Elektrinių parametrų matavimas

Atgal

            Prie elektrinių parametrų priskiriame elektrinės grandinės elementų (imtuvų) varžą (aktyviąją), induktyvumą ir talpą. Juos galima matuoti tiesiogiai – tiesioginės atskaitos ar palyginimo prietaisais – ir netiesiogiai – apskaičiuojant pagal žinomą ryšį tarp išmatuotų ir ieškomojo dydžio.

            Praktikoje dažniausiai tenka matuoti varžas. Jų matavimo ypatumai priklauso nuo matuojamosios varžos didumo. Paprastai iki 10Ω varžos laikomos mažomis, nuo 10 iki 106 Ω – didelėms. Matuojant mažas varžas, reikia ypač atkreipti dėmesį į tai, kad matavimo rezultatui neturėtų įtakos kontaktų varžos, o matuojant dideles varžas – nuotėkio srovės.

            Varžos matavimas ommetru. Ommetras – tiesioginės atskaitos prietaisas (dažniausiai magnetoelektrinės sistemos miliampermetras), kuriame yra įmontuotas nuolatinės EVJ šaltinis ir nuoseklusis rezistorius Rs (8.42 pav.).  Kai elementai, kurio varža Rx matuojama, yra įjungtas nuosekliai su miliampermetru, grandinės srovė I=E/( Rx+ Rs+ RA+ Ri).

            Kad matavimo rezultatui neturėtų įtakos EVJ šaltinio parametrai, prieš matuojant ommetro gnybtai sujungiami trumpai. Keičiant matuoklio nuosekliojo rezistoriaus varžą Rs, pasiekiama, kad miliampermetru tekėtų didžiausia srovė ir jo rodyklė rodytų nulį. Tik po to galima laikyti, kad prietaisas yra parengtas varžoms matuoti. Taip pat varžos yra matuojamos lygintuvinės sistemos ampervoltmetru (testeriu).

            Yra ommetrų, prie kurių matuojamosios varžos elementas prijungiamas lygiagrečiai miliampermetrui (8.42   pav.,b). Tokių ommetrų skalė netolygi ir jos nulinė žymė yra iš kairės. Šiais ommetrais matuojamos mažos varžos.

            Svarbiausias ommetrų privalumas yra tas, kad jais varža matuojama tiesiogiai. Antra vertus, matavimo tikslumas nedidelis, todėl ommetrais paprastai tik apytiksliai operatyviai nustatomas varžos didumas.

            Varžos matavimas megommetru. Tai prietaisas didelėms varžoms matuoti, kurį sudaro magnetoelektrinis megommetras, EVJ šaltinis ir žinomos varžos R rezistorius (8.43 pav.). Nepaisydami prietaiso ričių varžos ir generatoriaus vidinės varžos, galime užrašyti sroves, tekančias matavimo metu: I1=E/R; I2=E/Rx.

            Keičiant vidinio rezistoriaus varžą R, keičiama varžų matavimo riba. Megommetre įmontuojamas ranka sukamas nuolatinės srovės generatorius, kurio įtampa gali būti 500, 1000 ar 2000 V.

            Megommmetras yra skirtas izoliacijos varžoms tiesiogiai matuoti. Matavimo tikslumas nėra didelis, bet pakankamas izoliacijos kokybei įvertinti.

            Varžos matavimas ampermetru ir voltmetru. Tai tiesioginis varžos matavimo būdas, kai varža yra apskaičiuojama iš Omo dėsnio: R=UV/IA, čia UV ir IA – įtampa ir srovė, išmatuota voltmetru ir ampermetru.

 Svarbiausia varžų matavimo ampermetru ir voltmetru privalumas yra tas, kad matavimo tikslumas gali būti didesnism negu matuojant varžą ommetru. Trūkumas: reikia atskaityti dveijų prietaisų rodmenis, o matavimo rezultatą apskaičiuoti.

            Varžos matavimas tilteliu. Nuolatinės srovės tiltelis yra toks palyginimo prietaisas, kuriuo galima labai tiksliai išmatuoti varžą. Tai grandinė (8.45 pav.), kurią sudaro keturi (varža Rx matuojama), nuolatinės įtampos U šaltinis ir galvanometras.

            Paprastai reguliuojamos varžos rezistoriaus R3 rankenėlė sugraduojama matuojamosios varžos vienetais, todėl nustačius galvanometro rodyklę ties nuline žyme, matuojamąją varžą Rx galima atskaityti iš karto.

