Метод амперметра и вольтметра

Косвенный метод измерения мощности с помощью двух приборов — амперметра и вольтметра — находит применение в цепях постоянного тока и переменного тока низкой частоты. Диапазон измеряемых мощностей определяется параметрами применяемых вольтметра и амперметра.

Определяемая мощность в данном случае находится через произведение измеряемого тока и напряжения. Погрешность результата измерения определяется погрешностями прямых измерений и вычисляется по правилам измерения погрешностей при косвенных измерениях [5].

Возможные схемы включения приборов для измерения мощности показаны на рис. 6.3, а и б.

Рис. 6.3. Измерение мощности методом амперметра и вольтметра: а — при больших R": б — мри малых R".

Для схемы на рис. 6.3, а справедливо уравнение (6.1). Эта схема применяется для измерения мощности при больших сопротивлениях нагрузки, а для схемы на рис. 6.3, 6 справедливо равенство (6.2), и она применяется при малых сопротивлениях нагрузки.

При измерении мощности на высоких частотах и нижнем участке сверхвысоких частот с использованием вольтметра применяется нагрузка коаксиальной конструкции сопротивлением 75 Ом, выполненная в виде фарфоровой трубки, покрытой снаружи углеродистым слоем (рис. 6.4). Нагрузка помещается в экран особой формы, обеспечивающий хорошее согласование входного сопротивления ваттметра с волновым сопротивлением коаксиального кабеля, по которому подводится измеряемая мощность.

Рассматриваемый вольтметровый ваттметр имеет амплитудный (пиковый) детектор, подключаемый к нагрузке через контактное (серебряное) кольцо, и электронный вольтметр, показания которого пропорциональны мощности, рассеиваемой на нагрузочном резисторе R":

где А" , — частотный коэффициент;

К-, — коэффициент деления напряжения в нагрузочном резисторе, ЛГ₂ = (Л_| + Л₂)/Л₁.

Рис. 6.4. Вольтметровый ваттметр.

К числу рассматриваемых ваттметров относят приборы типа М З-ЗА, МЗ-5А, МЗ-9, обеспечивающие измерение средней и импульсной мощностей. Так, прибор МЗ-ЗА работает в диапазоне 30 МГц… 1,2 ГГц с погрешностью до 15% и пределами измеряемой средней мощности 0,25…15 Вт и импульсной мощности 5 Вт…5 КВт.