La capitolul 1 au fost expuse date sumare cu privire la măsurarea curent uhu şi tensiunii. Există o varietate întreagă de aparate electrice de măsurat, însă noi ne vom ocupa numai de cele mai simple şi folosite cel mai mult în practică. Nici un aparat de măsurat nu dă rezultate absolut precise. Diferenţa dintre indicaţiile aparatului şi valorile reale poartă denumirea de eroare a aparaUihu.. Se obişnuieşte ca eroarea aparatului sa fie exprimată în procente faţă de indicaţiile maxime ale aparatului. Dacă cu ajutorul unui voltmetru de 200 V a fost măsurată o tensiune de 40 V, iar voltmetrul a inidicat numai 33 V, atunci eroarea măsurării este de 2 V, dar faţă de indicaţia maximă a aparatului (200 V) ea este nurnai de 1 % .
Toate aparatele electrice de măsurat se împart în cinci clase, în funcţie de mărimea erorii. Fiecare clasă este reprezentată prin mărimea erorii exprimată în prfr* cente. Cele mai precise aparate, de laborator sînt de clasa 0,2 sau 0,5. Aparatele tehnice bune fac parte din clasa I sau 1,5. Există şi aparate de mai mică preeizie, de clasa 2,5. Deci, un aparat de clasa 1,5 dă o eroare de cel mult 1,5%; aparatele cu o eroare de peste 2,5% nu sînt clasificate. Scalele aparatelor pot fi uniforme, avînd pe toată lungimea diviziuni egale, şi neuniforme, la care diviziunile sînt mai dese la început şi uneori la sfîrşit. Măsurătorile obţinute la începutul scalei, daeă aceasta nu este uniformă, vor fi mai puţin precise.
In timpul măsurării nu sînt admise erori la citirea indicaţiilor aparatului. In acest scop, trebuie folosită noţiunea numită valoarea diviziunii scalei. Ea poate fi. lămurită prin exemplul următor. Se presupune că un miliampermetru de 100 mA are o scală cu 20 diviziuni. In acest caz, fiecare diviziune corespunde cu 5 mA. Aceasta va fi valoarea diviziunii. Dacă în timpul măsurării indicatorul unui astfel de aparat va devia cu 3 diviziuni, înmulţind numărul diviziunilor cu valoarea unei diviziuni, adică înmulţind 3 cu 5, vom obţine valoarea curentului de 15 mA. Folosind un aparat de măsurat oarecare, trebuie mai întîi sa stabilim valoarea diviziunilor.
Să analizăm acum mai amănunţit folosirea ampermetrelor, miliampermetrelor şi voltmetrelor.
După cum se ştie, ampermetrul sau miliampermetru”! se conectează de obicei în serie în circuit, iar prin el trece tot curentul măsurat. Conectarea ampermetrului în circuit nu trebuie să schimbe simţitor rezistenta circuitului, căci astfel se va schimba valoarea curentului. De aceea, ampermetrele au totdeauna o rezistenţă mică, de sutimi sau zecimi de ohmi, iar zistenţa miliampermetrelor nu depăşeşte cîţiva ohmi. Ampermetrul sau miliampermctrul în niciun caz nu trebuie conectat direct la sursa de curent, deoarece datorită faptului că aparatul are o rezistenţă mică, se va produce un scurtcircuit, curentul va creşte şi aparatul se va arde.
Uneori, se iveşte nevoia de a mări limitele indicaţiilor ampermetrului sau miliampermetrului (de exemplu, piu, dacă există un ampermetru care măsoară un curent pînă la I A şi este nevoie de măsurat un curent cu o valoare pînă la 10 A). In asemenea cazuri se recurge la şuntarea ampermetrului. In paralel cu ampermetrul se leagă un şunt (fig. 51), acesta fiind o rezistenţă care este de cîteva ori mai mică decît rezistenţa ampermetrului. în exemplul de faţă şuntul trebuie să lase să treacă prin el un curent de 9 A, atunci cînd prin ampermetru trece un curent de .1 A, adică la un curent total de 10 A. In acest caz, curentul din ampermetru va fi de zece ori mai mic decît curentul efectiv din circuit. Aşa dar, putem spune că limitele indicaţiilor ampermetrului au fost mărite de zece ori. Pentruca curentul din sunt să fie de nouă ori mai mare decît curentul din ampermetru, trebue conectat un şunt cu o rezistenţă de nouă ori mai mică decit rezistenţa ampermetrului.
