MJERENJE OMSKE OTPORNOSTI METODOM POREĐENJA, OMMETROM I VITSTONOVIM MOSTOM

 

 

Mjerenje otpornosti nekog otpornika sa velikom tačnosti može se izvršiti pomoću mostova za jednosmjernu struju i kompenzatora i to u dosta širokom području, od vrlo malih reda , do velikih vrijednosti reda . Međutim za praktične slučajeve, pogodne su i mnoge druge metode za određivanje vrijednosti otpornika.

 

Mjerenje otpornosti pomoću voltmetra i ampermetra (U–I metoda) predstavlja pogodnu metodu zamjerenje u području od do .  Ova metoda zasniva se na Ohmovom zakonu. Voltmetar i ampermetar sa otpornikom čija se otpornost Rx mjeri, mogu se vezivati na dva načina.

 

 

Bez obzira koji se od ova dva načina koristi, dolazi do sistematske greške pri mjerenju. U slučaju na Slici 1.a ova greška nastaje zbog toga što ampermetar mjeri i dio struje koja prolazi kroz voltmetar, a u slučaju na Slici 1.b greška dolazi zbog toga što voltmetar mjeri vrijednost napona na otporniku  uvećanu za vrijednost napona na ampermetru. Primjenom Omovog zakona, mjereći napon i struju određuje se približna vrijednost nepoznate otpornosti  uvećanu za vrijednost napona na ampermetru. Primjenom Ohmovog zakona, mjereći napon i struju određuje se približna vrijednost nepoznate otpornosti :

 

 

Tačna vrijednost otpornosti pri mjerenju po shemi na Slici 1.a) iznosila bi:

 

 

a po shemi na Slici 1.b iznosio bi:

 

 

Izračunavanjem greške mjerenja, može se zaključiti da shemu datu na Slici 1.a treba koristiti pri mjerenju otpornosti malih vrijednosti, dok shemu sa Slike 1.b treba koristiti pri mjerenju otpornosti velikih vrijednosti.

 

Mjerenje otpornosti metodom poređenja sastoji se u tome da se nepoznata otpornost otpornika određuje na osnovu poznate otpornosti otpornika – etalonskog otpornika i otklona voltmetra ili ampermetra, u zavisnosti od toga koristi li se serijski ili paralelni spoj. Ova metoda pogodna je za mjerenje otpornosti malih vrijednosti. Tačnost mjerenja povećava se ukoliko se vrijednosti otpornosti Rx i otpornosti etalonskog otpornika Rn malo razlikuju.

 

Ommetri su električni mjerni instrumenti kojima se može direktno mjeriti nepoznata vrijednost otpornosti otpornika pri jednosmjernoj struji. Uglavnom se izrađuju kao prenosni instrumenti klase tačnosti 1.5 i 2.5. Koriste se za kontrolna mjerenja otpornosti otpornika u području od 1[W] do nekoliko desetina megaoma.

 

Skala ommetra je neravnomjerna, te najveći otklon kazaljke odgovara kada je , dok pokazivanje na početku skale, označeno sa µ , odgovara prekidu kola, tj. kada su priključci otvoreni.

Prije početka svakog novog mjerenja ommetri treba da se podese, što predstavlja nedostatak ovih instrumenata.

 

Vitstonov most koristi se za pogonska i laboratorijska mjerenja otpornosti srednjih i velikih vrijednosti. U granama mosta nalaze se otpornici otpornosti R1, R2, R3 i otpornik nepoznate otpornosti , Slika 2.a. Kada se postigne ravnoteža mosta, što se registrira na nul–indikatoru (galvanometar), vrijednost nepoznate otpornosti iznosi:

 

 

Postoji i izvedba mosta sa mjernom žicom, Slika 2.b. Mjerenje se vrši tako da se klizni kontakt pomijera po mijernoj žici dok kazaljka galvanometra ne zauzme nulti položaj. U tom slučaju vrijednost nepoznate otpornosti iznosi:

 

 

Ravnoteža mosta ne zavisi od napona na mostu, ali je osjetljivost veća što je napon viši. Međutim, napon je ograničen sa strujom otpornosti otpornika mosta. Područje mjerenja mijenja se poredbenim otpornikom, koji je izrađen u više stepeni.

 

 

Pitanja za vježbu

 

  1. Kako se može izmjeriti otpornost nekog otpornika?

 

  1. Objasniti U-I metodu.

 

  1. Kako se vrši korekcija mjerenja otpornosti?

 

  1. Objasniti metodu poređenja.

 

  1. Šta su to ommetri?

 

 

Odgovori na pitanja

 

  1. Otpornost se može izmjeriti pomoću mostova i kompenzatora, U-I metodom, metodom poređenja, ommetrom.

 

  1. Mjerenje otpornosti pomoću voltmetra i ampermetra (U–I metoda) predstavlja pogodnu metodu za mjerenje u području od do.  Voltmetar i ampermetar sa otpornikom čija se otpornost Rx mjeri, mogu se vezivati na dva načina u zavisnosti od toga da li se ampermetar spaja prije ili poslije voltmetra (Slika 1.a i 1.b). Primjenom Omovog zakona, mjereći napon i struju, usljed sistematske greške pri mjerenju, određuje se približna vrijednost nepoznate otpornosti :

 

 

  1. Tačna vrijednost otpornosti pri mjerenju po shemi na Slici 1.a iznosi:

 

 

a po shemi na Slici 1.b iznosi:

 

 

 

  1. Mjerenje otpornosti metodom poređenja sastoji se u tome da se nepoznata otpornost otpornika određuje na osnovu poznate otpornosti otpornika – etalonskog otpornika i otklona voltmetra ili ampermetra, u zavisnosti od toga koristi li se serijski ili paralelni spoj. Ova metoda pogodna je za mjerenje otpornosti malih vrijednosti.

 

  1. Ommetri su električni mjerni instrumenti kojima se može direktno mjeriti nepoznata vrijednost otpornosti otpornika pri jednosmjernoj struji. Uglavnom se izrađuju kao prenosni instrumenti klase tačnosti 1.5 i 2.5. Koriste se za kontrolna mjerenja otpornosti otpornika u području od 1 [W] do nekoliko desetina megaoma.