Як виміряти змінний струм і напруга

Вимірювання змінного струму і напруги може проводитися безпосередньо вимірювальними приладами будь-якого принципу дії, за винятком магнітоелектричного. Магнітоелектричні прилади можуть бути використані після перетворення змінного струму в постійний.

Прилади різного принципу дії мають свої переваги і недоліки, різні частотні і температурні діапазони, різну чутливість до перешкод і механічних впливів та ін. Знання цих параметрів необхідно для правильного вибору вимірювального приладу.

Для розширення меж вимірювання змінної напруги замість активних додаткових опорів іноді застосовують ємнісні.

Вимірюється напруга U створює в конденсаторі струм I = jwCU, який може бути визначений амперметром електромагнітної системи. Однак при наявності вищих гармонік порушується пряма пропорційність між струмом і напругою, тому замість додаткового конденсатора воліють ємнісний дільник, а вимір виробляють електростатичним, ламповим або цифровим вольтметром.

При безпосередньому включенні вимірювального приладу повинні дотримуватися ті ж вимоги, що і при вимірюванні постійного струму і напруги.

Для вимірювання великих змінних струмів і напруг часто використовують вимірювальні трансформатори струму і напруги. Трансформатори напруги підключають паралельно вимірюваного ланцюга, і працюють вони в режимі, близькому до холостого ходу, трансформатори струму включають послідовно в вимірювальну ланцюг, і працюють вони в режимі, близькому до короткого замикання.

При вимірюванні за допомогою трансформаторів струму і напруги повинні бути виконані наступні вимоги:

1) номінальну напругу первинної обмотки трансформатора струму (напруги) має бути не менше напруги в вимірюваної ланцюга;

2) номінальний струм I а (напруга Uн) вимірювального приладу повинен бути не менше номінального струму I2н (напруга U2н) вторинної обмотки трансформатора; зазвичай вони збігаються.

Перерахункових коефіцієнт приладу:

де I1н (U1н) - номінальний струм (напруга) первинної обмотки трансформатора струму (напруги); k - коефіцієнт схеми; N - максимальне показання за шкалою приладу. Для випадків Іа = I2н або Uв = U2н

Значення коефіцієнта схеми для різних схем приєднання вимірювальних приладів для трансформаторів напруги наведені на малюнку.

3) номінальне навантаження трансформатора в прийнятому класі точності повинна бути не менше навантаження, що підключається до трансформатора. Номінальний опір навантаження, для трансформатора струму найбільше, а для трансформатора напруги - найменше, вказуються в паспорті на трансформатор і визначають той опір, який можна включити у вторинну обмотку трансформатора без збільшення похибки вище допустимої.

4) при роботі з фазочувствительного приладами необхідно стежити за порядком включення обмоток трансформатора Зміна порядку тягне за собою поворот відповідного вектора на 180 °.