            Varžų matavimo tiltelių rezistoriai yra etaloniniai – jų varžos tiksliai žinomos, naudojamas jautrus magnetoelektrinis galvanometras, kurio rodyklę galima tiksliai nustatyti nulinėje padėtyje. Šaltinio įtampos svyravimai neturi įtakos matavimo rezultatui. Dėl visų šių priežasšių nuolatinės srovės pusiausvirais tilteliais varžas galima išmatuoti labai tiksliai: santykinės paklaidos – nuo 0,002 iki 0,5%.

            Induktyvumo ir talpos matavimas. Apytiksliems ir C matavimams galima panaudoti ampermetrą ir voltmetrą (8.47 pav.). Tarkime, kad norime išmatuoti aktyvaus-induktyvaus pobūdžio imtuvo induktyvumą. Žinome, kad pilnutinė imtuvo varža 


Iš čia

Kai aktyviosios imtuvo varžos galime nepaisyti, L=U/(2πƒI). Kai aktyviosios imtuvo varžos nepaisyti negalime, ją galime išmatuoti ampermetru ir voltmetru, prijungdami matuojamąjį imtuvą prie nuolatinės įtampos.

 Neatsižvelgdami į kondensatoriaus nuotėkio sroves, t,y, laikydami, kad R2= ∞, jo talpinę varžą galima užrašyti šitaip; XC=U/I=1/(2πƒC).Iš čia: C=I/(2πƒU).

            Praktiškai matuojamąjį elementą galima prijungti prie pramoninio dažnio tinklo, kurio dažnis ƒ=50 Hz ir beveik nekinta.

Srovės ir įtampos matavimas

Srovės matavimas. Vidutinio stiprumo srovės (nuo 10 mA iki 100 A) matuojamos ampermetrais (arba miliampermetrais), kurie jungiami į matuojamąją grandinę nuosekliai. Realūs ampermetrai turi varžą, todėl pakinta matuojamoji srovė ir matuojant gaunama metodinė paklaida.(8,28 pav.). 

Nuolatinei srovei nuo 1µA iki 6 kA matuoti naudojami magnetoelektroninės sistemos matuokliai, kurie vartoja mažai energijos, gali būti labai tikslūs (gaminami tikslumo klasės 0,1; 0,2), jų skalė tolygi. Matuojant srovei iki 20 – 50 mA, paprastai visa matuojamoji srovė teka ampermetro ritele. Didesnėms srovėms matuoti naudojami šuntai (8.29 pav.), kuriais paprastai teka didesnioji matuojamosios srovės dalis.

Nuolatinę srovę nuo 10mA iki 100A galima išmatuoti ir elektromagnetinės bei elektrodinaminės sistemos ampermetrais. Ir vienų, ir kitų skalė yra netolygi. Elektromagnetiniai ampermetrai yra gana pigūs, bet jų tikslumo klasė paprastai esti neaukštesnė kaip 0,2; 0,5. Elektrodinaminiai ampermetrai gali būti tikslesni, bet jie brangesni. Ir vieni, ir kiti vartoja daugiau energijos nei magnetoelektriniai, todėl labiau pakeičia matuojamosios grandinės režimą.

Kai reikia labai tiksliai išmatuoti nuolatinę srovę, taikomi kompensatoriai arba skaitmeniniai ampermetrai. Kompensatoriumi išmatuojamas įtampos kritimas, gautas etaloniniame rezistoriuje, kai juo teka matuojamoji srovė.

Labai silpną nuolatinę srovę (10-5–10 –8A) galima išmatuoti magnetoelektriniu veidrodiniu galvanometru arba elektroniniu mikroampermetru.

Kintamoji srovė apibūdinama efektine, amplitudine arba vidutine verte. Elektromagnetinės, elektrodinaminės, ferodinaminės sistemos prietaisai reaguoja į efektines srovės vertes. Lygintuviniai ir elektroniniai ampermetrai paprastai sugraduojami efektinėmis sinusinių srovių vertėmis. Kai srovė nesinusinė, gaunamos papildomos paklaidos.

