Вход

Измерение сопротивлений

Реферат по физике
Дата добавления: 05 сентября 2011
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 61 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
При изготовлении, монтаже и эксплуата ции электротехнических и радиотехнических устройств и установок необх одимо измерять электрическое сопротивление. В практике для измерения сопротивлений применяют различные методы в за висимости от характера объектов и условий измерения (например, твердые и жидкие проводники, заземлители, электроизоляция); от требований к точно сти и быстроте измерения; от величины измеряемых сопротивлений. Методы измерения малых сопротивлений существенно отличаются от методо в измерения больших сопротивлений, так как в первом случае надо принимат ь меры для исключения влияния на результаты измерений сопротивления со единительных проводов, переходных контактов. Далее рассмотрим только те методы, которые в практике применяют наиболе е часто. Измерительные механизмы омметров. Для прямого измерения сопротивлений применяют магнитоэлектрические измерительные механизмы одно- и двухр амочные. Однорамочный механизм можно использовать для измерения сопротивлений. С этой целью в прибор вводят добавочный резистор с постоянным сопроти влением [pic] и снабжают его источником питания (например, батареей сухих эл ементов). Измеряемое сопротивление [pic] включается с измерителем последов ательно (рис. 1) или параллельно. При последовательном соединении ток в измерителе [pic], где [pic] — сопротивле ние измерителя; [pic]— напряжение источника питания. Учитывая, что [pic], где [pic] — чувствительность прибора по току (постоянная в еличина), находим, что угол отклонения стрелки прибора при [pic] зависит тол ько от величины измеряемого сопротивления [pic]: [pic] Если шкалу отградуировать по этому выражению в единицах сопротивления, то прибор будет омметром. Напряжение сухих элементов со временем уменьш ается, поэтому в измерения вносится ошибка, тем большая, чем больше дейст вительное напряжение отличается от того напряжения, при котором была гр адуирована шкала. Ошибка от непостоянства напряжения питающего источника не возникает, е сли измерительный механизм имеет две обмотки, расположенные на общей ос и под некоторым углом друг к другу (рис. 2.). Рис. 1. Рис. 2. В двухрамочном измерительном механизме, который называют логометром, н ет противодействующих пружин, вращающий и противодействующий моменты создаются электромагнитными силами. Поэтому при отсутствии тока в обмо тках хорошо уравновешенная подвижная часть прибора находится в безраз личном равновесии (стрелка останавливается у любого деления шкалы). Когд а в катушках есть ток, на подвижную часть действуют два электромагнитных момента, направленные в противоположные стороны. Магнитная цепь измерительного механизма устроена так, что магнитная ин дукция вдоль воздушного зазора распределена неравномерно, но с таким ра счетом, что при повороте подвижной части в любую сторону вращающий момен т уменьшается, а противодействующий момент увеличивается (в зависимост и от направления поворота роль моментов меняется). Подвижная часть останавливается при [pic] или [pic]. Отсюда следует, что положен ие стрелки на шкале зависит от отношения токов в обмотках, т.е. [pic], но не за висит от напряжения питающего источника. На схеме рис. 2. видно, что измеряемое сопротивление [pic] входит в цепь одной и з катушек логометра, поэтому ток в ней, а также отклонение стрелки прибор а однозначно зависит от значения [pic]. Используя эту зависимость, шкалу градуируют в единицах сопротивления и тогда прибор является омметром. Омметры для измерения сопротивления из оляции снабжают источником питания с напряжением до 1000 В, чтобы измерение проводить при напряжении, примерно равном рабочему напряжению установ ки. Таким источником может быть встроенный магнитоэлектрический генер атор с ручным приводом или трансформатор с выпрямителем, включаемый в се ть переменного тока. Омметры, рассчитанные на измерения больших сопротивлений (больше 1 МОм), называют мегаомметрами. Косвенные