АКТИВНЫХ И РЕАКТИВНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ.

ПЛАН:

1. Методы и приборы непосредственной оценки.

2. Приборы и методы сравнения (измерительные мосты).

3. Резонансные методы измерения параметров элементов и цепей.

5.1. МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ.

Диапазон сопротивлений, подлежащих измерению, составляет 10^-8- 10¹⁶ Ом, причем точность измерения очень малых и очень больших значений сопротивлений невысока: для нижней границы погрешность составляет

(2-5) % , для верхней (10-20) %. Микропроволочные резисторы с

R£ 10¹⁰ Ом измеряют с погрешностью (0,001-0,1) %. В зависимости от пределов измеряемых сопротивлений измерители сопротивлений подразделяются на миллиомметры, омметры, мегаомметры, тераомметры (с верхним пределом больше 10⁶ МОм).

В схеме электромеханического омметра для измерения больших сопротивлений (рис. 5.1-а) измеряемое сопротивление R _x включено последовательно с измерителем; в схеме для измерения малых сопротивлений (рис. 5.1-б) – параллельно с ним.

Рис. 5.1. Принципиальные схемы аналоговых омметров для измерения больших (а) и малых )б) сопротивлений.

. Если в процессе измерения приложенное напряжение U поддерживать постоянным, то ток I является функцией сопротивления R_x. В схеме на рис. 5.1-а ток обратно пропорционален сопротивлению, поэтому шкала прибора должна быть обратной, а на рис. 5.1-б – прямой, так как ток через прибор, включенный параллельно сопротивлению R_x, будет пропорциональным R_x.

Омметры реализованы в комбинированных приборах Ц4313, Ц4314, Ц435 и др. Основной недостаток омметра – зависимость его показаний от значения напряжения U , поэтому перед измерением проверяется правильность градуировки шкалы в омах и выполняется соответствующая подгонка регулируемым электрическим шунтом или добавочным сопротивлением.

В настоящее время получили широкое распространение электронные омметры. Они измеряют не ток, а напряжение.

Рис. 5.2. Схема электронного омметра.

При измерении падения напряжения на Rx (при измерении малых сопротивлений₎ шкала прибора будет прямой, а при измерении напряжения на R_o (при измерении больших сопротивлений) – обратной.

В электронных омметрах схема питается от специального стабилизированного источника питания. Применение операционного усилителя, представляющего собой высокостабильный усилитель постоянного тока с параллельной обратной связью по напряжению (рис. 5.3) позволяет создать омметры с равномерной шкалой и широкими пределами измерений (R_{x max} / R_{x min} » 10 ¹⁰ ) ,- например, прибор Е6-10.

Рис. 5.3. Схема электронного омметра на операционном усилителе.

5.2. ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ (ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МОСТЫ).

Измерительные мосты – это приборы, служащие для измерения сопротивлений, в основе работы которых заложен дифференциальный или нулевой метод. При дифференциальном методе делают неуравновешенные мосты, а при нулевом – уравновешенные или нулевые. Уравновешенный мост – это 4^х-полюсник, питаемый от одного источника и имеющий две равнопотенциальные точки, обнаруживаемые индикатором равновесия (вольтметром). Измерительные мосты различают по роду тока источника питания и схемному выполнению.

1) Мосты постоянного тока используют для измерения больших и малых сопротивлений.

2) Мосты переменного тока – для измерений сопротивления, индуктивности и емкости.