Dari alat ukur untuk arus dan tegangan searah, kesalahan pengukuran terkecil diberikan oleh kompensator (potensiometer) arus searah. Misalnya, kompensator tipe P332 memiliki kelas akurasi 0,0005 dan memungkinkan Anda mengukur EMF dan tegangan konstan dalam kisaran dari 10 nV hingga 2,1211111 V. Arus searah diukur secara tidak langsung menggunakan kompensator menggunakan kumparan hambatan listrik. Saat menggunakan kumparan hambatan listrik tipe R324 dengan kelas akurasi 0,002 dan kompensator tipe R332, arus dapat diukur dengan kesalahan tidak lebih dari ± 0,0025%. Kompensator digunakan untuk pengukuran akurat arus searah, EMF dan tegangan dan untuk verifikasi instrumen pengukuran yang kurang akurat.
Cara paling umum untuk mengukur arus dan tegangan searah adalah amperemeter (mikro, mili-, kiloammeter) dan voltmeter (mikro, mili, kilovolt meter), serta instrumen universal dan gabungan (misalnya, mikrovolt-nanoammeter, nanovoltammeter , dll). ).
Untuk mengukur nilai arus dan tegangan searah yang kecil dan menengah, perangkat digital dan magnetoelektrik paling banyak digunakan. Pengukuran arus searah yang tinggi biasanya dilakukan oleh kiloammeter magnetoelektrik menggunakan shunt eksternal, dan arus yang sangat tinggi - dengan menggunakan transformator DC. Untuk mengukur tegangan konstan yang besar, kilovoltmeter magnetoelektrik dan elektrostatik digunakan. Amperemeter dan voltmeter elektrodinamik jarang digunakan untuk pengukuran teknis arus dan tegangan di sirkuit DC. Mereka lebih sering digunakan sebagai instrumen teladan dalam verifikasi alat ukur kelas akurasi yang lebih rendah, bersama dengan instrumen digital dan magnetoelektrik kelas akurasi tinggi.
Pengukuran arus dan tegangan bolak-balik.
Pengukuran arus dan tegangan bolak-balik didasarkan pada standar khusus keadaan, yang mereproduksi kekuatan arus 0,01-10 A dalam rentang frekuensi 40-1 10 5 Hz, dan standar khusus keadaan, yang mereproduksi tegangan 0,1-10 V dalam rentang frekuensi 20¸3 × 10 7 Hz.
Alat kerja untuk mengukur arus dan tegangan bolak-balik adalah amperemeter (mikro, mili, kiloammeter), voltmeter (mikro, mili, kilovoltmeter), kompensator AC, alat universal dan gabungan, serta alat perekam dan osiloskop elektronik. Saat mengukur arus dan tegangan bolak-balik, nilai efektif, amplitudo, rata-rata diperbaiki, rata-rata, dan sesaat dapat diukur. Dalam praktik pengukuran listrik, paling sering diperlukan untuk mengukur arus dan tegangan bolak-balik sinusoidal, yang dicirikan oleh nilai efektif. Oleh karena itu, sebagian besar alat ukur untuk arus dan tegangan bolak-balik dikalibrasi dalam nilai efektif untuk kurva arus atau tegangan sinusoidal.
Arus bolak-balik kecil diukur dengan instrumen digital, elektronik dan penyearah, tegangan bolak-balik kecil diukur dengan voltmeter elektronik.
Arus bolak-balik lebih dari satu kiloampere dan tegangan bolak-balik lebih dari satu kilovolt diukur menggunakan transformator arus atau tegangan pengukur eksternal dengan perangkat elektromagnetik, penyearah dan elektrodinamik. Pengukuran tegangan bolak-balik tinggi (hingga 75 kV) dengan koneksi langsung alat ukur memungkinkan untuk melakukan kilovoltmeter elektrostatik, misalnya, kilovoltmeter tipe C100. .
Dalam rentang frekuensi terluas, saat mengukur arus bolak-balik, perangkat termoelektrik dan elektronik bekerja, dan saat mengukur tegangan bolak-balik, perangkat elektronik dan elektrostatik. Voltmeter termoelektrik digunakan secara terbatas karena daya yang besar yang mereka konsumsi dari rangkaian pengukuran. Perangkat elektrodinamik dan elektromagnetik beroperasi dalam rentang frekuensi tersempit. Batas atas rentang frekuensi mereka biasanya tidak melebihi beberapa kilohertz. Hubungan antara rentang nilai terukur dan rentang frekuensi untuk berbagai alat ukur berbeda. Namun, pola umum dapat ditunjukkan: dengan peningkatan nilai nilai yang diukur, batas atas rentang frekuensi berkurang. Pada saat yang sama, pola lain diamati: dengan meningkatnya frekuensi, kesalahan pengukuran meningkat.
Saat mengukur nilai efektif arus dan tegangan bolak-balik, bentuk kurva yang berbeda dari kurva sinusoidal, muncul kesalahan tambahan. Yang paling tidak sensitif terhadap perubahan bentuk kurva arus dan tegangan bolak-balik adalah perangkat termoelektrik, elektrostatik, dan elektronik.
Pengukuran paling akurat dari nilai efektif arus dan tegangan sinusoidal dapat dilakukan dengan perangkat elektrodinamik, perangkat digital, dan kompensator AC. Namun, kesalahan pengukuran arus dan tegangan bolak-balik lebih besar daripada kesalahan langsung.
Fitur pengukuran arus dan tegangan di sirkuit tiga fase. Dalam kasus umum, dalam sirkuit tiga fase asimetris, jumlah alat ukur yang diperlukan untuk arus dan tegangan sesuai dengan jumlah nilai yang diukur, jika setiap nilai yang diukur diukur dengan perangkatnya sendiri. Saat mengukur dalam sirkuit tiga fase simetris, cukup untuk mengukur arus atau tegangan hanya dalam satu saluran (fase), karena dalam hal ini semua arus dan tegangan linier (fase) sama satu sama lain. Hubungan antara arus dan tegangan saluran dan fasa tergantung pada skema sambungan beban: Pada rangkaian tiga fasa yang tidak seimbang, saat mengukur arus dan tegangan menggunakan trafo instrumen, Anda dapat menghemat jumlah trafo instrumen yang digunakan. Untuk contoh pada gambar. skema untuk mengukur tiga arus linier menggunakan dua transformator arus pengukur ditunjukkan, dan pada gambar. skema serupa untuk mengukur tegangan linier. Sirkuit ini didasarkan pada hubungan yang diketahui untuk sirkuit tiga fase: I A + I B + I C = 0, Akibatnya, -I C = I A + I B; dan UAB+UBC+UCA=0 Akibatnya, -U CA =U AB +U BC.. Harus diingat bahwa untuk penjumlahan arus yang benar, perlu untuk memantau koneksi yang benar dari klem generator dari transformator pengukur. Sambungan terminal generator yang salah dari salah satu transformator (di sirkuit primer atau sekunder) akan menyebabkan perubahan fase salah satu arus yang dijumlahkan dan hasilnya akan salah.
