§ 76. Универсальный электроизмерительный прибор

 

Широкое распространение получили переносные универсальные электроизмерительные многопредельные приборы — ампервольтомметры, которые могут измерять  силу тока,  напряжение,   сопротивление.

 

На рис. 88 изображен внеш­ний вид миллиампервольтометра, позволяющего измерять: величину постоянного тока, по­стоянное и переменное напря­жения и сопротивление. Так как прибор измеряет амперы, вольты и омы, его иногда со­кращенно называют авометром.

Циферблат прибора имеет три шкалы. Верхняя шкала обозначена « » и предназна­чена для измерения сопротив­ления. Средняя шкала со зна­ком «~» служит для отсчета величин переменного напря­жения. Нижняя шкала, около которой стоит знак «=», дает возможность определить величину постоянного тока и напряжения.

Схема прибора составлена так, что позволяет при измерении тока включать в цепь различные шунты, при измерении напряже­ния—добавочные сопротивления, а при измерении переменного напряжения — полупроводниковый выпрямитель.

Прибор снабжен двумя  гибкими  разноцветными   проводами с наконечниками — штеккерами. Одни концы проводов при помощи штеккеров вставляются в гнезда, расположенные на лицевой пане­ли прибора,, а другие включаются в цепь, в которой измеряется ток, напряжение или сопротивление.

 

§ 77. Мост для измерения сопротивлений

Для измерения сопротивления и других электрических величин широко используются измерительные мосты (рис. 89).

Переменные сопротивления r₁, r₂, и r₄ образуют плечи моста. Пле­чо   моста  r₃ является  неизвестным  измеряемым  сопротивлением (r₃==r_x). Плечи моста образуют две параллельные ветви. В ветвь ABD включены сопротивления r₁ и r₃, кото­рые соединены последовательно. Ветвь ACD состоит из сопротивлений r₂ и r₄, также соединенных последовательно. В диагональ моста ВС (мостовая ветвь) включен гальванометр магнито­электрической системы, а в диагональ AD — источник постоянного тока на­пряжением U в.

Подбором величин сопротивлений r₁, r₂, и r₄ можно добиться того, что в цепи гальванометра (в мостовой вет­ви) на участке ВС тока не будет. В этом случае говорят, что мост уравновешен.

Когда в гальванометре ток равен нулю, потенциал точек В и С равны между собой.  Если в точках В и С потенциал различный, то через гальванометр   потечет ток и мост уравновешен не будет.

Потенциалы в точках В и С будут равны в том случае, когда на участках АВ и СА будет одинаковое падение напряжения.

Это равенство можно записать так:

но при этом условии должны быть равны между собой и напряже­ния на участках BD и CD. Запишем это равенство:

 

Разделим первое равенство на второе и получим пропорцию

Сопротивления r₁, и r₃ соединены последовательно и поэтому токи I₁ и I₃ равны между собой. Сопротивления r₂  и r₄  также соединены последовательно и, следовательно, токи I₂ и I₄ также равны. Произведя сокращение в пропорции равных токов, получим.

 

отсюда определим неизвестное сопротивление r_х=r₃:

 

В связи с тем что величины сопротивлений r₁, r₂ и r₄ моста известны, подставим их значения в формулу (97) и определим величину неизвестного сопротивления r_х.

Для измерения сопротивления таким мостом необходимо: под­ключить к зажимам r_х моста неизвестное сопротивление, а к зажимам « + » и «—» подключить источник постоянного тока; установить соотношение плеч моста r₁ и r₂, включить гальванометр и подо­брать сопротивление плеча моста r₄ так, чтобы стрелка гальвано метра стояла на нулевом делении (это укажет на то, что мост уравновешен); подставить в формулу (97) известные величины r₁, r₂ и r₄ и вычислить величину измеряемого сопротивления.