Зачем нужно подстраивать сопротивление до нуля, когда омметр переключает передачи?
1. Принцип
Соедините аккумуляторную батарею, амперметр и реостат последовательно, чтобы сформировать внутреннюю цепь омметра.
1) Состояние измерения
Соедините измеряемое сопротивление между двумя щупами омметра, затем аккумуляторная батарея, амперметр, реостат и измеряемое сопротивление образуют замкнутую цепь, ток в цепи изменяется с изменением измеряемого сопротивления, и текущее значение шкалы амперметра изменяется на соответствующее значение шкалы внешнего сопротивления может быть непосредственно считано с омметра для измерения значения сопротивления сопротивления.
Rx=εI-(r плюс Rg плюс R)
Пример Чувствительный амперметр с полным током смещения IG=100 мкА и внутренним сопротивлением Rg=100(Ом), аккумуляторная батарея с электродвижущей силой ε=1,5 В, внутреннее сопротивление r=0.1(Ом) и реостат с общим сопротивлением R=18кОм Соедините их последовательно и настройте реостат на R=14.9 (кОм) , то есть собрать в омметр. Измеряемое значение сопротивления, соответствующее каждому значению тока, рассчитывается по приведенной выше формуле, как показано в таблице:
Отметьте соответствующее значение сопротивления, которое необходимо измерить, на каждой шкале тока на циферблате, а затем прочтите значение сопротивления, которое необходимо измерить напрямую.
2) состояние регулировки нуля
① Механическая установка нуля
Когда два измерительных провода разделены, то есть когда измеряемое сопротивление бесконечно, сила тока в это время равна нулю в соответствии с законом Ома. То есть, когда два измерительных провода разделены, состояние, указанное стрелкой измерителя, должно быть нулевым током и бесконечным сопротивлением. Однако по разным причинам при разъединении двух измерительных проводов стрелка амперметра иногда не указывает на шкалу нулевого тока, что требует механической установки нуля. Поверните механический винт регулировки нуля с помощью отвертки, чтобы заставить указатель вращаться так, чтобы указатель указывал на бесконечную шкалу сопротивления.
② Регулировка нуля Ом
Когда два щупа замкнуты накоротко, по закону Ома амперметр может быть полностью смещен регулировкой скользящего реостата, то есть стрелка указывает на шкалу тока полного смещения амперметра, то есть на нуль. шкала Ом. То есть, когда два измерительных провода замкнуты накоротко, состояние, указанное стрелкой амперметра, должно быть полным током смещения и сопротивлением 0 Ом. В противном случае отрегулируйте реостат так, чтобы стрелка амперметра указывала на шкалу тока полного смещения, то есть на шкалу нулевого сопротивления, и регулировка нулевого сопротивления завершена.
2. Внутреннее сопротивление
1) Расчетная стоимость
Замкните накоротко два измерительных провода омметра, то есть омметр находится в состоянии установки нуля. По закону Ома внутреннее сопротивление омметра равно отношению электродвижущей силы источника питания в омметре к току полного смещения амперметра в омметре RΩ=ε /IG. Итак, после выбора чувствительного амперметра и батарейки, используемых для сборки омметра, определяется внутреннее сопротивление собранного омметра.
2) Фактическое значение
Фактическое внутреннее сопротивление омметра складывается из последовательно включенных внутреннего сопротивления источника питания, внутреннего сопротивления амперметра и сопротивления реостата установки нуля, а его суммарное значение сопротивления должно быть равно расчетному. RΩ=r плюс RG плюс R. Общее сопротивление скользящего реостата следует выбирать разумно, чтобы удовлетворить требования расчетного значения внутреннего сопротивления омметра.
3) значение шкалы
Когда значение сопротивления измеряемого сопротивления точно равно внутреннему сопротивлению RΩ омметра, общее сопротивление всей измерительной цепи равно удвоенному внутреннему сопротивлению омметра, а измеряемый ток составляет половину полного тока смещения амперметра, то есть стрелки на шкале. Медиана R? пятна. То есть срединная шкала омметра указывает значение внутреннего сопротивления омметра R? Пятно=RΩ.
3. Ошибка
1) Ошибка источника питания
После длительного использования омметра электродвижущая сила батареи уменьшается, а внутреннее сопротивление увеличивается. Хотя амперметр полностью смещен при выполнении регулировки нуля в омах, это изменение делает считываемое значение сопротивления больше, чем реальное значение измеренного сопротивления.
Расчетное нормативное значение внутреннего сопротивления омметра определяется электродвижущей силой новой батареи и полным током смещения амперметра: RΩ=ε/IG; соответствующее соотношение между шкалой сопротивления и током определяется стандартным значением электродвижущей силы новой батареи и внутренним сопротивлением омметра: RX *=ε/I-RΩ; при установке старой батареи фактическое внутреннее сопротивление омметра меньше, чем стандартное внутреннее сопротивление после установки нуля сопротивления: RΩ*=ε`/IG; при использовании старой батареи электродвижущая сила источника питания и внутреннее сопротивление омметра и фактическое значение измеренного сопротивления определяют измеренный ток I=ε`/(RΩ плюс RX) в таблица, а приведенные выше четыре формулы решаются одновременно
RX=εε'RX
Видно, что по мере постепенного уменьшения электродвижущей силы источника питания измеренное значение сопротивления постепенно увеличивается обратно пропорционально.
Пример Электродвижущая сила батареи омметра составляет 1,5 В. После длительного использования электродвижущая сила падает до 1,2 В. Используйте его для измерения сопротивления. Измеренное значение составляет 500 Ом. Какова реальная величина сопротивления?
Решение: Rx=(ε`/ε) RX*=1,2÷1,5×500=400Ом
2) Ошибка чтения
Из-за ограниченной наблюдательности людей в показаниях всегда есть геометрические ошибки. Пусть текущая шкала в фактическом положении указателя равна I, соответствующая шкала сопротивления равна RΩ, а текущая шкала в наблюдаемом положении указателя равна I`, а соответствующая шкала сопротивления равна RΩ`. Затем по
RX=εI-RΩ и R'X=εI'-RΩ
Получить ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI
То есть δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
То есть δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Видно, что сумма двух множителей знаменателя представляет собой определенное число, то есть максимальный угол отклонения, поэтому при равенстве двух множителей знаменателя максимальная ошибка считывания произведения наименьшая.
То есть, когда θ=Θ2, δ=δmin=4·ΔθΘ
Поэтому в геометрической середине дуги шкалы омическая погрешность, вызванная геометрическим параллаксом, наименьшая.
Соответствующую передачу следует выбирать так, чтобы отображаемое значение стрелки было как можно ближе к среднему значению на панели, чтобы минимизировать ошибку считывания.