методы измерения сопротивлений. Сопротивление резистора или другого элемента электрической цепи можно определить по показаниям во льтметра и амперметра (при постоянном токе), применяя закон Ома: [pic](схемы рис. 3, а, б). По схеме на рис. 4 определяют сопротивление [pic] по показаниям одн ого вольтметра. В положении 1 переключателя П вольтметр измеряет напряже ние сети [pic], а в положении 2 — напряжение на зажимах вольтметра [pic]. В последн ем случае [pic]. Отсюда [pic] Косвенные методы применяют для измерения средних сопротивлений, а одни м вольтметром измеряют также большие сопротивления. Точность этих мето дов значительно зависит от соотношения величин измеряемого сопротивле ния [pic] и внутренних сопротивлений амперметра [pic] и вольтметра [pic]. Результат ы измерения можно считать удовлетворительными по точности, если выполн яются условия: [pic] (см. схему рис. 3, а); [pic] (см. схему рис. 3, б); [pic] (см. схему рис. 4). [pic] Рис. 3 Рис. 4 Методы и приборы сравнения. Для измерения малых и средних сопротивлений применяют метод сравнения измеряемого сопротивления [pic] с образцовым [pic]. Эти два сопротивления на схеме рис. 5 соединены последовательно, поэтому ток в них один и тот же. Величину его регулируют с помощью резистора [pic], так, чтобы она не превышала допустимого тока для сопротивлений [pic] и [pic] [pic]. Отсюд а [pic]. Неизвестные падения напряжения [pic] и [pic] измеряют вольтметром или потен циометром. Результаты измерения получаются более точными, если сопрот ивления [pic] и [pic] одного порядка, а сопротивление вольтметра достаточно ве лико, так что присоединение его не влияет на режим основной цепи. При измерении малых сопротивлений этим методом вольтметр подключают с помощью потенциальных зажимов, которые позволяют исключить сопротивле ния контактов основной цепи из результатов измерения. Средние и большие сопротивления можно измерить методом замещения (рис . 6). Амперметром А измеряют ток, устанавливая переключатель П в положение 1, а затем 2. Напряжение на входных зажимах схемы одинаково, поэтому [pic]. Отсюд а [pic]. При измерении больших сопротивлений амперметр заменяют гальванометро м с шунтом, чем значительно повышают точность измерения. К вольтметру Рис 5. Рис 6. [pic] Рис. 7 Наиболее точные результаты при измерении сопротивлении дают мостовые схемы, которые в практике применяют в различных вариантах в зависимости от величин измеряемых сопротивлений и требуемой точности измерения. Чаще других можно встретить прибор, построенный по схеме рис. 7, который в практике называют “одинарным мостом”. В данном случае в мостовую схему в ходят сопротивления [pic]; [pic]; [pic];[pic], которые образуют замкнутый контур А, Б, В, Г и з четырех ветвей (их называют “плечами моста”). В одну диагональ схемы включен источник постоянного тока, в другую — га льванометр с двусторонней шкалой (нуль в середине шкалы). Предположим, что при некотором сопротивлении [pic] другие сопротивления по добраны так, что ток в измерительной диагонали [pic], т. е. потенциалы [pic] и [pic] оди наковы при замкнутых выключателях [pic] и [pic]. В этом случае [pic]; [pic]/; [pic];.[pic]. Используя эти равенства, нетрудно получить выражение для измеряемого с опротивления [pic]. Если сопротивления [pic] и [pic] одинаковые по величине, то [pic]. В п риборе промышленного изготовления [pic] — это набор резисторов (магазин со противлений), составленный по декадному принципу. На верхней крышке расп оложены переключатели, с помощью которых можно набрать в известных пред елах любую величину сопротивления с точностью, которая определяется са мой малой ступенью изменения сопротивления. Для расширения пределов измерения величины [pic] и [pic] подбирают так, чтобы их отношение можно было изменить тоже по десятичной системе (например , [pic]; 10; 1; 0,1; 0,01; 0,001; 0,0001). Одинарные мосты применяют в основном для измерения средних сопротивле ний. При измерении малых сопротивлений измеряемый элемент включают по о собой схеме или применяют специальные мосты, предназначенные для этой ц ели.
© Рефератбанк, 2002 - 2017