Косвенные (приближенные) методы измерения с помощью вольтметра – амперметра представляют собой измерение тока и напряжения в цепи с измеряемым двухполюсником и последующим расчетом по закону Ома его параметров, а именно: активного и полного сопротивления, индуктивности и емкости.
Измерение активного сопротивления производится на постоянном токе, при этом включение резистора Rх в измерительную цепь возможно по схемам, представленным на рис. 14.1, а и рис. 14.1, б.
Рис. 14.1. Измерение активных больших (а) и малых (б) сопротивлений RX методом вольтметра- амперметра
В схеме рис. 14.1, а методическая погрешность ΔR тем меньше, чем меньше сопротивление амперметра, то есть ΔR→ 0 при RA→0 , а в схеме рис. 14.1, б эта погрешность тем меньше, чем больше сопротивление вольтметра, то есть ΔR→ 0 при RV →∞.
Измерение модуля полного (комплексного) сопротивления Z X выполняется на переменном токе с частотой f по схемам, представленным на рис. 14.2.
По показаниям вольтметра и амперметра определяют модуль полного сопротивления
,
где UV и IA - показания вольтметра и амперметра (действующие значения напряжения и тока).
Анализ методических погрешностей измерения модуля полного сопротивления вольтметром – амперметром приводит к результату, что схему на рис. 14.1, а целесообразно применять при ZX >> ZV, а схему на рис. 14.1, б – при ZX << ZV .
Рис. 14.2. Измерение модуля полного сопротивления ZX методом вольтметра- амперметра при ZX >> ZV (а) и при ZX << ZV (б)
Измерение емкости методомвольтметра – амперметра может быть выполнено по схемам, представленным на рис. 14.3.
Ёмкостное сопротивление конденсатора по показаниям вольтметра и амперметра (действующим значениям) определяется по формуле
, где
-
циклическая частота.
Рис. 14.3. Измерение малых (а) и больших (б) ёмкостей методом вольтметра- амперметра
Ёмкостное сопротивление конденсатора по показаниям вольтметра и амперметра (действующим значениям) определяется по формуле
, где
-
циклическая частота.
Из последнего выражения получим искомое значение измеряемой ёмкости
.
Для измерения очень малых ёмкостей применяют вариант метода вольтметра – амперметра (метод двух вольтметров), схема которого изображена на рис. 14.4.
Из рис. 14.4 следует, что питающее напряжение U1 измеряется вольтметром V1. Вольтметр V2 измеряет напряжение на конденсаторе С0, ёмкость которого известна
.
Ток I определяется выражением
.
Рис. 14.4. Измерение очень малых ёмкостей методом двух вольтметров
Из выражения (14.4) находим искомое измеряемое значение ёмкости
.
Если С0 >> СХ, то формулу (14.5) можно упростить
.
Измерение индуктивности катушки методом вольтметра – амперметра возможно с помощью схем, изображенных на рис. 14.5, если ее сопротивление RL значительно меньше реактивного сопротивления ХL.
Из рис. 14.5 следует
, откуда
по показаниям вольтметра и амперметра получим искомое измеренное значение
индуктивности
.
Рис. 14.5. Измерение больших (а) и малых (б) индуктивностей методом вольтметра- амперметра
Для более точного определения индуктивности следует учесть сопротивление катушки RL по формуле
.
Погрешности измерения параметров элементов электрорадиоцепей методом вольтметра – амперметра на низких частотах составляют 0,5 – 10% и увеличиваются с ростом частоты.
14.2. Прямые методы измерения параметров электрорадиоцепей.
Кило-омметры и мега-омметры
Прямые методы измерения параметров электрорадиоцепей реализуются в приборах для измерения сопротивления постоянному току. Этими приборами являются омметры электромеханического или электронного типа.
Электромеханические омметры строятся на основе приборов магнитоэлектрической системы и в зависимости от величины измеряемого сопротивления подразделяются на кило- омметры и мега- омметры. В кило- омметрах измерительная обмотка прибора включена последовательно (рис. 14.6, а), а в мага- омметрах (рис. 14.6, б) – параллельно измеряемому сопротивлению RX.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.