Термоэлектрические измерительные приборы.

Принцип их действия основан на явлении выделения тепла на проводнике, по которому протекает электрический ток.

(1)

(2)

(3)

В данном приборе проволока 2, по которой протекает ток, расположена в герметичной стеклянной емкости 1, причем к проволоке прикреплена миниатюрная термопара 3 (термоэлектрический преобразователь), которая представляет собой две тонкие проволоки, изготовленные из различных металлов, спаянных друг с другом. Свободные концы проволоки подключены к вольтметру постоянного тока 4 магнитоэлектрической системы. Возникающая ЭДС (∆Е) на свободных концах термопары, как видно из приведенных формул, определяется квадратом силы тока.

В формуле (1) ∆t – изменение температуры проволоки при протекании через нее тока; К – коэффициент, зависящий от материалов и параметров проволоки.

В формуле (2) К - коэффициент преобразования термопары.

Классы точности Λ = 0,1÷4.

Важным свойством этих измерительных устройств является то, что они позволяют измерять силу тока как постоянного, так и переменного.

Электронные аналоговые измерительные приборы.

Они, как правило, представляют собой вольтметры, которые с помощью специальных входных цепей позволяют измерять ток и сопротивление.

Во всех представленных схемах входная цепь 1 выполняет функции деления напряжения или в амперметрах и омметрах. Она скоммутирована так, что позволяет вольтметрам измерять значение тока при сопротивлении.

а) – аналоговый вольтметр постоянного тока. Сигнал, поступающий из входной цепи, усиливается усилителем постоянного тока 2, а затем посылается на магнитоэлектрический милливольтметр.

б) и в) – аналоговые вольтметры переменного тока.

В схеме б) сигнал переменного тока предварительно преобразуется в сигнал постоянного тока с помощью выпрямителя 4, а затем усиливается и подается на магнитоэлектрический милливольтметр.

В схеме в) первоначальный сигнал переменного тока усиливается в усилителе переменного тока 5, а затем выпрямляется и посылается к магнитоэлектрическому милливольтметру.

Схема б) хороша тем, что позволяет измерять сигналы практически любой частоты, однако из-за наличия выпрямителя 4 (обычно диодного), который имеет определенный порог чувствительности, данная цепь имеет ограниченную чувствительность, т.е. не позволяет измерять сигналы малого напряжения.

Схема в) напротив позволяет измерять малые сигналы, т.к. поступающий к выпрямителю сигнал предварительно усиливается. Однако эта схема имеет ограничение по частоте, т.к. любой усилитель переменного тока 5 имеет определенный частотный диапазон, в котором усиление происходит без погрешности.

Класс точности Λ = 0,5÷3. Измеряемый диапазон 10 - 100000 В.

Рис.а

Рис.б

Рис.в