Измерение электрического сопротивления

1. Измерение электрического сопротивления

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)
• и 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.

2. Метод амперметра-вольтметра

а)
б)
Рис. 1. Схемы включения приборов при измерении методом
амперметра - вольтметра при малых (а) и при больших (6)
значениях R

3. Метод амперметра - вольтметра

• является наиболее простым косвенным методом
измерения малых и средних сопротивлений R. Схему
рис. 1, а рекомендуется применять при измерении
малых сопротивлений, так как в этом случае ток IА≈IR
ввиду того, что вольтметр обладает гораздо большим
сопротивлением, и справедливо неравенство Iv«IR.
• Схему рис. 1,б лучше применять при измерении
средних сопротивлений, так как в этом случае
напряжение Uv ≈ UR ввиду того, что амперметр имеет
внутреннее сопротивление, гораздо меньше
сопротивления R.
• Измеряемое сопротивление находят из
соотношения

4. Метод непосредственной оценки

Рис. 2. Схема (а)

5.

• 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

6.

При разомкнутых зажимах А, В (Rx=∞)-
угол отклонения α=0, при
закороченных зажимах А, В (Rx=0)- угол
отклонения максимальный, поэтому
шкала у данного омметра обратная нулевая отметка находится справа.

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.

8.

• 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.

9. Мостовой метод

10.

• Устройства,
реализующие
этот
метод
измерения,
называются
измерительными
мостами. Существуют одинарные и двойные
мосты.
• 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.

11.

• 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.

12.

Одинарный мост служит для измерения только
средних сопротивлений. Малые и большие
сопротивления им измерять не рекомендуется.
• Для измерения малых сопротивлений служат
двойные (шестиплечие) мосты, а для измерения
сопротивлений в диапазоне 109 .. .1016 Ом
применяют специальные экранированные
мосты.
Кроме рассмотренных мостов широко
распространены автоматические и цифровые
мосты, позволяющие непрерывно следить за
изменениями измеряемого сопротивления.

13. Компенсационный метод

Рис. Схема измерения сопротивления с помощью
компенсатора постоянного тока

14.

• 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
Здесь необходимо обеспечить постоянство тока I в
цепи.