Измерения сопротивления и емкостей

Сопротивления измеряют тремя методами: вольтметра-амперметра, омметра и моста.
Метод вольтметра-амперметра — косвенный метод измерения. Для измерения сопротивлений до 1 Ом служит схема, показанная на рис. 112, а. Ток вольтметра незначителен, так как его сопротивление велико и можно считать с достаточной точностью, что токи, протекающие через амперметр и измеряемое сопротивление, равны.
При измерении средних сопротивлений (от 1 Ом до 100 кОм) более точный результат дает схема, показанная на рис. 112,6. Падение напряжения на амперметре мало, так как его сопротивление незначительно и с достаточной точностью можно считать, что падения напряжения на измеряемом сопротивлении и на вольтметре равны.
Метод омметра используют для непосредственного измерения сопротивлений. В качестве измерительного механизма применяют амперметр, который включают последовательно (рис. 113, а) и параллельно (рис. 113,6) измеряемому сопротивлению. Последовательное включение дает более точные результаты при измерении сравнительно больших сопротивлений (порядка сотен кОм), а параллельное — при измерении малых. Шкалу прибора градуируют в единицах сопротивления при определенном значении напряжения. Учитывая, что источник питания омметра — батарея может иметь некоторый разброс напряжения, перед измерением необходимо отградуировать (калибровать) прибор, т. е, установить необходимое напряжение градуировки регулируемым добавочным резистором. При калибровке схемы омметра, показанной на рис. 113, а, замыкают ключ К или накоротко соединяют зажимы подключения измеряемого сопротивления и устанавливают стрелку прибора на 0.
При калибровке схемы омметра ключ К или зажимы подключения измеряемого сопротивления не замыкают, а стрелку прибора устанавливают на отметку. Окончив измерения, батарею выключают выключателем В.
В качестве мегомметров используют электронные приборы с усилителем постоянного тока. Мерой измеряемого сопротивления в этом случае является падение напряжения.
Мостовой метод измерения сопротивлений дает высокую точность. Одинарный мост Витстона используют для измерения средних сопротивлений. При условии равновесия моста ток в диагонали индикатора отсутствует и через гальванометр не проходит. Произведения сопротивлений противоположных плеч уравновешенного моста равны, т. е. R1R2=R3RX, откуда
Соотношение сопротивлений плеч и 3 берется постоянным, а сопротивление плеча 2 регулируют переменным резистором. Отношение R1/R3 удобнее брать равным ОД, 1 или 10, тогда Rx будет соответственно равно 0,1 R2, R2 или 10 R2.
Для точных (до 0,05%) измерений малых сопротивлений служит двойной мост. Если R1=R2 и R3=R4 и мост уравновешен, искомое сопротивление.
Для измерения сопротивления изоляции осветительных и силовых проводок применяют мегомметр-лагометр, один из вариантов конструкции которого имеет измерительный механизм магнитоэлектрической системы с двумя катушками — рамками. Отклонение стрелки прибора обеспечивается взаимодействием магнитных потоков обеих катушек. Источником питания служит генератор постоянного тока с рабочим напряжением 100, 500 или 1000В, имеющий ручной привод. Верхние пределы измерения сопротивления соответственно равны 100, 500 или 1000 МОм.
Емкость измеряют мостовым, резонансным, генераторным, баллистическим и другими методами, среди которых первые два наиболее распространены.
Мостовой метод наиболее прост и дает малую погрешность. Измерения выполняют на переменном токе и в качестве индикатора в диагональ моста включают милливольтметр или телефон. Баланс моста по модулю и по фазе осуществляют двухполюсником RC с переменными резисторами и конденсатором. Измеряемую емкость определяют по формуле где С0 — емкость регулируемого образцового .конденсатора; R3 и R1 — известные сопротивления плеч моста.
С помощью моста, в плечи которого включены известные омические и емкостные сопротивления, можно измерить индуктивность и полное сопротивление.
Резонансный метод измерения, емкости сложнее и состоит в настройке LC-контура в резонанс изменением частоты генератора или параметров LC-контура, чаще всего емкости, что технически проще. Из условия резонанса определяют емкость контура.
Комбинированные приборы. Промышленностью выпускается разнообразная номенклатура измерительных приборов как специализированных, так и комбинированных, предназначенных для измерения нескольких величин. Так, универсальный мост Е12-2 служит для измерения активных сопротивлений, емкостей и индуктивностей, а электронносчетный омметр-фарадометр — сопротивлений и емкостей.
Широко распространенный переносной комбинированный прибор Ц4312 (рис. 116) представляет ом-вольт-миллиамперметр и предназначен для измерения постоянного и переменного тока, напряжения и сопротивления постоянному току. Прибор применяют для проверки резисторов и монтажа, а также режимов цепей.
При измерении на постоянном токе погрешность не более ±1,0%, а пределы измерения напряжения от 0,75 до 900 В, тока от 0,3 мА до 6 А и сопротивления до 30 кОм при питании от внутреннего источника (4,58 В) и до 30 МОм при питании от внешнего источника (120—160 В). При измерении на переменном токе погрешность ±1,5%, а пределы измерения напряжения от 0,3 до 900 В и тока от 1,5 мА до 6 А.
В приборе применен магнитоэлектрический измерительный механизм на растяжках с внутри рамочным магнитом. Выпрямление переменного тока осуществляется по двухполупериодной схеме на диодах Д9Д. Сопротивление на пределе «Й» измеряют по параллельной схеме омметра, а на остальных пределах — по последовательной. Подробный порядок работы с прибором описан в паспорте, а краткие правила указаны на тыльной стороне прибора. На лицевой стороне расположены кнопочные переключатели рода работы ручка «Установка нуля» и переключателя пределов.
Аналогичные характеристики имеет прибор Ц4341, позволяющий также проверять токи транзисторов (обратный ток коллекторного перехода — переход коллектор-база, начальный ток коллектора и обратный ток эмиттерного перехода — переход — эмиттер-база) в пределах до 60 мкА с погрешностью ±2,5%. Прибором можно также измерить статический коэффициент усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером в пределах от 10 до 350 с погрешностью ±5%. Цифровые приборы, например электронные омметры Е6-10 и Е6-14, имеют соответственно пределы измерений» до j09 и 1017 Ом.

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
 

Яндекс.Метрика