11-2. МЕТОД ВОЛЬТМЕТРА И АМПЕРМЕТРА

Сопротивление резистора постоянному току измеряют с помощью схемы, представленной на рис. 11-4, а. Установив реостатом удобные значения тока и напряжения, вычисляют

где ток через вольтметр; внутреннее сопротивление вольтметра; если то

Абсолютная методическая погрешность определяется по разности между общим сопротивлением соединенных параллельно резистора и вольтметра и измеренным сопротивлением:

относительная погрешность

Очевидно, что схема рис. 11-4,а пригодна для измерения малых сопротивлений.

Для измерения больших сопротивлений применяют схему рис. 11-4, б. В этом случае где внутреннее сопротивление амперметра. Если то Абсолютная погрешность относительная

Рис. 11-4. Схемы измерения сопротивления методом вольтметра и амперметра

Погрешность измерения методом вольтметра и амперметра всегда больше суммы приведенных погрешностей используемых амперметра и вольтметра.

Этим методом можно измерять «по точкам» вольт-амперные характеристики нелинейных двухполюсников, например варисторов, терморезисторов и др.

Рис. 11-5. Схемы электромеханических омметров

На основе метода вольтметра и амперметра разработаны и выпускаются приборы для измерения сопротивлений — электромеханические и электронные омметры (килоомметры, мегаомметры).

Электромеханический омметр состоит из источника питания с внутренним сопротивлением в качестве которого применяют гальванические элементы или миниатюрные аккумуляторы, магнито-электрического микро- или миллиамперметра с сопротивлением добавочного резистора и переменного калибровочного резистора (рис. 11-5).

Различают две схемы омметров — с последовательным и параллельным соединением измеряемого резистора и миллиамперметра. При последовательном соединении (рис. 11-5, а) ток через миллиамперметр с увеличением сопротивления уменьшается:

где сумма всех постоянных сопротивлений в цепи омметра; шкала миллиамперметра градуируется в омах от до 0.

При параллельном присоединении (рис. 11-5,б) ток через миллиамперметр с увеличением измеряемого сопротивления растет и шкала градуируется от до . В обоих случаях шкалы неравномерны. Омметр с последовательным включением предназначен для измерения больших сопротивлений , а с параллельным — для измерения сравнительно малых сопротивлений .

Рис. 11-6. Схема электронного омметра

Напряжение источника питания с течением времени уменьшается и градуировка шкалы нарушается, поэтому омметры перед каждым измерением калибруются. Для калибровки шкалы омметра с последовательным включением зажимы с помощью кнопки К закорачиваются и с помощью регулировки калибровочного резистора стрелка устанавливается в крайнее правое положение на отметку «0». Омметр с параллельным включением калибруется при разомкнутых зажимах стрелку следует установить в крайнее правое положение на отметку . У некоторых омметров калибровка шкалы осуществляется изменением магнитной индукции в воздушном зазоре магнитной цепи миллиамперметра. Для этого регулируют положение магнитного шунта (ферромагнитной пластинки переменного сечения) в зазоре до установки стрелки в крайнее правое положение на шкале. Имеются омметры с логометрически измерителями тока. Такие омметры не нуждаются в калибровке, так как показания логометра являются функцией отношения двух токов, протекающих по их рамкам [см. формулу (3-11)].

Электронные омметры работают на операционных усилителях (рис. 11-6). На входе усилителя включен образцовый резистор а цепь обратной связи — измеряемый

резистор Выходное напряжение операционного усилителя в этой схеме зависит от отношения сопротивлений:

Следовательно, шкалу вольтметра можно градуировать в единицах сопротивления. Для расширения пределов измерения используется набор образцовых резисторов.