Измерение сопротивлений на постоянном токе. Изучение метода сравнения на примере моста постоянного тока, страница 3

Характеристики относительных инструментальных погрешностей прямых измерений тока γ_I, и напряжения γ_U следует вычислять по отношению к полученным результатам измерения U_В и I_А . Предельные значения абсолютных погрешностей Δ_I , и Δ_U в любой части диапазона измерения должны вычисляться по формулам:

где:    γ_А  и γ_В – обозначения классов точности амперметра и вольтметра,

I_К, U_К – верхние пределы измерения тока и напряжения на используемых диапазонах.

Тогда предельные относительные погрешности измерения тока и напряжения равны:

где: I_A, U_B – показания амперметра и вольтметра.

С учетом соотношений формула принимает вид:

В случае использования цифровых приборов следует иметь в виду, что для них в технической документации нормируется предел допускаемой относительной погрешности.

Измерение сопротивления методом преобразования R→ U

Метод реализуется в большинстве цифровых омметров и в измерительных информационных системах.

Этот метод является широко распространенной разновидностью метода амперметра и вольтметра и отличается от классического метода тем, что ток I₀, подаваемый на измеряемое сопротивление, стабилизирован и его значение известно.

Измерение сопротивления с помощью уравновешенных мостов

При измерении неэлектрических величин, преобразуемых датчиками в сопротивление, приходится измерять не абсолютное значение сопротивления, но его приращение. Для этой цели чаще всего, в особенности, в составе измерительных информационных систем используются мосты в неравновесном режиме.

Одинарные мосты постоянного тока предназначены для измерения сопротивлений величиной от 10 Ом и более. Схема одинарного моста приведена на рис.36.

Рис.36, Принципиальная схема одинарного моста.

В мостах с ручным уравновешиванием, каковым является мост Р333, сопротивления декадного переключателя набраны в десятичном коде. В мостах с автоматическим дискретным уравновешиванием – в двоичном коде.

При измерении одинарным мостом небольших сопротивлений возникают значительные погрешности вследствие влияния сопротивления соединительных проводов и переходных сопротивлений контактов. В этих случаях следует применять двойной мост (рис.37).

Рис.37, Принципиальная схема двойного моста.

На этой схеме R_ш – сопротивление медной шины, R₁, R₄ и R₂, R₃ -плечи моста.

Из теории двойного моста известно, что искомое сопротивление R_X, при равновесии моста определяется из уравнения:

где:   

При условии малости величины (R₁·R₂-R₃·R₄) и сопротивления шины R_Ш величиной В можно будет пренебречь, и измеряемое сопротивление может быть определено из равенства, аналогичного равенству для одинарного моста:

При использовании мостов в режиме равновесия результат измерения практически не зависит от точности нуль-органа (гальванометра или иного чувствительного прибора), стоящего в измерительной диагонали. Также не влияют на точность измерений вариации напряжения питания моста в довольно широких пределах.

Предельные значения относительной погрешности измерения сопротивления с помощью уравновешиваемых мостов вычисляется по данным таблицы 8 с учетом того, что класс точности мостов устанавливается по их относительной погрешности и выражается в процентах.

Таблица 8.