Rangkaian pengukuran tegangan line-to-line bekerja dengan cara yang sama. Sirkuit serupa dapat digunakan untuk mengukur arus dan tegangan fasa. Untuk mengukur arus dan tegangan di sirkuit tiga fase, Anda dapat menggunakan alat ukur untuk besaran ini, yang dirancang untuk sirkuit fase tunggal. Selain itu, perangkat khusus dibuat untuk mengukur dalam sirkuit tiga fase, yang memungkinkan Anda melakukan pengukuran yang diperlukan dengan cepat dan mudah.
Mengukur nilai rata-rata penyearah dan amplitudo arus dan tegangan sinusoidal tidak menimbulkan kesulitan, karena nilai-nilai ini secara unik terkait dengan nilai efektif sinusoidal. . Untuk pengukuran arus dan tegangan rata-rata yang diperbaiki, yang bentuknya berbeda dari sinusoidal, perlu menggunakan alat ukur dengan sinyal keluaran, yang ditentukan oleh nilai rata-rata yang diperbaiki dari kuantitas input. Sarana tersebut termasuk penyearah dan beberapa perangkat elektronik dan digital. Saat mengkalibrasi sarana ini dalam nilai efektif sinusoidal, nilai rata-rata yang terukur ditemukan dengan membagi pembacaan instrumen dengan koefisien 1,11 Kesalahan dari perubahan bentuk kurva arus dan tegangan untuk perangkat ini adalah semakin kecil, semakin lebar rentang frekuensinya. Untuk mengukur nilai amplitudo arus dan tegangan, yang bentuk kurvanya berbeda dari sinusoidal, perlu menggunakan alat ukur, yang sinyal keluarannya ditentukan oleh nilai amplitudo dari nilai input. Alat-alat ini termasuk beberapa perangkat elektronik. Saat mengkalibrasi perangkat ini dalam nilai arus sinusoidal, nilai amplitudo yang diukur ditemukan dengan mengalikan pembacaan perangkat dengan faktor bentuk. Untuk mengukur amplitudo arus dan tegangan berdenyut, perangkat elektronik berdenyut digunakan.
Nilai rata-rata arus atau tegangan bolak-balik mencirikan komponen langsung yang terkandung dalam arus atau tegangan yang diukur. Untuk mengukur nilai rata-rata arus dan tegangan bolak-balik, perangkat magnetoelektrik biasanya digunakan.
Nilai sesaat dari arus dan tegangan bolak-balik diukur dengan alat perekam dan osiloskop elektronik.
Pengukuran daya, energi dan besaran listrik
Umum intelijen. Saat ini, perlu untuk mengukur daya dan energi arus searah, daya aktif dan energi arus bolak-balik satu fasa dan tiga fasa, daya reaktif dan energi arus bolak-balik tiga fasa, nilai daya sesaat, serta jumlah listrik dalam rentang yang sangat luas. Akurasi pengukuran daya DC dan AC yang diperlukan berbeda untuk rentang frekuensi yang berbeda. Untuk arus industri satu fasa dan tiga fasa langsung dan bolak-balik, kesalahan harus berada dalam: (0,01-0,1)%; pada frekuensi ultrahigh, kesalahan bisa lebih tinggi dari ± (1-5%).
Pengukuran daya reaktif sangat penting secara praktis hanya untuk konsumen listrik yang besar, yang selalu ditenagai oleh arus bolak-balik tiga fase. Batas bawah pengukuran daya reaktif arus bolak-balik tiga fasa berada pada level beberapa var, dan batas atas sekitar 10 6 var. Kesalahan pengukuran daya reaktif harus dalam ± (0,1-0,5)%.
jarak pengukuran energi listrik ditentukan oleh rentang arus dan tegangan pengenal (maksimum). Untuk energi yang dikonsumsi oleh berbagai perangkat listrik, batas bawah rentang pengukuran arus adalah sekitar 10 -9 A, dan tegangan 10 -6 V. Namun, tidak ada alat ukur untuk mengukur secara langsung energi rendah dan energi kecil tersebut. nilai ditentukan dengan metode tidak langsung (misalnya, daya dan waktu yang ditentukan). Batas atas rentang pengukuran arus mencapai 10 4 A, dan tegangan - 10 6 V. Kesalahan yang diizinkan dalam pengukuran energi harus dalam ± (0,1-2,5)%.
Pengukuran energi reaktif hanya diperlukan untuk sirkuit tiga fase industri. Oleh karena itu, batas bawah rentang pengukuran arus dalam hal ini adalah pada level 1 A, dan tegangan adalah 100 V. Batas atas rentang pengukuran arus untuk pengukuran energi langsung adalah 50 A dan tegangan 380 V. kesalahan yang diizinkan dalam pengukuran energi reaktif harus pada tingkat ± (1-2,5)%.
Dalam jangkauan yang luas, perlu juga untuk mengukur besaran listrik: mulai dari mengukur besaran listrik dalam pulsa arus jangka pendek (milicoulomb unit) hingga mengukur jumlah listrik yang mengalir dalam waktu lama (sampai 10 11 C) . Kesalahan yang diperbolehkan dalam mengukur besaran listrik harus dalam ± (0,1-5)%.
Pengukuran daya dan energi arus satu fasa langsung dan bolak-balik. Untuk mengukur daya dalam rangkaian arus fase tunggal searah dan bolak-balik, wattmeter elektrodinamik dan ferodinamik digunakan, prinsip operasi dan rangkaian switching yang telah dibahas sebelumnya.
Untuk pengukuran akurat kekuatan arus searah dan bolak-balik pada frekuensi (hingga 5000 Hz), wattmeter elektrodinamik diproduksi dalam bentuk perangkat portabel dengan kelas akurasi 0,1-0,5.
Untuk pengukuran daya di kondisi kerja di sirkuit AC frekuensi tetap industri atau lebih tinggi (400, 500 Hz), wattmeter ferodinamis pelindung dari kelas akurasi 1,5-2,5 digunakan.
Wattmeter termoelektrik dan elektronik digunakan untuk mengukur daya pada frekuensi tinggi.
Untuk pengukuran daya pada arus dan tegangan tinggi, wattmeter biasanya dihubungkan melalui transformator pengukur arus dan tegangan.
