Jak zmierzyć rezystancję elektryczną prądu stałego

Wybór metody pomiaru zależy od oczekiwanych mierzonych wartości rezystancji oraz wymaganej dokładności... Główne metody pomiaru rezystancji prądu stałego to ocena pośrednia, bezpośrednia i nawierzchniowa.

Rysunek 1. Schemat sondy do pomiaru rezystancji wysokiej (a) i niskiej (b).

Rysunek 2. Schematy pomiaru dużych (a) i małych (b) rezystancji amperomierz - metoda woltomierza W głównych obwodach metody pośredniej stosuje się mierniki napięcia i prądu.

Rysunek 1a przedstawia obwód odpowiedni do pomiaru rezystancji tego samego rzędu co rezystancja wejściowa Rv woltomierza Rn. Po zmierzeniu napięcia U0 przy zwarciu Rx rezystancję Rx wyznacza się ze wzoru Rx = Ri (U0 / Ux-1).

Podczas pomiaru zgodnie ze schematem na ryc. 5.1, b rezystory o wysokiej rezystancji są połączone szeregowo z miernikiem, a małe rezystory są połączone równolegle.

W pierwszym przypadku Rx = (Ri + Rd) (Ii / Ix-1), gdzie Ii jest prądem przepływającym przez miernik, gdy Rx jest zwarty; dla drugiego przypadku

gdzie Ii to prąd płynący przez miernik przy braku Rx, Rd to dodatkowy rezystor.

Metoda amperomierz-woltomierz jest bardziej uniwersalna, co umożliwia pomiar rezystancji w określonych trybach ich działania, co jest ważne przy pomiarze rezystancji nieliniowych (patrz ryc. 2).

Dla obwodu z rys. 2, A

Względny błąd metodologiczny pomiaru:

Dla obwodu z rys. 2, b

Względny błąd metodologiczny pomiaru:

Ra i Rv to rezystancje amperomierza i woltomierza.

Ryż. 3. Obwody omomierzy z szeregowymi (a) i równoległymi (b) obwodami pomiarowymi

Ryż. 4. Układy mostkowe do pomiaru rezystancji: a — mostek pojedynczy, b — mostek podwójny.

Z wyrażeń na błąd względny widać, że obwód z ryc. 2 i zapewnia mniejszy błąd przy pomiarze dużych rezystancji, a obwód z ryc. 2, b — przy pomiarze małym.

Błąd pomiaru metodą amperomierza-woltomierza oblicza się według wzoru

gdzie gv, g to klasy dokładności woltomierza i amperomierza; Uп, Iп — granice pomiarowe woltomierza i amperomierza.

Bezpośredni pomiar rezystancji prądu stałego odbywa się za pomocą omomierzy. Jeśli wartości rezystancji są większe niż 1 Ohm, stosuje się omomierze z szeregowym obwodem pomiarowym, a do pomiaru małej rezystancji z obwodem równoległym. W przypadku korzystania z omomierza do kompensacji zmian napięcia zasilania konieczne jest zainstalowanie strzałki na urządzeniu. W przypadku obwodu szeregowego strzałka jest ustawiana na zero, gdy manipuluje się zmierzoną rezystancją. (Manewrowanie odbywa się z reguły za pomocą specjalnie umieszczonego w urządzeniu przycisku).W przypadku obwodu równoległego przed rozpoczęciem pomiaru strzałka jest ustawiana na znak „nieskończoności”.

Aby objąć zakres niskich i wysokich rezystancji, zbuduj omomierze równoległe... W tym przypadku są dwie skale odniesienia Rx.

Największą dokładność można osiągnąć stosując metodę pomiaru mostkowego. Średnie rezystancje (10 Ohm — 1 MΩ) są mierzone za pomocą pojedynczego mostka, a małe rezystancje są mierzone za pomocą podwójnego mostka.

Mierzona rezystancja Rx zawarta jest w jednym z ramion mostka, którego przekątne są podłączone odpowiednio do zasilacza i wskaźnika zera; jako ten ostatni można zastosować galwanometr, mikroamperomierz z zerem na środku skali itp.

Rysunek 5. Schematy pomiaru dużych (a) i małych (b) rezystancji prądu przemiennego

Warunek równowagi dla dwóch mostków jest określony przez wyrażenie

Ramiona R1 i R3 są zwykle realizowane w postaci magazynów oporowych (most magazynowy). R3 ustawia zakres współczynników R3 / R2, zwykle wielokrotności 10, a R1 równoważy mostek. Zmierzona rezystancja jest zliczana zgodnie z wartością ustawioną pokrętłami na polach rezystancyjnych. Zrównoważenie mostka można również wykonać poprzez płynną zmianę stosunku rezystorów R3 / R2, wykonanych w postaci przesuwanego drutu, na określoną wartość R1 (mostek liniowy).

Służą do powtarzalnych pomiarów stopnia zgodności rezystancji z określoną wartością zadaną Rn niezrównoważone mostki... Są zrównoważone przy Rx = Rn. Na skali wskaźnika można określić odchylenie Rx od Rn w procentach.

Na zasadzie działania samobalansującego mostki automatyczne... Napięcie powstające w wyniku niewyważenia na końcach przekątnej mostka, po wzmocnieniu, oddziałuje na silnik elektryczny, który miesza silnik z drutem ślizgowym. Podczas równoważenia mostka silnik zatrzymuje się, a położenie drutu ślizgowego określa zmierzoną wartość rezystancji.

Przeczytaj także: Pomiary mostów