כיצד למדוד את ההתנגדות החשמלית של זרם ישר

בחירת שיטת מדידה תלויה בערכי ההתנגדות הנמדדים הצפויים ובדיוק הנדרש... השיטות העיקריות למדידת התנגדות DC הן הערכה עקיפה, ישירה וסלילה.

איור 1. סכימות של מדידת התנגדות גבוהה (א) ונמוכה (ב).

איור 2. סכמות למדידת התנגדויות גדולות (א) וקטנות (ב) מד זרם - שיטת מד מתח במעגלים הראשיים של השיטה העקיפה משתמשים במטרי מתח וזרם.

איור 1a מציג מעגל המתאים למדידת התנגדויות באותו סדר כמו התנגדות הכניסה Rv של מד המתח Rn. לאחר מדידת המתח U0 עם קצר חשמלי Rx, ​​ההתנגדות Rx נקבעת על ידי הנוסחה Rx = Ri (U0 / Ux-1).

כאשר מודדים לפי התרשים באיור. 5.1, b נגדים בעלי התנגדות גבוהה מחוברים בסדרה עם המונה, ונגדים קטנים מחוברים במקביל.

במקרה הראשון, Rx = (Ri + Rd) (Ii / Ix-1), כאשר Ii הוא הזרם דרך המונה כאשר Rx מקוצר; למקרה השני

כאשר Ii הוא הזרם דרך המונה בהיעדר Rx, Rd הוא נגד נוסף.

שיטת מד זרם-מתח היא אוניברסלית יותר, מה שמאפשר למדוד התנגדויות במצבי פעולתן מסוימים, דבר שחשוב בעת מדידת התנגדויות לא ליניאריות (ראה איור 2).

עבור המעגל של איור. 2, א

טעות מתודולוגית יחסית של מדידה:

עבור המעגל של איור. 2, ב

טעות מתודולוגית יחסית של מדידה:

Ra ו-Rv הם ההתנגדויות של מד הזרם ומד המתח.

אורז. 3. מעגלים של מדי אוהם עם מעגלי מדידה טוריים (א) ומקבילים (ב).

אורז. 4. מעגלי גשר למדידת התנגדות: a - גשר בודד, ב - כפול.

מהביטויים לשגיאה היחסית, ניתן לראות שהמעגל של איור. 2, ומספק שגיאה קטנה יותר בעת מדידת התנגדויות גבוהות, והמעגל של איור. 2, ב - כאשר מודדים קטן.

השגיאה במדידה בשיטת מד זרם-מתח מחושבת לפי הנוסחה

כאשר gv, g הם מחלקות הדיוק של מד המתח ומד הזרם; Uп, Iп - מגבלות מדידה של מד מתח ומד זרם.

מדידה ישירה של התנגדות DC נעשית עם אוהםמטרים. אם ערכי ההתנגדות הם יותר מ-1 אוהם, משתמשים במדדי אוהם עם מעגל מדידה סדרתי, ולמדידת התנגדות נמוכה, עם מעגל מקביל. בעת שימוש באוהםמטר כדי לפצות על שינויים במתח האספקה, יש צורך להתקין את החץ על המכשיר. עבור מעגל סדרתי, החץ מוגדר לאפס כאשר ההתנגדות הנמדדת עוברת מניפולציה. (הסימון נעשה, ככלל, עם כפתור מסופק במיוחד במכשיר).עבור מעגל מקביל, לפני תחילת המדידה, החץ מוגדר לסימן "אינסוף".

כדי לכסות את טווח ההתנגדויות הנמוכות והגבוהות, בנה אוהםמטרים מקבילים... במקרה זה ישנם שני סולמות התייחסות Rx.

ניתן להשיג את הדיוק הגבוה ביותר בשיטת מדידת הגשר. התנגדויות בינוניות (10 אוהם - 1 MΩ) נמדדות באמצעות גשר בודד, והתנגדויות קטנות נמדדות באמצעות גשר כפול.

ההתנגדות הנמדדת Rx כלולה באחת מזרועות הגשר, שהאלכסונים שלהן מחוברים לאספקת החשמל ולמחוון האפס, בהתאמה; בתור האחרון, ניתן להשתמש בגלוונומטר, במיקרו-אמפר עם אפס באמצע הסולם וכו'.

איור 5. סכמות למדידת התנגדויות זרם חילופין גדולות (א) וקטנות (ב).

תנאי שיווי המשקל של שני הגשרים ניתן על ידי הביטוי

זרועות R1 ו-R3 מיושמות בדרך כלל בצורה של חנויות התנגדות (גשר חנות). R3 מגדיר טווח של יחסי R3 / R2, בדרך כלל כפולות של 10, ו-R1 מאזן את הגשר. ההתנגדות הנמדדת נספרת לפי הערך שנקבע על ידי הכפתורים בקופסאות ההתנגדות. איזון הגשר יכול להיעשות גם על ידי שינוי חלק של היחס בין הנגדים R3 / R2, העשויים בצורה של חוט הזזה, בערך מסוים R1 (גשר ליניארי).

הם משמשים למדידות חוזרות של מידת ההתאמה של התנגדויות עם ערך מוגדר מסוים Rn גשרים לא מאוזנים... הם מאוזנים ב-Rx = Rн. בסולם של המחוון, אתה יכול לקבוע את הסטייה של Rx מ-Rn באחוזים.

על עקרון הפעולה באיזון עצמי גשרים אוטומטיים... המתח הנובע מחוסר האיזון בקצוות האלכסון של הגשר, לאחר הגברה, פועל על המנוע החשמלי, המערבב את מנוע החוט הזזה. בעת איזון הגשר, המנוע עוצר ומיקום חוט ההחלקה קובע ערך התנגדות נמדד.

קרא גם: מדידות גשר