Metode tidak langsung untuk mengukur kekuatan arus bolak-balik langsung dan fase tunggal juga digunakan. Daya DC dapat ditentukan dengan menggunakan dua instrumen: ammeter dan voltmeter, dan daya arus bolak-balik satu fasa dapat ditentukan dengan menggunakan tiga instrumen: ammeter, voltmeter, dan pengukur fasa. Dengan skema yang berbeda untuk menyalakan perangkat, nilai kesalahan metodologis dalam pengukuran daya ternyata berbeda, tergantung pada rasio resistansi perangkat dan beban. Dengan pengukuran daya tidak langsung, perlu untuk membaca dua atau tiga perangkat secara bersamaan. Selain itu, ini mengurangi akurasi pengukuran karena penjumlahan kesalahan instrumental instrumen. Misalnya, pengukuran langsung daya AC satu fasa dapat dilakukan dengan kesalahan terkecil ±0,1%, sedangkan dengan pengukuran daya tidak langsung, pengukuran hanya faktor daya dapat dilakukan dengan kesalahan terkecil ±0,5%, dan oleh karena itu, total kesalahan akan melebihi ± 0,5%.
Sebuah osiloskop elektronik kadang-kadang digunakan untuk mengukur daya arus bolak-balik, khususnya, untuk menentukan kekuatan kerugian histeresis dalam bahan feromagnetik. Dalam hal ini, luas loop histeresis ternyata sebanding dengan daya yang hilang.
Pengukuran energi DC dilakukan dengan menggunakan DC meter.
Energi arus bolak-balik fase tunggal diukur dengan meter induksi energi listrik.
Energi listrik juga dapat diukur dengan menggunakan meter energi listrik elektronik yang tidak memiliki bagian yang bergerak. Meter tersebut memiliki karakteristik metrologi yang lebih baik dan keandalan yang lebih besar dan merupakan sarana yang menjanjikan untuk mengukur energi listrik.
Pengukuran arus searah dan bolak-balik. Untuk mengukur arus di setiap elemen sirkuit listrik, pengukur arus, ammeter, dihubungkan secara seri dengannya (Gbr. 1.19).
Saat mengukur arus searah kecil (kurang dari 10 -3 A), metode pengukuran langsung dan tidak langsung digunakan. Dalam kasus pertama, arus diukur dengan perangkat evaluasi langsung, seperti mikroammeter magnetoelektrik. Amplifier DC digunakan untuk meningkatkan sensitivitas.
Lebih akurat, tetapi juga lebih kompleks, adalah pengukuran arus tidak langsung, di mana resistor dengan resistansi yang diketahui termasuk dalam rangkaian pengukuran dan penurunan tegangan diukur dengan metode kompensasi. Arus yang diinginkan ditemukan dengan rumus.
Gambar 1.19 Mengukur arus dengan amperemeter. Gambar 1.20 Pengukuran tegangan dengan metode kompensasi.
pada gambar. 1.20 menunjukkan diagram skema pengukuran tegangan U dengan metode kompensasi. Di sirkuit atas, di bawah aksi EMF dari sumber daya tambahan, arus kerja dibuat. Nilainya diatur oleh rangkaian resistor menggunakan elemen normal yang EMF-nya diketahui dengan akurasi tinggi. Dengan mengatur resistansi resistor R reg mencapai tidak adanya arus di indikator nol NI (saklar P di posisi 1). Dalam hal ini, persamaan
di mana adalah hambatan dari resistor teladan.
Karena EMF elemen normal dan nilai resistansi diketahui dengan akurasi tinggi, nilai juga diperoleh dengan akurasi tinggi. Pada posisi 2 sakelar P, tegangan terukur dibandingkan dengan tegangan kompensasi yang dihasilkan oleh arus pada resistansi kompensasi.
Dapat dilihat dari ungkapan ini bahwa akurasi pengukuran ditentukan oleh akurasi perbandingannya dengan , yaitu . Sensitivitas NI dan invariabilitas arus operasi, mis. stabilitas. Pada gilirannya, akurasi tergantung pada akurasi pembuatan resistor.
Kompensator yang diproduksi oleh industri memiliki kelas akurasi sebagai berikut: 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5. Tegangan maksimum yang diukur langsung oleh kompensator adalah 2.12111 V.
Arus searah urutan 10 -3 - 10 2 A diukur, sebagai suatu peraturan, dengan perangkat penilaian langsung - miliammeter dan amperemeter dari sistem magnetoelektrik, elektromagnetik dan elektrodinamik, serta perangkat analog dan digital elektronik.
Untuk mengukur arus searah yang besar (lebih dari 100 A), amperemeter dari sistem magnetoelektrik biasanya digunakan menggunakan shunt yang dihubungkan secara paralel dengan mekanisme pengukuran IM (Gbr. 1.21, a).
Resistansi shunt dipilih dari rasio,
di mana resistansi belitan mekanisme pengukuran;
rasio shunt; - arus terukur; - arus yang dapat diterima dari mekanisme pengukuran.
Saat mengukur arus bolak-balik, penting untuk mengukur nilai arus, efektif, amplitudo atau rata-rata. Ini disebabkan oleh fakta bahwa semua perangkat dikalibrasi dalam nilai arus arus sinusoidal, dan bagian yang bergerak dari beberapa mekanisme pengukuran bereaksi terhadap nilai rata-rata dari nilai yang diukur.
Arus bolak-balik hingga 100 A biasanya diukur dengan mikroammeter digital. Arus lebih dari 100 A diukur dengan mikroammeter penyearah. Untuk mengukur arus bolak-balik dalam kisaran 10 mA - 100 A, perangkat elektromagnetik, elektrodinamik, dan penyearah yang beroperasi dalam rentang frekuensi hingga puluhan kilohertz, dan perangkat termoelektrik dalam rentang frekuensi hingga ratusan megahertz digunakan. Arus bolak-balik besar diukur dengan instrumen yang sama, tetapi menggunakan transformator pengukur arus TT (Gbr. 1.22, a). Dalam hal ini, untuk menentukan nilai arus yang diukur, perlu untuk mengalikan pembacaan instrumen dengan rasio transformasi ( ditunjukkan dalam paspor transformator). Klem L 1, L 2 dan Dan 1, Dan 2 masing-masing disebut terminal input dan output dari transformator arus.
 |
Gambar 1 22 Pengukuran arus dan tegangan dengan Gambar 1.21. Pengukuran arus dan tegangan menggunakan shunt (a) dan tambahan menggunakan resistor ukur (b). transformer.
Mengukur arus bolak-balik dan tidak langsung. Dalam hal ini, resistor referensi dihubungkan secara seri ke sirkuit pengukur dan penurunan tegangan diukur.
Saat mengukur arus, penyertaan ammeter dengan resistansi internal atau resistor referensi di sirkuit yang diukur mengubah mode operasi sirkuit. Akibatnya, kesalahan metodologis dalam mengukur arus muncul.
, (1.21)
di mana adalah resistansi input rangkaian relatif terhadap terminal ammeter. Semakin rendah resistansi belitan ammeter, semakin rendah kesalahan pengukuran metodologis.
