Прибор для измерения сопротивления

Измерение токов, напряжений и сопротивлений комбинированными приборами

Класс точности при измерении тока и напряжений — 4,0; при измерении сопротивления — 2,5.

Входное сопротивление при измерении постоянного напряжения —10 000 Ом/В±10°/о, при измерении переменного напряжения — 2000 Ом/В±10%.

Падение напряжения при измерении постоянного тока — не более 0,6 В.

Комбинированные приборы (ампервольт-омметры) широко применяются в практике радиомеханика и предназначены для измерения различных электрических величин. Хотя промышленностью выпускаются ампервольтомметры разных типов, при всем многообразии их конструктивного оформления принцип работы этих приборов одинаков. Все они имеют переключатели вида работы, пределов измерений и входные гнезда. Наиболее удобные для работы те из них, у которых имеются только два входных гнезда и один общий переключатель для всех пределов измерений и один переключатель вида работы. Внутри прибора помещается источник постоянного тока, необходимый при измерениях сопротивлений. Некоторые типы ампервольтомметров содержат еще схему для измерения параметров транзисторов.

Ампервольтомметр Ц20

Прибор (рис. 2-1) предназначен для измерения постоянного тока и напряжения, переменного напряжения и сопротивления постоянному току.

Основные технические характеристики

1. Пределы измерения:

постоянного тока — 0 … 750 мА (на пяти диапазонах: 0… 750; 0…300; 0 …30; 0 … 3; 0 … 0,3 мА); постоянного напряжения — 0…600 В (на шести диапазонах: 0 … 600; 0 … 120; 0 … 30; 0 … 6; 0 … 1,5; 0 .,.0,6 В);

переменного напряжения — 0,6 … 600 В (на пяти диапазонах: 0…600; 0… 150; 0…30; 0…7.5; 0…3В);

сопротивления — 5 Ом… 500 кОм (на четырех диапазонах: 5 … 500; 50 … 5000; 500 … 50 000; 5000… 500 000 0м).

Прибор работоспособен при температуре окружающей среды Ч-10….+35° С и относительной влажности до 80% при температуре +30° С.

Рабочее положение прибора — горизонтальное.

Время успокоения подвижной части индикатора — не более 4 с. .

Изменение показаний прибора, вызванное колебанием, температуры, окружающей среды ( + 20±5°С) в пределах рабочих температур,— не более ±4% на каждые 10° С изменения температуры при измерении тока и напряжений и ±1,25%—на каждые 10°С изменения температуры при измерении сопротивления.

Изменение показаний прибора на переменном токе, вызванное колебанием частоты сети (50 Гц) в пределах расширенного диапазона частот 45… 5000 Гц,—не более ±4%.

10. Изоляция прибора между электрическими цепями и корпусом выдерживает 2 кВ переменного напряжения частотой 50 Гц.

Схема прибора

В принципиальную схему прибора Ц20 (рис. 2-2) входят схемы измерения постоянного тока, постоянного и переменного напряжений, сопротивления постоянному току.

Схема измерения постоянного тока состоит из микроамперметра Р1 с шунтами R18, R20, R21, R23, R25 и R27. Как амперметр прибор работает при установке переключателя вида работы S в положение —. Пределы измерения изменяются с помощью штепсельных гнезд Х12…Х16. Гнездо Х7, отмеченное знаком —, является общим.

Схема измерения постоянного напряжения состоит из микроамперметра Р1 с добавочными резисторами R4…R15. Как вольтметр постоянного тока прибор работает при установке переключателя S в положение —. Пределы измерения изменяются с помощью гнезд XI… Х6.

Схема измерения переменного напряжения состоит из микроамперметра Р1 с добавочными резисторами R7…R15. Микроамперметр при этом включается в диагональ моста, образованного диодами VI, V2 и резисторами R2, R3. Как вольтметр переменного тока прибор работает при установке переключателя S в положение ~. Пределы измерения изменяются с помощью гнезд Х2…Х6.

