Come misurare la resistenza elettrica della corrente continua
La scelta di un metodo di misurazione dipende dai valori di resistenza misurati previsti e dalla precisione richiesta... I metodi principali per misurare la resistenza CC sono la valutazione indiretta, diretta e la pavimentazione.
Figura 1. Schemi delle sonde di misurazione della resistenza alta (a) e bassa (b).
Figura 2. Schemi per misurare resistenze grandi (a) e piccole (b) amperometro - metodo voltmetro Nei circuiti principali del metodo indiretto vengono utilizzati misuratori di tensione e corrente.
In figura 1a è mostrato un circuito atto a misurare resistenze dello stesso ordine della resistenza di ingresso Rv del voltmetro Rn. Dopo aver misurato la tensione U0 con un cortocircuito Rx, la resistenza Rx è determinata dalla formula Rx = Ri (U0 / Ux-1).
Quando si misura secondo il diagramma in fig. 5.1, b i resistori ad alta resistenza sono collegati in serie con il misuratore e i piccoli resistori sono collegati in parallelo.
Per il primo caso, Rx = (Ri + Rd) (Ii / Ix-1), dove Ii è la corrente che attraversa il contatore quando Rx è cortocircuitato; per il secondo caso
dove Ii è la corrente attraverso il misuratore in assenza di Rx, Rd è un resistore aggiuntivo.
Il metodo amperometro-voltmetro è più universale, il che consente di misurare le resistenze in determinate modalità del loro funzionamento, il che è importante quando si misurano resistenze non lineari (vedi Fig. 2).
Per il circuito di Fig. 2, un
Errore metodologico relativo di misurazione:
Per il circuito di Fig. 2, b
Errore metodologico relativo di misurazione:
Ra e Rv sono le resistenze dell'amperometro e del voltmetro.
Riso. 3. Circuiti di ohmmetri con circuiti di misura seriali (a) e paralleli (b).
Riso. 4. Circuiti a ponte per la misurazione della resistenza: a - ponte singolo, b - doppio.
Dalle espressioni per l'errore relativo si vede che il circuito di Fig. 2, e fornisce un errore minore quando si misurano resistenze elevate, e il circuito di fig. 2, b — misurando piccolo.
L'errore nella misurazione con il metodo amperometro-voltmetro è calcolato dalla formula
dove gv, g sono le classi di precisione del voltmetro e dell'amperometro; Uп, Iп — limiti di misurazione del voltmetro e dell'amperometro.
La misurazione diretta della resistenza CC viene eseguita con ohmmetri. Se i valori di resistenza sono superiori a 1 Ohm, vengono utilizzati ohmmetri con un circuito di misurazione in serie e, per misurare una bassa resistenza, con un circuito in parallelo. Quando si utilizza un ohmmetro per compensare le variazioni della tensione di alimentazione, è necessario installare la freccia sul dispositivo. Per un circuito in serie, la freccia viene impostata su zero quando la resistenza misurata viene manipolata. (La manovra viene eseguita, di norma, con un pulsante appositamente previsto nel dispositivo).Per un circuito parallelo, prima di iniziare la misurazione, la freccia è impostata sul segno «infinito».
Per coprire la gamma di resistenze basse e alte, costruisci ohmmetri paralleli... In questo caso ci sono due scale di riferimento Rx.
La massima precisione può essere ottenuta utilizzando il metodo di misurazione del ponte. Le resistenze medie (10 Ohm — 1 MΩ) vengono misurate utilizzando un singolo ponte e le resistenze piccole vengono misurate utilizzando un doppio ponte.
La resistenza misurata Rx è inclusa in uno dei bracci del ponte, le cui diagonali sono collegate rispettivamente all'alimentazione e all'indicatore zero; come quest'ultimo si può usare un galvanometro, un microamperometro con uno zero al centro della scala, ecc.
Figura 5. Schemi per misurare resistenze di corrente alternata grandi (a) e piccole (b).
La condizione di equilibrio per i due ponti è data dall'espressione
I bracci R1 e R3 sono generalmente implementati sotto forma di negozi di resistenza (ponte del negozio). R3 imposta un intervallo di rapporti R3/R2, di solito multipli di 10, e R1 bilancia il ponte. La resistenza misurata viene conteggiata in base al valore impostato dalle manopole sulle scatole di resistenza. Il bilanciamento del ponte può essere effettuato anche modificando dolcemente il rapporto tra i resistori R3 / R2, realizzati sotto forma di filo scorrevole, a un certo valore R1 (ponte lineare).
Sono utilizzati per misurazioni ripetute del grado di corrispondenza delle resistenze con un certo valore impostato Rn ponti sbilanciati... Sono bilanciati a Rx = Rн. Sulla scala dell'indicatore, puoi determinare la deviazione di Rx da Rn in percentuale.
Sul principio del funzionamento autobilanciato ponti automatici... La tensione derivante dallo squilibrio alle estremità della diagonale del ponte, dopo l'amplificazione, agisce sul motore elettrico, che mescola il motore a filo scorrevole. Durante il bilanciamento del ponte, il motore si ferma e la posizione del filo scorrevole determina un valore di resistenza misurato.
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