Com mesurar la resistència elèctrica del corrent continu
L'elecció d'un mètode de mesura depèn dels valors de resistència mesurats esperats i de la precisió requerida... Els principals mètodes per mesurar la resistència de CC són l'avaluació indirecta, directa i el paviment.
Figura 1. Esquemes de sondes de mesura de resistència alta (a) i baixa (b).
Figura 2. Esquemes de mesura de resistències grans (a) i petites (b) mètode amperímetre - voltímetre En els circuits principals del mètode indirecte s'utilitzen mesuradors de tensió i intensitat.
La figura 1a mostra un circuit adequat per mesurar resistències del mateix ordre que la resistència d'entrada Rv del voltímetre Rn. Després de mesurar la tensió U0 amb un curtcircuit Rx, la resistència Rx es determina mitjançant la fórmula Rx = Ri (U0 / Ux-1).
Quan es mesura segons el diagrama de la fig. 5.1, b les resistències d'alta resistència estan connectades en sèrie amb el mesurador i les resistències petites es connecten en paral·lel.
Per al primer cas, Rx = (Ri + Rd) (Ii / Ix-1), on Ii és el corrent que travessa el comptador quan Rx està en curtcircuit; per al segon cas
on Ii és el corrent que passa pel mesurador en absència de Rx, Rd és una resistència addicional.
El mètode amperímetre-voltòmetre és més universal, la qual cosa permet mesurar resistències en determinats modes de funcionament, la qual cosa és important quan es mesuren resistències no lineals (vegeu la figura 2).
Per al circuit de la Fig. 2, a
Error metodològic relatiu de mesura:
Per al circuit de la Fig. 2, b
Error metodològic relatiu de mesura:
Ra i Rv són les resistències de l'amperímetre i el voltímetre.
Arròs. 3. Circuits d'ohmímetres amb circuits de mesura en sèrie (a) i en paral·lel (b).
Arròs. 4. Circuits pont per a la mesura de la resistència: a — pont simple, b — doble.
A partir de les expressions de l'error relatiu, es pot veure que el circuit de la Fig. 2, i proporciona un error més petit en mesurar resistències altes, i el circuit de la fig. 2, b — quan es mesura petit.
L'error en la mesura pel mètode amperímetre-voltòmetre es calcula mitjançant la fórmula
on gv, g són les classes de precisió del voltímetre i l'amperímetre; Uп, Iп — límits de mesura del voltímetre i amperímetre.
La mesura directa de la resistència de CC es fa amb ohmímetres. Si els valors de la resistència són superiors a 1 ohm, s'utilitzen ohmímetres amb un circuit de mesura en sèrie, i per mesurar una resistència baixa, amb un circuit paral·lel. Quan utilitzeu un ohmímetre per compensar els canvis en la tensió d'alimentació, cal instal·lar la fletxa al dispositiu. Per a un circuit en sèrie, la fletxa es posa a zero quan es manipula la resistència mesurada. (La derivació es fa, per regla general, amb un botó especialment previst al dispositiu).Per a un circuit paral·lel, abans d'iniciar la mesura, la fletxa es posa al signe «infinit».
Per cobrir el rang de resistències baixes i altes, construïu ohmímetres paral·lels... En aquest cas hi ha dues escales de referència Rx.
La màxima precisió es pot aconseguir mitjançant el mètode de mesura del pont. Les resistències mitjanes (10 Ohm — 1 MΩ) es mesuren amb un sol pont, i les resistències petites es mesuren amb un pont doble.
La resistència mesurada Rx s'inclou en un dels braços del pont, les diagonals dels quals estan connectades a la font d'alimentació i l'indicador de zero, respectivament; ja que aquest últim, es pot utilitzar un galvanòmetre, un microamperímetre amb un zero al mig de l'escala, etc.
Figura 5. Esquemes per mesurar resistències de corrent altern grans (a) i petites (b).
La condició d'equilibri dels dos ponts ve donada per l'expressió
Els braços R1 i R3 solen implementar-se en forma de botigues de resistència (store bridge). R3 estableix un rang de relacions R3 / R2, normalment múltiples de 10, i R1 equilibra el pont. La resistència mesurada es compta segons el valor establert pels botons de les caixes de resistència. L'equilibri del pont també es pot fer canviant sense problemes la relació de resistències R3 / R2, fetes en forma de cable lliscant, a un determinat valor R1 (pont lineal).
S'utilitzen per a mesures repetides del grau de correspondència de resistències amb un valor determinat Rn ponts desequilibrats... S'equilibren a Rx = Rн. A l'escala de l'indicador, podeu determinar la desviació de Rx de Rn en percentatge.
Segons el principi d'operació d'autoequilibri dels ponts automàtics... La tensió derivada del desequilibri als extrems de la diagonal del pont, després de l'amplificació, actua sobre el motor elèctric, que barreja el motor de fil lliscant. En equilibrar el pont, el motor s'atura i la posició del cable lliscant determina un valor de resistència mesurat.
Llegeix també: Mesures del pont