Az áramkör ellenállásának mérése
15.11. A LÁNC ELLENÁLLÁS MÉRÉSE
Az elektromos ellenállás mérését nagyon gyakran az elektrotechnika végzi. Az áramkör ellenállásának ellenőrzése akkor szükséges, ha minden elektromos gépet, készüléket, műszert, automatizálási eszközt használ. Az elektromos készülékek és különösen az ellenállások egyes elemeinek gyártása az ellenállás mérését is megköveteli.
Az ellenállást felügyelik és mérik az eszközök és az elektromos berendezések biztonságának ellenőrzésénél.
Az ellenállásmérés legegyszerűbb módja az Ohm-törvény. Valójában, ha megmérjük az áramkör áramát és feszültségét, akkor az ellenállás az Ohm-törvény szerint számítható ki:
Ehhez két eszközre van szükség: egy voltmérővel és egy ampermérővel. Tudjuk, hogy az ampermérőt sorosan kell sorba kapcsolni, és a voltmérőt párhuzamosan kell összekapcsolni. Kapcsolja be őket a 2. ábrán látható módon. 15.19, a.
Váratlanul kiderül, hogy ha csak a voltmérő és az ampermérő értékeket osztjuk fel, akkor csak az ellenállás közelítő értékét kapjuk
A hiba annak a ténynek tudható be, hogy az ampermérő nem csak a mért ellenállás áramát méri, hanem az ellenállásáramok összegét és a voltmérő által fogyasztott áramot is.
Ábra. 15.19. Ellenállások mérése az ampermérő és a voltmérő módszerével. Az 1. ábrán látható séma látható. 15.19, a kis ellenállások mérésére, a 2. ábrán látható áramkörre. 15.19, b - nagy
Ezért az ellenállás pontos értékét a következő képlet segítségével kell meghatározni:
Itt van a feszültségmérő áramerőssége és ellenállása. Ha a voltmérő áramkör ellenállása nem ismert, akkor az első hozzávetőleges képlet segítségével hibát kapunk. Ez a hiba kisebb lesz, mint a kisebb áram, amelyet a voltmérő áramkörbe elágaznak az áramkör közös áramához képest. Mivel a párhuzamos áramkörök áramai fordított arányban vannak elosztva az ellenállásokhoz képest, az 1. ábrán látható áramkör. 15.19, és előnyös a kis ellenállások méréséhez - sokkal kisebb, mint a voltmérő ellenállása.
1. példa. 15,19, és a voltmérő ampermérőt mutatott. A voltmérő belső ellenállása.
Az áramkör ellenállásának hozzávetőleges értéke
Az ellenállás pontos értéke
Ebben a példában nagyon kicsi ellenállást mérünk, így a hozzávetőleges képlet használatából adódó hiba csak 0,04%.
Megjegyezzük, hogy itt csak az ellenállás mérési módjának hibájáról, vagyis a módszertani hibáról beszélünk. Valójában a hiba jelentősen nagyobb lesz az áram és a feszültség mérésének hibái miatt. Azonban most nem érdekel ez a kérdés, és mérlegeljük a voltmérő és az ampermérő leolvasását. Ezért van jogunk meghatároznunk az áramkör ellenállását négy tizedesjegy pontossággal.
2. példa. Próbáljuk meg ugyanazt a módszert használni a nagy ellenállás méréséhez.
Legyen például az áramkör áramköre egyenlő, és a voltmérő 2,5 volt. A voltmérő ellenállása.
Az áramkör ellenállásának hozzávetőleges értéke
Az ellenállás pontos értéke (figyelembe véve a mérési módszer hibáját)
Teljesen más számokat kaptunk. A hiba eléri a hatalmas értéket (100%), és lehetetlen használni ezt az áramkört,
Próbáljuk meg más módon bekapcsolni a készülékeket - amint az a 2. ábrán látható. 15,19, b. Azonban a voltmérő a feszültségcsökkenést nemcsak a mért ellenállásokra, hanem az ampermérésre is méri.
Az ellenállás pontos értéke
Itt van az ellenállás az ampermérőnél.
Ha a mért ellenállás sokkal nagyobb, mint az ampermérő ellenállása, akkor teljesen alkalmazható a hozzávetőleges képlet
3. példa A 3. ábrán bemutatott berendezésnek megfelelő eszközök. 15.19, b, a következő vallomást tették:. Az ampermérő ellenállása.
Az áramkör ellenállásának hozzávetőleges értéke
A pontos érték akkor érhető el, ha levonjuk az értékről az ampermérõ ellenállását:
A hozzávetőleges képlet használatából adódó hiba 2%.
Így arra a következtetésre jutottunk, hogy mindkét séma a 3. ábrán látható. 15.19 módszeres hiba van, és meg kell fontolni a voltmérő vagy ampermérő ellenállását. Az 1. ábrán látható áramkör. 15.19, de előnyös a kis ellenállások mérésére, és a 2. ábrán látható áramkörre. 15.19, b - nagy.
A hídméréseket széles körben használják az ellenállás mérésére (15.20 ábra).
A legegyszerűbb híd négy ellenállásból áll - a vállak, amelyek közül az egyik ellenállás, amelynek mért ellenállása.
Ábra. 15.20. Hideg áramkör az ellenállás méréséhez
Ábra. 15.21. Huzalhúzó híd
A híd átlóiban, amint azt az 1. ábra mutatja. 15.20, az érzékeny mérőeszköz - galvanométer
Ha a feszültségmérő áramkörben nincs áram, azt mondják, hogy a hídkör egyensúlyban van. Ebben az esetben
Az első egyenlet második felosztásával a híd egyensúlyi állapotát kapjuk:
Ha a mérés kivételével minden ellenállás ismert, akkor
A hídkörök nulla mérési módszert alkalmaznak, amelyben a mérőműszert nem használják a mért mennyiség becsléséhez, hanem csak annak megállapítására, hogy az átlós áram nulla. Gyakran nevezik a nulla indikátornak.
A híd áthidalásához meg kell változtatni az ismert ellenállások értékét vagy azok arányát. A második eljárást a 3. ábrán látható huzalhídon alkalmazzuk. 15.21.
Ebben a rendszerben R jelentése nagy pontosságú mintaellenállás ellenállása. Az ellenállásokat egy vékony kalibrált huzal képezi, amelyen a csúszka csúszik.
Mivel a vezeték teljes keresztmetszete szigorúan azonos,
A motor mozgatása a vezeték mentén megváltoztatja az arányt, és lehetővé teszi a híd kiegyensúlyozását.