Як виміряти електричний опір постійному струму

Вибір способу вимірювань залежить від очікуваного значення вимірюваного опору і
необхідної точності. Основними способами вимірювання опорів постійному струму являютсякосвенний, спосіб конкретної оцінки і бруківці.

Малюнок 1. Схеми пробників для вимірювання величезних (а) і малих (б) опорів

Малюнок 2. Схеми вимірювання величезних (а) і малих (б) опорів способом амперметра - вольтметра
У головних схемах непрямого способу використовують вимірювачі напруги і струму.

На малюнку 1, а представлена ​​схема, застосовна для вимірювання опорів 1-го порядку з вхідним опором Rв вольтметра Rн. Вимірявши при короткозамкненим Rx напруга U0, опір Rх визначають за формулою
Rx = Rи (U0 / Ux-1).

При вимірюванні за схемою рис. 5.1, б резистори величезного опору включають по черзі з вимірником, а малого - паралельно.

Для першого варіанту Rx = (Rи + Rд) (I та / Ix-1), де I та - струм через вимірювач при короткозамкненим Rx- для другого варіанту

де I та - струм через вимірювач при відсутності Rх, Rд - додатковий резистор.

Більш універсальний спосіб амперметра - вольтметра, що дозволяє визначати опору при певних режимах їх роботи, що важливо при вимірюванні нелінійних опорів (див. Рис. 2).

Для схеми рис. 2, а

Відносна методична похибка вимірювання:

Для схеми рис. 2, б

Відносна методична похибка вимірювання:

Ra і Rв - опору амперметра і вольтметра.

Мал. 3. Схеми омметром з почергової (а) і паралельної (б) схемами вимірювання

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

З виразів для відносної похибки видно, що схема на рис. 2, а забезпечує найменшу похибку при вимірюванні величезних опорів, а схема на рис. 2, б - при вимірюванні малих.

Похибка вимірювання за способом амперметра-вольтметра розраховується за формулою

де gв, Gа - класи точності вольтметра і амперметра- Uп, Iп - межі вимірювань вольтметра і амперметра.

Конкретний вимір опорів постійному струму проводиться омметрами. Якщо значення опорів більше 1 Ом, використовують омметри з почергової схемою вимірювання, а для вимірювання малих опорів - з паралельною схемою. При використанні омметром з метою компенсації конфігурації напруги харчування потрібно зробити установку стрілки приладу. Для послідовної схеми стрілка встановлюється на нуль при шунтуватися вимірюється опорів. (Шунтування робиться, зазвичай, спеціально передбаченої в приладі кнопкою). Для паралельної схеми до вимірювання стрілку встановлюють на позначку «∞».

Щоб охопити спектр малих і великих опорів, будують омметри по паралельно-послідовної схемою. В даному випадку є дві шкали відліку Rх.

Більш висока точність може бути досягнута при використанні мостового способу вимірювання. Середні опору (10 Ом - 1 МОм) визначають за допомогою одинарного моста, а малі - за допомогою подвійного.

Вимірюється опір Rx включають в одне з плечей моста, діагоналі якого підключають відповідно до джерела живлення і нуль-індікатору- в якості останнього можуть бути застосовані гальвано-метр, мікроамперметр з нулем в центрі шкали та ін.

Рис 5. Схеми вимірювання величезних (а) і малих (б) опорів змінному струмі

Умова рівноваги обох мостів визначається виразом

Плечі R1 і R3 зазвичай роблять у вигляді магазинів опорів (магазинний міст). За допомогою R3 встановлюють ряд значень відносин R3 / R2, зазвичай кратних 10, а за допомогою R1 врівноважують міст. Відлік вимірюваного опору робиться за значенням, встановленим ручками магазинів опорів. Урівноваження моста може також виконуватися плавним зміною ставлення резисторів R3 / R2, виконаних у вигляді реохорда, при певному значенні R1 (лінійний міст).

Для неодноразових вимірів ступеня відповідності опорів нікому цього значення Rн використовують нестійкі мости. Вони врівноважуються при Rx = Rн. За шкалою індикатора можна знайти відхилення Rх від Rн в процентах.

На принципі самоуравновешіванія працюють автоматичні мости. Напруга, що виникає при розбалансі на кінцях діагоналі моста, після посилення вплине на електродвигун, що перемішують движок реохорда. При врівноважені моста движок зупиняється, а положення реохорда визначає значення вимірюваного опору.