            Vidutinio stiprumo kintamosioms srovėms – nuo 1mA – galima naudoti elektromagnetinius (iki 250 A), elektrodinaminius, ferodinaminius (iki 10 A), lygintuvinius prietaisus, taip pat elektroninius bei skaitmeninius miliampermetrus ir ampermetrus, atsižvelgiant į anksčiau minėtus kiekvienos sistemos prietaisų pavidalus ir trūkumus.

Silpna kintamoji srovė iki 10µA matuojama elektroniniais mikroampermetrais, nuo 10 iki 100 µA – skaitmeniniais mikroampermetrais, kurių tikslumas ne mažesnis kaip 0,5%, kai matuojamosios srovės dažnis ne didesnis kaip 5 kHz.

Kai matuojamoji kintamoji srovė yra stipri (šimtai ampermetrų), naudojami srovės matavimo transformatoriai.

 Įtampos matavimas. Voltmetras jungiamas lygiagrečiai tai grandinės daliai, kurioje matuojama įtampa. Kadangi realaus voltmetro varža nėra be galo didelė, grandinės srovė ir matuojamoji įtampa pakinta(8.30 pav.).

Nuolatinė įtampa nuo 1 mV iki 1,5 kV paprastai matuojama magnetoelktrinės sistemos voltmetrais, kurių matavimo tikslumas yra gana didelis (0,1; 0,2 klasė). Voltmetro matavimo riboms praplėsti yra naudojami papildomieji rezistoriai, jungiami su prietaisu(8.31 pav.)

Elektrodinaminiais voltmetrais amtuojamos nuolatinės įtampos nuo 100 mV iki 600 V. Jų tikslumas didelis (0,1; 0,2 klasė), bet skalė netolygi. Elektromagnetiniais voltmetrais (0,2; 0,5 klasė) matuojamos įtampos nuo 1 iki 75 V.

Nuolatiniai įtampai nuo 10 V iki 300 kV matuoti naudojami elektrostatiniai voltmetrai. Jų tikslumo klasė 0,5; 1,0; 1,5 (esti net 0,05); labai didelė vidinė varža 1010– 1012 Ω; vidinė talpa 4– 65 pF. Gaminama jų nedaug, ir jie brangūs. Jų matavimo ribos nuolatinės srovės grandinėse praplečiamos rezistoriniais įtampos dalytuvais (8.32 pav., a).

Mažesnę kaip 600 V nuolatinę įtampą galima išmatuoti elektroniniais voltmetrais, bet jų tikslumo klasė yra vidutinės (0,5; 1,0). Dideliu tikslumu nuolatinė įtampa matuojama: iki kelių kilovoltų – skaitmeniniais voltmetrais; iki 1000 V – kompensatoriais.

Labai maža nuolatinė įtampa matuojama kompensatoriais (10-5– 10-6V), sakitmeniniais mikrovoltmetrais (10-5V) ir elektroniniais manovoltmetrais (10-6– 10-7V).

Kintamajai pramoninio dažnio įtampai matuoti naudojami elektromagnetiniai, elektrodinaminiai, ferodinaminiai, elektrostatiniai voltmetrai, atsižvelgiant į kiekvieno savybes. Matuojamos efektinės įtampos vertės.

Labai maža kintamoji įtampa (10-6– 10-7V) matuojama elektroniniais mikrovoltmetrais.

Aukšta kintamoji įtampa pažeminama įtampos matavimo transformatoriumi, kad būtų galima naudoti vidutinių įtampų (paprastai 100 V) voltmetrus. Kai aukštai kintamajai įtampai matuoti naudojami elektrostatiniai voltmetrai, jų matavimo ribas galima praplėsti kondensatoriniais įtampos dalytuvais(8.32 pav., b).

EVJ matavimas; kompensatorius. Šaltinio EVJ būtų galima išmatuoti tokiu tiesioginės atskaitos voltmetru, kurio vidinė varža be galo didelė ir kuriuo srovė neteka. Apytiksliai nuolatinę EVJ, didesnę kaip 10 V, galima išmatuoti elektrostatiniu voltmetru, o mažesnę – skaitmeniniu.

Galios ir energijos matavimas

          Vatmetras;vienfazės grandinės galios matavimas. Nuolatinės srovės grandinės galia P=UI. Ją galima apskaičiuoti išmatavus apkrovos įtampą ir srovę.Praktiškai toks netiesioginis galios matavimo būdas naudojamas labai retai, nes reikia matuoti dviem prietaisais ir rezultatą apskaičiuoti.

            Paprastai nuolatinės srovės grandinių galia, taip pat kintamosios srovės vienfazių ir trifazių grandinių aktyvioji galia matuojama elektrodinaminiais tikslumo klasė – 0,1; 0,2; 0,5 – ferodinaminiais tikslumo klasė – 1,0; 1,5; 2,5 – vatmetrais. Jais galima matuoti ir reaktyviąją galią, taikant specialias jų įjungimo į matuojmąją grandinę schemas.

 Elektrodinaminio vatmetro matuoklį sudaro dvi ritės:srovės (nejudamoji) ir įtampos  (judamoji). Srovės ritė (jos varža RA) jungiama į matuojamąją grandinę nuosekliai (8.34 pav.), t.y. taip, kad ja tekėtų apkrovos srovė I.Įtampos ritė (jos varža RV) jungiama lygiagrečiai apkrovai, kad jai tekėtų apkrovos įtampa U. Reikia pažymėti, kad apkrova tekanti srovė neturi būti didesnė už vatmetro srovės matavimo ribą. Vatmetro srovės ir įtampos matavimo ribas kintamosios srovės grandinėse galima praplėsti srovės ir įtampos matavimo transformatoriais.

 Trifazės grandinės aktyviosios galios matavimas. Trifazio simetrinio imtuvo aktyvioji galia P=3Pf, todėl pakanka vatmetru išmatuoti fazinę galią Pf (8.35pav.).Imtuvo galia yra tris kartus didesnė už tą, kurią rodo vatmetras: P=3Pw.

Trilaidėje trifazėje grandinėje aktyviąją galią galima išmatuoti dviem vatmetrais (8.36 pav.).

            Bendruoju atveju du vatmetrai jungiami taip, kad bet kurios dvi linijinės srovės tekėtų jų srovės ritėmis. Kiekvieno vatmetro įtampos ritės generatorinis gnybtas yra jungiamas prie jo paties srovės generatorinio gnybto. Abiejų vatmetrų įyampos ričių laisvi galai prijungiami prie trečiojo linijinio laido.

Pramoniniams aktyviosios galios matavimamsnišleidžiami dveijų ir trijų elementų trifaziai ferodinaminiai vatmetrai. Pavyzdžiui, dviejų elementų vatmetrą sudaro dvi nejudamos ritės ir dvi judamosios, kurios yra sutvirtintos mechaniškai. Įjungus tokį vatmetrą pagal dviejų vatmetrų jungimo scemą, jo rodyklės posūkio kampas yra proporcingas abiejų judamųjų dalių mechaninių momentų algebrinei sumai. Dėl to vatmetras iš karto rodo visos trilaidės trifazės grandinės aktyviąją galią. Trijų elementų vatmetras juniamas pagal trijų vatmetrų jungimo schemą ir rodo keturlaidės trifazės grandinės galią.

  Energijos matavimas. Aktyvioji ir reaktyvioji energija matuojama indukciniais skaitikliais, kurie gali būti vienfaziai arba dviejų ar trijų elementų trifaziai.

Vienfazis aktyviosios energijos skaitiklis jungiamas į grandinę taip (8.39 pav.), kad jo srovė rite tekėtų apkrovos srovė I, o įtampos ritei tektų apkrovos įtampa U.

Trifazėse grandinėse aktyvioji ir reaktyvioji elektros energija matuojama trifaziai skaitikliais, kurių judamosios dalies mechaninis momentas yra lygus dviejų ar trijų judamųjų dalių mechaninių momentų algebrinei sumai. Skaitiklių jungimo scenos yra tokios pat kaip vatmetrų (8.41 pav.)

Kintamosios srovės ir įtampos ričių matavimo ribas galima praplėsti matavimo transformatoriais.


Neelektrinių dydžių elektriniai matavimai

Šiuolaikinėse pramonės įmonėse kontroliuojant ir valdant technologinį procesą, tenka matuoti daugelį neelektrinių dydžių. Dažniausiai tam tikslui yra naudojami elektrinių matavimų priemonės. Tenka pastebėti, kad elektrinių prietaisų, skirtų neelektriniams dydžiams matuoti, yra daug daugiau, negu elektriniams dydžiams matuoti. Tai suprantama, kadangi praktikoje tenka matuoti ar kontroliuoti daug daugiau ir įvairesnių neelektrinių dydžių.

