لماذا تحتاج إلى ضبط المقاومة على الصفر عندما يغير مقياس الأومتر التروس؟

لماذا تحتاج إلى ضبط المقاومة على الصفر عندما يغير مقياس الأومتر التروس؟

1. المبدأ

قم بتوصيل حزمة البطارية ، ومقياس التيار الكهربائي ومقاوم للريوستات في سلسلة لتشكيل الدائرة الداخلية للمقياس.

1) حالة القياس

قم بتوصيل المقاومة المراد قياسها بين اثنين من خيوط الاختبار للمقياس ، ثم حزمة البطارية ، ومقياس التيار الكهربائي ، ومقاومة المقاومة المراد قياسها من دائرة مغلقة ، يتغير التيار في الدائرة مع تغيير المقاومة المراد قياسها ، ويتم تغيير قيمة المقياس الحالي للأميتر إلى المقابل. يمكن قراءة قيمة مقياس المقاومة الخارجية مباشرة من مقياس الأومتر لقياس قيمة المقاومة للمقاومة.

Rx=εI- (r plus Rg plus R)

مثال مقياس تيار حساس بتيار انحياز كامل لـ IG =100 μA ومقاومة داخلية لـ Rg =100 (Ω) ، حزمة بطارية ذات قوة دافعة كهربائية تبلغ ε =1. 5V ، و المقاومة الداخلية لـ r =0. 1 (Ω) ، ومقاوم متغير بمقاومة كلية R=I8KΩ قم بتوصيلهما في سلسلة واضبط المتغير المتغير على R =14. 9 (KΩ) ، أي تجميعها في مقياس الأومتر. يتم حساب قيمة المقاومة المراد قياسها المقابلة لكل قيمة حالية من الصيغة أعلاه كما هو موضح في الجدول:

حدد قيمة المقاومة المقابلة المراد قياسها عند كل مقياس حالي على القرص ، ثم اقرأ قيمة المقاومة المراد قياسها مباشرة.

2) حالة التعديل الصفري

① تعديل الصفر الميكانيكية

عندما يتم فصل خيوط الاختبار ، أي عندما تكون المقاومة المراد قياسها غير محدودة ، تكون شدة التيار في هذا الوقت صفرًا وفقًا لقانون أوم. أي عندما يتم فصل خيوط الاختبار ، يجب أن تكون الحالة التي يشير إليها مؤشر العداد صفرية التيار وأوم غير محدود. ومع ذلك ، نظرًا لأسباب مختلفة ، عندما يتم فصل خيوط الاختبار ، لا يشير مؤشر مقياس التيار أحيانًا إلى مقياس التيار الصفري ، الأمر الذي يتطلب ضبطًا ميكانيكيًا صفريًا. قم بتدوير برغي الضبط الميكانيكي الصفري باستخدام مفك براغي لدفع المؤشر إلى الدوران ، بحيث يشير المؤشر إلى مقياس أوم اللانهائي.

② أوم تعديل صفر

عندما تكون خيوط الاختبار قصيرة الدائرة ، وفقًا لقانون أوم ، يمكن أن يكون مقياس التيار متحيزًا تمامًا عن طريق ضبط مقاومة متغيرة الانزلاق ، أي يشير المؤشر إلى مقياس التيار الكامل التحيز لأميتر ، أي صفر- مقياس أوم. أي ، عندما يكون خيوطا الاختبار مختصرين ، يجب أن تكون الحالة المشار إليها بواسطة مؤشر مقياس التيار الكهربائي ذات تيار متحيز كامل ومقاومة صفر أوم. بخلاف ذلك ، اضبط المتغير المتغير بحيث يشير مؤشر مقياس التيار الكهربائي إلى مقياس تيار التحيز الكامل ، أي مقياس صفر أوم ، واكتمل ضبط صفر أوم.

2. المقاومة الداخلية

1) قيمة التصميم

ماس كهربائى خيوط الاختبار الخاصة بالمقياس ، أي أن الأومتر في حالة ضبط صفري. وفقًا لقانون أوم ، فإن المقاومة الداخلية للمقياس تساوي نسبة القوة الدافعة الكهربائية لمصدر الطاقة في المقياس إلى تيار التحيز الكامل للمقياس في مقياس الأومتر RΩ=ε / IG. لذلك بعد اختيار مقياس التيار الحساس والبطارية المستخدمة في تجميع الأومتر ، يتم تحديد المقاومة الداخلية لجهاز قياس الأومتر المجمع.

2) القيمة الفعلية

تتكون المقاومة الداخلية الفعلية للمقياس من المقاومة الداخلية لمصدر الطاقة ، والمقاومة الداخلية للأميتر ومقاومة المتغير المتغير للضبط الصفري في السلسلة ، ويجب أن تكون قيمته الإجمالية للمقاومة مساوية لقيمة التصميم. RΩ=r plus RG plus R. يجب أن نختار المقاومة الكلية لمقاوم متغير منزلق بشكل معقول لتلبية متطلبات القيمة التصميمية للمقاومة الداخلية لجهاز قياس الأومتر.

