Per què cal ajustar la resistència a zero quan l'ohmímetre canvia de marxa?
1. Principi
Connecteu la bateria, l'amperímetre i el reòstat en sèrie per formar el circuit intern de l'ohmetre.
1) Estat de mesura
Connecteu la resistència que s'ha de mesurar entre els dos cables de prova de l'ohmímetre, després la bateria, l'amperímetre, el reòstat i la resistència a mesurar formen un circuit tancat, el corrent al circuit canvia amb el canvi de la resistència a mesurar, i el valor d'escala actual de l'amperímetre es canvia al corresponent. El valor d'escala de la resistència externa es pot llegir directament des de l'ohmímetre per mesurar el valor de la resistència de la resistència.
Rx=εI-(r més Rg més R)
Exemple Un amperímetre sensible amb un corrent de polarització total de IG=100μA i una resistència interna de Rg{=100(Ω), una bateria amb una força electromotriu de ε=1,5V, un resistència interna de r=0.1(Ω) i un reòstat amb una resistència total de R{=I8KΩ Connecteu-los en sèrie i ajusteu el reòstat a R=14.9 (KΩ) , és a dir, muntar en un ohmímetre. El valor de resistència a mesurar corresponent a cada valor actual es calcula a partir de la fórmula anterior, tal com es mostra a la taula:
Marqueu el valor de resistència corresponent que s'ha de mesurar a cada escala de corrent al dial i, a continuació, llegiu el valor de resistència que s'ha de mesurar directament.
2) Estat d'ajust zero
①Ajust mecànic del zero
Quan els dos cables de prova estan separats, és a dir, quan la resistència a mesurar és infinita, la intensitat de corrent en aquest moment és zero segons la llei d'Ohm. És a dir, quan els dos cables de prova estan separats, l'estat indicat pel punter del comptador hauria de ser corrent zero i ohms infinits. No obstant això, per diversos motius, quan els dos cables de prova estan separats, el punter de l'amperímetre de vegades no apunta a l'escala de corrent zero, que requereix un ajust mecànic del zero. Gireu el cargol d'ajust del zero mecànic amb un tornavís per fer girar el punter, de manera que el punter apunti a l'escala d'ohms infinits.
② Ajust de zero ohms
Quan els dos cables de prova es fan curtcircuit, segons la llei d'Ohm, l'amperímetre es pot polaritzar completament ajustant el reòstat lliscant, és a dir, el punter apunta a l'escala de corrent de polarització total de l'amperímetre, és a dir, el zero- escala ohm. És a dir, quan els dos cables de prova estan curtcircuitat, l'estat indicat pel punter de l'amperímetre hauria de ser un corrent de polarització total i una resistència de zero ohms. En cas contrari, ajusteu el reòstat de manera que el punter de l'amperímetre apunti a l'escala de corrent de polarització total, és a dir, l'escala de zero ohms i s'hagi completat l'ajust de zero ohms.
2. Resistència interna
1) Valor de disseny
Curtcircuita els dos cables de prova de l'ohmetre, és a dir, l'ohmetre està en estat d'ajust zero. D'acord amb la llei d'Ohm, la resistència interna de l'ohmímetre és igual a la relació de la força electromotriu de la font d'alimentació a l'ohmímetre i el corrent de polarització total de l'amperímetre a l'ohmímetre RΩ=ε /IG. Així, després de seleccionar l'amperímetre sensible i la bateria utilitzats per muntar l'ohmetre, es determina la resistència interna de l'ohmetre muntat.
2) Valor real
La resistència interna real de l'ohmímetre es compon de la resistència interna de la font d'alimentació, la resistència interna de l'amperímetre i la resistència del reòstat d'ajust zero en sèrie, i el seu valor de resistència total hauria de ser igual al valor de disseny. RΩ=r més RG més R. Hauríem de triar raonablement la resistència total del reòstat lliscant per complir els requisits del valor de disseny de la resistència interna de l'ohmímetre.
3) valor d'escala
Quan el valor de la resistència de la resistència mesurada és exactament igual a la resistència interna RΩ de l'ohmímetre, la resistència total de tot el circuit de mesura és igual al doble de la resistència interna de l'ohmímetre i el corrent mesurat és la meitat del corrent de polarització total. de l'amperímetre, és a dir, el punter apunta a la placa de l'escala. R mediana? taques. És a dir, l'escala mitjana de l'ohmetre indica el valor de la resistència interna de l'ohmetre R? Taca=RΩ.
3. Error
1) Error d'alimentació
Després d'utilitzar l'ohmetre durant molt de temps, la força electromotriu de la bateria disminueix i la resistència interna augmenta. Tot i que l'amperímetre està totalment esbiaixat quan es realitza un ajust zero d'ohms, aquest canvi fa que el valor de la resistència de lectura sigui més gran que el valor real de la resistència mesurada.
El valor estàndard de disseny de la resistència interna de l'ohmetre està determinat per la força electromotriu de la nova bateria i el corrent de polarització total de l'amperímetre: RΩ=ε/IG; la relació corresponent entre l'escala de resistència i el corrent està determinada pel valor estàndard de la força electromotriu de la nova bateria i la resistència interna de l'ohmímetre: RX *=ε/I-RΩ; quan s'instal·la la bateria antiga, la resistència interna real de l'ohmetre és inferior a la resistència interna estàndard després de l'ajust de zero ohm: RΩ*=ε`/IG; quan s'utilitza la bateria antiga, la força electromotriu de la font d'alimentació i la resistència interna de l'ohmímetre i el El valor real de la resistència mesurada determina el corrent mesurat I=ε`/(RΩ més RX) en el taula, i les quatre fórmules anteriors es resolen simultàniament
RX=εε'RX
Es pot veure que a mesura que la força electromotriu de la font d'alimentació disminueix gradualment, el valor mesurat de la resistència augmenta gradualment en proporció inversa.
Exemple La força electromotriu d'una bateria ohmímetre és 1,5 V. Després d'un ús a llarg termini, la força electromotriu baixa a 1,2 v. Utilitzeu-lo per mesurar una resistència. El valor mesurat és de 500Ω. Quin és el valor real de la resistència?
Solució: Rx=(ε`/ε) RX*=1,2÷1,5×500=400Ω
2) Error de lectura
A causa de la limitada capacitat d'observació dels éssers humans, sempre hi ha errors geomètrics en les lectures. Sigui l'escala actual a la posició real del punter I, i l'escala d'ohms corresponent sigui RΩ, i l'escala actual a la posició del punter observada sigui I`, i l'escala d'ohms corresponent sigui RΩ`. Després per
RX=εI-RΩ i R'X=εI'-RΩ
Obteniu ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI
És a dir, δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
És a dir, δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Es pot veure que la suma dels dos factors del denominador és un nombre determinat, és a dir, l'angle de deflexió màxim, de manera que quan els dos factors del denominador són iguals, l'error màxim de lectura del producte és el més petit.
És a dir, quan θ=Θ2, δ=δmin{=4·ΔθΘ
Per tant, al punt mitjà geomètric de l'arc d'escala, l'error òhmic causat per la paral·laxi geomètrica és el més petit.
S'ha de seleccionar l'engranatge adequat perquè el valor indicat del punter estigui el més proper possible al valor mitjà del panell, de manera que l'error de lectura es minimitzi.
