Ampermetra un voltmetra komutācijas ķēde
Ampermetros strāva, kas plūst caur ierīci, rada griezes momentu, kas liek kustīgajai daļai novirzīties leņķī, kas ir atkarīgs no šīs strāvas. Šo novirzes leņķi izmanto, lai noteiktu ampērmetra pašreizējo vērtību.
Lai izmērītu strāvu kāda veida enerģijas uztvērējos ar ampērmetru, ir nepieciešams virknē savienot ampērmetru ar uztvērēju, lai uztvērēja un ampērmetra strāva būtu vienāda. Ampermetra pretestībai jābūt mazai salīdzinājumā ar enerģijas uztvērēja pretestību, ar kuru tas ir savienots virknē, lai tā iekļaušana praktiski neietekmētu uztvērēja strāvas lielumu (uztvērēja darbības režīmu). ķēde). Tādējādi ampērmetra pretestībai jābūt mazai, un jo zemāka tā ir, jo lielāka ir tā nominālā strāva. Piemēram, pie nominālās strāvas 5 A ampērmetra pretestība ir ra = (0,008 — 0,4) omi. Ar zemu ampērmetra pretestību arī jaudas zudumi tajā ir nelieli.
Rīsi. 1. Ampermetra un voltmetra savienojuma shēma
Pie nominālās ampērmetra strāvas 5 A jaudas izkliede Pa = Aza2r = (0,2 — 10) VA... Voltmetra spailēm pieliktais spriegums izraisa strāvu tā ķēdē. Pie līdzstrāvas tas ir atkarīgs tikai no sprieguma, t.i. Iv = F (Uv). Šī strāva, kas iet caur voltmetru, kā arī ampērmetru, liek tās kustīgajai daļai novirzīties leņķī, kas ir atkarīgs no strāvas. Tādā veidā katra sprieguma vērtība voltmetra spailēs būs precīzi noteiktas strāvas vērtības un kustīgās daļas griešanās leņķis.
Lai noteiktu spriegumu enerģijas uztvērēja vai ģeneratora spailēs saskaņā ar voltmetra rādījumiem, ir nepieciešams savienot tā spailes ar voltmetra spailēm tā, lai uztvērēja (ģeneratora) spriegums būtu vienāds ar spriegumu voltmetrs (1. att.) .
Voltmetra pretestībai jābūt lielai salīdzinājumā ar enerģijas uztvērēja (vai ģeneratora) pretestību, lai tās iekļaušana neietekmētu izmērīto spriegumu (uz ķēdes darbības režīmu).
Piemērs. Uz ķēdes spailēm ar diviem virknē savienotiem uztvērējiem (2. att.) tiek pievadīts spriegums U= 120 V ar pretestību r1=2000 omi un r2=1000 omi.
Rīsi. 2. Voltmetra ieslēgšanas shēma
Šajā gadījumā pirmajā uztvērējā spriegums U1 = 80 V, bet otrajā U2 = 40 V.
Ja savienosiet voltmetru ar pretestību paralēli pirmajam uztvērējam rv =2000 omi, lai izmērītu spriegumu tā spailēs, tad gan pirmā, gan otrā uztvērēja spriegumam būs vērtība U'1=U'2= 60 V.
Tādējādi, ieslēdzot voltmetru, pirmā uztvērēja spriegums mainījās ar U1 =80 V uz U'1= 60 V, kļūda sprieguma mērīšanā, ieslēdzot voltmetru, ir vienāda ar ((60V — 80V) / 80 V) x 100% = - 25%
Tādējādi voltmetra pretestībai jābūt lielākai, un jo lielāka tā ir, jo lielāks ir tā nominālais spriegums. Pie nominālā sprieguma 100 V voltmetra pretestība rv = (2000 — 50 000) omi. Pateicoties voltmetra lielajai pretestībai, jaudas zudumi tajā ir mazi.
Pie voltmetra nominālā sprieguma 100 V jaudas izkliede Rv = (Uv2/ rv) Kas.
No iepriekš minētā izriet, ka ampērmetram un voltmetram var būt mērīšanas mehānismi vienā ierīcē, kas atšķiras tikai pēc to parametriem. Bet ampērmetrs un voltmetrs ir iekļauti izmērītajā ķēdē dažādos veidos, un tiem ir dažādas iekšējās (mērīšanas) ķēdes.