Вимірювання опорів

7.1. Омметри

Омметр є приладом для вимірювання опорів методом безпо­середнього відліку, тобто є оснащений шкалою, що проградуйована в омах. У більшості омметрів застосовується магнітоелектричний вимірювальний механізм: для менш відповідальних вимірювань — магнітоелектричний механізм, в якому протидіючий момент створюється пружинами, а для більш відповідальних вимірю­вань — магнітоелектричний логометр. Логометрами називають показуючі електромеханічні прилади, положення рухомої частини яких залежить не від струму або напруги, яка подається до затискачів, а від співвідношення двох різних струмів, які проходять через дві рухомі обмотки приладу. Покази логометрів змінного струму залежать не тільки від модулів, але також і від фаз струмів в обмотках приладу.

Омметри використовують для прямого вимірювання елек­тричного струму. Залежно від меж вимірювання їх називають мікроомметрами, омметрами, кілоомметрами, мегомметрами, терраомметрами. Омметри розділяють на дві групи: 1) омметри з вимірювальним механізмом, що має одну рухому рамку з пружинками для створення протидіючого моменту (одно-рамкові омметри); 2) омметри з логометром, рухома частина яких складається з двох рамок.

Поділ омметрів на дві групи характеризує не тільки конструк­тивні особливості їх вимірювальних механізмів, але і визначає їх основні властивості. Однорамкові омметри характеризуються тим, Що покази їхні правильні тільки при визначеному значенні напруги джерела струму і при визначеному значенні струму, який проходить через вимірюваний опір. З цієї причини майже всі однорамкові омметри мають те чи інше приспосіблення для контролю значень напруги і струму. Покази омметрів з логометром не залежать від напруги джерела струму. Однорамкові омметри виготовляються за однією із двох схем: з послідовним або пара­лельним з'єднанням струму з вимірювальним опором (рис. 7.1) R_х

У схемах, які зображені на рис. 7.1а, б ВМ — магнітоелектрич­ний вимірювальний механізм. При незмінному значенні напруги живлення U=const покази вимірювального механізму залежать тільки від значення опору R_х, що вимірюється. Відповідно шкала приладу (ВМ) може бути проградуйована в одиницях опору.

Для послідовної схеми включення елементу з опором R_х (рис. 7.1, а) кут відхилення стрілки

(7.1)

Для паралельної схеми включення (рис. 7.1, б) кут відхилення стрілки визначається

(7.2)

де S — чутливість магнітоелектричного вимірювального механізму; R — опір вимірювального механізму; Rдод — опір додаткового резистора. Оскільки значення всіх величин у правій частині формул (7.1) і (7.2), крім R_x, постійні, то кут відхилення визначається значенням R_x.

З формул (7.1) і (7.2) витікає, що шкали омметрів для обох схем вмикання є нерівномірні. В послідовній схемі вмикання, на відміну від паралельної, нуль шкали співпадає з максимальним кутом повороту рухомої частини. Омметри з послідовною схемою вмикання більш придатні для вимірювання великих опорів, а з паралельною схемою — малих. Переважно омметри виготов­ляють у вигляді переносних приладів, що відповідають класам точності 1,5 і 2,5. Джерелом живлення U є батарея. Необхідність встановлення нуля за допомогою коректора є найбільшим недо­ліком однорамкових омметрів. Цей недолік відсутній у омметрів з магнітоелектричним логометром.

Схема вмикання логометра в омметрі показана на рис. 7.2.

У цій схемі 1 і 2 — котушки логометра (їх опори R₁ і R₂); R_n і R_дод додаткові резистори, постійно включені в схему. Оскільки

,

a також враховуючи, що кут відхилення стрілки логометра а пропорційний відношенню струмів в котушках тобто кут відхилення стрілки приладу визначається значенням К^ (опору, щ,о вимірюється) і не залежить від напруги U.

, (7.3)

Омметри з логометром мають різні конструкції, залежно від необхідної межі вимірювання і призначення (щитові і переносні прилади) і т.д.

Застосування омметрів. Омметри дуже зручні в кори­стуванні, дають змогу швидко і просто вимірювати опори від десяти долей ома до сотень мегом. Недолік цих приладів — невисока точність. Відзначені властивості омметрів привели до широкого застосування їх, але тільки для грубих вимірювань. Зокрема, мегомметри з логометрами використовуються для вимірювань опорів ізоляції електротехнічних пристроїв і установок.