Файл: Попов В.С. Электрические измерения (с лабораторными работами) учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 156
Скачиваний: 0
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
I ' = |
ClP'a' |
= U'/r0, |
d£z |
|
|
|
|
|
(6-6) |
V |
|
откуда |
постоянная |
галь- |
Рис . 6-14. |
Схема для измерения |
|
ванометра по |
току |
|
|||
|
|
|
(6-7) |
больших |
сопротивлений гальва |
C^U'liroP'a'). |
нометром и вольтметром. |
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
|
, |
U |
U' |
|
|
Г |
ClP"a" |
|
или |
U' |
|
|
|
|
|
Р и с ч 6 - 1 5 . Схема для |
измерения |
|
(6-8) |
объемного удельного |
сопротивле |
|
|
ния. |
На рис. 6-15 дана схема |
||
|
|||
|
для |
определения объем- |
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
e-y l ~] "Q^sri |
Г х 1 г у = U x / U v = (и ~и v ^/ U v ' |
|||
|
|
откуда измеряемое сопротив |
||
|
|
ление |
|
|
0—о |
|
rx |
= rv (U-Uv)/Uv |
= |
|
|
= rv(U/Uv-l). |
(6-9) |
|
|
|
|
||
Рис. |
6-16. Схема для измере- |
В |
рассматриваемом |
слу- |
ния |
сопротивления вольтмет- |
ч а е п р и м е н я ю т обычно |
вольт- |
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.
Б . ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ |
СРАВНЕНИЯ |
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-
стора г0 |
и |
резистора |
гх. |
0—о^о-^З- |
|
|
|
|
Для |
последовательно |
|
|
|
||||
соединенных резисторов гх |
|
|
|
! |
||||
и г0 имеем: |
|
|
и* |
|
|
|||
Ujrx=UJr0 |
|
|
Ь1 \Ы |
|||||
или |
|
|
(6-10) |
|
|
|
-о »> |
|
r* = |
r0UjU0. |
|
|
|
||||
|
J>2 |
9Z |
S 5 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Сопротивления г0 и гх |
|
|
|
|
||||
должны |
быть одного |
по |
Р и с . 6-17. Схема |
для |
измерения |
|||
рядка. |
|
Сопротивление |
малых сопротивлений |
методом |
||||
вольтметра |
должно |
быть |
сравнения с образцовым сопро |
|||||
настолько |
большим, чтобы |
тивлением. |
|
|
||||
при включении его парал |
|
|
|
|
||||
лельно резисторам |
г0 |
и гх |
эквивалентное сопротивление |
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
ложение 1, а затем |
в положение |
2, измеряют токи 10 и |
||||||||||
|
|
1Х, |
для |
которых |
можно |
написать: |
|
|||||
|
|
|
|
|
IX_U/rx |
U/r0 |
|
Го |
|
|
||
|
|
|
|
|
/ о |
|
|
|
|
|
||
|
|
откуда |
измеряемое |
сопротивление |
(6-11) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
rx |
= r0I0/Ix. |
|
||||
|
|
|
При |
/ 0 |
= |
1Х |
получим |
г х = Г0- |
для |
|||
Рис . 6-18. Схема |
|
Если этот |
метод |
применяется |
||||||||
измерения |
больших |
сопротивлений, |
то |
|||||||||
для |
измерения |
амперметр |
заменяется гальванометром |
|||||||||
средних сопротив |
||||||||||||
лений |
методом за |
с многопредельным шунтом (рис; |
6-19). |
|||||||||
мещения. |
|
Иногда пользуются несколько |
изме |
|||||||||
|
|
ненным |
методом |
(метод |
сравнения |
с |
образцовым сопротивлением). Установив шунтом наимень шую чувствительность, ставят переключатель в положение 1 и замыкают рубильник К. Далее шунтом повышают
7 Попов В, С. |
193 |
чувствительность до нужного значения и замечают угол поворота подвижной части гальванометра а' и шунти рующий множитель р'. При
этом ток в цепи
|
|
|
|
r = |
Cip'a' |
= E/(rx |
+ |
|
|
|
|
Понизив чувствительность |
|||
Р п с . |
6-19. Схема для измере |
гальванометра, |
ставят |
пере |
|||
ния |
большпх |
сопротивлений |
ключатель в положение 2 и, |
||||
методом |
замещения. |
|
повысив |
чувствительность, |
|||
|
|
|
|
вторично замечают а" |
и р " . |
||
В |
этом случае ток |
в |
цепи |
|
|
|
|
|
/" |
= С1Р"а" |
= Е/(г0 + гг + |
т-о) ••Е/г0. |
|
Поделив почленно последнее выражение на предыду щее, получим:
Cip"a"lClP'a' |
= |
rjr0, |
откуда определим измеряемое |
сопротивление |
|
гх = г0р"а"/р'а'. |
(6-12) |
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
замкнутых |
кнопках |
К1 и К2 тока |
в гальванометре |
не |
||||
будет (/г = 0). В этом случае точки |
цепи |
Б ж Г имеют |
||||||
потенциалы фв = Фг |
и, |
следовательно, |
|
|
||||
|
|
Iiri |
= |
I3rx; |
|
(6-13) |
||
|
|
/ 2 г 2 |
= |
/ 4 г . |
|
(6-14) |
||
Кроме |
того, так |
как |
1Г |
= 0, то |
1г — |
/ 2 и 73 = |
74 . |
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
rx = ™ i / r a . |
(6-15) |
|
Выражение (6-15) остается справедливым, если источ |
||
ник питания и гальванометр поменять местами. |
|
|
Процесс измерения начинается с |
присоединения гх |
и |
источника питания. Затем в п л е ч а х |
о т н о ш е н и я |
гх |
и г2 включают сопротивления, близкие к предполагаемому
значению |
гх или |
указанные |
в инструкции для |
данного |
||||||
моста. Далее |
изменяют |
п л е ч о |
с р а в н е н и я |
г так, |
||||||
чтобы при замкнутых кнопках К± |
и К2 стрелка гальвано |
|||||||||
метра установилась на нуль шкалы |
|
|
||||||||
/ г = |
0. Найдя |
сопротивление плеч |
|
|
||||||
уравновешенного |
|
моста |
и |
под |
|
|
||||
ставляя их в (6-15), определяем |
|
|
||||||||
измеряемое. сопротивление. |
|
|
|
|||||||
Если в уравновешенном |
мосте |
|
|
|||||||
изменить сопротивление |
одного из |
|
|
|||||||
плеч |
(например, |
г |
или гх) на Дг, |
|
|
|||||
то это вызовет |
в |
гальванометре |
|
|
||||||
появление |
тока А / г и |
угла |
пово |
|
|
|||||
рота его подвижной части Да. От |
|
|
||||||||
ношение |
наименьшего |
|
заметного |
Р и с. 6-20. Схема одинар |
||||||
для |
глаза |
отклонения |
|
указателя |
ного моста. |
|||||
гальванометра |
Да |
к |
изменению |
|
|
сопротивления плеча Дг носит название абсолютной чув
ствительности моста по |
току: |
|
6"м 7 |
= Да/Дг. |
(6-16) |
Чувствительность моста можно выразить как произве дение чувствительности гальванометра к току Да/Д/ Г и чувствительности мостовой схемы Д/Г /Дг, так как
Д а |
Д а |
Д / г |
>м1: : Д г " |
577 |
"дТ |
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
^ м 7 = Д дг |
^ - . |
(б-16а) |
г |
100 |
|
|
|
7* |
195 |