Măsurarea rezistențelor

Există două metode principale de măsurare a rezistențelor:

- pe baza legii lui Ohm;

Două circuite pentru măsurarea rezistenței unui rezistor pe baza legii lui Ohm sunt prezentate în Fig. 3. Pentru măsurarea prin această metodă sunt necesare două instrumente de măsurare - un ampermetru și un voltmetru. Această metodă este denumită adesea metoda "ampermetru-voltmetru".

Pentru a determina rezistența rezistorului RIZM prin metoda "ampermetru-voltmetru", este necesar să se cunoască curentul care trece prin rezistorul IR și căderea de tensiune pe acest rezistor UR.

- RA - rezistența internă a ampermetrului;

- RV - rezistența internă a voltmetrului.

Atunci când ampermetrul și voltmetrul sunt conectate la circuitul măsurat, pe ampermetru se creează o cădere de tensiune UA, iar curentul IV trece prin voltmetru.

Cu această conexiune a ampermetrului și a voltmetrului, rezultatul măsurării rezistenței RISM va fi influențat în principal de rezistența internă a ampermetrului.

Luați în considerare circuitul din Fig. Peste.

Apoi rezultatul măsurării RIZM:

Fig. 3. Scheme de conectare a unui voltmetru și a unui ampermetru pentru a determina valoarea rezistenței măsurate a rezistenței bazate pe legea lui Ohm.

Luați în considerare circuitul din Fig. 3b.

În circuitul din Fig. 3b ampermetru măsoară valoarea curentului în porțiunea cu catenă dreaptă IA și un voltmetru măsoară drop-la tensiune în porțiunea care cuprinde Rezi conexiune paralelă Sided (a cărui rezistență este măsurată) de rezistența internă a voltmetrului, adică

apoi prin legea lui Ohm

Cu această conexiune a ampermetrului și a voltmetrului, rezistența RIZM va fi măsurată prin rezistența internă a voltmetrului (7).

La măsurarea rezistenței rezistorului conform schemei din Fig. Eroarea de măsurare rezultă din faptul că voltmetrul măsoară căderea totală de tensiune (Ur + Ua).

La măsurarea rezistenței rezistorului conform schemei din Fig. 3b, eroarea de măsurare se datorează faptului că ampermetrul măsoară curentul total (IR + IV).

Eroarea relativă d a rezultatului măsurătorii (în procente) este definită ca:

(pentru circuitul din figura 3a) (8)

(pentru circuitul din Figura 36). (9)

Eroarea datorată rezistenței interne a ampermetrului și a voltmetrului este sistematică și poate fi compensată prin aplicarea corecțiilor dacă rezistența internă a acestor instrumente de măsurare este cunoscută.

În practică, în absența corecțiilor, rezistența măsurată este adesea calculată prin formula:

3b, altfel circuitul din Fig. 3a.

Să luăm în considerare o metodă de măsurare a rezistenței cu ajutorul măsurării podurilor (metoda de măsurare a punții).

Circuitele de pod (punți) sunt utilizate pentru a măsura caracteristicile circuitelor electrice, pentru a transforma aceste caracteristici ale circuitelor în semnale electrice, cum ar fi filtre etc. În Fig. 4 prezintă un simplu circuit de pod - un pod cu patru poduri.

Fig. 4. Schema generală a podului cu patru poduri.

Podul conține patru rezistoare complexe Z1. Z2. Z3. Z4. Punctele a, b, c, d sunt numite vârfurile podului, lanțurile dintre două vârfuri adiacente sunt umerii podului, iar lanțurile sunt între cele două vârfuri opuse ab-cd - diagonalele podului. În una dintre diagonale (diagonală ab), care se numește diagonala sursei de alimentare, alimentarea punții este activată. În cealaltă diagonală (cd diagonală), care se numește diagonala încărcării (precum și ieșirea sau diagonala indexului), sarcina cu rezistență ZHAI este activată. În punctele de măsurare din această diagonală, contorul este pornit. Ca gabarit, se folosesc de obicei galvanometre.

Galvanometrele sunt aparate de măsurat electrice cu sensibilitate ridicată la curent sau la tensiune, având o scală ingrasată. Acestea sunt folosite ca indicatori ai echilibrului de poduri (indicatori zero).

Alimentarea cu energie a podului din Fig. 4 este prezentat sub forma unei rețele active cu două terminale cu EP EMP și rezistență internă ZP. Voltaj UP. care acționează pe vârfurile podului în diagonală, se numește tensiunea de alimentare a podului.

Curentul și tensiunea din diagonala sarcinii sunt indicate de INAG și UNAG corespunzătoare.