Dacă rezistenţa şuntului trebue să fie mică, se foloseşte ca şunt o bucată de sîrmă groasa sau o placă metalică îndoită în zig-zag. Este preferabil ca şuntul să fie confecţionat din metal, care îşi schimbă foarte puţin rezistenţa la variaţia temperaturii (de exemplu din manganin). Şuntul poate fi montat, fie în interiorul aparatului, fie în afara lui. In fig. 51 a şi b este reprezentată legarea corectă şi greşită a şuntului. Fiecare ampermetru poate fi universal, măsurînd cu el curenţi cu valori diferite în cazul cînd avem pentru el şunturi diferite. Trebuie însă să ţinem seamă că şuntul îngăduie numai mărirea limitelor indicaţiilor. A micşora aceste limite, adică a face ca ampermetru! să fie mai sensibil şi să dea o deviere mai mare la un curent mai mic este imposibil.
Pentru măsurarea tensiunii dintre două puncte oarecare din circuit, voltmetrul este conectat între aceste două puncte. Cu alte cuvinte, voltmetrul este conectat în paralel cu sectorul din circuit în care trebue măsurată tensiunea. Conectarea voltmetrului nu trebue să schimbe simţitor regimul circuitului,, adică curentul din circuit nu trebue să se mărească simţitor la conectarea voltmetrului. De aceea spre deosebire de ampermetru, voltmetrul are totdeauna o rezistenţă mare. Cu cît voltmetrul are o rezistenţă mai mare, cu atît el este de calitate mai bună.
Rezistenţa majorităţii voltmetrelor este de mii şi zeci de mii de ohmi. Voltmetrele cu o rezistenţă de sute de ohmi sunt de calitate proastăj Cînd sursa de: curent are o rezistenţă interioară mare, iar rezistenţa exterioară a circuitului este şi ea mare, un voltmetru cu o rezistenţă de mii şi zeci de mii de ohmi nu poate fi folosit la măsurat. Rezistenţa unui voltmetru de calitate bună, folosită la măsurători pentru aparatele de radio;, trebuie să fie de aproximativ 10 000 ohrni pentru fiecare volt pe scală. In practică, este de multe ori necesar să se mărească limitele indicaţiilor voltmetrului pentru a măsura tensiuni mai mari decît acelea pentru care este prevăzut voltmetrul. Limitele indicaţiilor voltmetrului sînt mărite cu ajutorul rezistenţelor adiţionale conectate în serie cu voltmetrul (fig.52).
Să presupunem, de exemplu, că avem un voltmetru de 30 V, care trebue adaptat pentru măsurarea unei tensiuni pînă la 300 V. In acest scop, trebue mărite limitele indicaţiilor lui de zece ori. In acest caz, rezistenţa adiţională trebue să aibă o mărime în aşa fel, încît din întreaga tensiune de 300 V să revină voltmetrului 30 V, iar restul de 270 V să fie luată de rezistenţa adiţională. Deoarece 270 V reprezintă de nouă ori 30 V, rezistenţa adiţională trebuie să fie de nouă ori mai mare decît rezistenţa voltmetrului.
Folosind cîteva rezistenţe adiţionale diferite, voltmetrul poate fi folosit deobicei la măsurarea cîtorva tensiuni diferite mult mai mari (fig. 53). Limitele indicaţiilor voltmetrului nu pot fi micşorate, adică voltmetrul nu poate fi făcut mai sensibil. Rezistenţele adiţionale la voltmetre se fabrică din sîrmă de reostat subţire. In. cel mai simplu caz pot fi folosite bineînţeles şi rezistenţe chimice. Rezistenţele adiţionale sînt aşezate în interiorul aparatului sau înafara lui (rezistenţe adiţionale exterioare).
Trebue avut în vedere faptul că între construcţia voltmetrului şi miliampermetrului nu există o deosebire principială. Orice miliampermetru poate fi transformat în voltmetru, conectînd la el în serie o rezistenţă adiţională.Este de dorit ca miliampermetrul să fie destinat pentru măsurarea unui curent slab. In acest caz, voltmetrul va avea o rezistenţă mare. Aşadar, orice miliampermetru cu şunturi sau cu rezistenţe adiţionale, poate servi ca voltmiliampermetru universal pentru măsurarea diferiţilor curenţi şi tensiuni.
Articole din aceasi publicatie