Pengukuran tegangan langsung dan bolak-balik. Saat mengukur EMF dan tegangan di bagian mana pun dari sirkuit listrik, meteran dihidupkan secara paralel dengan bagian ini (Gbr. 1.23). Saat mengukur tegangan konstan dalam kisaran 1 - 1000 V, mikrovoltmeter digital dan kompensator DC digunakan. Nilai tegangan dari puluhan milivolt hingga ratusan volt diukur dengan perangkat magnetoelektrik, elektromagnetik, sistem elektrodinamik, voltmeter analog dan digital elektronik menggunakan pembagi tegangan dan resistor tambahan.
Rangkaian untuk menyalakan voltmeter dengan resistor tambahan ditunjukkan pada Gambar. 1.21, b. Perlawanan mereka ditentukan dari kondisi
di mana resistansi internal voltmeter; 
- faktor skala.
Untuk mengukur tegangan langsung hingga beberapa kilovolt, voltmeter elektrostatik terutama digunakan, lebih jarang perangkat sistem lain dengan pembagi tegangan.
Gbr.1.23 Mengukur tegangan dengan voltmeter.
Nilai besar tegangan bolak-balik (lebih dari satu kilovolt) diukur dengan instrumen yang sama, tetapi menggunakan transformator tegangan pengukur (lihat Gambar 1.22.6). Yang terakhir, selain mengubah tegangan bolak-balik, memberikan isolasi sirkuit sekunder dari primer, yang berada di bawah tegangan tinggi.
Ketika Anda menyalakan voltmeter dengan resistansi internal R v ke bagian sirkuit listrik, mode operasinya berubah. Dalam hal ini, ada kesalahan metodologis dalam pengukuran tegangan
, (1.22)
di mana adalah resistansi input rangkaian relatif terhadap terminal voltmeter.
Semakin besar resistansi internal voltmeter, semakin kecil kesalahan pengukuran.
Soal 1.11. Hitung shunt multi-batas (Gbr. 1.24, a) ke mekanisme pengukuran M342 untuk batas pengukuran arus 5; dua puluh; 30 A. Resistansi rangkaian ohm meter. Ketika batas pengukuran diaktifkan, penurunan tegangan terbesar di shunt harus 75 mV.
Larutan. Resistensi shunt di mana - koefisien shunting; - arus terukur; - arus dalam meter
Beras. 1.24. Untuk masalah 1.11 dan 1.12.
Arus di cabang meteran A. Koefisien resistansi shunt dan shunt untuk batas pengukuran yang diberikan:
pada arus 5A n=5/0.03=167,
pada arus 20A n=20/0.03=667,
Ohm, dari mana ditentukan;
pada arus 30A n \u003d 30 / 0,03 \u003d 1000, Ohm, dari mana ditentukan
Mengetahui dan menentukan
Menjawab 
Ohm; 
Ohm; 
Ohm.
Soal 1.12. pengukur voltase tegangan konstan dengan batas pengukuran V memiliki resistansi internal ohm. Tentukan hambatan resistor tambahan yang perlu dihubungkan ke voltmeter untuk memperluas batas pengukuran menjadi 15 dan 75 V (lihat Gambar 1.24, b). Temukan arus defleksi penuh pointer.
Larutan. Resistansi resistor tambahan
,
di mana adalah koefisien yang ditentukan oleh rasio tegangan. Arus dalam voltmeter pada defleksi penuh jarum
Jawaban: Resistor tambahan
Soal 1.13. Menentukan nilai pembagian voltmeter dengan y dan amperemeter dengan, dihubungkan ke objek pengukuran melalui transformator pengukur tegangan dan arus dengan rasio transformasi yang ditentukan. Data voltmeter, ammeter dan jawaban diberikan dalam tabel. 1.6. ,
Tabel 1.6.
Soal 1.14. Tentukan hambatan shunt dan arus shunt ke miliammeter, arus deviasi totalnya adalah mA dan hambatan dalam ohm. Diperlukan untuk menggunakan perangkat untuk mengukur arus hingga A.
Menjawab: 
Ohm; TETAPI.
Tugas 1.15. Sebuah resistor dengan resistansi k dihubungkan ke voltmeter yang resistansinya adalah k. Dalam hal ini, batas pengukuran atas perangkat adalah 600 V. Tentukan tegangan apa yang dapat diukur oleh perangkat tanpa resistor tambahan?
Jawab: 150V.
Tugas 1.16. Untuk memperluas batas pengukuran atas voltmeter elektrostatik, yang memiliki batas pengukuran atas 300 V dan pF, hingga 3 kV, digunakan pembagi tegangan kapasitif. Tentukan kapasitansi jika pF.
Jawaban: 4470 pF.
1.5. PENGUKURAN DAYA DAN ENERGI PADA LISTRIK
Pengukuran daya dilakukan dengan menggunakan metode langsung dan tidak langsung. Pada metode langsung digunakan wattmeter, dengan metode tidak langsung digunakan amperemeter dan voltmeter.
Pengukuran daya pada rangkaian arus searah. Dalam rangkaian DC, daya diukur menggunakan metode ammeter-voltmeter. Dengan mengukur arus dengan amperemeter Saya dan tegangan U dengan voltmeter (Gbr. 1.25), hitung daya penerima:
 |
Untuk mengurangi kesalahan karena pengaruh resistansi internal perangkat, rangkaian Gambar. 1,25, tetapi harus digunakan untuk nilai resistansi R yang kecil, dan rangkaian pada Gambar. 1.25.5 - untuk ukuran besar.
Beras. 1.25. Pengukuran tenaga listrik metode amperemeter-voltmeter.
Gambar 1.26 Pengukuran daya aktif Gambar 1-27 Pengukuran daya reaktif pada rangkaian fase tunggal. dalam rangkaian fase tunggal.
Pengukuran daya pada rangkaian arus sinusoidal satu fasa.
Daya total S dari penerima biasanya diukur dengan menggunakan metode ammeter-voltmeter:
di mana dan adalah nilai efektif tegangan dan arus.
Daya aktif dan reaktif penerima diukur menggunakan wattmeter dan varmeter. Perangkat elektrodinamik digunakan sebagai wattmeter dan varmeter.
