Описание измерительной схемы цифрового омметра

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ С МНОГОКРАТНЫМИ НАБЛЮДЕНИЯМИ

Цель работы: изучение методики обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями; приобретение навыков измерения сопротивлений резисторов цифровым омметром.

Измерительной схемой омметра является четырехплечий уравновешенный мост, представляющий собой прибор сравнения, в котором измеряемое сопротивление R_x определяется путем сравнения с известными образцовыми сопротивлениями плеч моста R₂, R₃, R₄ (рис.1.1).

В схеме моста: R_x – измеряемое сопротивление; R₂ – сопротивление плеча сравнения; R₃ и R₄ – сопротивления плеч отношения; СУ – сравнивающее устройство; ИП – источник питания.

Плечи R₂ и R₃ состоят из ограниченного набора точно известных сопротивлений, которые могут переключаться в процессе уравновешивания моста; плечо отношения R₄ – это пятидекадный магазин сопротив­лений. СУ омметра представляет собой усилитель постоянного тока и переклю­чающее устройство со схемой управления уравновешиванием моста.

При равновесии моста потенциалы точек а и б равны, U_аб = 0, поэтому на основании второго закона Кирхгофа можно записать:

R_xI₁= R₃I₃;

R₂I₁ = R₄I₃,

откуда условие равновесия моста можно представить в виде:

.

В цифровом омметре процесс уравновешивания моста полностью автоматизирован. Уравновешивание начинается с автоматического поиска поддиапазона измерения, при котором определяются необходимые величины сопротивлений R₂ и R₃. После выбора поддиапазона уравновешивание продолжается за счет изменения сопротивления R₄.

Изменение сопротивления R₄ осуществляется «сверху», т.е. в соответствии с алгоритмом уравновешивания сопротивление уменьшается от максимального значения до необходимого. При этом сопротивление отключается, если это приводит к условию:

.

Величина сопротивлений R₂ и R₃ определяет в цифровом отсчете место десятичной запятой и единицу измерения: W – омы, К – килоомы или М – мегомы, а величина сопротивления R₄ – численное значение измеряемого сопротивления.

Весь цикл работы – определение поддиапазона и уравновешивание моста – осуществляется за десятки миллисекунд. Информация о результатах измерения может быть использована во внешних устройствах (например, ЭВМ), регистрация результатов измерения при необходимости осуществляется подключаемой к омметру цифропечатающей машинкой.

На передней панели корпуса омметра расположены следующие элементы: а) выключатель (тумблер) «Сеть»; б) кнопка «Пуск»; в) табло отсчетного устройства; г) ручка потенциометра «Время индикации»; д) разъем для подключения измерительного кабеля.

Дата добавления: 2014-12-07