Rezistentele ce se intalnesc in practica au valori cuprinse in intervalul 10-6 - 1015W. Se obisnuieste a grupa rezistentele in trei intervale: rezistente mai mici de un W denumite rezistente mici si foarte mici, rezistente cuprinse intre 1W si 107W numite rezistente mici si mijlocii si rezistente ce depasesc 107W care intra in categoria rezistentelor mari si foarte mari.
Cele mai utilizate rezistente sunt cuprinse in intervalul de mijloc si pentru ele exista cele mai precise metode de masurare.
Principalele metode de masurare a rezistentelor sunt:
- metoda voltampermetrica care se aplica practic in orice domeniu de valori ale rezistentelor, inclusiv cele neliniare care trebuiesc masurate la diferite valori ale tensiunii si curentului;
- metode bazate pe folosirea ohmetrelor;
- metode de punte;
- metode bazate pe convertoare rezistenta - tensiune utilizate in aparatura numerica de masurare;
- metode de rezonanta care se pot utiliza la frecvente ridicate.
9.1. Masurarea rezistentelor cu ajutorul ohmmetrelor simple
Pe baza metodei voltampermetrice sunt realizate ohmmetrele simple prin eliminarea uneia dintre cele doua aparate utilizate. Ohmmetrele pot fi de tip serie, paralel sau logometrice, dupa modu 454f57e l de conectare al rezistentei necunoscute in raport cu aparatul utilizat.
|
Fig. 9.1. Schema electrica a ohmetrului serie. |
Ohmmetrele serie au schema de principiu din fig. 9.1, in care cu Ra s-a notat rezistenta echivalenta a instrumentului utilizat, magnetoelectric (din cauza consumului sau propriu scazut), k fiind un comutator pentru scurtcircuitare, iar Rx rezistenta de masurat. Curentul Ix prin schema si deviatia permanenta ap a dispozitivului magnetoelectric utilizat sunt date de expresiile:
in care Sl este sensibilitatea dispozitivului astfel ca:
Daca U, Sl si la Ra sunt constante rezulta o legatura biunivoca intre unghiul ap si Rx ce permite gradarea scarii aparatului in unitati de rezistenta. Ca surse de tensiune la ohmmetre se utilizeaza baterii galvanice, a caror tensiune la borne scade cand rezistenta de la borne scade, respectiv odata cu imbatranirea sursei de tensiune. Din aceste motive pentru a putea pastra etalonarea scarii ohmmetrului este necesar sa se prevada posibilitatea modificarii rezistentei Ra cand se modifica tensiunea U.
Caracterul scarii ohmmetrului serie rezulta din relatia (9.3) si este aratata in fig. 9.2. Scara are la capatul din dreapta Rx= 0, iar la mijloc Rx= Ra.
|
Fig. 9.2. Caracterul scarii ohmetrului serie. |
Pentru ohmmetre se garanteaza o eroare raportata ce reprezinta procente din lungimea scarii. Din aceasta valoare si din lungimea scarii rezulta o eroare absoluta exprimata in unitati de lungime. Se observa ca aceasta eroare absoluta transformata in unitati de rezistenta va avea valori diferite in diverse portiuni ale scarii gradate. Corespunzator se modifica eroarea relativa corespunzatoare.
|
Fig. 9.3. Schema electrica a ohmetrului paralel. |
Se poate deduce relativ usor ca eroarea relativa minima este in zona centrala a scarii gradate, in jurul valorii Ra. De aceea ohmmetrele au mai multe intervale de masurare realizate prin modificarea in trepte a rezistentei Ra.
Pentru masurarea rezistentelor de ordinul ohmilor si a zecilor de W rezistenta Ra va avea aceste nivele, ceea ce va conduce la consum ridicat de la sursa galvanica.
Pentru intervale de masurare mici se utilizeaza ohmmetrele paralel avand schema de principiu din fig. 9.3.
Se poate deduce usor deviatia permanenta ap
(9.4)
iar pe baza relatiei (9.4) caracterul scarii reprezentat in fig. 9.4. Scara gradata in unitati de rezistenta este asemanatoare cu scara unor aparate obisnuite pentru masurarea tensiunilor sau a curentilor.
|
Fig. 9.4. Caracterul scarii ohmetrului paralel. |
Ohmmetrul paralel este de regula realizat pentru un singur interval de masurare corespunzator unor rezistente de masurat mici, pentru a evita un consum exagerat de la sursa de tensiune, consum limitat de rezistenta R0, pentru celelalte intervale de masurare se utilizeaza numai schema serie.
Erorile relative de masurare corespunzatoare ohmmetrelor serie si paralel sunt de ordinul a catorva procente.
Ohmmetrul logometric are la baza un logometru magnetoelectric cuprinzand o rezistenta etalon si o sursa de alimentare, fig. 9.5. Avand in vedere relatiile:
|
Fig. 9.5. Schema electrica a ohmetrului logometric. |
(9.7)
si observatia ca ohmmetrul logometric se utilizeaza la masurarea
rezistentelor mari (
), rezulta:
Masurarea rezistentelor cu metode de punte
9.2.1. Puntea simpla (Wheatstone)
Puntea simpla este folosita pentru masurarea cu precizie buna a rezistentelor cu valori cuprinse intre 1 W si 10 MW. Precizia de masurare este in mod uzual de 0,2 % din valoarea masurata.
Schema de principiu a puntii simple este prezentata in fig. 9.6.
|
Fig. 9.6. Schema de principiu a puntii simple de curent continuu. |
Puntea simpla reprezinta o retea inchisa, formata din patru laturi, patru noduri si doua diagonale.
Punctele A si B determina diagonala de alimentare, in timp ce punctele C si D definesc diagonala de masurare in care este conectat galvanometrul folosit ca indicator de nul in c.c.
Curentul ce strabate diagonala de masurare Ig are expresia data de teorema generatorului echivalent de tensiune.
(9.10)
unde: UCD0 - tensiunea intre punctele C si D la mersul in gol;
Rg - rezistenta galvanometrului;
Rech - rezistenta echivalenta a puntii, intre punctele C si D, la mersul
in gol.
|
Fig. 9.12. Puntea Maxwell -Wien. Fig. 9.13. Puntea Hay. |
|
