Принцип работы электромеханических омметров

Схемы вариантов построения электромеханических омметров представлены на рисунке.

Рис. 10.1 Схемы омметров с последовательным (а) и параллельным (б) соединением элементов цепи.

Принцип действия электромеханических омметров основан на зависимости тока, протекающего через прибор, от величины измеряемого сопротивления включенного в измерительную цепь. При последовательной схеме включения элементов измерительной цепи величина тока, протекающий через прибор, обратно пропорциональна значению измеряемого сопротивления:

(10.1)

При замкнутых входных контактах ток в цепи максимален, а при разомкнутых – равен нулю, поэтому у приборов данного типа шкала неравномерная и обратная. Перед началом измерений можно проверить исправность таких приборов и произвести установку указателя прибора на нулевую отметку его шкалы путем замыкания накоротко его входных контактов. Необходимость этого вызвана тем, что с течением времени напряжение источника питания уменьшается и в результате нарушается градуировка шкалы прибора.

Последовательные схемы обычно применяют для измерения сравнительно больших сопротивлений. Это объясняется тем, что в данной схеме малые сопротивления слабо влияют на изменение тока в измерительной цепи.

При параллельном соединении измеряемого сопротивления и миллиамперметра ток, протекающий через прибор, с увеличением измеряемого сопротивления растет и шкала прибора прямая и равномерная. Такой прибор калибруется при разомкнутых зажимах, при этом стрелка прибора устанавливается в крайнее правое положение. Параллельную схему включения прибора используют для измерения сравнительно малых сопротивлений, так как большие сопротивления будут мало влиять на показания прибора. Уравнение шкалы такого прибора имеет вид:

(10.2)

Для обоих вариантов схем включения прибора его шкала не равномерная.

Приборы с логометрическим измерительным механизмом не требуют калибровки перед началом измерения. В устройствах такого типа противодействующий момент создается электрическим путем за счет того, что подвижная часть измерительного механизма состоит из двух жестко скрепленных между собой рамок.

Рис. 10.2 Схема омметра с логометрическим измерительным механизмом.

Уравнение шкалы логометра определяется отношением токов в обмотках, а угол отклонения указателя пропорционален измеряемому сопротивлению и не зависит от величины напряжения:

. (10.3)

Метод амперметра и вольтметра широко используется при косвенных измерениях сопротивления.

Рис. 10.3 Схемы измерения сопротивления методом вольтметра (а) и методом амперметра (б).

Достоинство его состоит в том, что резистор, сопротивление которого измеряется, можно поставить в реальные условия работы, т.е. пропускать через него реально действующий ток, что важно при измерении сопротивлений, значения которых зависит от тока. Метод прост, надежен, но характеризуется низкой точностью.

Недостатком данного метода является то, что действительное значение сопротивления отличается от рассчитанного по показаниям вольтметра и амперметра. Для одной схемы результат измерений получается завышенным, а для другой схемы – заниженным. Поэтому необходимо выбирать вариант схемы включения прибора в зависимости от соотношения измеряемого сопротивления и сопротивлений используемых приборов.