3) قيمة المقياس

عندما تكون قيمة المقاومة المقاسة مساوية تمامًا للمقاومة الداخلية RΩ للمقياس ، فإن المقاومة الإجمالية لدائرة القياس بأكملها تساوي ضعف المقاومة الداخلية للمقياس ، والتيار المقاس هو نصف تيار التحيز الكامل من الأميتر ، أي يشير المؤشر على لوحة المقياس. متوسط ​​R؟ صبغات. وهذا يعني أن متوسط ​​مقياس الأومتر يشير إلى قيمة المقاومة الداخلية للمقياس R؟ وصمة عار=RΩ.

3. خطأ

1) خطأ في امدادات الطاقة

بعد استخدام مقياس الأومتر لفترة طويلة ، تنخفض القوة الدافعة الكهربائية للبطارية وتزداد المقاومة الداخلية. على الرغم من أن مقياس التيار الكهربائي يكون متحيزًا تمامًا عند إجراء تعديل صفري أوم ، فإن هذا التغيير يجعل قيمة مقاومة القراءة أكبر من القيمة الحقيقية للمقاومة المقاسة.

يتم تحديد القيمة القياسية للتصميم للمقاومة الداخلية للمقياس بواسطة القوة الدافعة الكهربائية للبطارية الجديدة وتيار التحيز الكامل لمقياس التيار: RΩ=ε / IG؛ يتم تحديد العلاقة المقابلة بين مقياس المقاومة والتيار من خلال القيمة القياسية للقوة الدافعة الكهربائية للبطارية الجديدة والمقاومة الداخلية للمقياس: RX *=ε / I-RΩ ؛ عند تركيب البطارية القديمة ، تكون المقاومة الداخلية الفعلية للمقياس أقل من المقاومة الداخلية القياسية بعد ضبط أوم صفر: RΩ *=ε` / IG ؛ عند استخدام البطارية القديمة ، تحدد القوة الدافعة الكهربائية لمصدر الطاقة والمقاومة الداخلية للمقياس والقيمة الفعلية للمقاومة المقاسة التيار المقاس I=ε` / (RΩ plus RX) في الجدول ، ويتم حل الصيغ الأربعة المذكورة أعلاه في وقت واحد

RX=εε'RX

يمكن ملاحظة أنه مع انخفاض القوة الدافعة الكهربائية لمصدر الطاقة تدريجياً ، تزداد القيمة المقاسة للمقاومة تدريجياً في النسبة العكسية.

مثال القوة الدافعة الكهربائية لبطارية الأومتر هي 1.5 فولت. بعد الاستخدام طويل المدى ، تنخفض القوة الدافعة الكهربائية إلى 1.2 فولت. استخدمه لقياس المقاومة. القيمة المقاسة هي 500 درجة مئوية. ما هي القيمة الفعلية للمقاومة؟

الحل: Rx=(ε` / ε) RX * =1. 2 ÷ 1.5 × 500=400 Ω

2) خطأ في القراءة

بسبب قدرة الملاحظة المحدودة للبشر ، هناك دائمًا أخطاء هندسية في القراءات. اجعل المقياس الحالي في الموضع الفعلي للمؤشر هو I ، ويكون مقياس أوم المقابل هو RΩ ، ويكون المقياس الحالي عند موضع المؤشر الملحوظ هو I` ، ويكون مقياس أوم المقابل هو RΩ`. ثم بواسطة

RX=εI-RΩ و R'X=εI'-RΩ

احصل على ΔRx=εI-εI '=- I-I'I · I-ε=εI2 · ΔI

هذا هو ، δ=ΔRxRx=εI2 · ΔIεI-εIG=IGI (IG-I) · ΔI

هذا هو ، δ=Θθ (Θ-θ) Δθ

يمكن ملاحظة أن مجموع عاملي المقام هو رقم معين ، أي زاوية الانحراف القصوى ، لذلك عندما يتساوى عاملا المقام ، يكون الحد الأقصى لخطأ قراءة المنتج هو الأصغر.

أي عندما θ=Θ2، δ=δmin =4 · ΔθΘ

لذلك ، عند نقطة المنتصف الهندسي لقوس المقياس ، يكون الخطأ الأومي الناتج عن اختلاف المنظر الهندسي هو الأصغر.

يجب تحديد الترس المناسب بحيث تكون القيمة المشار إليها للمؤشر قريبة قدر الإمكان من القيمة المتوسطة على اللوحة ، بحيث يتم تقليل خطأ القراءة إلى الحد الأدنى.