Измерение сопротивлений прямым и косвенным методом

1. Тема занятия: Измерение сопротивлений прямым и косвенным методом

2.

Цель занятия: ознакомление с методами и средствами измерения
сопротивлений косвенным методом и измерительным мостом постоянного
тока, больших сопротивлений методом замещения.
Задачи занятия:
Образовательные: ознакомление с методами и средствами измерения
сопротивлений косвенным методом и измерительным мостом постоянного
тока, больших сопротивлений методом замещения.
Развивающие: развивать умение анализировать, развивать умения
пользоваться ранее полученными знаниями при изучении нового материала.
Воспитательные: формирование профессиональной направленности и
целеустремленности,
воспитание
активности,
самостоятельности,
ответственности за результат труда; развитие коллективных отношений
внутри группы, формирование самопознания; воспитание положительных
мотиваций к своей профессии.

3.

Электрические сопротивления электротехнических
устройств (катушек, резисторов и т. д.) постоянному
току условно можно разделить на:
малые (до 1 Ом),
средние (от 1 до 105 Ом)
большие (свыше 105 Ом).
Для измерения малых сопротивлений применяют
метод амперметра - вольтметра и специальные
мостовые схемы.
Для измерения средних сопротивлений применяют
метод
амперметра-вольтметра,
омметры,
одинарные четырехплечие мосты и компенсационный
метод.
Для измерения больших сопротивлений используют
мегаомметры.

4.

Измерение параметров электрической цепи
Электрическое сопротивление
измеряют несколькими способами, простейший из них метод амперметра-вольтметра.
При измерении сопротивления по схеме,
приведенной справа:
R U/I
Измеряемое сопротивление Rи отличается от
действительного R:
Rи R RA,
т. е. внутреннее сопротивление амперметра RА вносит погрешность
измерения. Поэтому такая схема применяется при измерении достаточно
больших сопротивлений (R>>RА). Внутреннее сопротивление амперметра
должно быть не менее чем на два порядка ниже измеряемого.

5.

Измерение параметров электрической цепи
Для измерения малых сопротивлений
применяют следующую схему:
В этом случае неизвестное сопротивление
можно определить:
Rи
R
1 R RV
Эта схема используется, когда измеряемое сопротивление не менее чем на
два порядка ниже внутреннего сопротивления вольтметра.
Непосредственно сопротивление измеряют омметром, который имеет
набор дополнительных резисторов и источник питания. Прибор работает по
принципу измерения тока при постоянной ЭДС. Шкала градуируется в
единицах сопротивления. Омметры имеют большую погрешность (класс
точности 2,5) и неравномерную (обратную) шкалу.

6.

Метод непосредственной оценки
Рис. 2. Схема (а)
Омметр представляет собой
прибор, предназначенный для
прямого измерения сопротивления.
Он состоит из
магнитоэлектрического
измерительного механизма, шкала
которого проградуирована в Омах
(Ω). Схема содержит источник
питания с напряжением U,
добавочный резистор Rq. Прибор
имеет выходные зажимы А, В, к
которым присоединяют объект с
измеряемым сопротивлением Rx

7.

Омметры удобны для работы, но имеют большую погрешность
(класс точности 2,5) из-за неравномерности шкалы и нестабильности
источника
питания.
Для устранения последней причины
погрешности
в
омметрах
используют
логометрические
измерительные механизмы. Магнитоэлектрический омметр на
основе логометра представляет собой прибор, угол отклонения
подвижной части которого зависит от отношения двух токов I1 и I2.
Приборы,
построенные
на
базе
логометрического механизма, называют
мегаомметрами. Служат они в основном
для измерения больших по величине
значений сопротивления. Для измерения
сопротивлений
свыше
109
Ом
используются
электронные
приборы,
называемые т е р а о м м е т р а м и.

8.

Мостовой метод
Более точным является
мостовой метод измерения
сопротивлений.
Резистор R, сопротивление которого измеряется,
включают в плечо моста, сопротивления R1, R2 и R3
- известны (см. схему)
В диагональ ab включают
магнитоэлектрический гальванометр.
Гальванометр показывает отсутствие тока, когда
RR 3 R1R 2
То есть неизвестное сопротивление можно определить как
R 1R 2
R
R3
Существуют одинарные и двойные мосты.

9.

Одинарный (четырехплечий) мост содержит четыре
плеча и две диагонали. В одно плечо моста включается
объект с измеряемым сопротивлением Rx, а три
остальные
плеча
образованы
резисторами
с
сопротивлениями R2 R3 и R4. В одну диагональ моста
(между зажимами а и b) включается источник питания с
ЭДС Ео, а в другую (зажимы с и d)- нулевой индикатор
НИ, играющий роль указателя равновесия моста.
Когда потенциалы узлов с и d равны между собой, ток
в индикаторе Iни =0. Мост в этом режиме находится в
состоянии равновесия. Признаком равновесия моста
является нулевое положение указателя НИ.
Добившись равновесия моста путем регулирования
сопротивлений одного из резисторов в плечах,
записывают их значения и вычисляют искомое
сопротивление Rх
Плечо R2 называют плечом сравнения, а плечи R3 и
R4 - плечами отношения.

10.

Компенсационный метод
Измерять сопротивления с повышенной точностью позволяет
компенсационный метод измерения.
• На
рис.
приведена
схема
измерительной
цепи,
включающая
потенциометр
постоянного
тока,
переключатель на две позиции (П1 и
П2), образцовый резистор Ro, источник
питания Е и объект с измеряемым
сопротивлением Rx. Измеряя падение
напряжения на Rx и Ro при двух
положениях
переключателя,
определяют
URo=RoI и URx=RxI.
• Искомое значение сопротивления Rx
находят из выражения
Схема измерения
сопротивления с помощью
компенсатора постоянного
тока
Здесь необходимо
обеспечить постоянство
тока I в цепи.

11. Домашнее задание Шишмарев В.Ю. Измерительная техника. - Академия, 2013. §7.1- 7.3

Домашнее задание
Шишмарев В.Ю. Измерительная техника. Академия, 2013. §7.1- 7.3
Благодарю за внимание