Схема измерения сопротивления постоянному току представляет собой последовательное соединение микроамперметра Р1 с шунтами и добавочными резисторами R18…R29, источников питания G1, G2 и измеряемого сопротивления. Источник питания G2 подключается дополнительно только при измерении сопротивлений больше 500 кОм. Как омметр прибор работает при установке переключателя S в положение rx . Пределы измерения изменяются с помощью гнезд Х8…Х11. Для компенсации изменения напряжения источника питания G1 параллельно микроамперметру включен переменный резистор R16 с обозначением Уст. 0.

В качестве индикатора в приборе используется микроамперметр с током полного отклонения стрелки 85 мкА. Индикатор (рис. 2-1) имеет три шкалы: шкалу сопротивления Q, шкалу напряжения переменного тока V~, шкалу силы и напряжения постоянного тока V, А—. Для установки стрелки индикатора отключенного прибора

на нулевую отметку по шкале V, А— или V~ и на отметку ∞ по шкале Ω индикатор снабжен корректором.

Работа с прибором

При работе с прибором необходимо соблюдать следующие правила.

Переключатель вида работы можно переводить из одного положения в другое только при отключенном приборе.

Перед измерением проверить, находится ли стрелка индикатора на левой крайней отметке шкалы. В случае необходимости установить стрелку на эту отметку с помощью корректора, расположенного на лицевой стороне индикатора.

Как омметр прибор может использоваться только в обесточенной цепи.

Для увеличения срока службы источников питания не рекомендуется держать свободные концы щупов прибора подключенными к измеряемому сопротивлению, а также замкнутыми между собой.

Для измерения силы постоянного тока, а также напряжения постоянного и переменного токов нужно:

Переключатель вида работы установить в положение — или ~ в зависимости от рода измеряемого тока или напряжения.

Штепсель одного из щупов прибора вставить в гнездо, обозначенное знаком —, являющееся общим для всех пределов измерения.

Штепсель другого щупа вставить в соответствующее гнездо +mA, +V или ~V в зависимости от измеряемой величины

Свободные концы обоих щупов присоединить к измерительной цепи.

Полученный отсчет разделить на 30 (число отметок шкалы) и умножить на число у гнезда, куда был вставлен штепсель щупа. Результат вычисления дает значение измеряемой величины в вольтах или в миллиамперах. Например, если при измерении переменного напряжения стрелка индикатора установилась напротив отметки 11 по средней его шкале, а штепсель щупа при этом был вставлен в гнездо с числом 600, то измеряемое напряжение U = 11-600/30 В = —220 В.

Для измерения сопротивления надо:

Переключатель вида работы установить в положениеrx

Штепсель одного из щупов прибора вставить в гнездо —, а штепсель другого — в одно из гнезд ряда rx, соответствующее выбранному пределу измерения.

Перед началом измерения установить нуль омметра, для чего замкнуть накоротко свободные концы щупов и вращением ручки Уст. 0 добиться установки стрелки индикатора на нулевую отметку шкалы Ω

Разомкнуть концы щупов и присоединить их к выводам измеряемого сопротивления.

Произвести отсчет по шкале Ω. Если стрелка индикатора установилась на участке, расположенном справа от отметки 0,1, то показание прибора следует умножить на множитель выбранного предела измерения; если же отсчет производился на участке, расположенном слева от этой отметки, то показание прибора нужно умножить на множитель выбранного предела измерения и на 1000. Во всех случаях результат вычисления дает значение измеряемого сопротивления в омах. Например, если стрелка индикатора установилась напротив отметки 20 по верхней его шкале, а штепсель щупа при этом был вставлен в гнездо с числом 100, то измеряемое сопротивление Rx =20 • 100 Ом = =2000 Ом; если стрелка индикатора установилась напротив отметки 0,2, то измеряемое сопротивление Rx = 0.2 • 1 000 • 100 Ом = 20 000 Ом.

6. При переходе к другому пределу измерения сопротивления снова произвести установку стрелки индикатора на нуль шкалы Ω , как описано выше.

Прибор, применяемый как омметр, может служить для опробования различных участков электрических цепей на обрыв и короткое замыкание. Первое рекомендуется производить при множителе Х1000, а второе — при множителе XI.

