Измерение электрического сопротивления

По своей физической природе все вещества по-разному реагируют на протекание через них электрического тока. Одни тела хорошо его пропускают и их относят к проводникам, а другие очень плохо – это диэлектрики.

Свойства веществ противодействовать протеканию тока оценивают численным выражением - величиной электрического сопротивления. Принцип его определения предложил Георг Ом. Взаимосвязь между электрическим сопротивлением вещества, приложенным к нему напряжением и протекающим электрическим током принято называть законом Ома.

Электрическое сопротивление в цепях постоянного тока может быть определено косвенным методом при помощи вольтметра и амперметра. В этом случае: R = U/I

Измерение сопротивления методом амперметра и вольтметра

Исходя из приведенной зависимости трех важнейших характеристик электричества определяют величину сопротивления. Для этого необходимо иметь:

1. источник энергии, например, батарейку или аккумулятор;

2. измерительные приборы силы тока и напряжения.

Источник напряжения через амперметр подключают к измеряемому участку, сопротивление которого необходимо определить, а вольтметром меряют падение напряжения на потребителе.

Сняв отсчет тока I амперметром и величину напряжения U вольтметром, рассчитывают значение сопротивления R по закону Ома. Этот простой принцип позволяет выполнять замеры и производить расчеты вручную. Однако, пользоваться им в таком виде сложно. Для удобства работы созданы омметры.

Омметр

Омметр – это измерительный прибор специализированного назначения, предназначенный для определения сопротивления электрического тока.

Сопротивление выражается в Омах (Ом).

Омметр – это прибор непосредственного отсчета. Основная функция – определение активных сопротивлений электрического тока.

Как правило, омметр, прежде, чем выполнять измерения, преобразует переменный ток в постоянный. Некоторые модели могут измерять сопротивление переменного тока, без его преобразования.

Омметры подразделяются:

По диапазону проводимых измерений:

- микроомметры, для определения очень малых сопротивлений, меньше 1 миллиома;

- миллиомметры – единица измерения миллиом (х100);

- омметры;

- мегаомметры – единица измерения сотни мегаом;

- гигаомметры – более 1 ГОм;

- терраомметры – для измерения сотен терраом.

По принципу применения (исполнения):

- переносные устройства.

- лабораторные или стационарно-закрепленные (щитовые).

По принципу действия (наиболее важное классификационное определение):

– приборы с магнитоэлектрической системой (имеющие магнитоэлектрический измеритель). Прибор подключают в измеряемую электрическую цепь последовательно. Диапазон измерений от сотен ом до нескольких мегаом. Действие омметров подобного типа основано на опосредованном измерении сопротивления через измерение силы тока, идущего через измеряемое сопротивление от источника питания с постоянным напряжением. В зависимости от сопротивления, стрелка прибора отклоняется, указывая величину проводимых измерений.

– приборы, имеющие магнитоэлектрический логометр. Эта категория включает в себя, в основном, мегаомметры. Эти приборы тоже имеют магнитоэлектрическую систему, но измерителем служит логометр. Принцип работы: к логометру подключаются резисторы и измеряемое сопротивление. Резисторы, в зависимости от величины измерения, могут подключаться в различных комбинациях. Прибор высчитывает соотношение сопротивлений в резисторах, и выдает искомое значение, которое и отображается на шкале. Такие приборы, в качестве источника энергии, используют источник тока с постоянным напряжением (генератор).

Электронные омметры по типу отображения информации:

- аналоговые (стрелочные). Принцип работы основан на преобразовании сопротивления в напряжение, прямо ему пропорциональное. Преобразованием величин занимается особое устройство – операционный усилитель. В результате, на линейной шкале прибора отображается измеряемая величина сопротивления.

- цифровые. Прибор, по сути, представляет собой измерительный мост, с автоматически управляемым уравновешиванием. В зависимости от измеряемого сопротивления, происходит автоматический подбор (уравновешивание) резисторов, после чего информация отображается на цифровом дисплее.