โอห์มมิเตอร์: ทำงานอย่างไร? (โอห์มมิเตอร์แบบอนุกรม หลายช่วง และแบบชันท์)

เครื่องวัดความต้านทานคืออะไร?

เครื่องวัดความต้านทาน (หรือเรียกว่า เครื่องวัดโอห์ม) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุ (ความต้านทานคือการวัดการต้านทานต่อกระแสไฟฟ้า) ไมโครโอห์มมิเตอร์และมิลลิโอห์มมิเตอร์ทำหน้าที่วัดความต้านทานต่ำ ในขณะที่เมกะโอห์มมิเตอร์ (เครื่องมือที่จดสิทธิบัตรโดย Megger) วัดค่าความต้านทานที่สูง

อุปกรณ์ทุกชิ้นมีความต้านทานไฟฟ้า มันอาจสูงหรือต่ำ และเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิสำหรับตัวนำและลดลงตามอุณหภูมิสำหรับสารกึ่งตัวนำ

มีหลายประเภทของเครื่องวัดโอห์ม สามประเภทที่พบมากที่สุดคือ:

1. เครื่องวัดโอห์มแบบอนุกรม

2. เครื่องวัดโอห์มแบบขนาน

3. เครื่องวัดโอห์มหลายระดับ

หลักการทำงานของเครื่องวัดโอห์ม

อุปกรณ์นี้เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ ตัวต้านทานปรับได้แบบอนุกรม และเครื่องมือที่ให้การอ่านค่า ความต้านทานที่ต้องการวัดเชื่อมต่อที่เทอร์มินัล ob เมื่อวงจรครบวงจรโดยการเชื่อมต่อความต้านทานออก กระแสวงจรจะไหลและทำการวัดการเบี่ยงเบน

เมื่อความต้านทานที่ต้องการวัดสูงมาก กระแสในวงจรจะน้อยมากและค่าอ่านของเครื่องมือนั้นถูกกำหนดให้เป็นความต้านทานสูงสุดที่ต้องการวัด เมื่อความต้านทานที่ต้องการวัดเป็นศูนย์ การอ่านค่าของเครื่องมือจะตั้งไว้ที่ตำแหน่งศูนย์ซึ่งให้ความต้านทานเป็นศูนย์

การเคลื่อนไหวแบบ D’Arsonval

ประเภทของการเคลื่อนไหวนี้ใช้ในเครื่องมือวัดกระแสตรง หลักการสำคัญในเครื่องมือประเภทนี้คือ เมื่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ภายในถูกวางในสนามแม่เหล็ก จะรู้สึกถึงแรงและแรงนั้นสามารถเบี่ยงเบนเข็มของมิเตอร์และเราได้รับการอ่านค่าจากเครื่องมือ

เครื่องมือประเภทนี้ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรและขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าและวางอยู่ระหว่างพวกมัน ขดลวดอาจมีรูปร่างสี่เหลี่ยมหรือวงกลม แกนเหล็กใช้ในการให้ฟลักซ์ที่มีความต้านทานต่ำเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูง

เนื่องจากสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูง แรงเบี่ยงเบนที่ผลิตขึ้นมีค่าสูง ทำให้ความไวของมิเตอร์เพิ่มขึ้น กระแสที่เข้ามาออกจากสองสปริงควบคุม หนึ่งบนด้านบนและหนึ่งบนด้านล่าง

หากทิศทางของกระแสถูกสลับในเครื่องมือประเภทนี้ ทิศทางของแรงจะเปลี่ยนแปลงด้วย ดังนั้นเครื่องมือประเภทนี้ใช้เฉพาะในการวัดกระแสตรงเท่านั้น แรงเบี่ยงเบนเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมุมเบี่ยงเบน ดังนั้นเครื่องมือประเภทนี้มีสเกลเส้นตรง

เพื่อลดการเบี่ยงเบนของเข็ม เราต้องใช้การด้านที่ให้แรงที่เท่ากันและตรงกันข้ามกับแรงเบี่ยงเบน ทำให้เข็มหยุดที่ค่าหนึ่ง การแสดงค่าการเบี่ยงเบนทำโดยกระจกที่สะท้อนลำแสงไปยังสเกลและวัดการเบี่ยงเบนได้

มีข้อดีหลายประการที่ทำให้เราใช้เครื่องมือประเภท D’Arsonval คือ:

