29Измерение активных сопротивлений

Какие методы применяют на практика для измерения активных сопротивлений постоянному току!

Активные сопротивления твердых проводников обычно измеря­ют на постоянном токе, а сопротивления проводников, имеющих большую влажность (жидкости, заземление), лучше измерять на переменном токе.

Методы измерения сопротивления можно' разделить на три группы: амперметра и вольтметра, мостовой и резонансный. Для получения более точных результатов каждый из этих методов мож­но совместить с методом замещения.

Широкое применение нашел на практике метод амперметра к вольтметра вследствие того, что по измеряемому сопротивлению можно пропускать такой же ток, что и в рабочем режиме. Это важ­но при измерении сопротивлений, значение которых зависит от тока. Этот метод прост, но точность его невелика (относительная погрешность порядка 1...5 %). На этом методе основано действие омметров — приборов для измерения активных сопротивлений.

Среди всех методов, применяемых для измерения сопротивле­ний, наибольшее распространение получил мостовой. На нем осно­ван принцип действия цифровых приборов, предназначенных для измерения активного сопротивления.

Резонансный метод измерения активного сопротивления наи­большее распространение получил в радиотехнике при измерении сопротивлений на заданной частоте и здесь не рассматривается.

Большие сопротивления (свыше 10е Ом) обычно измеряют спе­циальными приборами — мегомметрами, а очень малые (порядка сотых и тысячных долей ома) — при помощи специальных двой­ных мостов (от Ю-4 до 10s). Сопротивления в диапазоне от 10 до 10е Ом можно также измерять одинарным мостом. Точность измере­ния двойных мостов выше, чем одинарных.

16.2. Как измерить активное сопротивление при помощи амперметра и вольтметра в цепи постоянного тока!

Поскольку в активном сопротивлении между напряжением и током имеется прямая зависимость (U=IR), то для определения сопротивления в сети Rx достаточно иметь два прибора: амперметр яЛя измерения тока и вольтметр для измерения напряжения. На? епвый взгляд это очень простой способ измерения, однако практи­чески это не всегда простая задача, особенно, если используется вольтметр с не очень большим внутренним сопротивлением. Дело в том, что если вольтметр включить до амперметра (рис. 14.1, а), т0 амперметр будет измерять ток I, действительно протекающий по измеряемому сопротивлению, а вольтметр покажет сумму падения напряжения в измеряемом сопротивлении Rx (на рисунке 14.1, а обозначено R), равного UX=IRX, и падения напряжения в со­противлении амперметра RA, равного Ua=IRa - Поэтому, если разделить показание вольтметра VUх-{- На на показание ампер­метра 1а=1> то получим

Кизм — —RxRА'

Из формулы видно, что результат измерения отличается от действительного сопротивления Rx на значение сопротивления ам­перметра Ra-

Следовательно, относительная ошибка измерения для данной схемы включения составляет

Юо,

То есть относительная погрешность измерения тем меньше, чем больше измеряемое сопротивление. При измерении малых сопро­тивлений, соизмеримых с сопротивлением самого амперметра, пог­решность измерения может достигать 100 % и более.

Таким образом, если требуется измерить большие сопротивле­ния, то надо применять схему а (рис. 14.1), то есть вольтметр вклю­чать до амперметра.

При измерении по второй схеме (рис. 14.1, б), то есть при вклю­чении вольтметра после амперметра, показания вольтметра равны напряжению на измеряемом сопротивлении Uv=UXl а показания амперметра равны сумме значений тока, измеряемого и проходя­щего через вольтметр: