Тема 8. Вимірювання електричного опору

8.1. Технічні вимірювання електричного опору

Вимоги до точності вимірювання електричних опорів при налагоджені і перевірці схем автоматики у більшості випадків забезпечуються методами, що використовують електровимірювальні прилади прямого перетворення: омметри, вольтметри та амперметри.

8.1.1.Вимірювання електричного опору омметрами

Омметри - електровимірювальні прилади, побудовані за схемами послідовного або паралельного з’єднання магнітоелектричного вимірювального механізму із вимірювальним опором. Прилади послідовної і паралельної схем омметрів наведені на рисунку а) і б) відповідно.

I

R_i

R_д

K

E

R_x

R₀

R_д

K

E

R_x

R₀

a)

б)

R₀ - опір обмотки вимірювального механізму омметра;

R_д - опір додаткового резистора;

R_i – внутрішній опір джерела живлення Е омметра;

R_x - вимірювальний опір.

Послідовна схема застосовується для вимірювання великих (>100 Ом) опорів. Паралельна схема застосовується для вимірювання малих опорів. Відхилення покажчика омметра є функцією вимірювального опору, але вона залежить: від значення ЕРС джерела живлення тому для виключення впливу на показ омметра значення Е в схемі омметра передбачається регулювальний пристрій R_д, за допомогою якого в послідовній схемі при закритому ключі К встановлюють покажчик омметра в нульове положення, а в паралельній схемі - при розімкненому ключі К - на відмітку нескінченність.

Дуже великі (більше, ніж 1 МегаОм) опори - опори ізоляції вимірюються мегометрами, які складаються з генератора постійного струму підвищеної напруги (250, 800, 2500 В) і логометричного вимірювача. Генератор приводиться в дію вручну (обертанням ручки) або живиться від мережі чи автономного джерела живлення.

8.1.2. Вимірювання електричного опору методом амперметра-вольтметра

Цей метод ґрунтується на законі Ома, на основі якого вимірюваний опір можна визначити за виразом:

R_x = U_v/I_A, де U_v та I_A - покази вольтметра і амперметра.

Похибка вимірювання тут складається з інструментальних похибок вольтметра і амперметра та похибки метода, що обумовлено споживанням енергії вимірювальними приладами і залежить від схем їх вмикання: схеми а) і б).

U_v

l_v

l_x

l_a

U_x

U_a

l_x

R_x

б)

a)

Аналіз методичних похибок цих схем показує, що для забезпечення можливо меншої методичної похибки при вимірюванні низькоомних опорів доцільно використовувати схему а). Для вимірювання високоомних опорів-схему - б).

Інструментальна похибка вимірювань опору методом вимірювання амперметра-вольтметра, який є непрямим видом вимірювань, як це було показано раніше, дорівнює:

тут ΔU та ΔI - абсолютні похибки прямих вимірювань напруги І струму, обчислені за класом точності вольтметра та амперметра.

Не зважаючи на деяку незручність, пов'язану з необхідністю відчиту двох приладів і подальшому виконанню обчислень методом вольтметра-амперметра доцільно використовувати опори обмоток електричних машин і апаратів. Пояснюється це можливістю виконання вимірювань при практичних робочих значеннях струму і напруги і робочих температурах обмоток.