            Matavimo principas; keitikliai. Kiekvieną elektrinį neelektrinio dydžio matavimo prietaisą (8.50 pav.) sudaro dvi svarbiausios dalys; keitiklis, kuris paverčia neelektroninį dydį elektriniu, ir elektrinis matavimo prietaisas.

            Be šių svarbiausių grandžių dar gali būti ir kitokie papildomi elementai. Tai keitikliai, keičiantys elektrinį signalą į elektrinį: įtampos dalytuvai, šuntai, stiprintuvai; matavimo rezultato registravimo įtaisai ir įvairūs kiti, taikomi elektriniams dydžiams matuoti. Neelektriniams dydžiams matuoti dažnai taikomos nepusiausvirų tiltelių ir kompensatorių schemos bei principai, matavimai automatizuojami, matavimo rezultatai registruojami ir naudojami technologiniam procesui valdyti (8.51 pav.).

             Svarbiausia kiekvieno keitiklio charakteristika yra jo įėjimo elektrinio dydžio priklausomybė nuo įėjimo neelektrinio dydžio. Ji vadinama pakeitimo funkcija. Dažnai ją tenka sudaryti eksperimentiškai, sugraduojant keitiklį pagal žinomą neelektrinį dydį. Pageidautina, kad pakeitimo funkcija būtų tiesė bent matuojamame neelektrinių dydžių diapazone. Be to, ji turi būti stabili ir nesikeisti laikui bėgant.

            Kitos svarbios keitiklio charakteristikos yra jo jautrumas ir tikslumas. Be to, reikia, kad keitiklis neturėtų įtakos matuojamajam dydžiui. Pastarąjį reikalavimą panaikinti kartais būna gana sunku, todėl stengiamasi, kad įtaka būtų kuo mažesnė. Matuojant greitai kintančius dydžius, gali turėti reikšmės keitiklio dinaminės savybės, todėl tokiu atveju tenka pasirinkti mažai inetriškus keitiklius, kuriuose signalo pakeitino trukmė yra maža.

            Yra daug įvairių keitiklių, keičiančių neelektrinius dydžius elektriniais. Jų veikimo principas pagrįstas laidininkų, puslaidininkių bei magnetinių medžiagų savybėmis ar jose vykstančiais reiškiniais. Pagal veikimo principą visus keitiklius galima suskirstyti į dvi grupes: 1) generatorinius, kuriuose neelektrinis dydis pakeičiamas EVJ; 2) parametrinius, kurių elektriniai parametrai – R,I,C – pakinta dėl neelektrinio dydžio poveikio.

            Dažniausiai naudojami tokie generatoriniai keitikliai:

1)      termoelektroniniai – juose termoelektrovaros jėga gaunama, kai ternoporos galai yra nevienodos temperatūros aplinkoje;

2)      indukciniai – EVJ gaunama elektromagnetinės indukcijos principu;

3)      pjezoelektriniai – EVJ gaunama, deformuojant pjezokristalą;

4)      fotoelektriniai – EVJ gaunama, apšvietus generatorinį fotoelementą – fotodiodą.

            Rezistoriniai keitikliai keičia varžą;

1)      reostatiniai – stumiant slankiklį;

2)      tenzometriniai – juos deformuojant;

3)      termorezistoriniai – kintant temperatūrai;

4)      fotorezistoriniai – kintant apšvietimui.

Induktyviniai keitikliai keičia induktyvumą, dažniauiai keičiant jų magnetinės grandinės varžą. Talpiniai – keičia talpą, veikiant matuojamajam neektriniam dydžiui.

            Tam pačiam neelektriniam dydžiui matuoti galima taikyti įvairius keitiklius, o to paties tipo keitiklį galima naudoti įvairiems neelktriniams dydžiams matuoti.

         Matuokliai su generatoriniais keitikliais. Paprasšiausio ir dažniausiai  naudojamo matuoklio pavyzdys yra termoelektrinis pirometras, kurį sudaro termopora ir milivoltmetras (8.52 pav.,a).Kai termoporos dviejų skirtingų metalų sulitavimo taškas yra vienokios temperatūros aplinkoje, o laisvi galai – kitokios, tarp  jų gaunama EVJ, kuri matuojama temperatųros laipsniai sugraduotu milivoltmetru.

