Приборы для измерения параметров электрических цепей.

К электронным приборами для измерения параметров электрических цепей относятся приборы, позволяющие определять активное сопротивление, индуктивность L, емкость С, а так же добротность Q.

Электронные омметры. Принцип построения, структурная схема.

К электронным приборам для измерения параметров электрических цепей относятся приборы для определения активного сопротивления, индуктивности, емкости, добротности.

Электронные омметры охватывают широкий диапазон измеряемых сопротивлений - от единиц до 100 Том.

Погрешность измерения зависит от величины измеряемого сопротивления (до 1000 МОм – относительная погрешность 1,5-2%, для больших до 20%). Это связано с тем, что большие сопротивления нестабильны и их значение зависит о температуры и от влажности, кроме того большие сопротивления соизмеримы с сопротивлениями изоляции, которые также нестабильны и шунтируют измеряемое сопротивление, что затрудняет измерения. Измерение сопротивлений электронным омметром (ЭОм) основано на измерении падения напряжения на образцовом сопротивлении от тока, величина которого определяется измеряемым сопротивлением. Обычно ЭОм состоит из двух элементов:

Входная схема (делитель из измеряемого и образцового сопротивления, и питается от источника стабильного напряжения и электронного вольтметра постоянного тока, измеряется напряжение на одном из сопротивлений делителя). Электронные вольтметры не отличаются от ранее рассмотренных.

Делители и особенности и включения.

В зависимости от величины напряжения питания делители различают:

- ЭОм бесконечными пределами измерения;

- ЭОм с конечными пределами измерения.

ЭОм бесконечными пределами измерения.

Схема омметра имеет вид:

Рис. 1

Напряжение на ЭВ снимается с Rх. Напряжение питания делителя U₀ выбирается равным номинальному напряжению вольтметра U_Н, тогда напряжение на входе ЭВ:

.

Задаваясь отношением А=R/R_X можно построить шкалу омметра, она будет прямой (0 слева) и охватывает диапазон сопротивлений от нуля до бесконечности, однако будет сжата по краям, поэтому чаще пользуются только средней частью шкалы. Средняя точка шкалы соответствует измеряемому сопротивлению, равному сопротивлению образцового резистора, при этом U_Н=U₀ и U_ВХ=U₀/2.

Если напряжение на ЭВ снимается с образцового сопротивления, то такой ЭОм будет с обратной шкалой, тогда

.

Сравнив это уравнение с предыдущим, следует отметить, что одни и те же точки шкалы схем с прямой и обратной шкалами соответствуют сопротивлениям, значения которых определяются обратными величинами. Схемы ЭОм с прямой и обратной шкалами с метрологической точки зрения равноценны.

Электронные омметры с конечными пределами измерения. Схемы, погрешности.

Отличие этих электронных омметров состоит в выборе источника питания делителя.

Схема электронных омметров с прямой шкалой и с конечными пределами измерения имеет вид:

Рис. 2

В этой схеме образцовое сопротивление R выбирают в 100-1000 раз больше измеряемого R­_Х. Соответственно и напряжение источника питания U_ПИТ во много раз больше номинального напряжения ЭВ. Падение напряжения ЭВ: .

Из этого уравнения следует, что шкала будет равномерной и линейной.

Схема электронного омметра с конечным пределом измерения с обратной шкалой можно получить, если R­ и R­_Х в схеме поменять местами. В этой схеме измеряемое сопротивление в 100÷1000 раз больше образцового. Во столько же раз U₀ (питания) больше номинального напряжения ЭВ (U_ВХ). Для этой схемы напряжение

.

Шкала – обратная. При минимальном измеряемом сопротивлении (R­_Хmin) входное сопротивление достигает своего номинального значения :

.

Относительное показание ЭВ α с учетом того, что R­_Х>>R и R­_{Х min}>>R, α (относительное отклонение) будет равно:

.