Pengukuran daya aktif dalam sirkuit fase tunggal dilakukan sesuai dengan skema gambar. 1.26. Gulungan arus dihubungkan secara seri dengan penerima, yaitu, di sirkuit saat ini Saya, dan belitan tegangan sejajar dengan penerima Z dengan tegangan U. Sudut deviasi penunjuk sebanding dengan daya aktif:
Daya aktif yang diukur oleh wattmeter dihitung dari ekspresi
di mana adalah nilai pembagian skala wattmeter
Pengukuran daya reaktif dalam rangkaian fase tunggal dilakukan dengan menggunakan wattmeter reaktif, yang disebut varmeter. Dalam perangkat ini, dengan sirkuit, pergeseran fase buatan 90 ° dibuat antara tegangan U pada penerima dan arus pada belitan tegangan perangkat. 1,27 ditampilkan diagram sirkuit dan diagram vektor arus dan tegangan varmeter. Dari diagram pada Gambar. 1.27, tetapi dapat dilihat bahwa kumparan induktif dengan resistansi dihubungkan secara seri dengan belitan paralel perangkat dan resistor tambahan R, dan resistor dengan resistansi dihubungkan secara paralel ke belitan ini (terminal a dan b). ° , yang dapat dilihat pada Gambar. 1.27b. Akibatnya, torsi sebanding dengan sinφ, di mana adalah sudut fasa antara tegangan dan arus penerima:
itu. torsi sebanding dengan daya reaktif
sebanding dengan daya reaktif.
Pengukuran daya pada rangkaian arus sinusoidal tiga fasa. Daya total dengan penerima simetris dapat diukur dengan metode ammeter-voltmeter dan dihitung dengan rumus , (1.28) di mana adalah tegangan dan arus linier efektif.
(1.29) di mana adalah kekuatan kompleks dari fase penerima. Pengukuran daya aktif dan reaktif dalam sirkuit tiga fase dilakukan dengan menggunakan tiga, dua atau satu wattmeter, menggunakan berbagai skema untuk penyertaannya.Saat mengukur daya aktif dalam sirkuit empat-kawat, tiga wattmeter disertakan (Gbr. 1.28) . Daya aktif penerima ditentukan oleh jumlah pembacaan tiga wattmeter: 
.
Dengan penerima simetris, daya aktif penerima ditentukan menggunakan satu wattmeter, mengukur daya aktif satu fase sesuai dengan rangkaian pada Gambar. 1.29. Daya aktif dari seluruh penerima tiga fase sama dengan tiga kali pembacaan wattmeter:
pada gambar. 1.29, a, b menunjukkan penyertaan perangkat secara langsung ke salah satu fase penerima. Jika titik netral penerima tidak tersedia atau terminal fase dari penerima yang terhubung delta tidak terhubung, diagram dari gbr. 1.29, di, disebut skema titik netral buatan. Dalam hal ini, resistor dengan resistansi juga termasuk dalam dua fase.
Pengukuran daya aktif penerima simetris dalam rangkaian tiga fase dengan satu wattmeter hanya digunakan dengan jaminan penuh dari simetri sistem tiga fase.
 |
Rangkaian dua wattmeter banyak digunakan untuk mengukur daya aktif penerima seimbang atau tidak seimbang. Metode ini hanya cocok untuk sirkuit tiga fase tiga kawat. Pembacaan dua wattmeter dengan skema inklusi tertentu memungkinkan untuk menentukan daya aktif penerima tiga fase yang terhubung ke sirkuit dengan sumber tegangan suplai simetris. pada gambar. 1.30 menunjukkan salah satu skema yang mungkin untuk menyalakan wattmeter: di sini kumparan arus dihubungkan ke kabel linier dengan arus dan, dan kumparan tegangan dihubungkan ke tegangan linier dan, masing-masing.
Gambar 1.29 Pengukuran daya aktif dengan penerima simetris dalam rangkaian tiga fase.
Beras. 1.30. Pengukuran daya aktif rangkaian tiga fasa menggunakan dua wattmeter.
Mari kita buktikan bahwa wattmeter dalam rangkaian Gambar. 1.30, dan ukur daya aktif penerima tiga fase. Kekuatan sesaat dari tiga fase penerima sesuai dengan ekspresi. Mengganti nilai arus melalui dua arus lainnya , kita dapatkan . atau untuk arus linier dan tegangan sumber
Rata-rata, yaitu daya aktif, dinyatakan dalam tegangan dan arus operasi, ditentukan dari ekspresi
Karena fakta bahwa cosinus sudut dalam rumus yang dihasilkan dapat positif dan negatif, dalam kasus umum, daya aktif penerima, diukur menggunakan metode dua wattmeter, sama dengan jumlah aljabar dari pembacaan .
pada gambar. 1.30, b menunjukkan diagram vektor arus dan tegangan untuk rangkaian gambar. 1.30, tetapi dengan penerima aktif-induktif simetris yang dihidupkan oleh bintang. Di sini adalah sudut antara vektor dan , dan adalah sudut antara vektor dan Dengan penerima simetris, seperti dapat dilihat dari diagram vektor, jumlah pembacaan wattmeter sama dengan
,
(1.31)
dimana adalah sudut fasa antara tegangan dan arus.
Skema lain untuk menyalakan perangkat untuk mengukur daya aktif dari sirkuit tiga fase menggunakan dua wattmeter juga dimungkinkan (Gbr. 1.31).
Gambar 1 32 Rangkaian sakelar Wapmef untuk mengukur rangkaian fehfase kuat reaktif (l) dan diagram vektor (6) untuk rangkaian ejun.
Gambar 1 3 Skema penyalaan meter energi satu fasa.
Untuk mengukur daya aktif dalam sirkuit tiga-kawat tiga fase dari instalasi industri dan pembangkit listrik, wattmeter elektrodinamik dan ferodinamik dua elemen tiga fase banyak digunakan, yang berisi dua mekanisme pengukuran dan bagian yang bergerak bersama dalam satu rumahan. wattmeter dua elemen sama dengan daya aktif penerima tiga fase
Pengukuran daya reaktif penerima simetris yang termasuk dalam sirkuit tiga fase tiga kawat dapat dilakukan dengan satu wattmeter, menyalakannya sesuai dengan sirkuit pada Gambar. 1.32, a. Rangkaian ini berbeda dengan rangkaian pada Gambar. 1.29, digunakan untuk mengukur daya aktif. Jadi, jika belitan arus wattmeter termasuk dalam kabel linier dengan arus, maka belitan tegangan dihubungkan ke dua kabel lainnya, yaitu. ke tegangan (ke tegangan "asing").
Seperti yang dapat dilihat dari diagram vektor pada Gambar. 1,32, b, pembacaan wattmeter dengan skema switching seperti itu akan sesuai dengan ekspresi. Untuk menentukan daya reaktif penerima tiga fase, sama dengan, cukup dengan mengalikan pembacaan wattmeter dengan;
di mana pembacaan wattmeter.
Akuntansi untuk produksi dan konsumsi energi listrik. Pengukuran energi dalam sirkuit AC fase tunggal dan tiga dilakukan menggunakan meteran listrik - perangkat sistem induksi. Elemen berputar meter untuk memperhitungkan energi aktif dan reaktif diaktifkan sesuai dengan skema untuk menyalakan wattmeter untuk mengukur daya aktif dan reaktif. Terminal generator, belitan arus dilambangkan dengan huruf G, dan terminal yang menghubungkan perangkat beban (konsumen) dilambangkan dengan huruf H.
