4 Вимірювання опору методом порівняння з величиною зразкового опору

Величину опору R_x, можна виміряти, порівнявши його величину з величиною зразкового опору R₀. Це здійснюється як при послідовному, так і при паралельному їх з'єднанні.

При послідовному з'єднанні R_x визначається за формулою

де U₀  напруга на затисках зразкового опору R₀; U_x  напруга на затисках опору величину якого слід виміряти.

При паралельному з’єднанні опорів величина R_х визначається співвідношенням

де I₀  величина струму, що тече через зразковий опір R₀; І_x  струм, що тече через опір R_x, величину якого необхідно виміряти.

5 Цифрові методи вимірювання електричного опору

Для вимірювання опору використовуються: цифрові мости, цифрові омметри.

Цифрові омметри.

Сучасні цифрові омметри будуються на основі АЦП напруги постійного струму. Приведемо на рисунку 8.9 структурну схему цифрового омметра.

Р исунок 8.9 – Структурна схема цифрового омметра

Автоматичне перемикання від діапазонів вимірювання опору здійснюється перемиканням ключами S_j струмозадавальних резисторів R_Nj. Перетворювач опору в напругу реалізований на операційному підсилювачі ОП, а вимірюваний резистор R_x увімкнений в коло його від'ємного зворотнього зв'язку. Вимірювальний струм формується із напруги живлення U. Одночасно ця ж напруга служить опорною для АЦП напруги постійного струму. Вихідна напруга U_eux перетворювача перетворюється за допомогою АЦП в код Nx

Похибка цифрового омметра визначається похибками струмозадавального резистра R_Nj , залишковими параметрами ключів Sj та АЦП і складає тисячі частки відсотка.

Цифровий компенсаційний метод вимірювання опору.

Розглянемо структурну схему компенсаційного цифрового омметра (рис. 8.10).

Рисунок 8.10 – Структурна схема компенсаційного цифрового омметра

В компенсаційному цифровому омметрі вимірюваний опір R_x вмикається в коло від'ємного зворотнього зв'язку інвертуючого ОП1, а значення його вимірювального струму задається резисторами R_Nj , які перемикаються ключами Sj залежно від вибраного піддіапазону вимірювання. Масштабний подільник МП, кодо-керований подільник (ЦАП напруги) КПН та операційний підсилювач ОП2 є кодо-керованим подільником компенсаційної напруги U_K . На обидва входи нуль-органа НО подаються напруги однакової полярності з виходів підсилювачів ОП1 U_x та ОП2 U_K. За проміжок часу, доки вимірювальна напруга (вихідна напруга підсилювача ОП1) є меншою від компенсувальної напруги (вихідна напруга підсилювача ОП2), до моменту спрацювання НО формується результат вимірювання підсумовуванням імпульсів генератора ГІ на лічильнику ЛЧ, вихідним кодом якого збільшується компенсувальна напруга U_K. У момент рівності вимірювальної та компенсувальної напруг спрацьовує НО, ключ Кл закривається і вихідний код лічильника фіксується в блоці керування приладом БК. Вимірювання опору тут здійснюється за методом комутаційного інвертування при різних полярностях тестової напруги U омметра.

Похибка результату вимірювання не залежить від адитивних складових, а визначається тільки мультиплікативними складовими похибки − похибкою струмозадавального резистора, коефіцієнтів передачі МП та КПН.

Тема: Вимірювання параметрів ланцюгів. Загальні відомості. Електромеханічні прилади безпосередньої оцінки.