Приборы и методы измерений параметров цепей РЭА
с сосредоточенными постоянными
К этой группе относятся приборы для измерения сопротивления, емкости,
индуктивности, добротности и других величин, характеризующих цепи РЭА.
Измерителями параметров цепей с сосредоточенными постоянными являются
приборы, с помощью которых определяется отношение напряжения на
измеряемом двухполюснике к току, проходящему через него.
Измерители параметров цепей с сосредоточенными постоянными составляют
обширную подгруппу приборов, которым в соответствии с ГОСТ 15094—69
присвоен индекс Е. Классификация приборов внутри подгруппы произведена
по целевому назначению прибора— основному параметру электрического
двухполюсника, подлежащему измерению.
В соответствии с этим признаком различаются следующие виды измерителей:
сопротивления (Е6), емкости (Е8), индуктивности (ЕЗ), добротности (Е4),
L, С, R или универсальные приборы (Е7). Рассмотрим методы измерения этих
величин и применяемые приборы.
Методы измерения сопротивления. Для измерения электрического
сопротивления цепи наибольшее распространение получили следующие методы:
непосредственного отсчета, мостовой и косвенных измерений.
Метод непосредственного отсчета характеризуется простотой процесса
отсчета и широкими пределами измерений. Измеряемую цепь или резистор
подключают к зажимам прибора, шкала которого проградуирована в
соответствующих единицах измерения. Отсчет производят непосредственно по
шкале прибора. Приборы, позволяющие измерять сопротивления, не
превышающие 100 кОм, называют омметрами, а выше 1 МОм— мегаомметрами.
Погрешность при измерении на рабочем участке
шкалы 4—10%. Из-за неравномерности шкалы на
начальном и конечном участках погрешность возрастает. Омметры часто
входят в состав комбинированных измерительных приборов (радиотестеров)
и, как правило, имеют много пределов измерения сопротивления, емкости,
индуктивности и напряжения.
Рис. 33. Мостовая схема для измерения сопротивлений
Мостовые методы позволяют осуществлять наиболее точные измерения
сопротивлений. Принципиальная схема измерительного моста показана на
рис. 33. В ее состав входят три известных сопротивления резисторов Rl,
R2 и R3 и измеряемое сопротивление Rx. В одну из диагоналей моста
подается постоянное напряжение U, а. в другую включается измерительный
прибор (микроамперметр).
Изменяя значения сопротивлений резисторов R1, R2 и
R3, можно добиться баланса моста (ток в измерительном приборе
отсутствует). Баланс моста наступает, когда R1R3=R2RX,
откуда
RX=R1R3/R2.
Промышленность выпускает комбинированные приборы с непосредственной
индикацией измеряемых величин. Основные характеристики некоторых
приборов для измерения сопротивлений приведены в табл. 13. Выпускается
также большая номенклатура универсальных приборов, позволяющих измерять
кроме сопротивления емкость, величину затухания, тангенс угла
диэлектрических потерь и др. Например, прибор Е7-8 позволяет производить
измерения сопротивлений (0,001 Ом—10 МОм),
емкости (0,01 пФ—100 мкФ), индуктивности
(0,1 мкГн—1000 Гн) и других величин. Принцип работы прибора основан на
мостовом методе. Отсчет измеряемой величины — цифровой.
Метод косвенных измерений основан на измерении сопротивлений постоянному
току с помощью вольтметра. Схема измерений изображена на рис. 34.
Поставив переключатель П в положение 1, вольтметром измеряют напряжение
U. Переведя переключатель в положение 2, последовательно с вольтметром
включают резистор Rx. Показание вольтметра при этом уменьшится и будет U'.
Зная показания U и V, можно искомое сопротивление определить по формуле
RX=RB(U-U')/U',
где Rв — собственное сопротивление вольтметра.
Этот метод удобен для измерения больших сопротивлений и часто
применяется в производственных условиях.