| Сопротивление относится к первичным параметрам радиоэлектрической цепи. Оно бывает активным, реактивным и полным. Приборы непосредственной оценки измеряют только активные сопротивления, как на постоянном токе, так и на переменном токе. Одним из представителей такого типа прибора является омметр.
Омметр выполняют на базе магнитоэлектрических измерительных механизмов. Их можно разделить на две группы:
омметры, показания которых зависят от напряжения (основаны на базе магнитоэлектрического измерительного механизма; и существуют два способа соединения с измеряемым резистором: последовательно
и параллельно);
омметры, показания которых не зависят от напряжения (основаны на магнитоэлектрическом логометре).
Рассмотрим схему последовательного соединения омметра с измеряемым сопротивлением (рис. 6.1-а). Ток в цепи рамки, определяющий отклонение прибора находится по формуле:
(6.1)
Для некоторого определенного значения напряжения U прибор может быть отградуирован непосредственно в единицах Rx. Так как напряжение U при эксплуатации прибора может быть отличным от его значения при градуировке, то перед измерением следует проверить величину напряжения, для этого ключом К замыкают зажимы Rx накоротко. Если при этом стрелка не станет на отметку «0», то необходимо изменить ток Iр с помощью реостата, шунтирующего рамку Rрег, движок которого связан с рукояткой, выведенной наружу прибора.
Омметры с последовательным включением измеряемого сопротивления удобны для измерения относительно больших (примерно свыше 1000 Ом) сопротивлений.
Рисунок 6.1 – Схемы соединения омметра с измеряемым сопротивлением: а – последовательное; б - параллельное
После установки стрелки в положение «0» измерение производится при разомкнутом ключе К.
На рис. 6.1-б представлена схема параллельного соединения омметра с измеряемым сопротивлением. Для этой цепи сила тока рамки будет равна:
, (6.2)
где R1 – суммарное сопротивление рамки и добавочного резистора;
R2 – сопротивление в цепи питания.
При Rx=0 ток Iр=0, а при Rx= этот ток достигает своего наибольшего значения:
(6.3)
Здесь проверка напряжения и установка нуля производятся при размыкании ключа К (Rx= ), а измерение Rx - при замкнутом ключе К. Регулировка «нуля» также производится с помощью электрического шунта.
Омметры с параллельным соединением измеряемого сопротивления также имеют неравномерную шкалу. Они удобны для измерения малых сопротивлений.
В электронных омметрах широко используются линейные преобразователи измеряемого сопротивления в напряжение на основе операционных усилителей (ОУ) (рис. 6.2). Как известно, для ОУ с учетом его большого входного сопротивления и значительного коэффициента усиления (рис. 6.2-а) можно считать значение выходного напряжения как:
(6.4)
Рисунок 6.2 – Схема электронного омметра:
а) – без измеряемого резистора; б) – с измеряемым резистором
Во втором случае (рис. 6.2-б) вместо резистора R2 включают измеряемое сопротивление Rx, и тогда выходное напряжение будет равно:
Uвых=UR/Rдоб=KRx (6.5)
При постоянном напряжении U и сопротивлении Rдоб напряжение Uвых==Rх линейно зависит от измеряемого сопротивления Rх, поэтому шкала выходного прибора, градуированного по сопротивлению, получается линейной. В этом одно из достоинств схемы. Это свойство используется и для построения схемы омметров с цифровым отсчетом. Вторым преимуществом схемы является то, что достаточно большие сопротивления могут измеряться без особых мер по борьбе с утечками. Разность потенциалов между точками 1 и 3 мала, так как напряжения на Rдоб и Rх встречны, а утечка с точки 3 на землю незначительна, так как измерительный прибор шунтирован низким выходным сопротивлением ОУ. Подобную схему имеют омметры типов Е6-10 и Е6-13.
Для измерения особо больших сопротивлений применяют универсальный тераомметр Е6-14, у которого такая же принципиальная схема, только Rдоб и Rх меняются местами, при этом шкала прибора получается обратной и напряжение тогда равно:
Достарыңызбен бөлісу: |
