Вольтметр

Вольтметр предназначен для измерения напряжения $U$ на участке электрической цепи. Он обычно обладает высоким входным сопротивлением $R_{вх}$, чтобы минимизировать ток, проходящий через прибор. Как и в случае с амперметром, вольтметр также использует гальванометр как чувствительный элемент.

Вольтметр демонстрационный

Демонстрационный вольтметр также оснащен магнитоэлектрическим механизмом и имеет набор шкал и дополнительных сопротивлений для измерений. Пределы измерения указаны для постоянного и переменного тока.

Повышение пределов измерения вольтметра

Вольтметр может быть дополнительно снабжен добавочным сопротивлением (R_д), подключаемым последовательно с прибором, чтобы расширить его пределы измерения. По закону Ома, напряжение $U_{вх}$ на вольтметре связано с напряжением в цепи $U$ следующим образом:

$U_{вх} = \frac{U}{n}$

где $n$ - коэффициент деления добавочного сопротивления.

Потенциометр

Потенциометр является устройством для регулирования напряжения или силы тока в электрических цепях. Он может использоваться для точной настройки величины электрического сигнала.

Измерение сопротивления

Омметр

Омметр предназначен для измерения электрического сопротивления $R$. В современных приборах применяются цифровые методы измерения, но основной принцип работы остается таким же. Омметр обычно имеет встроенный источник тока, переменный резистор и чувствительный измеритель тока, шкала которого проградуирована в омах.

Мост измерительный (мост Уитстона)

Мост Уитстона – это измерительная цепь, используемая для сравнительных измерений сопротивлений, индуктивностей, емкостей и других величин.

Заключение

Измерение электрических величин выполняется с помощью различных приборов и методов, в зависимости от требуемой точности и диапазона измерений. От выбора типа прибора зависят качество и результаты измерений.