Rezistansın ölçməsi

Direnç, elektrik ve elektronik mühəndisliyində qarşılaşacağımız ən əsas elementlərdən biridir. Mühəndislikdə direnç dəyəri, transformator sarımının direnci kimi çox kiçik dəyərlərdən, eyni transformator sarımının izolyasiya direnci kimi çox yüksək dəyərlərə qədər dəyişir. Multimetrimizə ehtiyacımız olduğunda, əgər təxmini bir direnç dəyərinə ehtiyacımız varsa, bu işə yaramaz, lakin dəqiqlik üçün və həmçinin çox aşağı və çox yüksək dəyərlər üçün xüsusi üsullara ehtiyacımız var. Bu məqalədə direnç ölçümü üsullarını müzakirə edəcəyik. Bu maksadla direnci üç sinifə ayırırıq -

Aşağı Dirençlərin (≤1Ω) Ölçümü

Aşağı direnç dəyərlərinin ölçümündə əsas problem, ölçmə alətlərinin kontakt direnci və ya qovşaqların direnci olur. Bu, ölçülən direnç ilə müqayisədə kiçik dəyərə malik olsa da, ciddi səhvə səbəb olur. Bu problemdən kurtulmaq üçün aşağı dəyərlərə malik dirençlər dörd terminal ilə hazırlanır. İki terminal akım terminalidir, digər iki isə potensial terminalidir.
Aşağıda aşağı dirençin quruluşu göstərilmişdir.

Akım C1 və C2 terminalindən axırılır, potensial düşməsi isə V1 və V2 terminalində ölçülür. Buna görə, V və I kimi ifadə etdiyimiz deneysel direnç dəyərini tapa bilərik. Bu üsul, akım terminalindən olan kontakt direncini çıxarmağa kömək edir və potensial terminalindən olan kontakt direnci hələ də rol oynarsa belə, bu potensial şəbəkənin böyük direnç hissəsinin çox kiçik hissəsidir və nəticədə nəqib səhvə səbəb olur.

Aşağı dirençlərin ölçüləndə istifadə olunan üsullar budurlar:

• Kelvin Çift Köprü Üsulu

• Potansiometr Üsulu

• Ducter Ohmmeteri.

Kelvin Çift Köprü Üsulu

Kelvin çift köprü, sadə Wheatstone köprüsünün modifikasyonudur. Aşağıda Kelvin çift köprüsünün şəmi göstərilmişdir.

Yuxarıdaki şəkildən görünür ki, P və Q dirençləri ilə bir set qollar və p və q dirençləri ilə bir set qollar vardır. R bilinməyən aşağı direnç, S isə standart dirençdir. Burada r, bilinməyən direnç və standart direnç arasındakı kontakt direncidir, onun effektini aradan qaldırmaq lazımdır. Ölçmə üçün P/Q-nin p/q-ə bərabər olması təmin edilir və bu, dengəli Wheatstone köprüsünü yaratır, galvanometrda sıfır defleksiya alınır. Buna görə, dengəli köprü üçün yazabilərik:

2-ci tənliyi 1-ci tənlikdə yerinə qoyaraq və P/Q = p/q istifadə edərək, alırıq:

Buna görə, dengəli iki qolun istifadəsi ilə tamamilə kontakt direncini və ondan nəticələnən səhvləri aradan qaldıra bilərik. Termoelektrik EMF-yə səbəb olan başqa bir səhvi aradan qaldırmak üçün, batarya bağlantısını tərsinə çevirərək bir daha ölçülmüş və son olaraq iki ölçmənin ortalaması götürülür. Bu köprü, 0.1µΩ-dan 1.0 Ω-a qədər dirençlər üçün faydalıdır.

Ducter Ohmmeteri

Bu, aşağı dirençlərin ölçməsi üçün istifadə olunan elektromekaniki cihazdır. PMMC cihazı kimi bir daimi maqnit və maqnitin polları tərəfindən yaradılan maqnit sahəsi arasında iki bobindən ibarətdir. İki bobin bir-birinə düzgün və maqnit sahəsinin ortaq oxu etrafında serbest dövə bilər. Aşağıda Ducter Ohmmeteri və bilinməyən direnç R-ın ölçüləndə istifadə olunan bağlantılar göstərilmişdir.

Akım bobinə adlanan bir bobin, C1 və C2 akım terminalinə bağlıdır, digər bobin isə, voltaj bobinə adlanan, V1 və V2 potensial terminalinə bağlanır. Voltaj bobinindən keçən akım, R-nin voltaj düşməsinə orantılıdır və beləliklə onun torku da orantılıdır. Akım bobinindən keçən akım isə, R-nin içindən keçən akımın orantılıdır və beləliklə onun torku da orantılıdır. İkisi ziddi tərəfdən törəmələr tətbiq edir və göstərici, iki törəmə bir-biriylə bərabər olduğunda durur. Bu cihaz, 100µΩ-dan 5Ω-a qədər dirençlər üçün faydalıdır.

Orta Dereceli Dirençlərin (1Ω – 100kΩ) Ölçümü

1Ω – 100kΩ aralığında olan dirençlərin ölçüləndə istifadə olunan üsullar budurlar:

• Ampermetr-Voltmetr Üsulu

• Wheatstone Köprü Üsulu

• Alma-Ver Üsulu

• Carey-Foster Köprü Üsulu

• Ohmmeter Üsulu

Ampermetr-Voltmetr Üsulu

Bu, dirençlərin ölçüləndə istifadə olunan ən sadə və ən soyut üsuldur. Bu, bir ampermetr ilə akımı və bir voltmetr ilə voltajı ölçmək üçün istifadə olunur və direnç dəyərini alırız

İndi ampermetr və voltmetrin iki mümkün bağlantısı var, aşağıdakı şəkillərdə göstərilmişdir.

Şəkil 1-də, voltmetr ampermetr və bilinməyən dirençdən gələn voltaj düşməsini ölçür, beləliklə

Nisbi səhv,

Şəkil 2-də, ampermetr voltmetrdən və dirençdən keçən cəmlənmiş akımı ölçür, beləliklə

Nisbi səhv,

Görünür ki, ilk halda Ra = 0 və ikinci halda Rv = ∞ olduqda nisbi səhv sıfırdır. İndi sual, hansı bağlantı hansı halda istifadə edilməlidir? Bu səhvləri bərabərləşdirmək üçün hər ikisini bərabərləşdiririk

Beləliklə, yuxarıdakı tənliyə görə daha böyük dirençlər üçün birinci üsulu, daha kiçik dirençlər üçün isə ikinci üsulu istifadə edirik.

Wheatstone Köprü Üsulu

Bu, ölçmə araşdırm