7.1.4 Измерение с помощью логометра

Уменьшить влияние источника питания Е на точность изменения активных сопротивлений позволяет применение магнитоэлектрического прибора - логометра, встречающегося в лабораторной измерительной практике. Устройство и схема включения магнитоэлектрического логометра представлены на рис. 7.6.

Логометр содержит две жестко скрепленных между собой рамки, помещенные в неравномерное поле постоянного магнита (рис. 7.6,а), которое реализуется за счет специальной конфигурации полюсных наконечников. Неравномерным поле создают для того, чтобы вращающие моменты, приложенные к рамкам, зависели не только от токов, протекающих в рамках, но и от положения рамок в магнитном поле, т.е. М₁ = ψ₁(α)I₁; М₂ = ψ₂(α)I_x, где I₁ , I_Х - токи, протекающие в рамках; ψ₁(α), ψ₂(α) - значения

Рисунок 7.6 Магнитоэлектрический логометр:

а - устройство; б - схема включения

потокосцеплений магнитов с их рамками. Положение равновесия наступит при М₁ = М₂;ψ₁(α)I₁=ψ₂(α)I_x и, следовательно, угол отклонения подвижной системы определится как

, (7.3)

Для схемы, приведенной на рис. 7.6,б

, (7.4)

где R_р - сопротивление рамок; R_q - образцовое сопротивление. Итак согласно (10.4), показания логометра не зависят от колебания напряжения питания. Зависимость показаний от R_х позволяет создавать лабораторные логометры с погрешностью измерений, не превышающей 0,5 %. Нечувствительность логометра к колебаниям напряжения питания позволила также разработать класс приборов, питающихся от генераторов, ротор которых вращают вручную и еще иногда использующиеся для определения сопротивления изоляции телефонных сетей и на производстве.

7.1.5 Электронные омметры

Электронные омметры аналогового типа выполняют на основе инвертирующего усилителя на ОУ, охваченного отрицательной обратной связью с помощью измеряемого сопротивления R_х (рис. 7.7). Напряжение на выходе усилителя омметра нетрудно вычислить по формуле:

, (7.5)

Рисунок 7.7 Схема электронного омметра

Поскольку выходное напряжение в схеме линейно связано с измеряемым сопротивлением R_х, то шкала прибора может быть проградуирована непосредственно в единицах сопротивления. Шкала получается равномерной в широких пределах и практически не зависит от внешних (навесных) элементов усилителя. Погрешности измерения электронных омметров значительные - 2...4 %.

В приборах для измерения особо больших активных сопротивлений (тераомметрах) сопротивления R_х и R₁ меняют местами, при этом шкала измерительного прибора получается обратной и напряжение

, (7.6)

Погрешность измерения сопротивлений тераомметрами достигает 10 %.

Электронные измерители сопротивлений, построенные по приведенным схемам, используют для измерения сопротивлений и на переменном токе.