1. มีสเกลที่สม่ำเสมอ

2. การด้านที่มีประสิทธิภาพจากกระแสวน

3. การใช้พลังงานต่ำ

4. ไม่มีการสูญเสียจากการล่าช้า

5. ไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กรอบข้าง

เนื่องจากมีข้อดีเหล่านี้ เราสามารถใช้เครื่องมือประเภทนี้ได้ อย่างไรก็ตาม เครื่องมือประเภทนี้มีข้อเสียบางประการ เช่น:

1. ไม่สามารถใช้ในระบบกระแสสลับ (เฉพาะกระแสตรง)

2. ราคาแพงกว่าเครื่องมือ MI

3. อาจมีข้อผิดพลาดจากการเสื่อมสภาพของสปริง ทำให้ไม่ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ

อย่างไรก็ตาม ในกรณีของการวัดความต้านทาน เราเลือกวัดกระแสตรงเนื่องจากข้อดีที่เครื่องมือ PMMC นำเสนอ และเราคูณความต้านทานด้วย 1.6 เพื่อหาความต้านทานกระแสสลับ ดังนั้นเครื่องมือเหล่านี้ถูกใช้แพร่หลายเนื่องจากข้อดีของมัน ข้อเสียที่มีถูกครอบงำโดยข้อดี ดังนั้นจึงถูกใช้

เครื่องวัดโอห์มแบบอนุกรม

เครื่องวัดโอห์มแบบอนุกรมประกอบด้วยตัวต้านทานจำกัดกระแส R1 ตัวต้านทานปรับศูนย์ R2 แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า E ความต้านทานภายในของเครื่องมือ D’Arsonval Rm และความต้านทานที่ต้องการวัด R เมื่อไม่มีความต้านทานที่ต้องการวัด กระแสที่วงจรดึงจะสูงสุดและมิเตอร์จะแสดงการเบี่ยงเบน

โดยการปรับ R2 มิเตอร์จะปรับให้ค่ากระแสสูงสุดเนื่องจากความต้านทานจะเป็นศูนย์ในเวลานั้น ตำแหน่งการเบี่ยงเบนที่สอดคล้องถูกทำเครื่องหมายเป็นศูนย์ อีกครั้งเมื่อเทอร์มินัล AB เปิดจะให้ความต้านทานสูงมากและกระแสที่ไหลผ่านวงจรจะเป็นศูนย์ ในกรณีนี้ การเบี่ยงเบนของเข็มเป็นศูนย์ซึ่งถูกทำเครื่องหมายที่ค่าความต้านทานสูงสำหรับการวัดความต้านทาน

ดังนั้น ความต้านทานระหว่างศูนย์ถึงค่าสูงมากถูกทำเครื่องหมายและสามารถวัดได้ ดังนั้น เมื่อต้องการวัดความต้านทาน ค่ากระแสจะน้อยกว่าค่าสูงสุดเล็กน้อยและการเบี่ยงเบนถูกบันทึกและวัดความต้านทานตามนั้น

วิธีนี้ดี แต่มีข้อจำกัดบางประการ เช่น แรงดันของแบตเตอรี่ลดลงเมื่อใช้งาน ดังนั้นต้องปรับแต่งทุกครั้งที่ใช้ มิเตอร์อาจไม่อ่านค่าศูนย์เมื่อเทอร์มินัลถูกป้อนสั้น ปัญหาเหล่านี้อาจเกิดขึ้นและถูกแก้ไขโดยตัวต้านทานที่สามารถปรับได้ที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่

เครื่องวัดโอห์มแบบขนาน

ในเครื่องมือประเภทนี้ เราใช้แหล่งกำเนิดไฟฟ้าและตัวต้านทานที่สามารถปรับได้เชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิด เราเชื่อมต่อมิเตอร์ขนานกับความต้านทานที่ต้องการวัด มีสวิตช์ที่ใช้ในการเปิดหรือปิดวงจร

สวิตช์จะเปิดเมื่อไม่ใช้งาน เมื่อความต้านทานที่ต้องการวัดเป็นศูนย์ เทอร์มินัล A และ F จะถูกป้อนสั้น ทำให้กระแสผ่านมิเตอร์เป็นศูนย์ ตำแหน่งศูนย์ของมิเตอร์หมายถึงความต้านทานเป็นศูนย์

เมื่อความต้านทานที่เชื่อมต่อสูงมาก กระแสเล็กน้อยจะไหลผ่านเทอร์มินัล AF และกระแสสูงสุดจะถูกให้ผ่านมิเตอร์โดยการปรับตัวต