Основними параметрами, що характеризують режим електричного кола, є струм і напруга.
Струм вимірюється кількістю електрики (кількістю електричних зарядів), що проходить через поперечний переріз провідника за 1 с.
Струм 1 А буде проходити в тому випадку, якщо через поперечний переріз провідника за 1 с буде проходити 1 Kл електрики.
У радіоелектроніці, як правило, мають справу з порівняно малими струмами, тому для них використовують похідні одиниці: міліампер 1 мА = О, 001 А і мікроампер 1 мкА = 0,000001 А.
Для вимірювання струму амперметром його послідовно включають в досліджувану ланцюг (рис. 1, а).
Рис 1. Вимірювання струму амперметром (а) і напряжеія вольтметром (б)
Таким чином, основна ланцюг проходження струму розривається і в цей розрив включається амперметр.
При одному і тому ж кількості електронів, що проходять через поперечнос перетин провідника, що здійснюються ними робота може бути різною, так як енергія електронів визначається електричним полем, яке створює спрямований рух електронів, і вьзивает електричний струм.
Інтенсивність електричних полів визначається напругою.
Між двома точками існує напруга 1 В, якщо для перенесення 1 Кл електрики проведена робота 1 Дж.
Для вимірювання напруги використовують вольтметр. Для цього його підключають паралельно до двох точках електричного кола без розриву основному ланцюзі (рис. 1, б).
Всі провідники мають певний опір проходженню через них електричного струму.
Опір 1 Ом має такий провідник, через який проходить струм 1 А, якщо до кінців його докладено напруга 1 В.
Чим довше і тонше провідник, тим більше його опір. Крім того, опір залежить від матеріалу. Наприклад, опір мідного дроту перетином 1 мм 'і довжиною 57 м дорівнює 1 Ом; мідного дроту діаметром 0,1 мм і довжиною 10 м - близько 20 Ом; напруженій нитки електричної лампи потужністю 40 Вт - 1000 Ом.
У ланцюгах постійного струму для виміру напруги й сили струму використовують стрілочні прилади магнітоелектричної системи.
В таких приладах вимірюваний струм проходить по легкої котушці, вміщеній в поле постійного магніту і здатною повертатися під дією проходить тока.Ток підводиться через спіральні пружинки, які створюють протидіючий момент.
Основна перевага вимірювальних приладів магнітоелектричної системи полягає в лінійній шкалі і високої точності вимірювання. Однак прилади магнітоелектричної системи можна застосовувати тільки для вимірі в ланцюгах постійного струму.
Так як амперметр в ланцюг включають послідовно, то для того щоб не спотворити результатів вимірювань, його власний опір має бути невеликим. Вольтметр, навпаки, включають паралельно, тому щоб через нього не проходив значний струм, його власний опір має бути великим.
Внутрішній опір вольтметра магнітоелектричної системи складає 1000 Ом на 1 В, а спеціальних вольтметрів - до 20 000 Oм нз 1 В шкали.
Отже, внутрішнього опору 20 000 Ом на 1 В відповідає собственниі струм споживання, рівний 0,00005 А, або 50 мкА. Вимірювальний прилад, розрахований на такий струм, може бути універсальним: для вимірювання великих струмів застосовують шунти, які включають паралельно приладу, а для вимірювання тиску послідовно з вимірювальною головкою - різні додаткові резистори. Таким чином можна створити універсальний комбінований прилад, придатний для вимірювання як струмів, так і напружень, а додавши до нього випрямляч, його можна використовувати для вимірювань в ланцюгах змінного струму.
Для вимірювання опору використовують міліамперметр, в який вставляють джерело живлення (батарейку), а вимірюваний опір підключають до зовнішніх затискачів послідовно з вимірником. Шкалу такого приладу градуируют в Омасі. Однак ця шкала буде нерівномірною, а точність вимірювань невелика. Тому подібні прилади монтажники радіоелектронної апаратури в основному використовують в якості пробників, що показують наявність контакту, а для вимірювання опору застосовують мостові схеми.
Мостова схема складається з двох паралельних гілок проходження струму, між якими розташована діагональ моста. У діагональ включають мікроамперметр або інший високочутливий індикатор рівноваги (рис. 2).
Рис 2. Мостова вимірювальна схема: R1 - R3 - резистори мостової схеми, Rx - вимірюваний резистор, R0 - обмежувальний резистор.
