Měření elektrického odporu

1. Měření elektrického odporu Přehled metod Přímé metody Měřením získáme přímo hodnotu měřeného odporu Přímoukazující přístroje (můstky, multimetry, poměrové mag.el. MP,…) Nepřímé metody Měřením získáme číselné hodnoty veličin, jejichž dalším zpracováním získáváme hodnotu měřeného odporu Ohmova metoda metoda pro měření malých odporů metoda pro měření středních odporů metoda pro měření velkých odporů Srovnávací metody sériová srovnávací metoda paralelní srovnávací metoda Wheatstoneův můstek (obecné můstkové metody) Převodník R  U

2. Ohmova metoda – střední odpory Odpor dopočítáváme z naměřených hodnot el. proudu a napětí. Měření je zatíženo chybou metody (lze početně korigovat – viz vzorce). Zapojení a) Pro menší hodnoty odporu (RX<<RV) Zapojení b) Pro větší hodnoty odporu (RX>>RA)

3. Ohmova metoda – malé odpory Odpor dopočítáváme z naměřených hodnot el. proudu a napětí. Měření je zatíženo chybou metody (lze početně korigovat – viz vzorce). Přechodový odpor svorek nebo přívodů je srovnatelný s abs. chybou měření odporu  odpor považujeme za malý  čtyřsvorkové zapojení odporu A,B – proudové svorky C,D – napěťové svorky Díky tomuto zapojení se neměří úbytek napětí na proudových svorkách a přívodech zmírnění chyby metody

4. Ohmova metoda – velké odpory Odpor dopočítáváme z naměřených hodnot el. proudu a napětí. Měření je zatíženo chybou metody (lze početně korigovat – viz vzorce).  hovoříme o velkém odporu • Velmi malé měřené proudy  zapojení třeba stínit a zemnit • Stíněním se část svodových proudů připojí paralelně ke zdroji neovlivní výsledek

5. Sériová srovnávací metoda • Vhodné pro malé odpory (multimetry mají nejmenší rozsah 200 Ω) • Potřebujeme odporový etalon řádové stejný jako měřený odpor. Jsou-li RN a Rx řádově stejné, a měříme-li jedním voltmetrem na stejném rozsahu, ve výsledku se neuplatní celková chyba voltmetru, jen odchylka od nelinearity (velmi malá). Při sériovém zapojení je konst.proud, platí tedy Maximální chyba je rovna:

6. Paralelní srovnávací metoda • Vhodné pro větší odpory • Potřebujeme odporový etalon řádové stejný jako měřený odpor. Jsou-li RN a Rx řádově stejné, a měříme-li jedním ampérmetrem na stejném rozsahu, ve výsledku se neuplatní celková chyba ampérmetru, jen odchylka od nelinearity (velmi malá). Metoda vychází z principu proudového děliče - V obou větvích je stejné napětí - Poměr proudů v nich je nepřímo úměrný poměru jejich odporu

7. Wheatstoneův můstek MŮSTEK VYVÁŽENÝ MŮSTEK NEVYVÁŽENÝ Použití pro přesná měření středních odporů Použití pro nepřímá měření • Můstek je vyvážen, pokud UIV= 0 V neelektrických veličin • Odporový trimr R2 (přesná dekáda) – vyvážení můstku • Odpory R1 a R3 – změna rozsahu můstku Pro vyvážený můstek platí rovnice rovnováhy z které vyjádříme RX Chyba měření je dána chybou jednotlivých odporů můstku a chybou indikátoru vyvážení

8. Převodník R  U Použití v číslicových ohmmetrech a multimetrech. • lepší pro měření větších odporů (neumožňuje 4-svorkové zapojení Rx) • Pro menší odpory jiné zapojení • OZ považujeme za ideální – nulový vstupní klidový proud • Obvod je navržen tak, aby vstupní i výstupní napětí byly stovky mV až jednotky V Pro ideální OZ platí: Po vyjádření měřeného odporu: Celková chyba měření: Chyba OZ:

9. Poměrové měřicí přístroje • měří poměr dvou elektrických veličin téhož druhu, každá z nich vyvozuje protékaným proudem svůj pohybový moment • Cívky jsou pevně spojené, pohybové momenty přenáší na společný hřídel • Není zde direktivní moment, rovnováha je dána vztahem Mp1(β,I1) + Mp2(β,I2) = 0 Pro větší odpory Pro menší odpory - lze využít 4-svorkové zapojení rezistoru