            Indukciniai keitikliai dažniausiai naudojami tachometruose (8.52 pav.,b) sūkių dažniui matuoti. Prie besisukančio veleno pritvirtinamas nuolatinės srovės generatoriuko inkaras. Jame indukuojama EVJ yra proporcinga sūkių dažniui n:E=CEΦn≈Un (nuolatinis magnetinis srautas Φ=const). Voltmetro skalė sugraduojama sūkiais per minutę.

            Pjezoelektriniai keitikliai gali būti taikomi mechaniniams dydžiams matuoti (8.52 pav.,c).Veikiant mechaniniai jėgai, pjezokristalo plokštelėse elektros krūviai poliarizuojasi. Kadangi pjezoelektrinių keitiklių jautrumas yra nedidelis, gauta įtampa yra sustiprinama. Ji matuojama jėgos vienetais sugraduotu voltmetru.

            Apšviestumui matuoti (8.52 pav.,d) taikomas fotodiodas – seleninis generatorius fotoelementas, kurį apšvietus gaunama EVJ. Jo trumpojo jungimo fotosrovė matuojama jautriu mikroampermetru, sugraduotu apšviestumo vienetais – liuksais.

            Matuokliai su parametriniais keitikliais. Rezistorinis reostatinis keitiklis dažnai taikomas kokio nors rezervuaro skysčio tūriui matuoti (8.53 pav.,a). Kartu su skysčiu aukštyn ar žemyn juda plūdė, kuri pastumia reostato slankiklį, pakeisdama reostato varžas R1 ir R2 . Dėl to pasikeičia srovės I1 ir I2, nuo kurių santykio priklauso logometro rodyklės posūkio kampas. Prietaiso skalę galima sugraduoti skysčio lygio ar tūrio vienetais.

            Deformacijos ar mechaninės jėgos dažnai matuojamos taikant tenzorezistorius (8.53cpav.,b). Tenzorezistoriaus varža R=ρl/S, čia ρ – specifinė laidininko varža, l – ilgis ir S – skerspjūvis. Tempiant tenzorezistorių, jo specifinė varža ir ilgis didėja, o skerspjūvis mažėja, todėl didėja keitiklio varža. Gniuždant šie pokyčiai priešingi, todėl varža mažėja.

            Tenzorezistorius gali būti plona vielelė, užklijuota ant plono popieriaus ar lako plėvelės. Tenzometro jautrumui padidinti ant abiejų paviršių pusių užklijuoti tenzorezistoriai 1 ir 2, kurių varžos R1 ir R2 , yra įjungiamos į nepusiausvyrą tiltelį. Kadangi tiltelio 1 ir 2 pečių varžos kinta priešingai (R1 didėja, o R2 mažėja), galvanometro srovė labiau priklauso nuo deformacijos, negu naudojant vieną tenzorezistorių. Galvanometro skalę galima sugraduoti jėgomis ar kito proporcingo mechaninio dydžio vienetais.

            Termorezistoriai  dažniausiai naudijami temperatūrai matuoti (8.53 pav., c). Termorezistoriaus varža RΘ priklauso nuo temperatūros. Pakitus matuojamajai temparatūrai Θ,pakinta grandinės srovė I. Srovės kitimo ribos parenkamos tokios, kad ji neturėtų įtakos termorezistoriaus varžai. Mikroampermetras graduojamas laipsniais.

             Induktyvinio poslinkio matuoklio (8.54 pav.) veikimas pagrįstas tuo, kad judantis kūnas pakeičia jo magnetinės grandinės varžą. Tarkime,kad oro tarpas sumažėja. Dėl to sumažėja

 magnetinės grandinės varža Rm.Ritės induktyvumas L=N2/ Rm , todėl jis padidėja. Dėl to padidėja ritės induktyvioji varža XL =2πfL. Kadangi ritė pagaminta taip, kad jos R<< XL , rite tekanti srovė sumažėja. Įtampos kritimas elemente R1 taip pat sumažėja. Voltmetrą galime susigraduoti poslinkio, mechaninės jėgos ar kokio kito matuojamojo dydžio vienetais.

            Talpiniai keitikliai (8.55 pav.) gali būti naudijami matuoti neelektriniams dydžiams, kurie keičia jų talpą. Talpiniai keitikliai yra labai jautrūs aplinkos sąlygų (pvz., drėgmės) pokyčiams. Matavimo prietaisų su talpiniais keitikliais grandinės gana sudėtingos.