Файл: Рождественская Т.Б. Аппаратура для точного измерения больших сопротивлений, малых постоянных токов и методы ее поверки.pdf

Скачать файл (6,75Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.07.2024

Просмотров: 109

Скачиваний: 0

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

Показание прибора URi , отградуированного в значениях измеряемого сопротивления Rx, измеряющего падение напря жения на мере R\, линейно связано с напряжением источника питания U. Необходимым условием работы прибора является стабильность во времени напряжения этого источника.

L -		U
•?	S	3

Рис. 1. Структурные схемы тераомметров, осно ванных на методе заданного напряжения:

ЭМУ	— э л е к т р о м е т р и ч е с к и е		у с и л и т е л ь ;	mV — в ы х о д н о й
п р и б о р ,		о т г р а д у и р о в а н н ы й	в е д и н и ц а х	с о п р о т и в л е н и я ;
Э —	э к	р а н ; 1,2 — з а ж и м ы ,	к к о т о р ы м	п о д к л ю ч а е т с я из

м е р я е м о е с о п р о т и в л е н и е

Преимуществами этого метода являются возможность при менения меры сопротивления R\ с номинальным значением» меньшим измеряемого сопротивления Rx, и, следовательно, об ладающей большей стабильностью, а также электрометриче ского усилителя с не столь высоким входным сопротивлением •Ry-ъх, так как входное сопротивление этого усилителя шунти рует меру Ru сопротивление которой меньше измеряемого сопротивления Rx.

Приборы, основанные на методе заданного напряжения, по зволяют измерять сопротивления до 101 4 —іО1 7 Ом с погреш ностью ± (10—100) % [38, 65, 74].

Второй метод, который условно можно назвать методом заданного тока, отличается от описанного выше тем, что с по мощью электрометрического усилителя измеряется падение на

пряжения не на мере сопротивления R\,	а на измеряемом	рези
сторе Rx (рис. 2).		R\>RX
В приборах, основанных на этом принципе,
(рис. 2, а). Измеряемое сопротивление	может быть определе-

но при условии пренебрежения сопротивлением Rx по сравне нию с Ri по формуле

я,.

Ri- и

Показание прибора линейно связано с силой тока источ ника питания и зависит от его стабильности.

Рис. 2. Структурные схемы тераомметров, осно ванных на методе заданного тока

При применении этого метода значительно возрастают требования к входному сопротивлению электрометрическогоусилителя ^ у . в х , шунтирующего измеряемый резистор Rx. До стоинством метода является наличие линейной шкалы с обыч ным расположением нулевой отметки (нуль слева). На этом принципе создаются приборы, верхний предел измерения ко торых 10"—1012 Ом, а погрешность ± (1,5—4) % [38, 65].

В эксплуатации находится много различных вариантовтераомметров, схемы которых основаны на описанных выше методах. Они отличаются в основном принципиальными схемами и входными устройствами электрометрического уси лителя (с входной электрометрической лампой, динамическим конденсатором, вибропреобразователем). В современных те-


раомметрах, как правило,			применяются		электрометрические
усилители с обратной		связью.
Промышленные		образцы электронных					тераомметров-
(Е6-3, ЕК6-7, Е6-10, Е6-13, Е6-14, и т. п.)					выполняются по схе
мам, приведенным	на	рис.	1, б, 2, б, отличающимся					от	схем
1, а и 2, а тем, что в них			электрометрический				операционный
усилитель охвачен отрицательной				обратной		связью,		а	мера
Ri (см. рис. 1,6)	или	измеряемый		резистор		Rx	(см. рис.		2,6)

включены в цепь параллельной обратной связи операционного


усилителя.	Включение меры		или	измеряемого	резистора
Rx в цепь	обратной связи		операционного усилителя			ведет
к уменьшению		постоянной	времени	тераомметра,	а	также
к уменьшению		влияния на погрешность измерения			входного

сопротивления и нестабильности коэффициента усиления электрометрического усилителя.

Приборы, основанные на методе заданного тока или задан ного напряжения, являются приборами непосредственной оценки, благодаря чему они широко применяются в основ ном как рабочие (технические) приборы для измерения боль ших сопротивлений.

Технические характеристики показывающих приборов для измерения больших сопротивлений приведены в табл. 1.

Мостовой метод

До недавнего времени мостовые методы широко использова лись лишь для измерения сравнительно малых сопротивлений, не превышающих 105—106 Ом [40]. Разработка высокостабиль

ных микропроволочных мер	номинальными	значениями	до
1010 Ом, высококачественных	изоляционных	материалов,	ну

левых указателей с большим входным сопротивлением и спе

циальных способов защиты мостоз от токов утечки	позволили
расширить границы применения мостового метода	до 1015—
101£ Ом.

На основе мостового метода создаются как рабочие при боры для измерения больших сопротивлений, так и специаль ные установки, позволяющие измерять большие сопротивле ния с наивысшей метрологической точностью.

К преимуществам мостового метода относятся высокая точность, широкий диапазон, незначительная зависимость по грешности измерения от нестабильности источника питания.

Основными вопросами, требующими решения при разра ботке мостов постоянного тока, являются выбор номинального значения и вида меры сопротивления, применяемой в качест ве высокоомного плеча моста, выбор нулевого указателя, ре жима работы мостовой цепи и способа защиты моста от токов утечки. Теории мостовых цепей постоянного тока посвящено много работ, в частности, вопросы защиты мостовых цепей подробно рассматриваются в [14, 69, 94, 95].

Известно [68], что наибольшая комплектная чувствитель ность мостовой цепи имеет место при отношении плеч, равном' единице. Чувствительность мостовой цепи можно увеличить также путем увеличения напряжения питания и применения более чувствительного нулевого указателя.

							Т а б л и ц а 1
Приборы дли измерения больших сопротивлений			(мегомметры, тераомметры, измерительные камеры,
	приборы,	основанные	на разряде		конденсатора)
С т р а н а -				Пределы измерения,		Допускаемая
С т р а н а -	З а в о д - и з г о т о в и т е л ь , фирма	Тип прибора		Пределы измерения,		погрешность	источник и н ф о р м а ц и и
и з г о т о в и т е л ь	З а в о д - и з г о т о в и т е л ь , фирма	Тип прибора			Ом	погрешность	источник и н ф о р м а ц и и
и з г о т о в и т е л ь					Ом	измерения, %
						измерения, %

СССР

	—
	—
	—
	—
	в н и и м
Япония	„Такеда-Рикен"
США	Keithley
ГДР	Feuschelectronic
США	Hewlett Packard
Франция	Lemory

E6-10	M0S —1-10'	± 2 , 5 *
	3-107—МО9	± 4 *
E6-3	2.103—101*	± ( 1 , 5 - 2 0 * )
EK6-7	107—1017	±(4—10*)
EK6-11	3-107—ыо»	± 6 *
	3-Ю9 —3-101*	±10*
ИК-64	1 Os—lois	± ( 2 - 3 0 )
УБС-2**	1010—101*	± ( 0 , 5 - 1 )
TR 8651	10—10»	± 2
610В	10—101*	± ( 3 - 5 )
ос-Rohr	103—1010	+ 1
4329А	5-105—2-1017	+ 3
UM-17	1012—1Q17	± ( 2 - 5 )