Як виміряти електричний опір постійному струму - Школа для електрика все про

Вибір методу вимірювань залежить від очікуваного значення опору, що вимірюється, і необхідної точності. Основними методами вимірювання опорів постійного струму є непрямий, метод безпосередньої оцінки та бруківки.

Малюнок 1. Схеми пробників для вимірювання великих (а) та малих (б) опорів

Рисунок 2. Схеми виміру великих (а) і малих (б) опорів методом амперметра - вольтметра В основних схемах непрямого методу застосовують вимірювачі напруги та струму.

На малюнку 1, а представлена ​​схема, придатна для вимірювання опорів одного порядку з вхідним опором R вольтметра Rн. Вимірявши при короткозамкнутому Rx напруга U0, опір Rх визначають за формулою Rx = Rі(U0/Ux-1).

При вимірі за схемою рис. 5.1 б резистори великого опору включають послідовно з вимірювачем, а малого - паралельно.

Для першого випадку Rx = (Rі + Rд)(Iі/Ix-1), де Iі - струм через вимірювач при короткозамкненому Rx; для другого випадку

де Iі - Струм через вимірювач за відсутності Rх, Rд - додатковий резистор.

Більш універсальним є метод амперметра - вольтметра, що дозволяє вимірювати опори при певних режимах їх роботи, що важливо при вимірюванні нелінійних опорів (див. рис. 2).

Для схеми рис. 2, а

Відносна методична похибка виміру:

Для схеми рис. 2, б

Відносна методична похибка виміру:

Ra та Rв - опори амперметра та вольтметра.

Мал. 3. Схеми омметрів із послідовною (а) та паралельною (б) схемами вимірювання

Мал. 4. Мостові схеми вимірювання опорів: а – одинарний міст, б – подвійний.

Звиразів щодо відносної похибки видно, що схема на рис. 2 а забезпечує меншу похибку при вимірюванні великих опорів, а схема на рис. 2 б - при вимірі малих.

Похибка вимірювання методом амперметра-вольтметра розраховується за формулою

де gв, gа - класи точності вольтметра та амперметра; Uп, Iп - межі вимірів вольтметра та амперметра.

Безпосередній вимір опорів постійному струму виконується омметрами. Якщо значення опорів більше 1 Ом застосовують омметри з послідовною схемою вимірювання, а для вимірювання малих опорів - з паралельною схемою. При користуванні омметром з метою компенсації зміни напруги живлення необхідно встановити стрілку приладу. Для послідовної схеми стрілка встановлюється на нуль при шунтованому вимірюваних опорів. (Шунтування здійснюється, як правило, спеціально передбаченою у приладі кнопкою). Для паралельної схеми перед початком виміру стрілку встановлюють на позначку "∞".

Щоб охопити діапазон малих та великих опорів, будують омметри за паралельно-послідовною схемою. І тут є дві шкали відліку Rх.

Найбільш високу точність можна досягти при використанні мостового методу вимірювання. Середні опори (10 Ом – 1 МОм) вимірюють за допомогою одинарного моста, а малі – за допомогою подвійного.

Опір Rx, що вимірюється, включають в одне з плечей моста, діагоналі якого підключають відповідно до джерела живлення і нуль-індикатору; як останній можуть бути використані гальвано-метр, мікроамперметр з нулем посередині шкали та ін.

Рис 5. Схеми вимірювання великих (а) та малих (б) опорів змінному струму

Умова рівноваги обохмостів визначається виразом

Плечі R1 і R3 зазвичай виконують у вигляді магазинів опорів (магазинний міст). З допомогою R3 встановлюють ряд значень відносин R3/R2, зазвичай кратних 10, і з допомогою R1 врівноважують міст. Відлік вимірюваного опору провадиться за значенням, встановленим ручками магазинів опорів. Врівноваження моста може також проводитися плавною зміною відношення резисторів R3/R2, виконаних у вигляді реохорду, при певному значенні R1 (лінійний міст).

Для багаторазових вимірювань ступеня відповідності опорів деякому заданому значенню Rн застосовують неврівноважені мости. Вони врівноважуються при Rx=Rн. За шкалою індикатора можна визначити відхилення Rх від Rн у відсотках.

На принципі самоурівноваження працюють автоматичні мости. Напруга, що виникає при розбалансі на кінцях діагоналі моста, після посилення впливає на двигун, що перемішує двигун реохорда. При врівноважуванні моста двигун зупиняється, а положення реохорд визначає значення вимірюваного опору .

---