Zein da erresistentziaren neurketa?

Zer da erresistentziaren neurketa?

Erresistentziaren definizioa

Erresistentzia elektrikoa arusaren erresistentzia da, elektrizitatearen ingeniaritzan oinarriko kontzeptu bat.

Erresistentzia baxukoak (<1Ω) neurtzea

Kelvinen dobela ponteia

Kelvinen dobela ponteia Wheatstone-en ponteia sinplea aldatua da. Irudian azaltzen den bezala, hemen dago Kelvinen dobela ponteia.

Irudian ikusten den bezala, bi talde daude: P eta Q erresistentziak dituen bat, eta p eta q erresistentziak dituen bestea. R ezaguna ez den erresistentzia baxua da, eta S estandarreko erresistentzia bat. Hemen r P eta S arteko kontaktu-erresistentzia da, kentzea beharrezkoa den faktore bat. Neurtzeko, P/Q eta p/q arteko arrazoia berdina egiten dugu, horrela galvanometroaren deflexio nulua lortuz. Hortaz, ponteia orekatua denean, honako hau idatz dezakegu:

Ekuazio 2-a ekuazio 1-an ordezkatuz, eta P/Q = p/q arrazoia erabiliz, emaitza hau lor dezakegu:

Beraz, orekatutako bi taldea erabiliz, kontaktu-erresistentzia guztiak kendu dezakegu, eta errorea ere. Termoelektrikoaren emf-ekin sortutako errore batzuk kendeko dira bateriaren konexioa aldatuz eta azkenik bi neurketen batezbestekoa hartuz. Ponteia hau 0.1µΩtik 1.0 Ωra bitarteko erresistentziekin erabilgarria da.

Ducter Ohmmetera

Ducter Ohmmetera elekromekanikoa da, erresistentzia baxuei buruzko neurketarako. PMMC instrumentu baten antzera, magnetu permanente bat du, eta bi koilu magnetuaren barruan kokatuta dauden eta elkarren angelu zuzena osatzen dutenak, komun axelerantz biraka erraza. Irudian Ducter Ohmmetera ikusten da, eta ezaguna ez den erresistentzia R neurtzeko behar diren konexioak ageri dira.

Koilu bat, arus-koilua deitzen dena, C1 eta C2 arus-terminalen artean konektatuta dago, eta beste koilu bat, tensio-koilua deitzen dena, V1 eta V2 potentzial-terminalen artean konektatuta dago. Tensio-koiluak R-ren gainean gertatzen den tensiorik proportzionala duen arusa duten, eta bertako momentua ere. Arus-koiluak R-ren traves pasatzen den arusari proportzionala duen arusa duten, eta bere momentua ere. Bi momentuak aurkako noranzkoetan egiten dira, eta indikatzaileak gelditzen da biak berdinak direnean. Instrumentu hau 100µΩtik 5Ωra bitarteko erresistentziekin erabilgarria da.

Erresistentzia arta (1Ω – 100kΩ) neurtzea

Ampermetro Voltmetro metodoa

Hau erresistentzia neurtzeko metodoa arrunta eta sinpleena da. Ampermetro bat erabili ohi da arus neurri, I, eta voltmetro bat tensio neurri, V, eta ondoren erresistentzia honela lortzen da:

Ondoren ampermetro eta voltmetroen bi konexio posible daude, irudian azaltzen den bezala.Irudi 1-n, voltmetroak ampermetroaren eta ezaguna ez den erresistentziaren gaineko tensiorik neurtzen du, beraz:

Beraz, errore erlatiboa izango da:

Irudi 2-n, ampermetroak voltmetroaren eta erresistentziaren traves pasatzen den arus guztien batuketa neurtzen du, beraz:

Errore erlatiboa izango da:

Ikus daiteke errore erlatiboa lehen kasuan R a = 0 denean zero da, eta bigarren kasuan Rv = ∞ denean. Orain galdera da zein konexio erabili behar den zer kasutan. Erroreak ekuatzen ditugu:

Beraz, goiko ekuazioaren emandako erresistentziatik gorakoetarako, lehenera erabili behar dugu, eta txikiagoetarako, bigarrena.

Wheatstone-en ponteia metodoa

Hau neurketen ikerketetan erabilitako ponteia sinpleena da. Bere osasungai nagusiak lau erresistentzi daude: P, Q, R eta S. R ezaguna ez den erresistentzia da, eta S estandarreko erresistentzia. P eta Q ratio-taldeak dira. EMF iturburu bat a eta b puntuetan konektatuta dago, eta galvanometro bat c eta d puntuetan.

Ponteia beti null detektioaren printzipiopean oinarritzen da, hau da, parametro bat aldatzen dugu arte, detektoreak zero adierazten du, eta ondoren ekuazio matematikoa erabiliz ezezaguna kalkulatzen dugu. Hemen ere, S estandarreko erresistentzia aldatzen da galvanometroaren deflexio nulua lortzeko. Deflexio nulua inoiz ez denez arus c-tik d-ra joango dela esan nahi du, hau da, c eta d puntuen potentzia berbera da. Beraz:

Bi ekuazio horiek batuz, ekuazio famoso hau lortzen dugu:

Ordezkapen metodoa

Irudian ikusten den bezala, ezaguna ez den R erresistentziaren neurketarako zirkuitu diagrama dago. S aldakorreko estandarreko erresistentzia bat da, eta r reguladorea da.

Lehenengo, sakelaria 1 posizioan jarriko dugu, eta ampermetroak zenbait arusa irakurtzeko r aldatuz. Ampermetroaren irakurketa jaso da. Ondoren, sakelaria 2 posizioan mugitu, eta S aldatuz ampermetroak hasieran irakurtzen zuen balio bera lortu. S-ren balio horrek, ampermetroak 1 posizioan irakurtzen zuena berdina irakurtzen badu, ezaguna ez den R erresistentzia da, baldin eta EMF iturburuak neurketaren hasiera eta amaiera artean balio konstantea badu.

Erresistentzia altuak (>100kΩ) neurtzea

Kargaren galera metodoa

Metodo honetan, kapasitorean deskargatzen den tensoia ekuazioa erabiliz, ezaguna ez den R erresistentziaren balioa lortzen da. Irudian zirkuitu-diagrama ikusten da, eta ekuazio hauek daude barne:

Baina kasu hau kapasitoreak ez duelako fuga-erresistentziarik duela suposatzen du. Hortaz, kontuan hartzeko, irudian agertzen den zirkuitua erabiliko dugu. R 1

Prozedura bera jarraitzen dugu, lehen S1 sakelaria ixtean, eta ondoren S1 sakelaria irekitan. Lehen kasuan:

Bigarren kasuan, sakelaria irekitan:

R 1 ekuazio horretatik R' ekuazioan erabiliz, R lortu dezakegu.

Megohm ponteia metodoa

Metodo honetan, Wheatstone-en ponteia filosofia famosa erabiliko dugu, baina modu bereizian. Erresistentzia altua irudian azaltzen den bezala adieraziko dugu.

G babesteko terminala da. Orain, erresistentzia hau irudiko bezala ere adieraz daiteke, non R AG eta RBG fuga-erresistentziak diren. Neurtzeko zirkuitua irudian ageri da.

Ikus daiteke R eta R AG paraleloko konbinazioa lortzen dugula. Baina errore honek askotan ez du inolako garrantzirik.