Pertimbangkan skema paling umum untuk menyalakan meter. pada gambar. 1.33, a menunjukkan diagram sambungan belitan meteran yang terhubung langsung fase tunggal untuk memperhitungkan energi aktif. Dapat dilihat dari gambar bahwa rangkaian ini mirip dengan menghubungkan wattmeter untuk mengukur daya aktif dalam rangkaian satu fasa (lihat Gambar 1.26). (Penghitungan energi reaktif dalam sirkuit fase tunggal tidak dilakukan di negara kita). Dimasukkannya elemen berputar meter dua elemen untuk memperhitungkan energi aktif dalam sirkuit tiga-kawat tiga fase (lihat Gambar 1.33, b, c) dilakukan dengan cara yang sama dengan sirkuit switching dua wattmeter untuk mengukur daya aktif ( lihat Gambar 1.30).
Untuk memperhitungkan energi reaktif dalam sirkuit tiga fase, meter energi reaktif tipe SR4 digunakan. Elemen yang berputar dari meter tersebut dinyalakan sesuai dengan aturan untuk menyalakan wattmeter ke tegangan "asing" untuk mengukur daya reaktif (lihat Gambar 1.32)
Untuk memperluas batas pengukuran, meter energi reaktif juga dapat dihubungkan melalui transformator arus dan tegangan.
Soal 1.17. Dalam diagram sirkuit Gambar. 1.30 dengan penerima simetris (motor listrik), instrumen menunjukkan: A, B,
P; sel Tentukan daya aktif penerima, diukur dengan wattmeter. Tentukan parameter rangkaian ekivalen fasa penerima.
Larutan. Daya aktif penerima, diukur dengan wattmeter, sama dengan jumlah bacaannya: Kami menentukan parameter sebagai berikut. faktor daya penerima). Impedansi 
Dalam praktik pengukuran, instrumen gabungan, avometer, banyak digunakan. Baru-baru ini, alih-alih avometer penunjuk, alat ukur gabungan dengan indikasi digital semakin banyak digunakan - multimeter, yang dibedakan oleh akurasi dan kemudahan membaca yang lebih besar.
Saat mengukur tegangan, arus atau hambatan, avometer diatur ke mode yang diinginkan (jenis operasi), dan kemudian batas pengukuran yang diinginkan ditetapkan. Prosedur untuk menggunakan jenis avometer tertentu ditunjukkan dalam buku petunjuk yang menyertainya. Jangan lupa bahwa upaya untuk mengukur tegangan dengan avometer yang disetel ke mode pengukuran saat ini tidak hanya dapat menonaktifkan perangkat, tetapi juga merusak perangkat yang sedang kami perbaiki. Tidak ada yang baik akan datang dari mengukur arus atau tegangan dengan avometer diatur ke mode ohmmeter. Jika nilai pasti dari tegangan atau arus yang bekerja dalam rangkaian tidak diketahui, maka avometer harus diatur ke batas pengukuran yang lebih besar, dan kemudian diturunkan ke nilai yang diinginkan.
Saat mengukur dengan avometer penunjuk, batas pengukuran seperti itu dipilih sehingga panah tidak diatur di ujung skala. Ini terutama diperlukan ketika bekerja dalam mode ohmmeter, di mana skala memiliki non-linearitas yang signifikan dan pembacaan di tepi skala akan memiliki kesalahan yang lebih besar. Saat membaca pembacaan avometer penunjuk, seseorang harus memperhatikan digitisasi skala, nilai pembagian dan batas pengukuran yang ditetapkan avometer.
Perbedaan metode pengukuran tegangan dan arus terletak pada kenyataan bahwa ketika mengukur tegangan, voltmeter dihubungkan secara paralel ke bagian sirkuit di mana tegangan yang diuji bekerja, dan ketika mengukur arus, ammeter dihubungkan. secara seri, memutus sirkuit yang diuji
 |
Panah menunjukkan probe avometer, tanda X adalah tempat pemutusan sirkuit.
Saat mengukur tegangan langsung, satu probe avometer terhubung ke kabel umum, dan yang kedua ke titik di sirkuit perangkat di mana nilai tegangan dikontrol.
Gambar tersebut menunjukkan rangkaian catu daya dengan regulator tegangan transistor sederhana.
Prinsip pengoperasian stabilizer didasarkan pada properti dioda zener VD3 untuk mempertahankan tegangan konstan pada terminalnya ketika arus yang mengalir melalui dioda zener berubah. Tegangan stabil disuplai ke basis transistor pengatur VT1, yang terhubung sesuai dengan rangkaian pengikut emitor, sehingga tegangan pada emitor transistor stabil dan sama dengan tegangan di basis. Resistor R1 membatasi arus melalui dioda zener, kapasitor C2 selanjutnya menghaluskan riak di pangkalan dan pada output stabilizer.
Kabel umum ditunjukkan oleh ikon.
Semua elemen sirkuit yang diakhiri dengan ikon ini saling berhubungan dan melekat pada sasis atau casing logam, jika ada.
Pada diagram sirkuit, biasanya di dekat terminal elemen aktif (transistor, sirkuit mikro), besarnya tegangan yang bekerja pada terminal ini ditunjukkan. Untuk kasus kami, besarnya tegangan relatif terhadap kabel umum pada kolektor, basis dan emitor transistor VT3, masing-masing, 16V, 12V dan 12V.
Tegangan dalam perangkat nyata mungkin sedikit berbeda dari yang ditunjukkan pada diagram rangkaian. Ini terjadi karena penyebaran parameter elemen rangkaian dan kesalahan pengukuran. Dalam contoh kami, tegangan di dasar VT1 dan, karenanya, emitor ditentukan oleh tegangan stabilisasi dioda zener VD3. Salinan individu dioda zener dengan tanda yang sama mungkin memiliki tegangan stabilisasi yang sedikit berbeda (U st.). Misalnya, dioda zener D814G memiliki sebaran di U st. dari 10 hingga 12V. Tegangan pada kolektor VT1 sama dengan pada keluaran penyearah dan tergantung pada resistansi total dari rangkaian yang memuat penyearah. Semakin kecil nilai RH, semakin banyak arus yang mengalir melalui beban dan penyearah, dan semakin besar penurunan tegangan keluaran penyearah karena resistansi internalnya. Oleh karena itu, tegangan pada kolektor VT1 saat beban dimatikan akan memiliki nilai yang sedikit lebih tinggi dibandingkan saat tersambung. Tentu saja hal ini terjadi ketika beban menarik daya yang cukup besar dan arus penyearah yang cukup besar.
