книги из ГПНТБ / Попов В.С. Электрические измерения (с лабораторными работами) учебник

6-4. ИЗМЕРЕНИЕ СРЕДНИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ МЕТОДОМ А М П Е Р М Е Т Р А И ВОЛЬТМЕТРА

Измерив ток I в проводнике и напряжение U на его

метра», относящегося к косвенным измерениям. Применяют две схемы включения амперметра и вольт­

метра. В одной из них (рис. 6-13, а) показания вольтметра Uv равны сумме напряжений

т. е. появляется погрешность измерения, равная гА. По­ этому схему рис. 6-13, а при­ меняют для измерений сопро­ тивлений, больших по срав­ нению с сопротивлением амперметра (в 100 раз и боль­ ше), что позволяет прене­ бречь значением гА, т. е. счи­ тать rx = Uv/IA-

При использовании вто­ рой схемы (рис. 6-13, б) пока­ зание амперметра 1А равно

сумме токов в сопротивлении гх и вольтметре I v , следо­ вательно, измеряемое сопротивление

ИЛИ (6-5) в зависимости от применяемой схемы. В рассмот-

190

ренных схемах реостат дает возможность установить в цепи ток, обеспечивающий необходимый температурный режим для измеряемого сопротивления.

6-5. ИЗМЕРЕНИЕ Б О Л Ь Ш И Х СОПРОТИВЛЕНИЙ МЕТОДОМ Г А Л Ь В А Н О М Е Т Р А И ВОЛЬТМЕТРА

• Установив шунтом Ш (рис. 6-14) наименьшую чувст­ вительность, замыкают ключи Кх и Я 2 . Увеличивая чув­ ствительность до нужного значения, производят отсчет по гальванометру и вольтметру а' и U'. Пренебрегая сопротивлением шунтиро­ ванного •гальванометра, получают ток цепи

Определив постоянную, размыкают ключ К2 и > изменяя

чувствительность, получают новое отклонение гальва­ нометра. Произведя отсчет

"~1 по гальванометру а", вольтметру U" и опреде­

лив шунтирующий множи­ тель р", можно найти со­ противление

пого удельного электрического сопротивления изолирую­ щего материала (рис. 6-5).

Провод, соединяющий верхний электрод с гальваномет­ ром и землей, заключается в заземленную трубу и хорошо

191

от нее изолируется. Шунт и гальванометр устанавливаются на заземленном металлическом листе, чем устраняется влияние паразитных токов.

6-6. ИЗМЕРЕНИЕ СРЕДНИХ И Б О Л Ь Ш И Х СОПРОТИВЛЕНИЙ МЕТОДОМ ВОЛЬТМЕТРА

При положениях переключателя 1 ж 2 (рис. 6-16) измеряют напряжение сети U и напряжение Uv, которое будет на зажимах вольтметра при последовательном со­ единении его с сопротивлением гх.

Напряжение на последовательно соединенных участ­ ках цепи распределяется пропорционально их сопротив­

лениям, поэтому

метр магнитоэлектрической системы. Измеряемое сопро­ тивление должно быть соизмеримо с сопротивлением вольт­

метра. Если г х <^ гу, то влияние измеряемого сопротивле­ ния на показание вольтметра незначительно. Если гх ^> J> rY, то показание вольтметра мало и точность измере­ ния низкая.

6-7. ИЗМЕРЕНИЕ М А Л Ы Х И СРЕДНИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ МЕТОДОМ СРАВНЕНИЯ С ОБРАЗЦОВЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

Схема соединения для измерения малых сопротивлений методом сравнения с образцовым сопротивлением дана на рис. 6-17. После замыкания рубильника устанавливают реостатом ток, не превышающий допустимый для резис-

192

торов г0 и гх. Затем потенциометром или вольтметром из­ меряют напряжение U0 и Ux между потенциальными за­ жимами образцового рези-

разветвления с достаточной точностью было равно соот­ ветствующему сопротивлению. При измерении средних сопротивлений потенциальные зажимы не применяются.

6-8. ИЗМЕРЕНИЕ СРЕДНИХ И Б О Л Ь Ш И Х СОПРОТИВЛЕНИЙ МЕТОДОМ З А М Е Щ Е Н И Я

Поставив переключатель П (рис. 6-18) сначала в по­

образцовым сопротивлением). Установив шунтом наимень­ шую чувствительность, ставят переключатель в положение 1 и замыкают рубильник К. Далее шунтом повышают

чувствительность до нужного значения и замечают угол поворота подвижной части гальванометра а' и шунти­ рующий множитель р'. При

этом ток в цепи

Поделив почленно последнее выражение на предыду­ щее, получим:

6-9. ИЗМЕРЕНИЕ СРЕДНИХ И М А Л Ы Х СОПРОТИВЛЕНИЙ О Д И Н А Р Н Ы М МОСТОМ

Магазины резисторов гх , г2 , г (рпс. 6-20) и измеряе­ мый резистор тх образуют плечи моста — четырехуголь­ ный электрический контур АБВГ, в одной диагонали которого включен источник питания, в другой — нулевой указатель (гальванометр).

