Orbis pictus21. století

Tato prezentace byla vytvořenav rámci projektu

Měření odporu

OB21-OP-EL-ELKM-JANC-M-2-014

Měření odporu Měření odporu

V elektrotechnice měříme nebo kontrolujeme hlavně odpor:V elektrotechnice měříme nebo kontrolujeme hlavně odpor: technických odporů (rezistorů, reostatů,potenciometrů), technických odporů (rezistorů, reostatů,potenciometrů), vinutí elektrických strojů, vinutí elektrických strojů, tlumivek, tlumivek, relé, relé, kmitacích cívek reproduktorů, kmitacích cívek reproduktorů, předřadníků a bočníků, předřadníků a bočníků, různých součástek, různých součástek, zdrojů, zdrojů, obvodů apod.obvodů apod.

Měření odporuMěření odporu

Velikosti těchto odporů se pohybují v rozmezí od zlomku Velikosti těchto odporů se pohybují v rozmezí od zlomku ohmu do mnoha megaohmů. ohmu do mnoha megaohmů.

Pro měření odporů máme Pro měření odporů máme metody přímé a nepřímémetody přímé a nepřímé. .

Při použití Při použití přímých metod přímých metod používáme:používáme: Ohmmetry, Ohmmetry, RLC můstky. RLC můstky.

Při použití Při použití nepřímých metod nepřímých metod využíváme Ohmův zákon a využíváme Ohmův zákon a odpor vypočítáme z naměřených napětí a proudů.odpor vypočítáme z naměřených napětí a proudů.

Měření činného elektrického odporu – Měření činného elektrického odporu – voltmetrem a ampérmetrem voltmetrem a ampérmetrem

Toto měření je založeno na Ohmově zákoně. Toto měření je založeno na Ohmově zákoně. Neznámý odpor Rx, přístroje a zdroj můžeme zapojit buď Neznámý odpor Rx, přístroje a zdroj můžeme zapojit buď

podle zapojení a) anebo b). podle zapojení a) anebo b).

Měření odporů voltmetrem a ampérmetremMěření odporů voltmetrem a ampérmetrema)a) zapojení pro měření malých odporů zapojení pro měření malých odporů b) zapojení pro měření velkých odporů b) zapojení pro měření velkých odporů

Měření činného elektrického odporu – Měření činného elektrického odporu – voltmertrem a ampérmetremvoltmertrem a ampérmetrem

Změříme napětí a proud procházející zátěží a z naměřených Změříme napětí a proud procházející zátěží a z naměřených hodnot při zanedbání vlastní spotřeby měřících přístrojů hodnot při zanedbání vlastní spotřeby měřících přístrojů vypočítáme elektrický odpor podle vzorce:vypočítáme elektrický odpor podle vzorce:

Uděláme-li rozbor obou zapojení a výpočtu neznámého Uděláme-li rozbor obou zapojení a výpočtu neznámého odporu Rx zjistíme, že:odporu Rx zjistíme, že:

zapojení podle obrázku a) je vhodné pro měření malých zapojení podle obrázku a) je vhodné pro měření malých odporů asi do velikosti 100 odporů asi do velikosti 100

a zapojení podle obrázku b) je vhodné pro měření větších a zapojení podle obrázku b) je vhodné pro měření větších odporů.odporů.

I

URx

Ohmmetr Ohmmetr

Je to poměrně jednoduchý měřící přístroj, který ukazuje Je to poměrně jednoduchý měřící přístroj, který ukazuje velikost neznámého odporu výchylkou ručky na stupnici.velikost neznámého odporu výchylkou ručky na stupnici.

Jejich měřící ústrojí je buď:Jejich měřící ústrojí je buď: jednoduchou magnetoelektrickou soustavou s jednou otočnou jednoduchou magnetoelektrickou soustavou s jednou otočnou

cívkou, cívkou, nebo poměrovou soustavou se dvěma zkříženými cívkami.nebo poměrovou soustavou se dvěma zkříženými cívkami.

Pro měření musí být ohmmetry vybaveny zdrojem elektrické Pro měření musí být ohmmetry vybaveny zdrojem elektrické energie. energie.

OhmmetrOhmmetr

Připojením neznámého odporu Rx ke svorkám přístroje se Připojením neznámého odporu Rx ke svorkám přístroje se uzavře proudový obvod a procházející proud vychýlí otočnou uzavře proudový obvod a procházející proud vychýlí otočnou část měřícího ústrojí. část měřícího ústrojí.

Výchylka je úměrná velikosti procházejícího proudu, a tedy Výchylka je úměrná velikosti procházejícího proudu, a tedy nepřímo úměrná připojenému odporu Rx. nepřímo úměrná připojenému odporu Rx.

Schéma zapojení ohmetru je na následujícím obrázku 1. Schéma zapojení ohmetru je na následujícím obrázku 1.