Arus melalui beban RH dapat diukur dengan melepas sekering FU2 dan menghubungkan ammeter sebagai gantinya. Pada rangkaian pada gambar, kita mungkin masih tertarik pada arus yang mengalir melalui dioda zener. Arus stabilisasi (I st.) dari jenis dioda zener ini memiliki kisaran nilai tertentu. Untuk dioda Zener D814G Ist = 3-29 mA, dalam banyak kasus dipilih dalam 5-10 mA. Arus melalui dioda zener dapat diperiksa dengan melepas salah satu terminalnya, dan menghubungkan satu probe ammeter ke terminal ini, dan yang kedua ke jalur PCB, di mana output dioda zener juga disolder.
tegangan AC pada belitan II dan III transformator T1, dapat diukur dengan menghubungkan voltmeter secara paralel dengan terminalnya. Tegangan pada terminal belitan I sama dengan tegangan listrik.
Pengukuran arus dan tegangan dilakukan di sirkuit arus bolak-balik langsung dari rentang frekuensi yang luas dan sirkuit pulsa. Di sirkuit DC, akurasi pengukuran tertinggi, di sirkuit AC, itu berkurang dengan meningkatnya frekuensi.
Pilihan instrumen yang mengukur arus dan tegangan ditentukan oleh kombinasi banyak faktor, yang paling penting adalah: jenis arus yang diukur; perkiraan rentang frekuensi dari nilai terukur dan rentang amplitudo; bentuk kurva tegangan terukur (arus); daya sirkit tempat pengukuran dilakukan; konsumsi daya perangkat; kemungkinan kesalahan pengukuran.
Pengukuran tegangan dilakukan dengan metode evaluasi dan perbandingan langsung. Jika akurasi pengukuran yang diperlukan, konsumsi daya yang diizinkan dan persyaratan lainnya dapat disediakan oleh amperemeter dan voltmeter dari kelompok elektromekanis, maka metode pembacaan langsung yang sederhana ini harus lebih disukai. Dalam rangkaian arus searah dan arus bolak-balik berdaya rendah, voltmeter elektronik digital dan analog biasanya digunakan untuk mengukur tegangan. Jika perlu untuk mengukur tegangan dengan akurasi yang lebih tinggi, instrumen berdasarkan metode perbandingan harus digunakan.
Pengukuran saat ini dimungkinkan secara langsung (metode evaluasi langsung analog dan amperemeter digital) dan tidak langsung. Dalam hal ini, tegangan diukur melintasi resistor dengan resistansi yang diketahui. Osiloskop digunakan untuk mempelajari bentuk dan menentukan nilai tegangan dan arus sesaat.
4.1. Metode evaluasi langsung
Pengukuran arus dengan metode ini dilakukan dengan menggunakan amperemeter dan voltmeter dengan skala yang diluluskan dalam satuan nilai terukur. Ammeter dihubungkan secara seri dengan beban (dalam rangkaian terbuka); voltmeter dihubungkan secara paralel ke bagian sirkuit, jatuh tegangan yang harus diukur (Gbr. 4.1). Pada diagram: R n - resistensi beban; R A adalah resistansi internal amperemeter; R V adalah resistansi internal voltmeter; R 0 adalah resistansi internal dari sumber EMF.
Mari kita tentukan kesalahan relatif yang terjadi ketika ammeter dihidupkan sirkuit listrik. Diperlukan untuk mengukur arus dalam rangkaian yang memiliki resistansi, yang diberi tegangan kamu(Gbr. 4.1, a). Arus dalam rangkaian ini, sebelum menyalakan amperemeter, sama dengan
Setelah menyalakan amperemeter, yang memiliki hambatan, arus dalam rangkaian akan berubah dan menjadi sama dengan:
.
Amperemeter mengukur dengan tepat nilai arus ini. Kesalahan pengukuran arus relatif, yang disebabkan oleh pengaktifan ammeter, adalah:
.
Rasio resistansi dapat diganti dengan rasio konsumsi daya dan:
,
di mana daya yang dikonsumsi oleh ammeter; adalah daya yang dikonsumsi dalam rangkaian.
Semakin kecil kesalahan pengukuran, semakin rendah konsumsi daya amperemeter dibandingkan dengan konsumsi daya sirkuit tempat pengukuran dilakukan. Oleh karena itu, amperemeter yang dirangkai seri dalam rangkaian pengukuran harus mempunyai hambatan yang rendah, yaitu 0.
Pertimbangkan kasus ketika perlu untuk mengukur penurunan tegangan melintasi resistansi beban (Gbr. 4.1, b). Dalam hal ini, kesalahan relatif pengukuran tegangan (rumus diberikan tanpa penurunan):
,
di mana kamu- nilai sebenarnya dari tegangan pada beban sebelum menyalakan voltmeter; - nilai terukur dari tegangan pada beban.
Rasio resistansi berbanding terbalik dengan rasio konsumsi daya voltmeter dengan daya rangkaian, oleh karena itu
(baik di dan di ).
Untuk mengurangi kesalahan pengukuran tegangan, konsumsi daya voltmeter harus kecil, dan resistansi internalnya besar ().
Dengan demikian, perangkat yang termasuk dalam rangkaian memiliki efek tertentu pada modenya, untuk mengurangi kondisi berikut yang harus dipenuhi secara ketat: resistansi internal ammeter R A harus jauh lebih kecil dari resistansi beban R n; Resistansi internal voltmeter harus jauh lebih besar daripada resistansi beban. Kegagalan untuk memenuhi kondisi ini menyebabkan kesalahan metodologis sistematis, yang kira-kira bertepatan dengan nilai rasio R SEBUAH /R n dan R n /RV . Kondisi R V>> R n sangat sulit dilakukan ketika mengukur tegangan pada bagian (beban) dengan resistansi tinggi dalam apa yang disebut sirkuit arus rendah. Untuk tujuan ini, terapkan voltmeter elektronik dengan impedansi input hingga ratusan megaohm.
Pengukuran arus searah dilakukan dengan kesalahan yang lebih kecil daripada pengukuran arus bolak-balik. Dengan meningkatnya frekuensi, kesalahan meningkat.
4.2. Metode perbandingan
Metode ini memberikan akurasi pengukuran yang lebih tinggi. Itu dilakukan dengan menggunakan perangkat - kompensator, yang berbeda dalam properti bahwa pada saat pengukuran, daya tidak dikonsumsi dari sirkuit yang diukur, mis. impedansi masukan praktis tak berujung. Properti ini memungkinkan penggunaan kompensator untuk mengukur EMF. Metode perbandingan juga diterapkan di voltmeter digital tindakan diskrit dan voltmeter kompensasi analog, yang menyebabkan kesalahan pengukuran sepersepuluh, seperseratus, dan bahkan seperseribu persen.
