Для вимірювання постійних струмів найбільш часто використовують прилади магнітоелектричної системи, яким властиві чутливість, точність і широкий діапазон вимірювань від 10 -8 до 50 А. Магнітоелектричні мілівольтметри з шунтом можна використовувати для вимірювання струму до 10 кА. Для вимірювання постійних струмів можуть використовуватися електродинамічні, феродинамічні і електромагнітні прилади, але діапазон виміру у них вже (1 мА ... 10А), крім того, прилади даної системи мають великий споживаної потужністю, тому використовувати їх в малопотужних ланцюгах неможливо. Найбільш широкими можливостями для вимірювання струмів мають електронні прилади, які дозволяють вимірювати струм від 10 -7 А. Клас точності електронних приладів досягає 0,002. Вони володіють високою швидкодією, функцією автоматичного вибору діапазону вимірювання і визначення полярності, також до їх достоїнств можна віднести мале споживання потужності.
Для вимірювання діючих значень змінного струму промислової частоти найчастіше використовують електромагнітні, електродинамічні і феродинамічні прилади, а на підвищених частотах - термовипрямітельние і електронні прилади.
Середньовипрямлене і амплітудне значення вимірюють випрямними і електронними приладами. Середня область значень змінного струму - від 10 мА до 10 А - охоплюється діапазонами вимірювань всіх перерахованих вище систем.
Для вимірювання струмів менш 1 мА застосовуються тільки електронні прилади, нижня межа яких досягає 10 -9 А. Найвищий межа вимірювання мають електромагнітні амперметри до 300 А. Випрямні прилади є прилад магнітоелектричної системи і випрямляч, побудований за однополупериодной схемою (малі струми) і двонапівперіодною схемою (великі струми). Для розширення діапазонів вимірювання в колі змінного струму використовують трансформатори струму.
9 Вимірювання несинусоїдальних і імпульсних струмів і
напруг
Для вимірювання імпульсних струмів і напруг слід користуватися приладами, робочий частотний діапазон яких охоплює всі гармонійні складові досліджуваного сигналу і нехтування якими неприпустимо за умовами необхідної точності вимірювання. Зокрема, для вимірювання діючих значень несинусоїдних струмів і напруг користуються термоелектричними приладами.
Для вимірювання средневипрямленних значень використовують електронні прилади градуйовані в средневипрямленних значень, а для вимірювання амплітудних значень пікові вольтметри. Більшість випрямних і багато електронні прилади мають шкали, градуйовані в діючих значеннях змінного струму і напруги, в той час, як насправді їх показання пропорційні середнім або амплітудним значенням. Незважаючи на широкий діапазон частот, такі прилади не слід використовувати для вимірювання діючих значень несинусоїдних струмів і напруг, тому що вони градуюються для строго синусоїдальної форми кривої і при відхиленні від синусоидальности можуть давати великі похибки.
Для спостереження та вимірювання характеристик миттєвих значень сигналів можна використовувати електронні осцилографи. При вимірюванні несинусоїдних струмів і напруг можна користуватися деякими співвідношеннями, зазначеними в таблиці 9.1.
Імпульсні сигнали являють собою як би пачки синусоїдальних коливань шляхом амплітудної модуляції і перериваються коливань m = 100.
Основними контрольованими параметрами імпульсних сигналів є (малюнок 9.1):
- період імпульсів Т;
- частота проходження імпульсів f;
- ширина імпульсів Tи;
- тривалість паузи Тп;
- шпаруватість імпульсів Q = T / T;
- тривалість переднього фронту імпульсу # 916; t1;
- тривалість заднього фронту імпульсу # 916; t2.
Таблиця 9.1 - Співвідношення параметрів несинусоїдальних сигналів
і сигналів певної форми
Крім цього, важливо знати тривалість переднього фронту імпульсу і заднього фронту імпульсу. Характеристики періодичних одиночних імпульсних сигналів вимірюють за допомогою осцилографа. Чинне значення напруги періодичного імпульсного сигналу з широтно - імпульсної модуляцією вимірюють за допомогою вольтметра.
а) сигнали прямокутної форми; б) параметри імпульсу
Малюнок 9. 1 - Періодичні прямокутні імпульси