Электрическое активное сопротивление

| Категория реферата: Рефераты по радиоэлектронике
| Теги реферата: дипломы курсовые, сочинения 4
| Добавил(а) на сайт: Первак.

Резистор (англ. resistor, от лат. resisto - сопротивляюсь), структурный элемент электрической цепи, основное функциональное назначение которого оказывать известное (номинальное) сопротивление электрическому току с целью регулирования тока и напряжения. В радиоэлектронных устройствах Р. нередко составляют более половины (до 80%) всех деталей.
Некоторые Р. применяют в качестве электрических нагревательных элементов.
Выпускаемые промышленностью Р. различаются по величине сопротивления (от 1 ома до 10 Мом), допустимым отклонениям от номинальных значений сопротивления (от 0,25 до 20%) и рассеиваемой мощности (от 0,01 до 150 вт).

Способы, датчики и приборы используемы для измерения заданной величины.

В основу любого измерения сопротивления положен закон Ома:

R = U/I. (4)

Исходя из этого можно определить величину сопротивления R, пропуская известный ток I через резистор, сопротивление которого подлежит измерению, и измеряя падение напряжения на нём.

Практически удобнее и точнее измерить сопротивление при помощи моста Уитстона (рис.1). Источник постоянного напряжения питает две ветви
Rx, Rn и R1, Р2 схемы моста. Измеряемое сопротивление Rx можно сравнить с сопротивлением Rn эталонного резистора изменением отношения R1/R2 до тех пор, пока показание нуль- гальванометра G не станет равным нулю.

[pic]
Рис. 1. Мост Уитстона для измерения сопротивлений.

При этом

Ux/Un=Rx/Rn=U1/U2=R1/R2 и Rx=RnR1/R2 (5)

Если Rx очень мало (в пределах 1 Ом— 10 мкОм), то переходные сопротивления сравнимы с измеряемым сопротивлением и вносят значительную погрешность в результат измерения. В этом случае применяют несколько более сложный мост Томсона, который также прост в эксплуатации.

Мосты Уитстона и Томсона в простом и удобном для пользования исполнении обеспечивают точность измерения порядка 1%; точность лабораторных мостов прецизионного исполнения достигает 10E-6 и выше.
Измерительные мосты упомянутого типа могут быть выполнены с автоматическим уравновешиванием, т. е. в виде так называемых автоматических мостов, в которых ток IG в гальванометре вызывает срабатывание реверсивного двигателя, изменяющего отношение R1/R2 до тех пор, пока оно не станет равным нулю. Такой мост может быть выполнен в виде стрелочного и цифрового измерительного прибора, непосредственно определяющего Rx.

Для приближенного измерения сопротивлений с точностью в несколько процентов применяют омметры с прямым отсчетом. Они осуществляют измерение на основе упомянутой выше зависимости между током и напряжением и прямо показывают при помощи логометра (значение) R=U/I. Согласно другому способу при известном напряжении измеряют ток, причем шкалу градуируют непосредственно в омах. Омметры этого типа встраивают в универсальные
(многопредельные) приборы для измерения тока и напряжения.

Омметры.

Электронные омметры (подгруппа Е6) широко используются для измерения активных сопротивлений в диапазоне 10Е-4 - 10Е12 Ом при измерении сопротивлений резисторов, изоляции, контактов, поверхностных и объемных сопротивлений и в других случаях.

В основе большинства электронных омметров лежат достаточно простые схемы, которые приведены на рис. 2.
Если в схемах, представленных на рис. 2, использовать магнито-
[pic]
Рис. 2, Последовательная (а) и параллельная (б) схемы омметров

электрический измерительный механизм, то при соблюдении условия U = Const показания будут определяться значением измеряемого сопротивления Rx.
Следовательно, шкала может быть отградуирована в единицах сопротивления.
Для последовательной схемы включения Rx (рис. 2, а)

?= SU /R+Rx; (6)

а для параллельной схемы включения Rx (рис. 2, б)

a= SU*Rx/(RRx+RД(R+Rx); (7)

где S= Bsw/W - чувствительность магнитоэлектрического измерительного механизма.

Так как все значения величин в правой части уравнений (6) и (7), кроме Rx, постоянны, то угол отклонения определяется значением Rx. Такой прибор называется омметром. Из выражений (6) и (7) следует, что шкалы омметров при обеих схемах включения неравномерны. В последовательной схеме включения в отличие от параллельной, нуль шкалы совмещен с максимальным углом поворота подвижной части. Омметры с последовательной схемой соединения более пригодны для измерения больших сопротивлений, а с параллельной схемой — малых. Обычно омметры выполняют в виде переносных приборов классов точности 1,5 и 2,5. В качестве источника питания применяют сухую батарею.

С течением времени напряжение батареи падает, т. е. условие U = const не выполняется. Вместо этого, трудно выполнимого на практике условия, поддерживается постоянным значение произведения ВU = const, а следовательно, и SU == const. Для этого в магнитную систему прибора встраивается магнитный шунт в виде ферромагнитной пластинки переменного сечения, шунтирующей рабочий воздушный зазор. Пластинку можно перемещать с помощью ручки, выведенной на переднюю панель. При перемещении шунта меняется магнитная индукция В.

Для регулировки омметра с последовательной схемой включения перед измерением замыкают накоротко его зажимы с надписью «Rx», и в том случае, если стрелка не устанавливается на отметке «О», перемещают ее до этой отметки с помощью — шунта. Регулировка омметра с параллельной схемой включения производится при отключенном резисторе Rx. Вращением рукоятки шунта указатель устанавливают на отмётку шкалы соответствующую значению
Rx= ? .

Необходимость установки нуля является крупным недостатком рассмотренных омметров. Этого недостатка нет у омметров с магнитоэлектрическим логометром.
Схема включения логометра в омметре представлена на рис. 3. В этой схеме 1 и 2— рамки логометра, обладающие сопротивлениями R1 и R2; Rн и RД — добавочные резисторы, постоянно включенные в схему. Так как

I1=U/(R1+Rн); I2=U/(R2+RД+Rx), (8)
Тогда