Каким прибором измеряют сопротивление проводника - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Каким прибором измеряют сопротивление проводника

Каким прибором измеряют сопротивление проводника

Различают дваосновных метода измерения сопротивлений:

1.Косвенный метод. Дляизмерения сопротивленийкосвенным методомв Рис.17.1

цепь измеряемого сопротивления можно включить дваизмерительных прибора амперметр ивольтметр. Амперметр включаетсяпоследовательно с измеряемым сопротивлением, а вольтметр параллельно ему. Включивамперметр ивольтметр по схеме рис.17.1 измеряют значение тока и напряжения. Зная показания амперметраи вольтметра искомое сопротивлениеопределяют по формуле:Rx = U/I2.

2.Непосредственный метод. Непосредственное измерение сопротивлений производится омметром. Принципиальная схема однорамочного омметра изображена на рис.17.2. В цепь источника тока с ЭДС Е включены последовательно ограничительное сопротивление Rд, измеритель тока И магнитоэлектрической системы и измеряемое сопротивление Rх. Ток в цепи определится:

I = E / (Rи + Rогр + Rx)

При постоянных значениях E, Rи и Rогр,ток в цепи зависит только от сопротивления Rх. Поэтому каждому значению сопротивления Rх соответствует определенное значение тока. Следовательно, шкалу измерителя тока можно отградуировать в единицах сопротивления т.е. в Омах. Шкала прибора обратная. Нуль ее находится справа, что соответствует наименьшему сопротивлению и наибольшему току. Т.к. в качестве источника питания используется гальванический элемент, напряжение которого с течением времени уменьшается то перед каждым

измерением необходимо производить проверку нуля прибора. Для этого необходимо проводником замкнуть зажимы I, 2 прибора между собой и изменяя величину сопротивления R огр с помощью ручки “УСТ. О” добиться нулевого показания прибора. После установки нуля прибора к нему подсоединяется измеряемое сопротивление и по шкале прибора снимается значение сопротивлений.

Рис.17.3. Мегомметр типа М-1101:а — внешний вид; б — схема

Для измерения больших сопротивлений используется мегаомметр.Этот прибор является разновидностью омметра (рис.17.3). Он состоит из магнитоэлектрического измерительного прибора без противодействующих пружинок (логометра) и встроенного генератора 3 с напряжением 500 или 1000 В, приводимого в действие вручную. Генератор заменяет батарейку в омметре. Магнитоэлектрический логометр имеет две скрещенные под прямым углом, закрепленные на оси катушки (1, 2), находя­щиеся в магнитном поле постоянного магнита. Последовательно одной катушке включается известное сопротивление г, а последовательно второй измеряемое сопротивление Rx. Ток к катушкам подводится с помощью тонких гибких ленточек, не создающих противодействующего момента при повороте катушек. При прохождении тока по катушкам на них будут действовать вращающие моменты противоположных направлений. Указательная стрелка установится в положении равновесия при равенстве моментов M1 = М2. Угол отклонения указательной стрелки при­бора зависит от измеряемого сопротивления Rx и не зависит от напряжения источника питания, что является достоинством этого прибора. Проградуировав шкалу прибора в Омах, можно использовать его для измерения сопротивлений.

Читайте также:  Нивелир назначение прибора

При разомкнутых зажимах мегомметра ток в катушке 2 равен нулю, и стрелка прибора отклоняется в крайнее положение с Rx = ∞. При замыкании накоротко зажимов прибор покажет Rx= 0.

Такие приборы применяются для измерения сопротивления изоляции. Если изоляция проводов пробита, мегомметр покажет 0. Если изоляция хорошая, прибор показывает сопротивление 10 6 -10 7 Ом.

Высокое напряжение мегомметра позволяет не только измерять сопротивление изоляции, но одновременно проверить ее электрическую прочность.

Измерение малых сопротивлений, шунтов

В данной статье мы попробуем научиться измерять малые сопротивления. У радиолюбителей иногда возникает потребность точно определить сопротивление шунта при изготовлении или ремонте амперметра, чтобы он в свою очередь также точно показывал свои единицы измерения или в других целях. Но как это сделать, когда мультиметр не имеет шкалы измерения милли Ом, маркировка либо отсутствует, либо совсем не известна и не понятна? Большинство измерительных приборов имеют минимальную шкалу 200 Ом для измерения сопротивления и 3,5 – 4 разряда, при закорачивании щупов там уже примерно 0,7 Ом, при измерении сопротивления 0,1 Ом ничего не меняется, беда. Сейчас поправим.