În funcție de tipul de tensiune care alimentează circuitul podului, se disting punțile de curent direct și alternativ.

DC punțile sunt utilizate pentru măsurarea rezistențelor circuitelor electrice DC, precum și pentru convertirea rezistenței la curent sau la tensiune.

Lanțurile de lanțuri au o proprietate importantă - cu un raport determinat al rezistenței brațului de punte, tensiunea și curentul în diagonala sarcinii sunt complet absente, cu modificări semnificative în EP. Această stare a podului se numește starea de echilibru.

Raportul dintre rezistența umerilor punții, la care podul este echilibrat, se numește ecuația sau condiția pentru echilibrul podului.

În timpul măsurătorii, circuitul de punte poate fi reglat la starea de echilibru prin reglarea rezistenței brațelor punților.

În punțile DC, valoarea măsurată reprezintă rezistența unui circuit electric la un curent direct și este exprimată printr-un număr real.

Este necesar un singur element reglabil pentru echilibrarea unui astfel de circuit.

Exprimăm starea de echilibru a unui pod cu patru punți prin caracteristicile sale.

Să presupunem că podul este echilibrat, adică

Acest lucru este posibil numai dacă potențialele sunt egale cu -check c și d.

În consecință, căderile de tensiune pe primul și al treilea, precum și pe al doilea și al patrulea umăr ale podului sunt aceleași:

În plus, IHAI = 0, prin urmare,

Ecuația de separare (11) prin ecuația (12), obținem condiția de echilibru a podului cu patru punți:

Astfel, dacă sunt cunoscute valorile de rezistență ale oricăror trei brațe ale unui pod echilibrat, atunci din starea de echilibru este întotdeauna posibil să se determine valoarea rezistenței celui de-al patrulea braț. În viitor vom presupune că rezistența măsurată ZIZM este întotdeauna inclusă în cel de-al treilea braț al podului, adică

atunci rezultă din (14) că

În punțile DC, ecuația (14) relaționează cantitățile reale:

De obicei, un astfel de pod este adus la echilibru prin ajustarea rezistenței R4.

Al patrulea umăr al punții R4 este numit umărul comparației (echilibrarea) RC, adică R4 = R, iar primul R1 și al doilea R2 sunt rapoartele raporturilor.

Raportul dintre rezistențele R1 / R2 din ecuația (15) este numit factorul de scalare N, valoarea sa este aleasă din seria N = 10 n. unde n = 0, ± 1, ± 2, ± 3, ± 4,

DC podurile măsoară rezistența în intervalul de la câteva sute de Ohm la câțiva megohmi.

Diagrama schematică a punții DC cu o decadă de stocuri de rezistență DC este prezentată în Fig. 5.

Fig. 5. Schema schematică a unei punți DC cu un deceniu de magazine de rezistență.

Podurile aparțin instrumentelor de comparație. Valoarea măsurată este comparată cu măsura.

Deoarece în timpul măsurării este necesară obținerea unei valori zero a valorii indicatorului indicatorului AND. atunci această metodă de comparare este numită metoda zero.

Ca măsură, există un magazin de rezistență situat în brațul comparativ RS. Brațele raportului R1 și R2 sunt, de asemenea, umplute cu magazine de rezistență.

În funcție de valoarea de rezistență a rezistenței măsurate, conexiunile rezistenței măsurate cu puntea sunt diferite.

Rezistența mai mare de 10 Ohm este măsurată prin punți de curent constant într-un circuit cu două fire (Figura 6a), care coincide complet cu diagramele din Fig. 4 și 5. Se presupune că conductorii și terminalele de conectare sunt ideale, adică rezistența lor este atât de mică încât ele pot fi neglijate.

La măsurarea rezistențelor mai mici de 10 ohmi, această pre-negare nu este permisă și se utilizează un circuit cu patru fire pentru a reduce efectul acestor rezistențe (figura 6b).

Fig. 6. Circuite de punte: a - cu două fire; b - cu patru fire.

Circuitul cu patru fire permite reducerea semnificativă a erorilor suplimentare cauzate de rezistența firelor de conectare și de rezistența tranzitorie a terminalelor. Este important ca firele conectate la bornele P1 și P2 să fie aceleași, adică au avut rezistență egală.

Articole similare

• Măsurarea altitudinii relative a terenului, geografia regiunii Zhlobin

• Măsurarea distanțelor prin contoare de lumină și câmp, contor de altitudine constantă, educațională

• Măsurarea câmpurilor energetice - Murzim

Trimiteți-le prietenilor: