Основы метрологического обеспечения. Краткий исторический обзор развития метрологии. Нормативные документы, регламентирующие метрологическое обеспечение, страница 35

Рис. 14.6. Измерение сопротивления электромеханическим омметром:

больших сопротивлений (а), малых сопротивлений (б)

Из рис. 14.6, а видно, что источником питания является гальванический элемент. Ток, протекающий через магнитоэлектрический прибор в омметре с последовательным включением с измеряемым сопротивлением R_X при разомкнутом ключе S, определяется по формуле:

.

При постоянных значениях R_A,  R_P  и  U отклонение стрелки прибора α определяется измеряемым сопротивлением R_X , то есть шкала прибора может быть проградуирована в единицах сопротивления. Как следует из последней формулы шкала омметра неравномерна.

Перед проведением измерения сопротивления необходимо отрегулировать омметр с помощью регулировочного резистора R_P  и ключа S так, чтобы стрелка прибора устанавливалась на начальную и конечную отметку шкалы.

Для измерения небольших сопротивлений с помощью омметра, схема подключения которого изображена на рис. 14.6, б,  уравнение шкалы прибора примет вид, отличный от :

.

Омметры, выполненные по схемам рис. 14.6, выпускаются как отдельными приборами, так и составе комбинированных приборов (тестеров, авометров). Класс точности омметров не ниже 2,5.

Для измерения сопротивления изоляции электрических кабелей и проводников, значения которых могут достигать мега Ом, вместо гальванического элемента в схеме на рис. 14.6, а используется  специальный генератор - индуктор, ротор которого приводится во вращение вручную. Такие приборы называются мега – омметры.

Тема 6. Измерения параметров компонентов радиотехнических цепей

Лекция 15. Мостовые и электронные измерители параметров компонентов радиотехнических цепей

15.1. Мостовые схемы измерителей постоянного тока.

15.2. Мосты переменного тока.

15.3. Электронные измерители сопротивлений.

15.4. Особенности измерения параметров СВЧ- устройств.

15.1. Мостовые схемы измерителей постоянного тока

Для измерения параметров элементов электрических цепей методом сравнения используют мостовые схемы. С помощью мостовой схемы осуществляют сравнение измеряемой величины (сопротивления, ёмкости, индуктивности) с образцовой мерой вручную или автоматически, на постоянном или переменном токе, одинарный или двойной, аналоговый или цифровой прибор.

Мостовые схемы обладают большой точностью, высокой чувствительностью, широким диапазоном измеряемых значений параметров.

Начнем рассмотрение с одинарного моста постоянного тока, схема которого изображена на рис. 15.1.

На рис. 15.1 показано, что резисторы  R₁, R₂, R₃  и  R₄ соединены по кольцевой схеме и выполняют функцию плеч моста, вершинами которого являются точки a, b, c, d. Диагональ ab содержит источник питания и называется диагональю питания. Диагональ сd, в которую включен индикатор Г, называется измерительной диагональю. В мостах постоянного тока в качестве индикатора используется гальванометр. Мост постоянного тока предназначен для измерения активного сопротивления, включенного в одно из его плеч.

Ток I_Г, протекающий через гальванометр, равен

Рис. 15.1. Схема одинарного моста постоянного тока

. 

Измерение сопротивления может производиться либо в режиме уравновешенного моста, либо неуравновешенного.

В уравновешенном режиме разность потенциалов между вершинами моста сd равна нулю и ток через гальванометр Г имеет тоже имеет нулевое значение. Если I_Г  = 0, то получим

R₁·R₃ = R₂·R₄.

Уравнение является условием равновесия одинарного моста постоянного тока. Если сопротивление одного из плеч моста, например, R₄, неизвестно, то последнее уравнение позволяет его найти при нулевом токе I_Г в измерительной диагонали

.

Плечи с сопротивлениями R₁ и R₂ , как следует из последней формулы,  называются плечами отношения, плечо с сопротивлением R₃ является плечом сравнения.

При измерении малых сопротивлений (менее 1 Ома) с помощью моста (рис.15.1) оказывают нежелательное влияние на точность измерений сопротивления соединительных проводов. Для повышения точности измерения малых сопротивлений используют двойной мост постоянного тока, схема которого приведена на рис. 15.2.