 |
Измерение параметров электрических цепей
|
|
|
|
Основными параметрами электрических цепей являются: для цепи постоянного тока сопротивление R, для цепи переменного тока активное сопротивление 
, индуктивность 
, емкость 
, комплексное сопротивление 
.
Наиболее часто для измерения этих параметров приме
няют следующие методы: омметра, амперметра - вольтметра, мостовой. Применение компенсаторов для измерения со
противлений уже рассматривалось в п. 4.1.8. Рассмотрим
другие методы.
Омметры. Непосредственно и быстро сопротивления элементов цепи постоянного тока можно измерить при помощи омметра. В схемах, представленных на рис. 16 ИМ — магнитоэлектрический измерительный механизм.
|
| Рис. 4.16. Схема омметра последовательного – a и параллельного включения –б |
При неизменном значении напряжения питания 
показания измерительного механизма зависят только от значения измеряемого сопротивления 
. Следовательно, шкала может быть отградуирована в единицах сопротивления.
Для последовательной схемы включения элемента с сопротивлением (Рис. 4.16, 
)угол отклонения стрелки
,
Для параллельной схемы включения (Рис. 4.16, 
)
|
| Рис. 4.17. Схема омметра с логометром |
,
где 
- чувствительность магнитоэлектрического измерительного механизма; — сопротивление измерительного механизма; 
— сопротивление добавочного резистора. Так как значения всех величин в правой части вышеприведённых уравнений, кроме ,то угол отклонения определяется значением .
Шкалы омметров для обеих схем включения неравномерные. В последовательной схеме включения, в отличие от параллельной, нуль шкалы совмещен с максимальным углом поворота подвижной части. Омметры с последовательной схемой включения более пригодны для измерения больших сопротивлений, а с параллельной схемой — малых. Обычно омметры выполняют в виде переносных приборов классов точности 1,5 и 2,5. В качестве источника питания 
применяют батарею. Необходимость установки нуля при помощи корректора является крупным недостатком рассмотренных омметров. Этот недостаток отсутствует у омметров с магнитоэлектрическим логометром.
|
|
|
Схема включения логометра в омметре представлена на рис. 4.17. В этой схеме 1 и 2— катушки логометра (их сопротивления 
и 
); 
и - добавочные резисторы, постоянно включенные в схему.
Так как
, 
то отклонение стрелки логометра 
,
т. е. угол отклонения определяется значением и не зависит от напряжения .
Омметры с логометром имеют различные конструкции в зависимости от требуемого предела измерения, назначения (щитовой или переносной прибор) и т. п.
Метод амперметра — вольтметра. Этот метод является косвенным методом измерения сопротивления элементов цепей постоянного и переменного токов. Амперметром и вольтметром измеряются соответственно ток и напряжение на сопротивлении значение которого затем рассчитывается по закону Ома: 
. Точность определения сопротивлений этим методом зависит как от точности приборов, так и от применяемой схемы включения (рис. 4.18, 
и ).
а б
|
| Рис. 4.18. Схема измерений сопротивлений малых – a и больших – б величин |
При измерении относительно небольших сопротивлений (менее 1 Ом) схема на рис. 4.18, предпочтительнее, так как вольтметр подключен непосредственно к измеряемому сопротивлению , а ток 
, измеряемый амперметром, равен сумме тока в измеряемом сопротивлении 
и тока в вольтметре 
, т. е. 
. Так как >> , то 
.
При измерении относительно больших сопротивлений (более 1 Ом) предпочтительнее схема на рис. 4.18, , так как амперметр непосредственно измеряет ток в сопротивлении ,а напряжение ,измеряемое вольтметром, равно сумме напряжений на амперметре 
и измеряемом сопротивлении 
, т. е. 
. Так как 
>> , то 
.
|
|
|
Принципиальные схемы включения приборов для измерения полного сопротивления элементов 
цепи переменного тока методом амперметра — вольтметра те же, что и для измерения сопротивлений . В этом случае по измеренным значениям напряжения и тока определяют полное сопротивление 
.
Очевидно, что этим методом нельзя измерить аргумент поверяемого сопротивления. Поэтому методом амперметра — вольтметра можно измерять индуктивности катушек и емкости конденсаторов, потери в которых достаточно малы. В этом случае
; 
.
|
|
|
