2.5 Jännitteen ja virran mittaaminen

1. Virran mittaaminen

Virtamittari kytketään sarjaan piirin kanssa. Jotta virtamittari ei muuttaisi paljoa piirin virtaa, on virtamittarin resistanssi pieni, yleensä vain muutaman ohmin luokkaa.

Virtamittari voi vahingoittua, jos sen kautta kulkee liian suuri virta. Virtamittarin mittausaluetta voi kuitenkin laajentaa sivuvastuksella.

Esim 1. Virtamittari kestää vain 2 mA virran ja sen sisäinen vastus on 5 W. Millaisella sivuvastuksella mittausaluetta voi laajentaa 12 A asti ?

Säädä liukunauhalla vastuksen R resistanssia. Katso, miten virta muuttuu.

Näet, että mitä pienempi on sivuvastuksen resistanssi, sitä suurempi osa virrasta kulkee sivuvastuksen kautta. Pienimmillään R = 1W, jolloin sivuvastuksen kautta kulkee 10 mA virta ja molempien kautta yhteensä 12 mA.

Siis sivuvastuksella, jonka resistanssi on 1/5 ampeerimittarin resistanssista, saadaan 5-kertainen virta kulkemaan ampeerimittarin ohi ja kokonaisvirta on siis 6-kertainen verrattuna tilanteeseen, jossa ei olisi sivuvastusta. Näin tällaisella ampeerimittari- sivuvastus-yhdistelmällä ampeerimittarin mittausalue 6-kertaistuisi.

2. Jännitteen mittaaminen

Jännitemittari kytketään rinnan mitattavan kohteen kanssa. Jotta se ei vaikuttaisi mitattavaan kohteeseen, on sen resistanssin oltava mahdollisimman suuri.

Jännitemittarin mittausaluetta voi laajentaa kytkemällä mittarin kanssa sarjaan etuvastus, jossa tapahtuu halutun suuruinen jännitehäviö.

Esim 2. Mittari näyttää suurinta arvoa 5 A virralla. Mittarin sisäinen resistanssi
on 5 W. Tällöin mittari voi siis toimia volttimittarina 25 V jännitteeseen asti.
Miten jännitteen mittausalueeseen vaikuttaa etuvastus, jonka resistanssi on
100 W ... 10000W ?

Etuvastuksella mittausalue vaihtelee siis arvosta 750 V arvoon 50250 V.