Лекция: Вимірювання опорів методом заміщення

Суть методу вимірювання опорів методом заміщення полягає в тому, що невідомий опір Rxза допомогою моста порівнюється зі зразковим опором Rn, значення якого відо­мо з великою точністю (наприклад, магазин опорів високо­го класу точності). Вимірювання складається з двох етапів. На першому етапі у схему моста вмикається невідомий опір Rxі міст врівноважується. На другому етапі замість Rx вмикається опір і міст знову врівноважується, але тепер зміною опору RN. Якщо чинники, що впливають на резуль­тат і точність вимірювання (температура, опір з'єднуваль­них проводів, термоерс у контактах тощо), істотно не змінилися від першого врівноваження до другого, то вимірюваний опір Rxдорівнює опорові заміщення Rn.

RX=RN. (8)

Вимірювання опору Rx вико­нують також за допомогою компенсатора у такій послідовності. Опір Rx і зразковий опір RN з'єд­нуються послідовно і вмикаються під постійну напругу (рис. 7). Компенсатором вимірюють на­пруги Ux і un на послідовно з'єднаних опорах Rx і RN.. Тоді:

UX=ІRX; Un=Іrn.

Рис. 7

Якщо струм за час вимірювання змінився на незначну величину, то

Таким чином, результат вимірювання опору за допомо­гою компенсатора не залежить від значення струмів у колі вимірюваного опору і колі компенсатора, тому точне зна­чення струму компенсатора не потрібно встановлювати за допомогою нормального елемента, достатньо лише, щоб значення струму були стабільними, тобто істотно не змінювалися за час вимірювання.

Ще однією важливою перевагою компенсаційного мето­ду вимірювання є майже повна відсутність впливу з'єдну­вальних провідників на результат вимірювання, оскільки опори з'єднувальних провідників впливають на значення струму, від якого результат вимірювання не залежить.

На результат вимірювання впливають паразитні ЕРС, спричинені контактною різницею потенціалів, градієнтом температур уздовж кола тощо. Щоб усунути вплив цих ЕРС, цикл вимірювань напруг на резисторах повторюють, зміню­ючи одночасно напрям робочого струму і струму компенса­тора, і результати вимірювань визначають як середнє ариф­метичне показів компенсатора при різних напрямах струмів.