Измерение сопротивлений. Особых трудностей здесь нет. Надо только помнить, что при измерении сопротивления высокоомных резисторов нельзя касаться пальцами, одновременно обоих выводов, иначе омметр покажет сопротивление меньше фактического — скажется электрическая проводимость кожи.
Измерение напряжений. Вольтметр, как уже говорилось в первом разделе книги, подключают параллельно тому участку цепи, на котором хотят измерить падение напряжения. Но вольтметр также обладает некоторым, вполне определенным, входным сопротивлением. Это сопротивление тем больше, чем больший предел измерений выбран. Однако каким бы большим оно не было, подключение вольтметра уменьшает сопротивление проверяемого участка цепи и тем самым снижает падение напряжения на нем.
Измерение токов. Включение измерительного прибора в проверяемую электрическую цепь в той или иной степени изменяет режим работы этой цепи и порождает погрешности измерения.
Как известно, измерить какую-либо электрическую величину абсолютно точно невозможно. Попробуйте, например, измерить несколько раз одно и то же напряжение одним и тем же вольтметром — результаты будут немного различными. Происходит это потому, что градуировка прибора не остается постоянной (пусть даже в небольших пределах), условия измерений, хотя и незаметно, но все же разнятся, да и человек, производящий измерения, каждый раз отсчитывает показания прибора чуть-чуть иначе.
Перед сборкой радиоприемника, усилителя звуковой частоты для воспроизведения механической записи или какого-либо другого транзисторного устройства рекомендуется обязательно проверить транзисторы на работоспособность. Необходимость в такой проверке обусловлена значительным разбросом параметров транзисторов, что связано со сложной технологией изготовления полупроводниковых приборов.
В радиолюбительской практике наибольшее распространение получили так называемые конденсаторные частотомеры, действие которых основано на измерении среднего значения тока зарядки или разрядки образцового конденсатора, перезаряжаемого напряжением переменного или пульсирующего тока.
Для измерения сопротивления резисторов, участков цепей, обмоток дросселей и трансформаторов и т. д. используют омметры. Схема простейшего однопредельного омметра показана на рис. 13, а. Она напоминает схему вольтметра постоянного тока. Суммарное сопротивление резисторов RB и R0 выбрано таким, что при Rx=0, т. е. при замкнутых накоротко зажимах «Rx»,
стрелка прибора РА отклоняется на всю шкалу. Резистором R0, называемым резистором установки нуля, компенсируют уменьшение напряжения разряжающегося источника питания. С его помощью стрелку прибора устанавливают точно на последнюю отметку, т. е. на нуль шкалы омметра. Делают это при замкнутых накоротко зажимах «Rx».
В ряде случаев то или иное напряжение в цепях усилителей звуковой частоты, радиоприемников, телевизоров или других радиотехнических устройств можно измерить только вольтметром с относительно большим входным сопротивлением. Необходимость в таком вольтметре возникает, например, при работе с транзисторной аппаратурой, в которой напряжения малы и приходится пользоваться низковольтными пределами измерения. В подобных случаях вольтметры, созданные на базе приборов магнитоэлектрической системы, так сильно шунтируют контролируемую цепь, что результаты измерений не соответствуют истинным напряжениям. Измерять напряжения в таких цепях можно только электронным, например транзисторным, вольтметром, представляющим собой сочетание прибора магнитоэлектрической системы и транзисторного усилителя измеряемых напряжений. Входное сопротивление такого прибора определяется входным сопротивлением его усилителя и может быть от сотен килоом до нескольких мегаом. К прибору магнитоэлектрической системы, используемому в электронных вольтметрах, не предъявляется особенно высоких требований по току полного отклонения — он может быть рассчитан на ток 100...300 мкА и даже больше.
Для измерения напряжения источника питания, падения напряжения на резисторе или каком-либо участке электрической цепи вольтметр подключают параллельно, как показано на рис. 7. Однако если в качестве вольтметра используется прибор магнитоэлектрической системы, то измерять им можно только очень малые напряжения. В самом деле, ведь для того, чтобы стрелка прибора отклонилась на всю шкалу, достаточно напряжения всего несколько десятых долей вольта. Для прибора с током полного отклонения 1И == 100 мкА и сопротивлением рамки RH=1000 Ом это напряжение
Для измерения тока, текущего в электрической цепи, измерительный прибор РА включают последовательно (рис. 4), т. е. в разрыв цепи, чтобы через прибор шел весь измеряемый ток. При этом надо помнить, что измеряемый ток не должен превышать тока полного отклонения стрелки измерительного прибора 1„, иначе стрелка будет «зашкаливать», измерения станут невозможными и даже опасными — измерительный механизм прибора может выйти из строя.
Для измерения тока, превышающего ток 1„ прибора, параллельно ему включают резистор Ru, (рис. 5). В этом случае измеряемый ток идет не только через измерительный прибор РА, например микроамперметр, но и через резистор Rm, называемый в данном случае шунтом, причем доля тока, протекающего через него, тем больше, чем меньше его сопротивление по сравнению с сопротивлением рамки прибора R„. В результате ток через измерительный прибор уменьшается и стрелка прибора отклоняется на меньший угол.
Для непосредственного отсчета значений токов, напряжений и сопротивлений в измерительных приборах, например в авометрах, используют стрелочные измерители тока. Виды измерений при этом разные, а индикатор, по отклонению стрелки которого оценивают ту или иную электрическую величину, один. В качестве таких индикаторов обычно используют приборы так называемой магнитоэлектрической системы, обладающие по сравнению с электроизмерительными приборами других систем более высокой чувствительностью и имеющие равномерную шкалу.
Внешний вид одного из приборов магнитоэлектрической системы — микроамперметра М24 и схематическое устройство измерительного механизма этой системы показаны на рис. 1. Основным элементом измерительного механизма является рамка. Ее обмотка намотана изолированным проводом на прямоугольном каркасе из тонкого картона, пропитанного лаком, или фольги. Удерживаясь на полуосях — кернах, рамка может поворачиваться в зазоре между полюсами сильного постоянного магнита и цилиндрическим сердечником, В этом зазоре создается равномерное магнитное поле, являющееся непременным условием равномерности шкалы прибора. На рамке закреплена легкая стрелка. Выводами обмотки рамки служат тонкие спиральные пружины, удерживающие ее в исходном положении, при котором стрелка находится напротив нулевой отметки шкалы.