Prečo potrebujete nastaviť odpor na nulu, keď ohmmeter radí prevodové stupne?
1. Princíp
Zapojte batériu, ampérmeter a reostat do série, aby ste vytvorili vnútorný obvod ohmmetra.
1) Stav merania
Pripojte meraný odpor medzi dva testovacie káble ohmmetra, potom batériový modul, ampérmeter, reostat a odpor, ktorý sa má merať, vytvoria uzavretý obvod, prúd v obvode sa mení so zmenou meraného odporu, a aktuálna hodnota stupnice ampérmetra sa zmení na zodpovedajúcu Hodnotu stupnice vonkajšieho odporu možno priamo odčítať z ohmmetra na meranie hodnoty odporu odporu.
Rx=εI-(r plus Rg plus R)
Príklad Citlivý ampérmeter s plným predpätím prúdom IG=100μA a vnútorným odporom Rg=100(Ω), akumulátor s elektromotorickou silou ε=1,5V, vnútorný odpor r=0.1(Ω) a reostat s celkovým odporom R=I8KΩ Zapojte ich do série a nastavte reostat na R=14.9 (KΩ) , teda zostaviť do ohmmetra. Hodnota odporu, ktorá sa má merať, zodpovedajúca každej aktuálnej hodnote, sa vypočíta z vyššie uvedeného vzorca, ako je uvedené v tabuľke:
Označte zodpovedajúcu hodnotu odporu, ktorá sa má merať na každej stupnici prúdu, na číselníku a potom priamo odčítajte hodnotu odporu, ktorá sa má merať.
2) Stav nastavenia nuly
①Mechanické nastavenie nuly
Keď sú dva testovacie vodiče oddelené, to znamená, keď je meraný odpor nekonečný, intenzita prúdu je v tomto čase nulová podľa Ohmovho zákona. To znamená, že keď sú dva testovacie káble oddelené, stav indikovaný ukazovateľom merača by mal byť nulový prúd a nekonečné ohmy. Avšak z rôznych dôvodov, keď sú dva testovacie káble oddelené, ukazovateľ ampérmetra niekedy neukazuje na stupnicu nulového prúdu, čo vyžaduje mechanické nastavenie nuly. Otočte skrutkou na nastavenie mechanickej nuly pomocou skrutkovača, aby sa ukazovateľ otáčal tak, aby ukazovateľ smeroval na nekonečnú stupnicu ohmov.
② Nastavenie nuly ohmov
Keď sú dva testovacie vodiče skratované, podľa Ohmovho zákona môže byť ampérmeter úplne vychýlený nastavením posuvného reostatu, to znamená, že ukazovateľ ukazuje na stupnicu plného predpätia prúdu ampérmetra, to znamená na nulu. ohmová stupnica. To znamená, že keď sú dva testovacie vodiče skratované, stav indikovaný ukazovateľom ampérmetra by mal byť úplný predpätie a odpor nula ohmov. V opačnom prípade nastavte reostat tak, aby ukazovateľ ampérmetra ukazoval na stupnicu úplného predpätia prúdu, teda stupnicu nula ohmov, a nastavenie nula ohmov je dokončené.
2. Vnútorný odpor
1) Dizajnová hodnota
Skratujte dva testovacie vodiče ohmmetra, to znamená, že ohmmeter je v stave nastavenia nuly. Podľa Ohmovho zákona sa vnútorný odpor ohmmetra rovná pomeru elektromotorickej sily zdroja v ohmmetri k plnému predpätiu prúdu ampérmetra v ohmmetri RΩ=ε /IG. Takže po výbere citlivého ampérmetra a batérie použitej na zostavenie ohmmetra sa určí vnútorný odpor zostaveného ohmmetra.
2) Skutočná hodnota
Skutočný vnútorný odpor ohmmetra sa skladá z vnútorného odporu napájacieho zdroja, vnútorného odporu ampérmetra a odporu nulového reostatu v sérii a jeho celková hodnota odporu by sa mala rovnať projektovanej hodnote. RΩ=r plus RG plus R. Celkový odpor posuvného reostatu by sme mali zvoliť rozumne, aby sme splnili požiadavky na návrhovú hodnotu vnútorného odporu ohmmetra.
3) hodnota stupnice
Keď sa hodnota odporu meraného odporu presne rovná vnútornému odporu RΩ ohmmetra, celkový odpor celého meracieho obvodu sa rovná dvojnásobku vnútorného odporu ohmmetra a nameraný prúd je polovicou úplného predpätia. ampérmetra, teda ručičky na stupnici. Medián R? škvrny. To znamená, že stredná stupnica ohmmetra udáva hodnotu vnútorného odporu ohmmetra R? Škvrna=RΩ.
3. Chyba
1) Chyba napájania
Po dlhšom používaní ohmmetra klesá elektromotorická sila batérie a zvyšuje sa vnútorný odpor. Aj keď je ampérmeter pri nastavovaní ohmovej nuly úplne vychýlený, táto zmena spôsobí, že načítaná hodnota odporu je väčšia ako skutočná hodnota nameraného odporu.
Návrhová štandardná hodnota vnútorného odporu ohmmetra je určená elektromotorickou silou novej batérie a plným predpätím prúdu ampérmetra: RΩ=ε/IG; zodpovedajúci vzťah medzi stupnicou odporu a prúdom je určený štandardnou hodnotou elektromotorickej sily novej batérie a vnútorným odporom ohmmetra: RX *=ε/I-RΩ; keď je nainštalovaná stará batéria, skutočný vnútorný odpor ohmmetra je menší ako štandardný vnútorný odpor po nastavení nuly ohmov: RΩ*=ε`/IG; pri použití starej batérie elektromotorická sila zdroja a vnútorný odpor ohmmetra a aktuálna hodnota nameraného odporu určuje nameraný prúd I=ε`/(RΩ plus RX) v tabuľky a vyššie uvedené štyri vzorce sa riešia súčasne
RX=εε'RX
Je vidieť, že ako sa elektromotorická sila zdroja postupne znižuje, nameraná hodnota odporu postupne nepriamo úmerne rastie.
Príklad Elektromotorická sila ohmmetrovej batérie je 1,5 V. Po dlhodobom používaní elektromotorická sila klesne na 1,2v. Použite ho na meranie odporu. Nameraná hodnota je 500Ω. Aká je skutočná hodnota odporu?
Riešenie: Rx=(ε`/ε) RX*=1.2÷1.5×500=400Ω
2) Chyba čítania
Kvôli obmedzenej pozorovacej schopnosti ľudí sa vždy vyskytujú geometrické chyby v údajoch. Nech je aktuálna stupnica v skutočnej polohe ukazovateľa I a zodpovedajúca stupnica ohmov je RΩ a aktuálna stupnica v pozorovanej polohe ukazovateľa je I` a zodpovedajúca stupnica ohmov je RΩ`. Potom podľa
RX=εI-RΩ a R'X=εI'-RΩ
Získajte ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI
To znamená, δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
To znamená, δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Je vidieť, že súčet dvoch faktorov menovateľa je určité číslo, to znamená maximálny uhol vychýlenia, takže keď sú dva faktory menovateľa rovnaké, maximálna chyba čítania súčinu je najmenšia.
To znamená, keď θ=Θ2, δ=δmin=4·ΔθΘ
Preto v geometrickom strede oblúka stupnice je ohmická chyba spôsobená geometrickou paralaxou najmenšia.
Príslušný prevodový stupeň by sa mal zvoliť tak, aby sa indikovaná hodnota ukazovateľa čo najviac približovala strednej hodnote na paneli, čím sa minimalizuje chyba čítania.
