Напряжения высоких и низких частот измеряют электронными вольтметрами.

Оценить переменный ток и напряжение можно по их амплитудному 1т и Um, среднеквадратичному, или действующему /д и t/д, и средневыпрямленному 1ср и Ucp значениям. В электротехнике наиболее часто производят оценку по действующему значению.

При синусоидальной форме напряжения его действующее значение (рис. 24, а) [/д= [/тД/ = 0,707 [/„, а средневыпря-мленное при одно- и двухполупериодном выпрямлении (рис. 24, б) t/cp = UJn = 0,318[/„ и t/cp = 2UJn = 0,637t/„ (коэффициенты определены математически, исходя из условия равенства приведенных на рис. 24, а, б заштрихованных фигур и соответствующих им прямоугольников). Коэффициент формы Кф напряжения определяют как отношение действующего напряжения к средневыпрямленному и при синусоидальном напряжении Кф = С/д/С/ср = 0,707t/m/0,637[/m = 1,11. При других формах напряжения он может иметь другие значения.

Действующие переменные токи и напряжения измеряют электромагнитными приборами, которые могут быть щитовыми или переносными. Щитовые амперметры и вольтметры имеют один предел измерений, а переносные могут быть многопредельные, для чего переключаются секции катушки измерительного механизма. Так, два предела измерений можно получить, переключая две секции катушки с последовательного соединения на параллельное. Для расширения пределов измерений однопредельных амперметров используют измеритель-

Рис. 24. Действующее (а) и средневыпрямленное! меняые напряжения синусоидальной фор/

пере-

иь# трансформатор тока. Примененне шунтов возможно то ко в высокочувствительных щжборах. Для расширения преда-лов измерений однопредельных вольтметров используют беэ-реактнвные добавочные резисторы или измерительный трансформатор напряжения.

Кроме того, действующие переменные токи и напряжения измеряют электродинамическими переносными амперметрами и вольтметрами с одним или несколькими пределами измерений. Неподвижную и подвижную катушкн вольтметров н высокочувствительных амперметров соединяют последовательно, а низкочувствительных амперметров-параллельно. Расширяют пределы измерений однопредельных вольтметров и амперметров так же, как электромагнитных приборов. Широко используются амперметры на два предела измерений, которые получают последовательным или параллельным соединением неподвижной и подвижной катушек. Многопредельные вольтметры имеют несколько добавочных резистров, выполненных в виде намотки манганиновой проволоки иа, каркас из изоляционного материала.

При повышении частоты переменного тока реактивные со-Цротивления измерительных приборов изменяются и возникают резонансные явления. Например, амперметр, эквивалентная схема которого показана на рис. 25, имеет собственные индуктивность La и емкость Са, а также емкости С между зажимами и корпусом, которые хотя и невелики, но оказывают влияние на высоких частотах. При этом емкостные сопротивления уменьшаются, а индуктивное-возрастает, вое большая часть измеряемого тока минует прибор и растет частотная погрешность. Собственные индуктивность и емкость амперметра являются колебательным контуром, поэтому резонансные явления на частотах, близких к резонансной, значительно искажают показания. Таким образом, на высоких частотах следует использовать приборы, имеюпще малые собственные емкости и индуктивности.

Для какого конкретного прибора обычно указывается частотный диапазон, в котором его можно щшмшять с наибольшей допустимой частотной погрешностью. При измерениях на ностоянном токе и переменном промышленной частота 50 Гц

i-------II---4

ная схема амперметра

место включения амперметра в цепь значения не имеет. Пря измерениях на высокой частоте следует включать амперметр в участки цепи, имеющие соединение на корпус (рис 26), тогда действие емкости между одним зажимом и корпусом исключается, а вторая оказывается соединенной параллельно емкости прибора Сд. П{Я1 этом ток утечки незначителен, поскольку он возникает под действием весьма малой разности потенциалов между зажимами прибора.

При измерениях напряжений высоких частот основное влияние оказывает входная емкость Сю электронного вольтметра (рис. 27), шунтирующая его входное сопротивление Rja, а также собственная индуктивность подводящих проводов 1щров-При возрастании частоты переменного тока уменьшается реактивное сопротивление входной емкости, возрастает ток утечки через нее, что вызывает снижение показаний вольтметра. Поскольку входные сопротивления вольтметров очень велики (порядка единиц и десятков мегаом), то даже небольшие входные емкости вызывают значительные частотные погрешности. Индуктивность подводящих проводов LnpoB и входная емкость представляют собой пдследовательш>1Й колебательный контур, поэтому на высоких частотах, близких к резонансной, показания вольтметра будут завышены.

Для уменьшения частотной погрешности и расширения диапазона частот входную часть вольтметра конструируют так, чтобы снизить входную емкость и уменьшить длину подводящих проводов, в некоторых конструкциях вольтметров входной частью служит истоковый, эмиттерный или катодный повторитель, имеющий большое входное и малое выходное сопротивление, который монтируют в выносной головке, соединенной с прибором кабелем 0,5-1 м. Выносную головку пртближают вплотную к объекту измерений, что резко снижает длину подводящих проводов. Такая конструкция позволяет

Рис. 26. №ипочение амперметра при шкянях иа вы-сокой частоте

Рис 27. Эквивалентная входной части элепроявого вольтметра перемеявого тока