При данном измеряемом сопротивлении гх можно по­ добрать сопротивления остальных плеч так, что при

Используем указанные соотношения для токов и разде­ лим (6-13) на (6-14):

ri/r2 = rjr или г1 г = г2 гк ,

194

откуда измеряемое сопротивление

и г2 включают сопротивления, близкие к предполагаемому

сопротивления плеча Дг носит название абсолютной чув

Чувствительность моста можно выразить как произве­ дение чувствительности гальванометра к току Да/Д/ Г и чувствительности мостовой схемы Д/Г /Дг, так как

Кроме абсолютной чувствительности моста по току, пользуются понятием и относительной чувствительности моста, понимая под ней отклонение указателя гальвано­ метра (Да), приходящееся на процент изменения сопро­ тивления плеча. Таким образом, относительная чувстви­ тельность

Чувствительность моста увеличивается с увеличением чувствительности гальванометра и с увеличением напря­ жения источника питания моста. Наибольшее допустимое значение напряження, определяемое допустимым нагре­ ванием сопротивлений, указывается заводом для каждого моста.

Кроме понятия чувствительности моста по току, при­ меняются понятия чувствительности моста по напряжению и по мощности.

Одинарный мост предназначен в основном для изме­ рений средних сопротивлений. При измерении малых сопротивлений для уменьшения влияния сопротивлений

соединительных проводов на результат измерений при­ меняют четырехзажимное включение измеряемого сопро­ тивления.

На рис. 6-21 и 6-22 в качестве примера приведена четырехзажимная схема для измерения малых сопротив­ лений и двухзажимная схема для измерения средних сопротивлений, применяемая в мосте типа РЗЗЗ, выпус­ каемом отечественной промышленностью взамен уста­ ревшего моста типа УМВ.

При измерении малых сопротивлений соединительные провода гх — 1 и г х — 4 включаются соответственно

сопротивления которых значительно больше сопротивления соединительных проводов, и следовательно, влияние

196

последних на результат измерения будет незначитель­ ным.

Мост типа РЗЗЗ (рис. 6-23) предназначен для измерений сопротивлений от 5 - Ю ' 3 до 999,9• 103 Ом. Погрешность

мост может быть использован для определения места повреждения изоляции линии.

Плечи отношения состоят из восьми резисторов, сопротивления которых от 1 до 10 ООО Ом. При помощи

зажимной схеме и обеспечивающий измерение сопротив­

калиброванную манганиновую проволоку — реохорд, раз-

197

деленный подвижным контактом на две части — два плеча моста. Сопротивление проволоки неизменного се­

затем перемещением движка изменяют отношение плеч, устанавливая стрелку гальванометра на нуль шкалы. Схема одного из выпускаемых нашей промышленностью

значение измеряемого сопротивления гх или величины, однозначно зависящей от гх.

Мост называется неуравновешенным, если измеряемая величина определяется по указателю прибора, включен­ ного в диагональ .моста. Неуравновешенные мосты широко применяются для измерения температур и других неэлек­ трических величин.

193

В мостах используется ручное и автоматическое урав­ новешивание (настройка). Схема автоматического моста дана на рис. 6-26. В этой схеме плечо ?\ образовано изме­

моста г3 и г4 постоянны. В одну диагональ подведено переменное напряжение U, в другую через усилители напряжения УН и мощности УМ включена управляющая обмотка реверсивного асинхронного двигателя Д, пере­ мещающего движок реохорда д. Другая обмотка двига­ теля питается от сети переменного тока.

фазу. Фаза этого напряжения, которое после его усиления подается на управляющую обмотку двигателя, определяет направление вращения двигателя. Вращение двигателя прекращается, когда движок д будет установлен двига­ телем в положении, при котором мост будет уравновешен. Тот же двигатель производит установку указательной стрелки прибора, проградуированного в значениях изме­

6-10. ИЗМЕРЕНИЕ М А Л Ы Х СОПРОТИВЛЕНИЙ

ДВ О Й Н Ы М МОСТОМ

Пр и н ц и п и а л ь н а я схема двойного моста дана на рис. 6-27. Основ­ ной ток моста проходит

через измеряемое сопро­ Рис . 6-27. Схема двойного моста.

тивление гх, образцовое

сопротивление г (сравнительное плечо), амперметр, акку­

199