Ellenállások mérése
Az ellenállások mérésének két fő módszere van:
- Ohm törvénye alapján;
Az Ohm törvényén alapuló ellenállás ellenállásmérésének két áramköre látható a 2. ábrán. 3. A módszerrel történő méréshez két mérőműszer szükséges - ampermérő és voltmérő. Ezt a módszert gyakran "ampermérő-voltmérő" módszernek nevezik.
Az ellenállás RIZM ellenállásának az "ampermérő-voltmérő" módszerrel történő ellenállásának meghatározásához ismerni kell az IR ellenálláson átfolyó áramot és az UR ellenállásának feszültségcsökkenését.
- RA - az ampermérő belső ellenállása;
- RV - a voltmérő belső ellenállása.
Amikor az ampermérő és a voltmérő a mért áramkörhöz van csatlakoztatva, az ampermérőn UA feszültségesés keletkezik, és a IV áram áramlik a voltmérőn.
Az ampermérő és a voltmérő ilyen csatlakoztatásával a RISM ellenállás mérésének eredményét főként az ampermérő belső ellenállása befolyásolja.
Tekintsük a 2. ábrán látható áramkört. Vége.
Ezután a RIZM mérés eredménye:
Ábra. 3. Voltmérő és ampermérő csatlakoztatására szolgáló rendszerek az ellenállás mért ellenállásának az Ohm-törvény alapján történő meghatározására.
Tekintsük a 2. ábrán látható áramkört. 3b.
Az 1. ábrán látható áramkörben. 3b árammérő méri az aktuális értéket a egyenes láncban az IA és egy voltmérő méri a drop-on feszültség a része, amely a párhuzamos kapcsolás Rezi Kétoldalas (amelynek ellenállás mérése) a belső ellenállása a voltmérő, azaz
majd Ohm törvényével
Az ampermérő és a voltmérő ezen csatlakozásával a RIZM ellenállását a voltmérő (7) belső ellenállásával mérik.
Az ellenállás ellenállásának mérése a 3. ábrán látható séma szerint. A mérési hiba abból ered, hogy a voltmérő a teljes feszültségesést (Ur + Ua) méri.
Az ellenállás ellenállásának mérése a 3. ábrán látható séma szerint. A 3b. Ábrán a mérési hiba annak a ténynek tudható be, hogy az ampermérő teljes áramot (IR + IV) mér.
A mérési eredmények relatív hibája (százalékban) a következő:
(a 3a. ábra szerinti áramkörhöz) (8)
(a 36. ábra áramköréhez). (9)
Az ampermérő és a voltmérő belső ellenállásának köszönhető hiba szisztematikus, és kompenzálható korrekciók alkalmazásával, ha ezeknek a mérőeszközöknek a belső ellenállása ismert.
A gyakorlatban korrekciók hiányában a mért ellenállást gyakran a következő képlet adja meg:
3b, ellenkező esetben a 3. ábrán látható áramkör. 3a.
Tekintsünk egy módszert az ellenállások mérésére a hidak mérésével (hídmérési módszer).
A hídkörök (hidak) a villamos áramkörök jellemzőinek mérésére, az áramkörök ilyen jellemzőinek elektromos jelekké, szűrőkké stb. Az 1. ábrán. A 4. ábrán egy egyszerű hídkör - egy négyhíd híd látható.
Ábra. 4. A négyhíd híd általános rendszere.
A híd négy Z1 komplex ellenállást tartalmaz. Z2. Z3. Z4. Az a, b, c, d pontokat a híd csúcsainak nevezzük, a két szomszédos csúcs közötti láncok a hídvállak, és a láncok a két ellentétes csúcs között, az ab-cd-nek a híd átlói közé esnek. Az egyik diagonálishoz (átlós ab), amelyet a hatalom átlójának neveznek, bekapcsolja a híd áramellátását. A másik diagonális (átlós cd), amelyet a terhelés átlójának (valamint a kimenet vagy az index átlójának) neveznek, be van kapcsolva az ellenállás ZHAI terhelés. A mérőhidakon ebben a diagonálban a mérő be van kapcsolva. Mint nyomtáv, általában galvanométereket használnak.
A galvanométerek olyan elektromos mérőeszközök, amelyek nagy érzékenységgel rendelkeznek az áramerősség vagy a feszültség szempontjából, és nem szabványosított léptékűek. Ezek a hidak egyensúlyi mutatói (nulla indikátorok).
A híd áramellátása az 1. ábrán. A 4. ábra aktív, két terminálos hálózat formájában van bemutatva EMF EP és belső rezisztencia ZP formájában. Feszültség UP. a híd tetején az átlós ellátásban, a híd tápfeszültségének nevezzük.
