8.6 Особенности измерения силы токов
Существует ряд методов измерения силы токов в электрических цепях:
кроме прямых измерений, широко используются косвенные измерения.
Прямое измерение силы тока. В этом случае амперметр включают последовательно в разрыв электрической цепи (рис. 8.18, а), в которой производится измерение силы тока.
Включение в исследуемую цепь амперметра искажает результат измерения. В частности, наличие в схеме рис. 8.18, а амперметра с внутренним сопротивлением Ra приведет к тому, что вместо силы тока Ix = U /R, который протекал в этой цепи без амперметра, после его включения потечет ток:
I1 = U/ R + Ra
Абсолютная погрешность измерения △I = Ix – I1 будет тем больше, чем выше внутреннее сопротивление амперметра Ra .
Измерение силы тока косвенным методом с помощью электронных вольтметров. Поскольку между напряжением и током в электрической цепи имеется линейная связь (согласно закону Ома), то ток может быть измерен косвенным методом с помощью схемы, показанной на рис. 8.18, б. При этом, измерив вольтметром напряжение на сопротивлении эталонного резистора Rэ силу тока находим по формуле:
Ix = Uэ / Rэ
где Uэ — напряжение, измеренное вольтметром; Ix — ток, подлежащий опре- делению; Rэ — активное эталонное сопротивление известного номинала.
Однако при измерении малых токов подобная методика может оказать неприемлемой. В этом случае в измерительных приборах применяется cxeма входного усилительного каскада с достаточно малым входным сопротивлением.Одним из вариантов такого каскада может служить преобразователь тока в напряжение.
Особенности измерений малых токов и напряжений. Рассмотренные способы измерения напряжения или токов малых уровней основаны, главным образом, на применении усилителей. Для усиления малых сигналов требуется иметь усилитель с большим коэффициентом усиления. Современный уровень развития электронной техники позволяет успешно решить эту задачу. Поэтому не коэффициент усиления, а внутренние шумы источника и усилителя исследуемого сигнала определяют предельно достижимый порог чувствительности при измерении малых уровней сигналов.