Perché è necessario regolare la resistenza a zero quando l'ohmmetro cambia marcia?
1. Principio
Collegare il pacco batteria, l'amperometro e il reostato in serie per formare il circuito interno dell'ohmmetro.
1) Stato di misura
Collegare la resistenza da misurare tra i due puntali dell'ohmmetro, quindi il pacco batteria, l'amperometro, il reostato e la resistenza da misurare formano un circuito chiuso, la corrente nel circuito cambia con il cambiamento della resistenza da misurare, e il valore di scala corrente dell'amperometro viene modificato nel corrispondente Il valore di scala della resistenza esterna può essere letto direttamente dall'ohmmetro per misurare il valore di resistenza della resistenza.
Rx=εI-(r più Rg più R)
Esempio Un amperometro sensibile con una corrente di polarizzazione completa di IG=100μA e una resistenza interna di Rg=100(Ω), un pacco batteria con una forza elettromotrice di ε=1.5V, un resistenza interna di r=0.1(Ω), e un reostato con una resistenza totale di R=I8KΩ Collegarli in serie e regolare il reostato su R=14.9 (KΩ) , cioè assemblare in un ohmmetro. Il valore di resistenza da misurare corrispondente a ciascun valore di corrente è calcolato dalla formula precedente come mostrato nella tabella:
Contrassegnare il valore di resistenza corrispondente da misurare su ciascuna scala di corrente sul quadrante, quindi leggere direttamente il valore di resistenza da misurare.
2) Stato di regolazione dello zero
①Regolazione zero meccanica
Quando i due puntali sono separati, cioè quando la resistenza da misurare è infinita, l'intensità di corrente in questo momento è zero secondo la legge di Ohm. Cioè, quando i due puntali sono separati, lo stato indicato dal puntatore del misuratore dovrebbe essere corrente zero e ohm infiniti. Tuttavia, per vari motivi, quando i due puntali sono separati, la lancetta dell'amperometro a volte non indica la scala della corrente zero, il che richiede una regolazione meccanica dello zero. Ruotare la vite di regolazione dello zero meccanico con un cacciavite per far ruotare il puntatore, in modo che il puntatore punti sulla scala ohm infinita.
② Regolazione zero Ohm
Quando i due puntali sono cortocircuitati, secondo la legge di Ohm, l'amperometro può essere polarizzato completamente regolando il reostato scorrevole, ovvero l'indicatore indica la scala della corrente di polarizzazione completa dell'amperometro, ovvero lo zero- scala ohm. Cioè, quando i due puntali sono in cortocircuito, lo stato indicato dalla lancetta dell'amperometro dovrebbe essere corrente di polarizzazione completa e resistenza zero ohm. In caso contrario, regolare il reostato in modo che il puntatore dell'amperometro indichi la scala della corrente di polarizzazione completa, ovvero la scala zero-ohm, e la regolazione zero-ohm sia completata.
2. Resistenza interna
1) Valore progettuale
Cortocircuitare i due puntali dell'ohmmetro, ovvero l'ohmmetro è nello stato di regolazione zero. Secondo la legge di Ohm, la resistenza interna dell'ohmmetro è uguale al rapporto tra la forza elettromotrice dell'alimentatore nell'ohmmetro e la corrente di polarizzazione completa dell'amperometro nell'ohmmetro RΩ=ε /IG. Quindi, dopo aver selezionato l'amperometro sensibile e la batteria utilizzati per assemblare l'ohmmetro, viene determinata la resistenza interna dell'ohmmetro assemblato.
2) Valore effettivo
La resistenza interna effettiva dell'ohmmetro è composta dalla resistenza interna dell'alimentatore, dalla resistenza interna dell'amperometro e dalla resistenza del reostato di regolazione zero in serie e il suo valore di resistenza totale dovrebbe essere uguale al valore di progetto. RΩ=r più RG più R. Dovremmo scegliere la resistenza totale del reostato scorrevole ragionevolmente per soddisfare i requisiti del valore di progetto della resistenza interna dell'ohmmetro.
3) valore di scala
Quando il valore di resistenza della resistenza misurata è esattamente uguale alla resistenza interna RΩ dell'ohmmetro, la resistenza totale dell'intero circuito di misurazione è uguale al doppio della resistenza interna dell'ohmmetro e la corrente misurata è la metà della corrente di polarizzazione completa dell'amperometro, cioè la lancetta punta sul piatto della scala. Mediano R? macchie. Cioè, la scala mediana dell'ohmmetro indica il valore di resistenza interna dell'ohmmetro R? Colora=RΩ.
3. Errore
1) Errore di alimentazione
Dopo un uso prolungato dell'ohmmetro, la forza elettromotrice della batteria diminuisce e la resistenza interna aumenta. Sebbene l'amperometro sia completamente polarizzato quando si esegue la regolazione dello zero ohm, questa modifica rende il valore di resistenza letto maggiore del valore reale della resistenza misurata.
Il valore standard di progettazione della resistenza interna dell'ohmmetro è determinato dalla forza elettromotrice della nuova batteria e dalla piena corrente di polarizzazione dell'amperometro: RΩ=ε/IG; il rapporto corrispondente tra la scala della resistenza e la corrente è determinato dal valore standard della forza elettromotrice della nuova batteria e della resistenza interna dell'ohmmetro: RX *=ε/I-RΩ; quando è installata la vecchia batteria, la resistenza interna effettiva dell'ohmmetro è inferiore alla resistenza interna standard dopo la regolazione dello zero ohm: RΩ*=ε`/IG; quando viene utilizzata la vecchia batteria, la forza elettromotrice dell'alimentatore e la resistenza interna dell'ohmmetro e il valore effettivo della resistenza misurata determinano la corrente misurata I=ε`/(RΩ più RX) nel tabella e le quattro formule precedenti vengono risolte simultaneamente
RX=εε'RX
Si può notare che man mano che la forza elettromotrice dell'alimentatore diminuisce, il valore misurato della resistenza aumenta gradualmente in proporzione inversa.
Esempio La forza elettromotrice della batteria di un ohmmetro è di 1,5 V. Dopo un uso a lungo termine, la forza elettromotrice scende a 1,2 v. Usalo per misurare una resistenza. Il valore misurato è 500Ω. Qual è il valore effettivo della resistenza?
Soluzione: Rx=(ε`/ε) RX*=1.2÷1.5×500=400Ω
2) Errore di lettura
A causa della limitata capacità di osservazione degli esseri umani, ci sono sempre errori geometrici nelle letture. Lascia che la scala corrente nella posizione effettiva del puntatore sia I, e la scala ohm corrispondente sia RΩ, e la scala corrente nella posizione del puntatore osservata sia I`, e la scala ohm corrispondente sia RΩ`. Poi da
RX=εI-RΩ e R'X=εI'-RΩ
Ottieni ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI
Cioè, δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
Cioè, δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Si può vedere che la somma dei due fattori del denominatore è un certo numero, cioè l'angolo massimo di deflessione, quindi quando i due fattori del denominatore sono uguali, l'errore massimo di lettura del prodotto è il più piccolo.
Cioè, quando θ=Θ2, δ=δmin=4·ΔθΘ
Pertanto, nel punto medio geometrico dell'arco della scala, l'errore ohmico causato dalla parallasse geometrica è minimo.
La marcia appropriata deve essere selezionata in modo che il valore indicato dall'indicatore sia il più vicino possibile al valore mediano sul pannello, in modo da ridurre al minimo l'errore di lettura.