A terhelés átlójának áramát és feszültségét a megfelelő INAG és UNAG jelöli.
A híd áramkörét ellátó feszültség típusától függően a közvetlen és váltakozó áram hídjai megkülönböztethetők.
Az egyenáramú hidakat az egyenáramú áramkörök ellenállásának mérésére, valamint az áramerősség vagy a feszültség ellenállásának átalakítására használják.
A hídláncok fontos tulajdonsággal rendelkeznek - a hídkar ellenállásának meghatározott arányában, a terhelés átlójában lévő feszültség és áram teljesen hiányoznak, jelentős változásokkal az EP-ben. Ezt a híd állapotát egyensúlyi állapotnak nevezik.
A híd vállának ellenállásának arányát, amelynél a híd kiegyensúlyozott, a híd egyensúlyára vonatkozó egyenlet vagy feltétel.
A mérés során a hídkört a híd karok ellenállásának beállításával egyensúlyi állapotba lehet állítani.
DC-hidaknál a mért érték egy elektromos áram ellenállását egy egyenáramhoz viszonyítja, és valós számmal fejezi ki.
Csak egy állítható elem szükséges az ilyen áramkör kiegyenlítésére.
A négyhíd híd egyensúlyi állapotát a jellemzői alapján fejezzük ki.
Tegyük fel, hogy a híd kiegyensúlyozott, azaz.
Ez csak akkor lehetséges, ha a potenciál egyenlő a -c és c ellenőrzésekkel.
Következésképpen a híd első és harmadik, valamint a második és a negyedik vállára eső feszültség megegyezik:
Emellett IHAI = 0, ezért,
A (11) egyenletet a (12) egyenlet segítségével osztjuk fel, megkapjuk a négy hídhidat egyensúlyi állapotát:
Így ha a kiegyensúlyozott híd három karának ellenállási értékei ismertek, akkor az egyensúlyi állapotból mindig meg lehet határozni a negyedik kar ellenállási értékét. A jövőben azt feltételezzük, hogy a mért ellenállás ZIZM mindig a híd harmadik karjában van, azaz
akkor a (14) bekezdésből következik
A DC-hidak esetében a (14) egyenlet a tényleges mennyiségeket tartalmazza:
Általában egy ilyen híd egyensúlyba hozható az R4 ellenállás beállításával.
Az R4 híd negyedik karját az RC összehasonlításának (kiegyenlítésének) vállának nevezik, azaz R4 = R, és az első R1 és a második R2 az arányok arányai.
Az R1 / R2 ellenállások arányát a (15) egyenletben az N skálafaktornak nevezik, értéke az N = 10 n sorozatból van kiválasztva. ahol n = 0, ± 1, ± 2, ± 3, ± 4,
Az egyenáramú hidak mérik az ellenállást néhány századnyi Ohmtól néhány megohmig.
A DC-híd vázlatos ábrázolása egy évtizedes egyenáramú ellenállási tárolókkal az 1. ábrán látható. 5.
Ábra. 5. Egy DC híd vázlatos rajza egy évtizedes ellenállási tárolókkal.
A hidak az összehasonlítás eszközei közé tartoznak. A mért értéket összehasonlítjuk az intézkedéssel.
Mivel a mérés során az AND jelző indikátor értékének nulla értéket kell elérnie. akkor ezt az összehasonlítási módot nulla módszernek nevezik.
Mint egy intézkedés, van egy ellenállás tároló található az RS összehasonlító karban. Az R1 és R2 arányok karjai szintén fel vannak töltve ellenállókkal.
A mért ellenállás ellenállási értékétől függően a mért ellenállás és a híd közötti kapcsolatok eltérőek.
A több mint 10 ohm ellenállást egyenáram hidakkal mérik kétvezetékes áramkörben (6a. Ábra), amely teljesen egybeesik a 2. ábrán látható diagramokkal. 4 és 5. Feltételezzük, hogy az összekötő vezetékek és csatlakozók ideálisak, vagyis azok ellenállása olyan kicsi, hogy elhanyagolhatóak.
10 ohmnál kisebb ellenállások mérésekor ez az előengedélyezés nem megengedett, és négy vezetékes áramkört használnak ezeknek az ellenállásoknak a csökkentésére (6b. Ábra).
Ábra. 6. Hídkörök: a - kétvezetékes; b - négyvezetékes.
A négyvezetékes áramkör jelentősen csökkentheti a csatlakozó vezetékek ellenállásának és a terminálok tranziens ellenállásának okozta további hibákat. Fontos, hogy a P1 és P2 csatlakozókhoz csatlakoztatott vezetékek azonosak legyenek, pl. volt egyenlő ellenállás.