измернение сопративлении. Измерение электрического сопротивления

• Название: Измерение электрического сопротивления
• Дата: 16.09.2022
• Размер: 298 Kb.
• Имя файла: измернение сопративлении.ppt
• Тип: Документы; #679640

Измерение электрического сопротивления

Электрические сопротивления электротехнических устройств (катушек, резисторов и т. д.) постоянному току условно можно разделить на:
малые (до 1 Ом),
средние (от 1 до 105 Ом)
и большие (свыше 105 Ом).
Для измерения малых сопротивлений применяют метод амперметра - вольтметра и специальные мостовые схемы. Для измерения средних сопротивлений применяют метод амперметра­-вольтметра, омметры, одинарные четырехплечие мосты и компенсационный метод. Для измерения больших сопротивлений используют мегаомметры.

Метод амперметра-вольтметра

Рис. 1. Схемы включения приборов при измерении методом амперметра - вольтметра при малых (а) и при больших (6) значениях R


а) б)

Метод амперметра - вольтметра

является наиболее простым косвенным методом измерения малых и средних сопротивлений R. Схему рис. 1, а рекомендуется применять при измерении малых сопротивлений, так как в этом случае ток IА≈IR ввиду того, что вольтметр обладает гораздо большим сопротивлением, и справедливо неравенство Iv«IR.
Схему рис. 1,б лучше применять при измерении средних сопротивлений, так как в этом случае напряжение Uv ≈ UR ввиду того, что амперметр имеет внутреннее сопротивление, гораздо меньше сопротивления R.
Измеряемое сопротивление находят из соотношения

Метод непосредственной оценки

Рис. 2. Схема (а)


Омметр представляет собой прибор, предназначенный для прямого измерения сопротивления. Он состоит из магнитоэлектрического измерительного механизма, шкала которого проградуирована в Омах (Ω). Схема содержит источник питания с напряжением U, добавочный резистор Rq. Прибор имеет выходные зажимы А, В, к которым присоединяют объект с измеряемым сопротивлением Rx


При разомкнутых зажимах А, В (Rx=∞)-угол отклонения α=0, при закороченных зажимах А, В (Rx=0)- угол отклонения максимальный, поэтому шкала у данного омметра обратная - нулевая отметка находится справа.


Омметры удобны для работы, но имеют большую погрешность (класс точности 2,5) из-за неравномерности шкалы и нестабильности источника питания. Для устранения последней причины погрешности в омметрах используют логометрические измерительные механизмы. Магнитоэлектрический омметр на основе логометра представляет собой прибор, угол отклонения подвижной части которого зависит от отношения двух токов I1 и I2.


Приборы, построенные на базе логометрического механизма, называют мегаомметрами. Служат они в основном для измерения больших по величине значений сопротивления. Для измерения сопротивлений свыше 109 Ом используются электронные приборы, называемые
т е р а о м м е т р а м и.

Мостовой метод

Устройства, реализующие этот метод измерения, называются измерительными мостами. Существуют одинарные и двойные мосты.
Одинарный (четырехплечий) мост содержит четыре плеча и две диагонали. В одно плечо моста включается объект с измеряемым сопротивлением Rx, а три остальные плеча образованы резисторами с сопротивлениями R2 R3 и R4. В одну диагональ моста (между зажимами а и b) включается источник питания с ЭДС Ео, а в другую (зажимы с и d)- нулевой индикатор НИ, играющий роль указателя равновесия моста.


Когда потенциалы узлов с и d равны между собой, ток в индикаторе Iни =0. Мост в этом режиме находится в состоянии равновесия. Признаком равновесия моста является нулевое положение указателя НИ.
Добившись равновесия моста путем регулирования сопротивлений одного из резисторов в плечах, записывают их значения и вычисляют искомое сопротивление Rх
Плечо R2 называют плечом сравнения, а плечи R3 и R4 - плечами отношения.


Одинарный мост служит для измерения только средних сопротивлений. Малые и большие сопротивления им измерять не рекомендуется.
Для измерения малых сопротивлений служат двойные (шестиплечие) мосты, а для измерения сопротивлений в диапазоне 109 .. .1016 Ом применяют специальные экранированные мосты.
Кроме рассмотренных мостов широко распространены автоматические и цифровые мосты, позволяющие непрерывно следить за изменениями измеряемого сопротивления.

Компенсационный метод

Рис. Схема измерения сопротивления с помощью компенсатора постоянного тока


Измерять сопротивления с повышенной точностью позволяет компенсационный метод измерения. На рис. приведена схема измерительной цепи, включающая потенциометр постоянного тока, переключатель на две позиции (П1 и П2), образцовый резистор Ro, источник питания Е и объект с измеряемым сопротивлением Rx. Измеряя падение напряжения на Rx и Ro при двух положениях переключателя, определяют URo=RoI и URx=RxI.
Искомое значение сопротивления Rx находят из выражения
Здесь необходимо обеспечить постоянство тока I в цепи.