Техника измерения напряжений, токов, сопротивлений

При измерении параметров электрической цепи нужно правильно выбрать прибор. Надо знать:

-класс точности прибора,

-диапазоны измерений,

-частотный диапазон,

-тип детектора,

-градуировку шкалы,

-коэффициенты амплитуды и формы измеряемого сигнала.

При измерении переменного напряжения процесс измерения можно представить структурной схемой

Рис. 19

На выходе детектора имеем постоянное напряжение U д = Um Kд, где Kд –коэффициент преобразования детектора. Показание прибора будет зависеть от коэффициента градуировки шкалы Kш, то есть Uп = Kш *Uд = Кд*Кш*Um. Примечание: градуировка шкалы выполняется обычно внутри прибора с помощью делителей напряжения или усилителей с определённым коэффициентом усиления.

От того какой детектор применяется и как проградуирована шкала может быть получено 9 вариантов построения вольтметра, представленных в таблице:

№	Тип детектора	Uд	Тип шкалы	Кш	Показание прибора
	Амплит.	Um	Амплит.		Um
	Амплит.	Um	Действующ.	1/Ка	U= Um/Ка
	Амплит.	Um	Ср. выпр.	1/(Ка*Кф)	Uсв= Um/(Ка*Кф)
	Действующ.	U	Амплит.	Ка	Um= U*Ка
	Действующ.	U	Действующ.		U
	Действующ.	U	Ср. выпр.	1/Кф	Uсв= U/Кф
	Ср. выпр.	Uсв	Амплит.	Ка*Кф	Um= UсвКаКф
	Ср. выпр.	Uсв	Действующ.	Кф	U= Uсв*Кф
	Ср. выпр.	Uсв	Ср. выпр.		Uсв

Ка и Кф – коэффициенты амплитуды и формы исследуемого сигнала. Для гармонического сигнала Ка = 1,41, Кф=1,11. Именно такими значениями коэффициентов пользуются при выполнении промышленных приборов. Поэтому для гармонического сигнала любую из данных схем можно применять. Но если сигнал не гармонический то непродуманное применение того или иного вида прибора приведёт к методической погрешности.

Промышленные измерения. Применяют схему 8. Измеряют действующее значение промышленной сети.

Технические измерения сигналов синусоидальной формы. Надо знать действующее или средневыпрямленное значение. Применяют схемы 8 и 9.

Импульсные измерения. Обычно измеряют амплитуду сигнала. Применяют, как правило, схему 1.

Измерение периодических сигналов неизвестной формы. Применяют схемы5 и 6.

Измерение шумовых сигналов. Применяют схему 5.

Для периодических сигналов произвольной формы, но с известными значениями коэффициентов Ка и Кф , можно применять любую схему, но производить коррекцию результата путём умножения результата на некоторый коэффициент. Например, применяем схему 8. (Обычно все цифровые вольтметры построены по этой схеме). Тогда коррекцию результата выполняют по формуле:

Uкор = Ux * Кф/1.11, где Ux-показание вольтметра, а Кф – коэффициент формы исследуемого сигнала.

Пользуясь приведённой выше таблицей можно получить коэффициенты коррекции для других схем построения вольтметров.