4.3. Mengukur Tegangan Sewenang-wenang dan Bentuk Gelombang Arus dengan Instrumen Elektromekanis
Alat ukur tegangan dan arus yang paling umum adalah alat ukur. Mereka beragam karena tugas pengukuran yang berbeda dan persyaratan untuk instrumen. Dengan fenomena fisik, di mana pengoperasian instrumen didasarkan, mereka dapat dibagi menjadi instrumen listrik dan elektronik. Berdasarkan jenis informasi yang diberikan Bedakan antara perangkat analog dan digital. Menurut skema transformasi membedakan diagram struktur alat pengukur tindakan langsung dan perbandingan. Dalam perangkat aksi langsung, sinyal informasi pengukuran diubah hanya dalam satu arah, dan pada perangkat perbandingan, selain konversi langsung, konversi terbalik (umpan balik) digunakan. Menurut metode mengeluarkan informasi pengukuran Alat ukur dibedakan menjadi penunjuk dan pencatat.
Perangkat elektromekanis, tergantung pada metode mengubah energi elektromagnetik menjadi gerakan sudut mekanis dari bagian yang bergerak, dibagi menjadi magnetoelektrik, elektromagnetik, elektrodinamik, ferodinamik dan elektrostatik. Semua sistem perangkat yang terdaftar, kecuali magnetoelektrik, cocok untuk pengukuran di sirkuit arus searah dan bolak-balik. Instrumen sistem magnetoelektrik - hanya untuk pengukuran di sirkuit DC. Ammeter dan voltmeter, tergantung pada sistemnya, menunjukkan nilai yang berbeda dari besaran yang diukur. Pembacaan instrumen sistem magnetoelektrik sesuai dengan nilai rata-rata dari nilai yang diukur selama periode, yaitu, mereka mengukur komponen konstan arus atau tegangan. Indikasi instrumen sistem elektromagnetik, elektrodinamik, ferodinamik dan elektrostatik sesuai dengan nilai efektif kuantitas yang diukur.
Dalam hal ini, pertimbangkan bagaimana dijelaskan secara matematis sinyal informasi pengukuran, yang membawa informasi tentang besaran arus atau tegangan yang diukur oleh perangkat.
Arus bolak-balik(tegangan) frekuensi industri memiliki bentuk sinusoidal dan ditandai dengan sesaat saya(kamu), RMS (rms) Saya(kamu) nilai, amplitudo Aku(kamu) dan fase saya(ψ kamu):
atau 
.
Sinyal sinusoidal adalah kasus khusus dari sinyal non-sinusoidal, yang dapat diwakili oleh deret Fourier:
u = u 0 + 
di mana kamu 0 - nilai rata-rata sinyal untuk periode tersebut T(komponen konstan); U mk- amplitudo sinyal k- dan harmonik.
pada gambar. 4.2 menyajikan sinyal periodik bipolar non-sinusoidal - tegangan (arus), karakteristiknya adalah: u(t) - nilai sinyal pada titik waktu tertentu; dan – nilai puncak sinyal - nilai sesaat terbesar dari setengah gelombang positif dan nilai sesaat terkecil dari setengah gelombang negatif sinyal ( Um- nilai amplitudo untuk sinyal sinusoidal); Ke atas(rentang) adalah jumlah modul nilai puncak dan .
sinyal DC kamu 0 - nilai sinyal rata-rata kamu cp per periode T:
Komponen variabel dari sinyal selama periode adalah perbedaan antara nilai sesaat dari sinyal kamu(t) dan komponen konstannya kamu 0:
.
Nilai sinyal yang diperbaiki rata-rata kamu cp .v selama periode adalah nilai rata-rata modulus sinyal:
(diperkenalkan untuk sinyal simetris tentang sumbu waktu).
Nilai RMS sinyal untuk periode (waktu pengukuran)
Untuk sinyal sinusoidal, nilai RMS disebut saat ini nilai sinyal.
Karakteristik utama dari sinyal kompleks adalah fungsi spektralnya, yang memberikan informasi tentang amplitudo dan fase harmonik individu.
Nilai RMS dari sinyal non-sinusoidal periodik:
di mana nilai akar rata-rata kuadrat k- harmonik; k- bilangan harmonik.
Faktor puncak ( K A) dan bentuk ( K F) membangun hubungan antara nilai sinyal di atas:
Untuk sinyal sinusoidal:
Sinyal energi hingga deterministik yang berbeda secara signifikan dari nol dalam interval waktu yang terbatas disebut sinyal pulsa. Pulsa datang dalam berbagai bentuk (persegi panjang, segitiga, trapesium, dll), polaritas, amplitudo, durasi, tingkat pengulangan. Paling sering dalam praktiknya ada pulsa persegi panjang (Gbr. 4.3, a), di mana nilai akar rata-rata kuadrat dan komponen konstan dihitung sebagai
Urutan periodik pulsa persegi panjang (Gbr. 4.3) dengan amplitudo kamu durasi kamu dan periode pengulangan T ditandai dengan siklus tugas Q = T/t u . Di mana 
. Oleh karena itu, nilai rms
Untuk beberapa bentuk gelombang yang umum digunakan, faktor puncak dan bentuk dihitung. Misalnya, untuk bentuk segitiga (Gbr. 4.3, b) (). Untuk berliku-liku (Gbr. 4.3, di) – ().
4.4. Contoh umum untuk pengukuran tegangan dan arus
Contoh 4.1. Tentukan kesalahan metodologis relatif Saya mengukur arus dengan amperemeter, resistansi internalnya adalah . Amperemeter dihubungkan secara seri dengan sumber EMF E dan resistensi R(Gbr. 4.4).
Larutan. Nilai sebenarnya dari arus dalam rangkaian sebelum menyalakan amperemeter. Nilai terukur dari arus di sirkuit 
. Kesalahan pengukuran arus relatif
Contoh 4.2. Tentukan kesalahan pengukuran metodologis relatif kamu tegangan dengan voltmeter dengan resistansi internal pada beban R dalam rangkaian dengan sumber energi, EMF-nya E dan resistansi internal R 0 (Gbr. 4.5). Voltmeter dihubungkan secara paralel dengan beban R.
Larutan. Nilai tegangan aktual kamu sedang dimuat R sebelum menyalakan voltmeter. Nilai tegangan terukur
Kesalahan pengukuran tegangan relatif
Contoh 4.3. Tentukan pembacaan amperemeter sistem elektromagnetik, ukur arus yang berubah sesuai dengan hukum: 1) saya(t) = (Saya m + Saya m dosa w t) A dan 2) saya(t) = (2Saya m + Saya m dosa w t) A. Berapakah amperemeter dari sistem magnetoelektrik dan elektrodinamika dalam kasus ini?