Смена источников питания производится в тех случаях, когда напряжение питания схемы омметра не обеспечивает установки стрелки индикатора на нуль шкалы или когда наблюдается уход стрелки с нуля, обусловленный недостаточной емкостью источников питания.

Для смены источников питания необходимо:

Отвинтить три винта, крепящие крышку на тыльной стороне прибора.

Вложить два элемента 332 в меньшую часть камеры так, чтобы они упирались донышками в контактную пружину, расположенную в центре камеры.

Вложить батарею 3386У в большую часть камеры, вставив пластины батареи в контактные пружины соответствующей полярности.

Установить на место крышку и закрепить ее винтами.

При работе с прибором на пределе 600 В должны быть приняты меры по технике безопасности: подложен резиновый коврик под ноги или надеты резиновые калоши, резиновые перчатки и т. д. При проведении высоковольтных измерений обязательно наличие двух работников.

Приборы для измерения напряжения и сопротивления. Электроизмерительные приборы.

В радиолюбительской практике использу­ются, преимущественно, стрелочные щитовые приборы с измерительным меха­низмом магнитоэлектрической системы, обладающие высокой чувствительно­стью, точностью, надежностью и износоустойчивостью. Приборы снабжены шка­лой с делениями и числовыми отметками и стрелкой для отсчета показаний. Разность значений измеряемой величины между двумя соседними делениями называется ценой деления. Приборы харак­теризуются чувствительностью, выражающейся числом делений, на ко­торое перемещается стрелка, к вызвавшему это перемещение изменению изме­ряемой величины.

Важнейшими параметрами прибора являются ток полного отклоне­ния, вызывающий отклонение стрелки до конца шкалы, и внутреннее сопротивление, иногда указываемое на шкале. Эти параметры приборов приводятся в справочной литературе, а также могут быть определены экспери­ментально. Широкое применение в радиолюбительских конструкциях получали стрелочные приборы типа М20, М24, М261М, М265, М494, М592 и др.

Измерение тока.

Для измерения постоянного тока служат микроампермет­ры, миллиамперметры и амперметры, включаемые в цепь измеряемого тока по­следовательно. Их сопротивление должно быть значительно меньше сопротивле­ния этой цепи, чтобы не изменять ее электрический режим.

При измерении малых токов (рис. 1,а) стрелочный прибор ИП1 включает­ся в цепь непосредственно. Для увеличения верхнего предела измерения (рис. 1,6) в цепь включается шунт — резистор R1, а параллельно ему — прибор ИП1. Сопротивление шунта рассчитывается по формуле

(1)

где R1 — сопротивление шунта; Rи — внутреннее сопротивление измерительного

прибора ИП1; Iи — ток его полного отклонения; I — верхний предел измере­ния тока.

Шунты обычно изготовляются из манганинового или константанового про­вода, диаметр которого должен быть не менее

(2)

где d—диаметр провода, мм; I—верхний предел измерения тока; Iи—ток полного отклонения прибора А.

Рис. 1. Измерение тока:

а — непосредственное;

б — с шунтом;

в — с безобрывным переключением шунтов;

г — с универсальным шунтом;

д — переменного тока

Для получения нескольких пределов измерения тока (рис. 1,в) можно при­менить набор шунтов, поочередно присоединяемых параллельно прибору ИП1 специальным переключателем В1 без обрыва измерительной цепи. Коммутацию пределов обычнымпереключателем можно производить только после отключе­ния прибора во избежание его перегрузки в момент отсоединения шунта.

Для измерения переменного тока (рис. 1,д) его предварительно выпрямля­ют полупроводниковым диодом Д1, пропускающим через измерительный при­бор ИП1 только положительную волну тока. Отрицательная волна протекает через диод Д2, который предохраняет диод от пробоя обратным напряже­нием. Из-за нелинейности вольт-амперных характеристик полупроводниковых ди­одов шкала прибора ИП1 на переменном токе неравномерна. Расширение пре­делов измерения осуществляется с помощью шунтов так же, как и на посто­янном токе.