Тема 2.5. Измерение сопротивлений, индуктивностей и ёмкостей

• Условное разделение сопротивлений электротехнических устройств

• Методы измерения средних сопротивлений

• Косвенный метод измерения сопротивлений

• Метод омметра измерения сопротивлений

• Достоинства, недостатки омметров

• Назначение мультиметров

• Измерения больших сопротивлений

• Характеристика мегаомметра

• Измерение малых сопротивлений

• Мостовой метод измерений сопротивлений

• Компенсационный метод измерения сопротивлений

• Достоинства, область применения компенсационного метода

• Измерение индуктивностей и ёмкостей

Условно сопротивления электротехнических устройств можно разделить на малые (до 1 Ом), средние (от 1 до 1*10⁵ Ом)и большие (более 1*10⁵ Ом ).

Наиболее просто измерять средние сопротивления, для этого применяют методы амперметра-вольтметра (косвенное измерение) и омметра (прямое измерение).

Согласно косвенному методу сопротивление находится на основании закона Ома , где U и I показания вольтметра и амперметра.

При измерении сопротивления косвенным методом приборы могут быть включены в цепь двумя способами:

Схему включения приборов на рисунке а рекомендуется применять в тех случаях, когда измеряемое сопротивление значительно больше сопротивления амперметра (R>R_A). В случае если R значительно меньше R_Vиспользуют схему рис. б.

При методе омметра схема измерения содержит магнитоэлектрический измерительный механизм (ИМ) и добавочный резистор R_Д.

Шкала прибора градуирована в единицах сопротивления (Ом), нелинейная.

Омметры удобны и просты в эксплуатации, но имеют значительную погрешность.

В настоящее время широкое применение находят цифровые универсальные приборы – мультиметры, которыми можно измерять различные электрические величины, в том числе сопротивление.

Большие сопротивления обычно измеряют с помощью омметров, содержащих логометрические измерительные механизмы. Такие приборы называются мегаомметрами.

Мегаомметры не требуют установки нуля, как омметры, а в качестве источника питания содержат небольшие генераторы напряжения 500 или 1000 В.

Малые сопротивления измеряют методом амперметра-вольтметра или мостовым методом.

Мостовой метод предусматривает применение специальных измерительных мостов. Измерительный мост содержит в плечах регулирующие резисторы R₂, R₃, R₄ и измеряемое сопротивление R_x.

В диагональ моста включают ноль-индикатор (НИ), выполняемый обычно на базе магнитоэлектрического гальванометра.

Измеряя сопротивления плеч R₂, R₃, R₄ уравновешивают мост, т.е. добиваются положения, когда НИ показывает ноль. В уравновешенном мосте R_xR₄= R₂R₃. Так как R₂, R₃, R₄ – известные сопротивления моста, то R_x можно найти по формуле ___________________________

Для точного измерения сопротивлений применяют компенсационный метод. Его целесообразно использовать для средних и малых сопротивлений. Компенсационный метод позволяет измерять сопротивления с точностью 0,02%.

Данная цепь состоит из источника постоянной ЭДС (Е), резистора, сопротивление которого требуется измерять (R_x), R₀ – считают образцовым резистором, и магнитоэлектрического вольтметра. С помощью переключателя П измеряют напряжения резисторов и используя нужные формулы определяют искомое сопротивление (R_x).

Для измерения индуктивностей и ёмкостей в электрических устройствах широко применяется метод амперметра-вольтметра-ваттметра. Сначала измеряют ток, напряжение и мощность. Затем вычисляют активное сопротивление приёмника _________, полное сопротивление приёмника_______, реактивное сопротивление приёмника______________.