Măsurarea rezistenței circuitului

15.11. MĂSURAREA REZISTENȚEI LANȚULUI

Măsurarea rezistenței electrice se realizează foarte des în inginerie electrică. Controlul rezistenței circuitului este necesar atunci când se utilizează toate mașinile electrice, aparatele, instrumentele, echipamentele de automatizare. Fabricarea elementelor individuale ale dispozitivelor electrice, în special a rezistențelor, necesită de asemenea măsurarea rezistenței.







Rezistența este monitorizată și măsurată atunci când se verifică siguranța dispozitivelor și a instalațiilor electrice.

Cel mai simplu mod de a măsura rezistența este legile lui Ohm. Într-adevăr, dacă măsuram curentul și tensiunea în circuit, atunci rezistența poate fi calculată în conformitate cu legea lui Ohm:

Pentru aceasta, trebuie să aveți două instrumente: un voltmetru și un ampermetru. Știm că ampermetrul trebuie conectat în serie în serie, iar voltmetrul trebuie conectat în paralel. Porniți-le după cum se arată în Fig. 15,19, a.

În mod neașteptat, se pare că dacă divizăm citirile voltmetrului și ampermetrului, obținem doar o valoare aproximativă a rezistenței

Eroarea se datorează faptului că ampermetrul măsoară nu numai curentul din rezistența măsurată, dar și suma curenților rezistorului și curentul consumat de voltmetru.

Fig. 15.19. Măsurarea rezistențelor prin metoda ampermetrului și a voltmetrului. Schema din Fig. 15.19, a este utilizat pentru măsurarea rezistențelor mici, circuitul din Fig. 15.19, b - pentru mari

Prin urmare, valoarea exactă a rezistenței trebuie determinată utilizând următoarea formulă:

Aici este curentul și rezistența circuitului voltmetrului. Dacă rezistența circuitului voltmetrului nu este cunoscută, atunci, utilizând prima formulă aproximativă, apare o eroare. Această eroare va fi mai mică decât curentul mai mic ramificat în circuitul voltmetrului în comparație cu curentul comun din circuit. Deoarece curenții în circuite paralele sunt distribuite în proporție inversă față de rezistențe, circuitul din Fig. 15.19 și este avantajos pentru măsurarea rezistențelor mici - mult mai mică decât rezistența voltmetrului.

Exemplul 1. Când se măsoară conform schemei din Fig. 15,19, iar voltmetrul a arătat un ampermetru. Rezistența intrinsecă a voltmetrului.

Valoarea aproximativă a rezistenței circuitului

Valoarea exactă a rezistenței este

În acest exemplu, am măsurat rezistența foarte mică, astfel încât eroarea rezultată din utilizarea formulei aproximative este de numai 0,04%.







Rețineți că aici vorbim numai despre eroarea metodei de măsurare a rezistenței, adică despre eroarea metodologică. De fapt, eroarea va fi semnificativ mai mare din cauza erorilor în măsurarea curentului și a tensiunii. Dar acum nu suntem interesați de această problemă și considerăm citirile voltmetrului și ampermetrului absolut exacte. De aceea avem dreptul să determinăm rezistența circuitului cu patru cifre semnificative după punctul zecimal.

Exemplul 2. Să încercăm să folosim aceeași metodă pentru a măsura o rezistență mare.

Permiteți, de exemplu, curentul în circuit să fie egal, iar voltmetrul arată 2.5 V. Rezistența voltmetrului.

Valoarea aproximativă a rezistenței circuitului

Valoarea exactă a rezistenței (luând în considerare eroarea metodei de măsurare)

Avem numere complet diferite. Eroarea atinge o valoare imensă (100%) și este imposibil să folosim acest circuit,

Să încercăm să activați dispozitivele în mod diferit - așa cum se arată în Fig. 15,19, b. Cu toate acestea, acum voltmetrul măsoară scăderea de tensiune nu numai pe rezistența măsurată, ci și pe ampermetru.

Valoarea exactă a rezistenței este

Iată rezistența ampermetrului.

Dacă rezistența măsurată este mult mai mare decât rezistența ampermetrului, atunci este cu totul posibil să se folosească formula aproximativă

Exemplul 3. Dispozitivele incluse în schema din Fig. 15.19, b, a dat următoarea mărturie :. Rezistența ampermetrului.

Valoarea aproximativă a rezistenței circuitului

Valoarea exactă este obținută dacă scădem din această valoare rezistența ampermetrului:

Eroarea rezultată din utilizarea formulei aproximative este de 2%.

Astfel, am ajuns la concluzia că ambele scheme din Fig. 15.19 au o eroare metodică și necesită luarea în considerare a rezistenței voltmetrului sau ampermetrului. Circuitul din Fig. 15.19, dar este avantajos să se folosească pentru măsurarea rezistențelor mici, iar circuitul din Fig. 15.19, b - mare.

Măsurătorile de la punte sunt folosite pe scară largă pentru măsurarea rezistenței (Figura 15.20).

Cea mai simplă punte este formată din patru rezistențe - umerii, dintre care unul este un rezistor cu rezistență măsurată.

Fig. 15.20. Circuitul de punți pentru măsurarea rezistenței

Fig. 15.21. Sârmă de măsurare

În diagonala podului, așa cum se arată în Fig. 15.20, dispozitivul de măsurare sensibil - galvanometru

Când nu există curent în circuitul de tensiune galvanometru, se spune că circuitul podului este în echilibru. În acest caz

Împărțind prima ecuație cu al doilea, obținem condiția de echilibru a podului:

Dacă toate rezistențele, cu excepția celor măsurate, sunt cunoscute, atunci

Circuitele de punte realizează o metodă de măsurare zero, în care instrumentul de măsurare nu este utilizat pentru a estima cantitatea măsurată, ci doar pentru a stabili faptul că curentul în diagonală este zero. Acesta este numit adesea indicatorul zero.

Pentru a lega podul, trebuie să modificați valoarea rezistențelor cunoscute sau raportul lor. A doua metodă este utilizată în puntea de sârmă prezentată în Fig. 15.21.

În această schemă, R reprezintă rezistența unui rezistor de probă realizat cu o precizie ridicată. Rezistențele sunt formate dintr-un fir subțire calibrat, de-a lungul căruia culisează culisorul.

Deoarece secțiunea transversală a firului de-a lungul întregii lungimi este strict aceeași,

Deplasarea motorului de-a lungul firului modifică raportul și vă permite să echilibrați podul.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: