Схемы построения омметров

Схемы омметров постоянного тока разделяются на две основные группы.

• а) Последовательная. Омметры с последовательной схемой применяются для измерения сопротивлений более 1 кОм.
• б) Параллельная. Омметры с параллельной схемой применяются для измерений сопротивлений не превышают 1 кОм [1].

В нашем случае нужно измерить сопротивление максимум в 100 Ом, следовательно, будим использовать второй вид схемы. Простейшая схема данного омметра изображена на рисунке 1.1.

Рис. 1.1 Простейшая схема параллельного омметра

В параллельных схемах измеряемое сопротивление Rx включается параллельно индуктору. При замкнутых зажимах 1 и 2, через индикатор протекает наибольший ток, который должен быть равен току полного отклонения In.

Для получения необходимой величины тока добавочное сопротивление выбирается равным:

(1.2).

гдедобавочное сопротивление, Ом;

Uнапряжение источника питания, В;

— сопротивление индикатора, Ом.

Вычисленная величина включает в себя внутреннее сопротивление источника питания. При подключении к омметру сопротивления Rx последнее шунтирует индикатор, уменьшая угол отклонения его стрелки. При короткозамкнутых зажимах индикатор закорачивается и ток через него равен нулю.

Сопротивление между зажимами 1и 2 называют входным сопротивлением омметра Ri. Для простейший схемы.

Ri = (1.3).

Условие работы омметра могут отличаться от нормальных условий, при которых производилась его градуировка. Это вызывает появление дополнительной погрешности измерений. Поэтому если напряжение питания будут отличатся, то и показания индикатора будут иметь дополнительную погрешность. Для повышения точности в омметрах, где используется однорамочный индикатор, вводится специальный регулятор «бесконечности».

Регулировка «бесконечности» заключается в том, чтобы перед началом измерения при разомкнутых зажимах произвести проверку и установить стрелку индикатора в крайнее положение на против деления с отметкой ?.

В омметрах регулировка «бесконечности» производится при помощи магнитного шунта или электрического регулятора «бесконечности».

В нашем приборе будут использовать электрический регулятор «бесконечности», который представляет собой подстроечный резистор подключенный последовательно к источнику питания. Значение электрического регулятора «бесконечности» определяется из формулы.

Rвмакс =, (1.4).

где Rвмаксмаксимальное сопротивление электрического регулятора «бесконечности», Ом.

Uмакс — максимальное напряжение источника питания, В.

Uмин — минимальное напряжение источника питания, В.

Входное сопротивление параллельной схемы в основном определяется сопротивление индикатора и приближенно можно считать Ri? Ru.

Если входное сопротивление должно превышать сопротивление рамки индикатора, то омметр собирается по схеме рисунка 1.2.

Схема 1.2 Омметра с последовательным включением регулятора «бесконечности» при Ri>Ru.

В этом случае увеличивается общее сопротивление индикатора Ru+х, что достигается включением последовательно с индикатором сопротивления.

Ru = Ru+хRu (1.5).

Повышение входного сопротивления омметра в результате увеличения сопротивления цепи индикатора не всегда оказывается выгодным, так как оно может привести к увеличению напряжения питания необходимого для заданной точности.

Если требуемое входное сопротивление меньше сопротивления индикатора, то омметр собирается по схеме рисунка 1.3.

Схема1.3 Омметра с последовательным включением регулятора «бесконечности» при Ri.

В этой схеме параллельно индикатору включается шунт Rш, уменьшающий общее сопротивление цепи индикатора и шунта Ru+ш до величины.

Ru+ш = (1.6).

Включение шунта понижает чувствительность индикатора и увеличивает ток в цепи питания, необходимый для отклонения стрелки индикатора на всю шкалу, до значения.

Iu+ш =, (1.7).

где: Iu+шток протекающий через индикатор и шунт, А.

Уменьшение входного сопротивления путем шунтирования и индикатора не требует увеличения напряжения питания.

Для расширения пределов измерений омметров используют совмещение этих двух схем в одном приборе. Переход с одного предела измерений на другой осуществляется посредством измерения входного сопротивления омметра. Используется так же и общий регулятор «бесконечности», это говорит о том, что стрелку индикатора надо настраивать на значение «бесконечности» только один раз, это значение буде сохраняться при переходе на любой предел измерения.

Сопротивление шунта в таких омметрах определяется из условия получения наименьшего входного сопротивления Ri=Riмин. Следовательно,.

Rш =. (1.8).

Максимальное напряжения питания выбирается из условия обеспечения необходимой точности измерений с наибольшим входным сопротивлением Ri=, сила тока полного отклонения в такой схеме будет равна.

Iu+ш =. (1.9).