метод амперметра и вольтметра;

1Способыизмерения сопротивлений в цепях постоянного тока – метод непосредственной оценки (омметр, мегомметр) и косвенные:

– метод амперметра и вольтметра;

– компенсационный метод (на потенциометре);

– метод сравнения (мостовой).

Метод амперметра и вольтметра предназначен для измерения средних сопротивлений. Применяют две схемы включения амперметра и вольтметра.

Рис. 1. Схемы для косвенного измерения сопротивлений

методом амперметра и вольтметра:

а) схема для измерения небольших сопротивлений;

б) схема для измерения больших сопротивлений;

РИПТ - регулируемый источник постоянного тока; А - амперметр; V - вольтметр; R_X – измеряемое сопротивление.

3. При измерении сопротивлений с помощью амперметра и вольтметра (пп.3.2-3.4), кроме инструментальных погрешностей, определяемых классом точности используемых приборов, имеют место методические погрешности, возникающие за счет конечной величины внутренних сопротивлений приборов.

В самом деле, для схемы (рис. 1. а) часть тока, измеряемого амперметром, проходит не по измеряемому сопротивлению R_X, а через внутреннее сопротивление вольтметра R_V. Отсюда относительная методическая погрешность будет определяться в виде:

(7)

где R'_X - "измеренное” значение сопротивления, определяемое по показаниям приборов: R'_X = U _V / I_A , где U_V - показания вольтметра, I_A - показание амперметрpa; R_X– истинное значение сопротивления, равное:

(8)

Из выражения (7) следует, что погрешность будет уменьшаться при увеличении отношения R_V/R_X_, поэтому данная схема используется при измерении небольших сопротивлений, когда это отношение велико (более 100).

Для схемы (рис.1,б) величина этого отношения уже не имеет значения, т.к. измеряемый амперметром ток уже не разветвляется. Но в результате того, что сопротивление амперметра R_A не равно нулю на нем будет падать часть напряжения измеряемого вольтметром. В итоге "измеренное" значение сопротивления будет определяться выражением:

(9)

В итоге относительная методическая погрешность может быть вычислена по формуле:

(10)

Как видим, здесь погрешность падает с уменьшением отношения. Поэтому данную схему целесообразно использовать для измерения больших сопротивлений. Таким образом, для теоретической оценки методической погрешности в первом случае (для схемы рис. 1,а) необходимо знать внутреннее сопротивление вольтметра R_V, a вовтором случае (для схемы рис.1,б) - амперметра R_A.

4Омметры. Простейший омметр представляет собой преобразователь, ток через который создается источником постоянного во времени напряжения и зависит от значения измеряемого сопротивления RX. Указанное сопротивление может быть включено последовательно или параллельно измерительному преобразователю (рисунок 4,a,б соответственно). Шкала прибора может быть при этом проградуирована в единицах сопротивления.

Рисунок 4 – Омметры на базе магнитоэлектрического преобразователя

Не требуют первоначальной установки нуля магнитоэлектрические омметры на базе логометрических преобразователей. Они также могут строиться по последовательной и параллельной схемам (рисунок 5,а,б соответственно). Две различные схемы используются с целью уменьшения погрешности измерения, обусловленной влиянием сопротивлений R1 и R2 катушек 1 и 2 логометрического преобразователя при измерении больших и малых значений RX. В обеих схемах резисторы RД1, RД2 и RД3 - добавочные, постоянные, служащие для ограничения токов, протекающих через катушки 1 и 2 преобразователя, и для задания нужного характера шкалы прибора.

Рисунок 5 – Схемы включения логометрических преобразователей

при измерении больших сопротивлений