Измерение сопротивлений резисторов методом омметра, вольтметра-амперметра

а) метод омметра

Метод применяется для измерения сопротивления постоянному току и основан на измерении величины тока или напряжения, пропорциональных значениям измеряемого сопротивления. Схема омметра, принцип действия которого основан на измерении величины тока, показан на рис. 9.4.

Рис. 9.4. Схема омметра тока

Процесс измерения сопротивлений заключается в следующем. Перед включением Rx в измерительную схему зажимы х-х закорачивают. Изменяя сопротивление R, устанавливают стрелку амперметра на нуль. При подключении Rx ток в цепи определится выражением I = e/( R + Rx). Шкалу прибора можно проградуировать непосредственно в единицах сопротивления. Такой омметр может использоваться для измерения сопротивлений в диапазоне от единиц Ом до нескольких сот МОм. Измерять меньшие значения сопротивлений с помощью данной схемы невозможно. Т.к. в этом случае величины сопротивлений подводящих проводов и переходные контакты оказываются включенными последовательно с измеряемым сопротивлением и вызывают систематические погрешности.

Исключить такие погрешности позволяет схема омметра, изображенная на рис. 9.5.

Рис. 9.5. Схема омметра напряжения.

Такая схема позволяет исключить влияние проводов и контактных зажимов на результаты измерения. Показания вольтметра, пропорциональные величине измеряемого сопротивления, будут определяться выражением

Ux = Rx ≈ Rx. (9.8)

б) метод вольтметра и амперметра

Схемы, поясняющие принцип измерения сопротивления резистора Rx постоянному току, изображена на рис. 9. 6.

Рис. 9.6. Схемы, поясняющие измерение сопротивления методом вольтметра и амперметра

С помощью схемы, изображенной на рис. 9.6, а, можно измерить сопротивление следующим образом. Устанавливают потенциометром удобные значения тока и напряжения, вычисляют сопротивление по формуле

Rx = = , где Iv – ток через вольтметр; Rv – внутреннее сопротивление вольтметра. При Rv » Rx можно считать, что Rx ≈ Ux/I.

Абсолютная погрешность измерения в этом случае равна

Δ Rx = - Rx = , а относительная - δ = .

Очевидно, что с помощью такой схемы можно измерять малые значения сопротивлений.

Для измерения больших сопротивлений применяют схему, изображенную на рис. 9.6, б. В этом случае Rx = (U/Ix) – R_A, где R_A – внутреннее сопротивление амперметра. Причем, если R_А « Rx, то Rx = U/Ix. Абсолютная погрешность измерения в этом случае равна R_А., относительная δ = R_А/ Rx.

Погрешности измерения сопротивлений такими способами всегда больше погрешностей используемых в данных схемах амперметров и вольтметров.