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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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


р о м '

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

 

 

 

 

/"

= С"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"/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