Ділянки двох паралельних гілок R1, R2 і RЗ, Rx, називають плечима моста.
Процес вимірювання полягає в тому, що, регулюючи змінний резистор R1, підбирають таке значення eгo опору, при якому стрілка вимірювального приладу стає на позначку 0 (рівновага моста).
При рівновазі моста ток в діагоналі дорівнює нулю. Якщо ж струм не відгалужується в діагональ, кожну з гілок можна розглядати як простий дільник напруги. При цьому напруга живлення розподіляється пропорційно опором:
Ux / U2 = Rx / R2; U1 / U3 = R1 / R3.
Ux = U1 і U2 = U3;
означає, що встановлена пропорція:
звідки виходить формула для розрахунку вимірюваного опору:
Rx = R1 (R2 / R3) = R1N,
де N = R2 / R3 - 1, 10, 100 або 0,1; 0,01 і т. Д.
Мостові схеми застосовують для вимірювання на змінному струмі ємностей і індуктивностей, так як в цьому випадку фактично вимірюються комплексні (повні) опору. Вимірювання за допомогою мостової схеми забезпечують високу точність, оскільки результат не залежить від показань вимірювача струму.
При масових перевірках великого числа резисторів або конденсаторів з однаковим номінальним значенням вимірюваного параметра має вимірюватися не сама величина (Rx або Сx), а її відхилення від заданого значення. При цьому, як правило, важлива швидкість випробувань. У таких випадках можуть використовуватися неврівноважені мости; вимір полягає в знятті показань з приладів, включених в діагоналі мостів. Струм в діагоналі моста практично пропорційний відхиленню від рівноваги, поки воно невелике, але при великому відхиленні пропорційність порушується.
Неврівноважені мости часто використовують в якості прямопоказуючий приладів для наближених вимірювань, а також для спостережень за змінами опору, ємності й інших параметрів під впливом, наприклад, температури, вологості і т. П.
Такі прилади називають авометра а також тестерами (від англійського слова test - проба, випробування). З їх допомогою перевіряють напругу, струм, coпротівленіе дротяних і недротяних резисторів, цілісність непритомність котушок індуктивності і трансформаторів, витоку в конденсаторах, а також відповідність джгутів, друкованих плат та інших пристроїв схемами з'єднанні та принциповими схемами.
Універсальнис прилади мають кілька діапазонів вимірювань з різними межами. При перемиканні діапазонів до стрілочному приладу підключають різні шунти або додаткові резистори, завдяки чнму змінюються межі вимірювань. Той чи інший діапазон приладу треба вибирати виходячи з параметрів і необхідної точності вимірювань кожної конкретної схеми.
На верхній панелі пластмасового корпусу приладу знаходяться органи управління і пристосування для приєднання вимірювальних шунтів.
Для більшості приладів діапазон робочих частот при роботі на змінному струмі становить 45 - 10000 Гц. Деякі з приладів крім напруги і струму можуть вимірювати ємності конденсаторів і відносні рівні змінної напруги, а також параметри транзисторів.
Наприклад, комбінований прилад Ц4328 використовують при технічному обслуговуванні автомобілів. Крім звичайних параметрів, їм вимірюють кут замкнутого стану контактів переривника і частоту обертання колінчастого вала чотирициліндрового двигуна легкового автомобіля, що має електрообладнання на 12 В з мінусом батареї, сполученим з «масою».
Комбінований прилад Ц4341 використовує для вимірювання cтатіческіх характеристик транзисторів малої і середньої потужності: коефіцієнта передачі по току, зворотного струму колектора і емітера, початкового струму колектора. При всіх вимірах (крім опорів на не більше 5000 кОм) пріоор пітаеnся від вбудованої батареї. При вимірюванні на не більше 5000 кОм необхідний зовнішній джерело постійної напруги 37 - 48 В. Діапазон робочих частот приладу при вимірюванні на змінному струмі 45 - 20 000 Гц.
При роботі з універсальними вимірювальними приладами необхідно пам'ятати, що в кожному діапазоні ціна ділення шкали приладу різна і повинна бути визначена для кожного положення ручки перемикача. Крім того, прилад має різні шкали для вимірювань на постійному і змінної струмі. Тому в залежності oт роду струму oтсчети треба виробляти за відповідними шкалами. Необхідно також стежити за правильністю установки переклкючателсй, комутуючих роботу, так як інакше прилад може бути зіпсований.