Հոսանքի դիմադրության չափում

Հակադիրությունը էլեկտրական և էլեկտրոնային ճարտարագիտության մեջ հանդիպող ամենահիմնական էլեմենտներից է: Էլեկտրական ճարտարագիտության մեջ հակադիրության արժեքը փոփոխվում է շատ փոքր արժեքներից, ինչպիսին է ձեռնարկ վերլուծիչի սպիրալի հակադիրությունը, մինչև շատ բարձր արժեքներ, ինչպիսին է նույն սպիրալի իզոլյացիոն հակադիրությունը: Չնայած մուլտիմետրը բավական լինում է հակադիրության մոտավոր արժեքի ստացման համար, բայց ճշգրիտ արժեքների և նաև շատ ցածր և շատ բարձր արժեքների համար պետք են մասնավոր մեթոդներ: Այս հոդվածում մենք քննարկելու ենք հակադիրության չափումի տարբեր մեթոդները: Այդ նպատակով մենք դասակարգում ենք հակադիրությունը երեք դասերի-

Նիստ հակադիրության չափում (<1Ω)

Նիստ հակադիրության չափման գլխավոր խնդիրն է չափման սարքավորումների կոնտակտային հակադիրությունը կամ լարի հակադիրությունը, որը, չնայած փոքր է, համեմատելի է չափվող հակադիրության հետ և հետևաբար առաջ է բերում որոշակի սխալ: Այսպիսով, այս խնդիրը լուծելու համար նիստ արժեքներով հակադիրություններ կառուցվում են չորս կոնտակտերով: Երկու կոնտակտերը են հոսանքի կոնտակտերը, իսկ մյուս երկուսը պոտենցիալի կոնտակտերը:
Ներքևում ներկայացված է նիստ հակադիրության կառուցվածքը:

Հոսանքը անցնում է C1 և C2 հոսանքի կոնտակտերի միջով, իսկ պոտենցիալի կոնտակտեր V1 և V2 միջով չափվում է պոտենցիալի ընկնումը: Այսպիսով, կարող ենք գտնել փորձում լինող հակադիրության արժեքը V և I տերմիններով, ինչպես ցուցադրված է վերևում նկարում: Այս մեթոդը մեզ օգնում է բացառել հոսանքի կոնտակտերի կոնտակտային հակադիրությունը և չնայած պոտենցիալի կոնտակտերի կոնտակտային հակադիրությունը դեռ ներկա է, դա բարձր հակադիրության պոտենցիալ շղթայի շատ փոքր մասն է և հետևաբար ներկայացնում է անգամ սխալ:

Նիստ հակադիրությունների չափման համար օգտագործվող մեթոդներն են՝

• Կելվինի կրկնակի միացման մեթոդ

• Պոտենցիոմետրի մեթոդ

• Դակտեր Օհմմետր։

Կելվինի կրկնակի միացում

Կելվինի կրկնակի միացումը պարզ Վեյթսթոնի միացման մոդիֆիկացիան է: Ներքևում ներկայացված է Կելվինի կրկնակի միացման շղթայի սխեման:

Ինչպես տեսնում ենք նկարում, կա երկու կիսահատված, մեկը P և Q հակադիրություններով և մյուսը p և q հակադիրություններով: R նախատեսված է անհայտ նիստ հակադիրության համար, S է ստանդարտ հակադիրությունը: Այստեղ r ներկայացնում է անհայտ հակադիրության և ստանդարտ հակադիրության միջև կոնտակտային հակադիրությունը, որի ազդեցությունը մենք պետք է բացառենք: Չափման համար մենք դարձնում ենք P/Q հարաբերությունը հավասար p/q և հետևաբար կառուցվում է հավասարակշռված Վեյթսթոնի միացում, որը առաջ է բերում գալվանոմետրի զրո արտահայտություն: Այսպիսով, հավասարակշռված միացման համար կարող ենք գրել

Eqn 2-ը 1-ի մեջ տեղադրելով և լուծելով և օգտագործելով P/Q = p/q, ստանում ենք-

Այսպիսով, հավասարակշռված կրկնակի կիսահատվածների օգտագործմամբ կարող ենք լիովին բացառել կոնտակտային հակադիրությունը և հետևաբար սխալը: Տերմոէլեկտրական EMF-ի պատճառացած մեկ այլ սխալը բացառելու համար մենք վերցնում ենք մեկ այլ քայլ բատարիայի կապման հակառակ կողմով և վերջապես վերցնում ենք երկու քայլերի միջին արժեքը: Այս միացումը օգտակար է 0.1µΩ-ից մինչև 1.0 Ω տիրույթում գտնվող հակադիրությունների համար:

Դակտեր Օհմմետր

Այն էլեկտրոմեխանիկական սարք է, որը օգտագործվում է նիստ հակադիրությունների չափման համար: Սա ներառում է մագնիսական պոլուսների ստեղներով ստեղնական մագնիս և մագնիսական դաշտում գտնվող երկու կոյլ: Երկու կոյլն աջակցող են միմյանց հարաբերակցությամբ և ազատ են պտտվել ըստ ընդհանուր առանցքի: Ներքևում ներկայացված է դակտեր Օհմմետրը և անհայտ հակադիրություն R չափելու համար պահանջվող կապումները:

Կոյլերից մեկը, որը կոչվում է հոսանքի կոյլ, կապված է հոսանքի կոնտակտերի C1 և C2 միջով, իսկ մյուս կոյլը, որը կոչվում է լարման կոյլ, կապված է պոտենցիալի կոնտակտերի V1 և V2 միջով: Լարման կոյլը պարունակում է հոսանք, որը համեմատական է R վրա ընկնող լարմանը և այդպես էլ նրա ուժը: Հոսանքի կոյլը պարունակում է հոսանք, որը համեմատական է R միջով հոսող հոսանքին և նրա ուժը էլ: Երկու ուժերը ազդում են հակառակ ուղղությամբ և ցուցիչը կանգ է գալիս, երբ երկու ուժերը հավասար են: Այս սարքը օգտակար է 100µΩ-ից մինչև 5Ω տիրույթում գտնվող հակադիրությունների համար:

Միջին հակադիրության չափում (1Ω – 100kΩ)

Հետևյալ մեթոդները օգտագործվում են 1Ω – 100kΩ տիրույթում գտնվող հակադիրության չափման համար –

• Ամպերմետր-Վոլտմետրի մեթոդ

• Վեյթսթոնի միացման մեթոդ

• Հատակային մեթոդ

• Քերի-Ֆոսթերի միացման մեթոդ

• Օհմմետրի մեթոդ

Ամպերմետր-Վոլտմետրի մեթոդ

Սա հակադիրության չափման ամենապարզ և ամենասեղմ մեթոդն է: Այն օգտագործում է մեկ ամպերմետր հոսանքի չափումի համար, I և մեկ վոլտմետր լարման չափումի համար, V և մենք ստանում ենք հակադիրության արժեքը հետևյալ կերպ-

Այժմ մենք կարող ենք ունենալ ամպերմետրի և վոլտմետրի երկու հնարավոր կապումներ, որոնք ցուցադրված են ներքևում նկարում: