Средства электрических измерений

Для проведение различных электрических измерений существует огромное количество устройств и приборов, т.к каждый электрический параметр нуждается в своем методе вычисления. На практике это не очень удобно, т.к требует наличия множества устройств для измерений. Поэтому, большое распространение получили такие системы, которые сочетают в себе различные методы. Такие приборы называют мультиметрами. Но познакомимся пока с конкретными средствами измерения основных электрических величин: сила тока, напряжение, мощность, сопротивление, емкость, индуктивность, частота.

Сила тока это энергия свободных носителей зарядов - электронов, которые движутся в проводнике. Средством измерения силы тока является прибор называемый амперметром. Единица измерения тока — Ампер (А). Сила тока существовать одна не может, а связана с другими электрическими величинами. Ток в схеме всегда измеряют в разрыве цепи, а внутреннее сопротивление амперметра должно быть как можно ниже. Для измерения постоянного тока используют метод, при котором измерительное устройство установлено в разрыв цепи, так что ток следует строго через амперметр, что и позволяет уловить и запомнить ту величину силы тока, которая протекает в конкретный момент в данном месте схемы. Измерение переменного тока можно осуществить и без разрыва цепи, например с помощью обхвата токонесущего проводника клещами, по принципу работы трансформатора. т.к вокруг любого проводника с переменным током возникает переменное электромагнитное поле, создающее поток в магнитопроводе клещей и индуцирующее напряжение на измерительной обмотки.

Средства электрических измерений для напряжения служит прибор называемый вольтметром. Именно им электрики определяют величину разности потенциалов между двумя точками в схемах. Единицей измерения напряжения считается Вольт. Эта величина описывает потенциальную силу элементарных частиц относительно двух разных точек в цепи. Для измерения напряжения щупы измерительного устройства прикладывают к двум контактных местам, относительно которых и производится измерение разности потенциалов. Сопротивление вольтметра должно быть должно быть достаточно большим. Вольтметра бывают переменного и постоянного типа. Если нужно не само численное значения напряжения, а только факт наличия напряжения, то можно использовать обычный светодиодный или неоновый пробник электрика. Если лампочка или светодиод на пробнике светится, это говорит о наличии напряжения, если нет, об отсутствии или обрыве.

Произведение напряжения на силу тока в цепях постоянного тока описывает такой параметр как мощность . Измеряет ее специальный прибор - ваттметр. Единица измерения мощности считается Ватт. Поэтому, устройство для измерения мощности должно работать на принципе совмещения способов измерения силы тока и электрического напряжения. В электромеханических аналоговых ваттметрах имеются две измерительные катушки, одна для напряжения, включена параллельно, а вторая — токовая катушка, подсоединяемая в цепь последовательно. В цифровых ваттметрах данные операции осуществляются логическим методом.

Для измерения сопротивления используется омметр. Т.к сопротивление связанно с напряжением и током, то изменение любого из этих параметров повлияет и на величину сопротивления. Этот принцип треугольника Ома, когда сопротивление напрямую зависит от тока и напряжения. Чем выше сопротивление в цепи, тем ниже сила ток и используется в омметрах. Единице измерения сопротивления считается Ом. Такие величины как емкость, индуктивность, частота больше применяются в электронике. Их измерения требуют более сложных принципов измерения. Но сегодня, существуют недорогие многофункциональные измерители, которые способны достаточно точное измерять все эти электрических величины.


Измерение электрического тока на практике

Измерить значение силы тока, следующего через проводник можно двумя методами. Первый, как уже говорилось выше - разорвать электрическую схему, установить на этом участке мультиметр в режиме измерения тока, переключив последний в положение, соответствующее требуемому диапазону измерения тока и зафиксировать показания устройства. Второй метод - измеряет переменное токовое значение без разрыва цепи. С этой целью применяют очень распространенные в электрике токоизмерительные клещи. Установив переключатель диапазонов в положение измерения силы тока, клещами обхватывают изолированный провод, после чего замеряют. Такой метод отлично подойдет в том случае, когда невозможно пропустить ток, сила которого выше допустимых для данного прибора диапазона.

Следует помнить о том, что любые амперметры при его подключении к разорванному участку цепи прямым способом добавляют в схему дополнительное сопротивление. И не забывайте после процесса измерения силы тока переключать щупы мультиметра на клеммы измерения напряжения, так как можно случайно измерить величину напряжения устройством, у которого внутреннее сопротивление стремится к нулю. Это, вызовет короткое замыкание, и скорей всего выведет ваш мультиметр из строя.

Средства электрических измерений. Измерение напряжения на практике

Непосредственное измерение напряжения осуществляют с помощью касания измерительных щупов вольтметра (мультиметра в режиме вольтметра) к контактам, относительно которых и происходит измерение. Присоединение щупов должно быть параллельно тому месту, где снимаем показания. Необходимо помнить, что для измерения напряжения постоянного и переменного тока используется разные вольтметры (или один мультиметр но в разных режимах). Так как, это абсолютно разные способы измерения, выраженные конструкцией измерительного прибора.

Вольтметр, кроме переключения режимов переменного и постоянного напряжения, имеет и выбор диапазона измерения. Например, если обычному электрику приходится работать с переменным напряжением до 380 вольт. Ему нужен диапазон от 0 до 1000 вольт. Электронщику чаще всего приходится работать с величинами до 24 вольт.

Измерение сопротивления на практике

Почти любой мультиметр позволяет проводить измерения сопротивления в широком диапазоне (от нуля до сотен мегаОм). Для того, что бы выполнить этот тип измерения достаточно установить переключатель в положение «измерение сопротивления» (выбрав требуемый предел). Далее касаемся щупами к концам измеряемого сопротивления и результат сразу высветится на экране.

Существует два вида сопротивления — активное и реактивное. Активным называют обычное электрическое сопротивление, которое имеется в любом в проводнике и не зависит от типа тока. Это сопротивление обусловлено внутренним кристаллическим строением вещества проводника и его способностью пропускать через себя заряды. Реактивное сопротивление возникает в проводниках только при переменном токе. Его значение зависит не только от приложенного напряжения, но и от частоты переменного тока.

Рекомендуем ознакомится: http://www.texnic.ru