OhmmetrOhmmetr

Obr. 1. Zapojení ohmetru s magnetoelektrickou soustavouObr. 1. Zapojení ohmetru s magnetoelektrickou soustavoua) s jedním rozsahem b) s několika rozsahy a) s jedním rozsahem b) s několika rozsahy

Můstková měření činného Můstková měření činného elektrického odporu elektrického odporu

Všechna můstková měření spočívají na podstatě Všechna můstková měření spočívají na podstatě WheatstoneovaWheatstoneova můstku. můstku.

Nevyužívají se jenom k měření činných odporů, nýbrž se Nevyužívají se jenom k měření činných odporů, nýbrž se uplatňují při měření kapacit kondenzátorů a indukčnosti cívek. uplatňují při měření kapacit kondenzátorů a indukčnosti cívek.

Můstková měření činného Můstková měření činného elektrického odporuelektrického odporu

Obr. 2 Zapojení Wheatstoneova můstkuObr. 2 Zapojení Wheatstoneova můstkuRR11 neznámý, R neznámý, R22 srovnávací, R srovnávací, R33 a R a R44

poměrové, Rpoměrové, R00 ochranný odpor ochranný odpor

Můstková měření činného Můstková měření činného elektrického odporuelektrického odporu

Můstkem nazýváme spojení čtyř odporů, např, RMůstkem nazýváme spojení čtyř odporů, např, R11 až R až R44 podle podle obrázku 2.obrázku 2.

Odpory tvoří ramena můstku.Odpory tvoří ramena můstku. Místa spojení ramen jsou vrcholy můstku, které označujeme Místa spojení ramen jsou vrcholy můstku, které označujeme

čísly 1 až 4. čísly 1 až 4.

Připojíme-li k vrcholům můstku 1 a 2 zdroj, bude obvodem Připojíme-li k vrcholům můstku 1 a 2 zdroj, bude obvodem procházet celkový proud I. procházet celkový proud I.

Tento proud se rozdělí do obou větví na proudy ITento proud se rozdělí do obou větví na proudy I11 a I a I22. .

Můstková měření činného Můstková měření činného elektrického odporuelektrického odporu

Procházející proudy vytvoří na jednotlivých odporech úbytky Procházející proudy vytvoří na jednotlivých odporech úbytky napětí Unapětí U11 až U až U44, jejichž velikosti jsou úměrné příslušným , jejichž velikosti jsou úměrné příslušným

odporům a jimi procházejícím proudům.odporům a jimi procházejícím proudům.

Není-li můstek vyrovnán, jsou úbytky napětí v obou větvích Není-li můstek vyrovnán, jsou úbytky napětí v obou větvích v různém poměru a spojením mezi vrcholy můstku 3 – 4 v různém poměru a spojením mezi vrcholy můstku 3 – 4 (úhlopříčkou můstku) prochází vyrovnávací proud.(úhlopříčkou můstku) prochází vyrovnávací proud.

Jeho velikost závisí na napěťovém rozdílu mezi uvedenými Jeho velikost závisí na napěťovém rozdílu mezi uvedenými vrcholy, jeho směr pak závisí na vzájemné velikosti úbytků vrcholy, jeho směr pak závisí na vzájemné velikosti úbytků napětí Unapětí U22 a U a U33..

Můstková měření činného Můstková měření činného elektrického odporuelektrického odporu

Procházejícím vyrovnávacím proudem se vychyluje ručka Procházejícím vyrovnávacím proudem se vychyluje ručka zapojeného citlivého galvanometru. zapojeného citlivého galvanometru.

Ručka se vychyluje buď doleva nebo doprava od nuly, podle Ručka se vychyluje buď doleva nebo doprava od nuly, podle směru proudu. směru proudu.

Čím větší je nerovnováha můstku, tím větší je výchylka. Čím větší je nerovnováha můstku, tím větší je výchylka.

Můstková měření činného Můstková měření činného elektrického odporuelektrického odporu

Podstatou měření na Wheatstoneově můstku je však elektrická Podstatou měření na Wheatstoneově můstku je však elektrická rovnováha úbytků napětí na odporech v obou větvích. rovnováha úbytků napětí na odporech v obou větvích.

Vyrovnaným můstkem mezi vrcholy 3 a 4 neteče žádný proud Vyrovnaným můstkem mezi vrcholy 3 a 4 neteče žádný proud a ručka galvanometru se nevychýlí. a ručka galvanometru se nevychýlí.

Velikost hodnoty měřeného odporu odečteme z ovládacích Velikost hodnoty měřeného odporu odečteme z ovládacích prvků můstku. prvků můstku.

♦ Děkuji za pozornost

♦ Ing. Ladislav Jančařík

LiteraturaLiteratura

E. Vitejček a V. Hos: Elektrické měření, SNTL Praha 1979E. Vitejček a V. Hos: Elektrické měření, SNTL Praha 1979

V. Fajt a kol.: Elektrická měření, SNTL Praha 1987V. Fajt a kol.: Elektrická měření, SNTL Praha 1987

L. Bejček a kol.: Měření v elektrotechnice, FEKT VUT Brno L. Bejček a kol.: Měření v elektrotechnice, FEKT VUT Brno 20032003