Предлагаю использовать для этой цели мостовую схему измерения. Что такое мост должны представлять все, на этом останавливаться не будем. Составим мост из резисторов, подадим на него какое либо напряжение и будем его же измерять, хотя можно и ток измерять, разницы не будет, что более точное у нас под рукой, то и выбираем. Так а причем здесь измерение малого сопротивления? Терпение, все по порядку из далека. Есть такая замечательная вещь как баланс моста. Произведение сопротивлений противоположных плеч моста, при условии его сбалансированности, будут одинаковы. А напряжения и токи при сбалансированности моста будут взаимокомпенсировать друг друга и в сумме дадут 0.

Читайте также:  Прибор для измерения давления топлива в рампе

( Пусть R0 это R3, а Rx это R4 )

Итак, исходя из вышеперечисленного, если в мост поставить вместо одного из резисторов наше малое сопротивление произвольного номинала, а другой резистор сделать переменным или подстроечным (по схеме используем два переменных резистора для точности балансировки моста, особенно в том случае, когда под рукой нет многооборотистых переменных резисторов), чтобы добиться баланса моста. Такую схему можно использовать для измерения шунтов и малых сопротивлений:

Схему было собирать лениво, тем более, что плату изготовить нужно достаточно времени, поэтому навесным монтажом был изготовлен подопытный образец схемы. Здесь резисторы R1 и R2 не 1%, но подбирались максимально близкие к сопротивлению заданного номинала, погрешность сопротивления не превышала 0,5 % при комнатных условиях.

Но нужно знать как получить точное значение измеряемого сопротивления. Во первых, главное особенностью такое схемы является то, что с помощью нее “умножается” измеряемое сопротивление. А это значит, что необходимость в шкале на милли Омы в мультиметре отпадает. Сопротивление в 0,1 Ом уже можно будет измерять на шкале в кило Омы. Только измерение будет теперь не прямым, а косвенным, придется использовать немного математики и подсчитывать конечный результат измерения.

Определимся какой диапазон номиналов будем измерять (имеется ввиду малое сопротивление или сопротивление шунтов). Для этого нужно выбрать номиналы переменных резисторов:

По схеме используем два переменных резистора для большей точности взаимодействия, 1 кОм и 100 Ом. Такое сопротивление переменных резисторов позволит измерить максимально большое сопротивление в 1,1 Ом, минимальное с сохранением точности измерения 0,01 Ом (при Rx=0,01 Ом R0 должно быть 10 Ом, которые также нужно достаточно точно измерять своим мультиметром)

И номиналы постоянных резисторов, чтобы мост легко балансировался и было удобно подсчитать номинал шунта или малого сопротивления:

Кратность резисторов относительно друг друга лучше всего брать именно такой – 10, 100, 1000, чтобы быстро подсчитать конечный результат, хотя никто не запрещает брать не круглые числа, чтобы потом считать еще и с калькулятором. По схеме это отношение 100.000 к 100, то есть умножитель на 1000.

Читайте также:  Прибор для измерения заряда аккумулятора автомобиля

Собираем схему. Использовать можно любые подстроечные или переменные резисторы, но для большей точности советую взять многооборотистые подстроечные или переменные резисторы, а постоянные использовать с допуском не более 1%, а лучше еще меньше. В качестве элемента питания по схеме используется “Крона” на 9 вольт, можно заменить на любой другой источник. Конденсаторы на случай использования блоков питания для фильтрации. Схема в нашей конфигурации сопротивлений потребляет 90 мА от батарейки 9 В, поэтому для частых измерений, конечно, целесообразней использовать блок питания. Схема собрана, теперь изучаем методику измерения. После подсоединения измеряемого сопротивления, необходимо подать на схемку напряжение, не важно какое, но чем больше оно, тем больше точность, устанавливаем измеритель на предел 200 mV и приступаем к процессу балансировки моста путем вращения подстроечного резистора до появления полного нуля на вольтметре. Это значит, что мост сбалансирован и все выражения теперь справедливы к нашей схеме. Далее измеряем сопротивление подстроечного резистора и вычисляем значение малого сопротивления:

или более красиво вот так

(219 Ом * 100 Ом)/100 кОм получаем 0,219 Ом сопротивление шунта (смотри видео).

Или проще полученный результат необходимо разделить на 1000 (так как 100кОм/100Ом будет 1000 – наш умножитель) в нашем случае. И что же мы видим? Да! Это и есть сопротивление, которое мы измеряли 0,219 Ом (

0,22 Ом). В пределах хорошей точности, а если учитывать погрешности при измерении и взаимодействии со схемкой – идеально.

Теперь не нужно будет ломать голову, когда возникнет необходимость в подобных измерениях. Схема проста, но не многие знают о ней.

К статье прилагается печатная плата для изготовления мини приставки к мультиметру и проект Proteus для любопытных проверить это чудо, но ленивых, чтобы собрать схему.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector