2.2 Вимірювання струму і напруги

Миттєві значення напруги і струму можна виміряти за допомогою двоканального осцилографа XSC1, що імітується програмою MS10.

Вимірювання діючих значень напруги і струму в гілках електричного кола проводиться вольтметрами і амперметрами. Амперметр включається послідовно з елементами ділянки кола, а вольтметр – паралельно ділянці (рис. 2.1, а і б), напругу на якій необхідно виміряти.

Рис. 2.1 – Схеми вимірювання діючих значень напруги і струму в гілках електричного кола

Для установки режиму роботи і величин внутрішніх опорів (Resistance) амперметрів А1, А2 і вольтметрів V1, V2 потрібно двічі натиснути на ліву клавішу миші (надалі, двічі клацнути мишею) на зображенні відповідного приладу і в діалоговому вікні властивостей приладу встановити в команді Mode режим роботи (постійний струм DC або змінний AC), змінити або залишити встановлений за замовчуванням внутрішній опір приладу (1 нОм для амперметрів і 10 МОм для вольтметрів) і натиснути на кнопку ОК (Прийняти). Внутрішні опори 1 нОм для амперметрів і 10 МОм для вольтметрів, встановлені за замовчуванням, в більшості випадків чинять надзвичайно малий вплив на роботу схем.

У бібліотеці Instruments середовища MS10 міститься мультиметр ХММ1 (рис. 2.1, а), що використовується для вимірювання струму, напруги та опору. У схемі (рис. 2.1, а) мультиметр, що працює в режимі вимірювання напруги, підключається до затискачів резистора R1 за допомогою ключа S, що керується клавішею S клавіатури. У моделі мультиметра ХММ1 потрібно встановити тип струму (постійний "" або змінний ""), вимірювану величину по одиниці вимірювання: A  струм, V  напруга,   опір, dB  рівень напруги в децибелах і інші параметри (SETTINGS) (див. рис. 2.2 праворуч).

У реальних колах для розширення діапазону вимірювання струму конкретним амперметром застосовують шунт (тарований резистор), що включається паралельно з амперметром. У цьому випадку значення вимірюваного струму рівне показу амперметра, помноженому на постійний коефіцієнт, визначений за правилом подільника струму. При вимірюванні великих змінних струмів використовують вимірювальний трансформатор струму, первинна обмотка якого включається до гілки з вимірюваним струмом, а вторинна замкнута на амперметр. Значення вимірюваного струму рівне показу амперметра, помноженому на константу, яка визначається коефіцієнтом трансформації струму вимірювального трансформатора.

З метою розширення діапазону вимірювання напруги конкретним вольтметром послідовно з його входом включають тарований резистор. У цьому випадку значення вимірюваної напруги рівне показу вольтметра, помноженому на коефіцієнт, що визначається за правилом подільника напруги. При вимірюванні високих напруг змінного струму використовують вимірювальний трансформатор напруги, до вторинної обмотки якого підключають вольтметр. Вимірювана напруга рівна показу вольтметра, помноженому на константу, що залежить від коефіцієнта трансформації напруги вимірювального трансформатора.

Примітка. В окремих випадках при моделюванні схем кіл з метою виключення впливу опору амперметра в якості датчика струму можна використовувати ідеальне залежне джерело напруги, кероване струмом – ДНКС, а для виключення впливу опору вольтметра при вимірюванні напруги – ідеальне залежне джерело напруги, кероване напругою (ДНКН).