Warum müssen Sie den Widerstand auf Null einstellen, wenn das Ohmmeter schaltet?
1. Prinzip
Verbinden Sie den Akkupack, das Amperemeter und den Rheostat in Reihe, um den internen Schaltkreis des Ohmmeters zu bilden.
1) Messzustand
Schließen Sie den zu messenden Widerstand zwischen die beiden Messleitungen des Ohmmeters an, dann bilden Akkupack, Amperemeter, Rheostat und der zu messende Widerstand einen geschlossenen Stromkreis, der Strom im Stromkreis ändert sich mit der Änderung des zu messenden Widerstands, und der aktuelle Skalenwert des Amperemeters wird auf den entsprechenden geändert. Der Skalenwert des externen Widerstands kann direkt vom Ohmmeter abgelesen werden, um den Widerstandswert des Widerstands zu messen.
Rx=εI-(r plus Rg plus R)
Beispiel Ein empfindliches Amperemeter mit einem vollen Ruhestrom von IG=100μA und einem Innenwiderstand von Rg=100(Ω), ein Akkupack mit einer elektromotorischen Kraft von ε=1,5V, an Innenwiderstand von r=0,1(Ω) und einen Regelwiderstand mit einem Gesamtwiderstand von R=I8KΩ Verbinden Sie sie in Reihe und stellen Sie den Regelwiderstand auf R=14,9 (KΩ) ein , das heißt, zu einem Ohmmeter zusammenbauen. Der zu jedem Stromwert korrespondierende zu messende Widerstandswert errechnet sich aus obiger Formel wie in der Tabelle dargestellt:
Markieren Sie den entsprechenden zu messenden Widerstandswert bei jeder Stromskala auf der Skala und lesen Sie dann den zu messenden Widerstandswert direkt ab.
2) Nullabgleichzustand
①Mechanischer Nullabgleich
Wenn die beiden Messleitungen getrennt werden, dh wenn der zu messende Widerstand unendlich ist, ist die Stromstärke zu diesem Zeitpunkt gemäß dem Ohmschen Gesetz Null. Das heißt, wenn die beiden Messleitungen getrennt werden, sollte der vom Zeiger des Messgeräts angezeigte Zustand null Strom und unendlich Ohm sein. Aus verschiedenen Gründen zeigt der Zeiger des Amperemeters beim Trennen der beiden Messleitungen jedoch manchmal nicht auf die Nullstromskala, was eine mechanische Nulleinstellung erfordert. Drehen Sie die mechanische Nullstellschraube mit einem Schraubendreher, um den Zeiger zu drehen, sodass der Zeiger auf die unendliche Ohm-Skala zeigt.
② Ohm-Nulleinstellung
Wenn die beiden Messleitungen kurzgeschlossen sind, kann das Amperemeter gemäß dem Ohmschen Gesetz durch Einstellen des Schiebereglers vollständig vorgespannt werden, d. h. der Zeiger zeigt auf die volle Vorspannungsstromskala des Amperemeters, d. Ohm-Skala. Das heißt, wenn die beiden Messleitungen kurzgeschlossen sind, sollte der vom Zeiger des Amperemeters angezeigte Zustand der volle Vorspannungsstrom und der Null-Ohm-Widerstand sein. Stellen Sie andernfalls den Rheostat so ein, dass der Zeiger des Amperemeters auf die volle Vorstromskala zeigt, dh die Null-Ohm-Skala, und die Null-Ohm-Einstellung ist abgeschlossen.
2. Innenwiderstand
1) Designwert
Schließen Sie die beiden Messleitungen des Ohmmeters kurz, d. h. das Ohmmeter befindet sich im Zustand der Nulleinstellung. Nach dem Ohmschen Gesetz ist der Innenwiderstand des Ohmmeters gleich dem Verhältnis der elektromotorischen Kraft der Stromversorgung im Ohmmeter zum vollen Vorspannungsstrom des Amperemeters im Ohmmeter RΩ=ε /IG. Nachdem das empfindliche Amperemeter und die Batterie, die zum Zusammenbau des Ohmmeters verwendet werden, ausgewählt sind, wird der Innenwiderstand des zusammengebauten Ohmmeters bestimmt.
2) Tatsächlicher Wert
Der tatsächliche Innenwiderstand des Ohmmeters setzt sich aus dem Innenwiderstand der Stromversorgung, dem Innenwiderstand des Amperemeters und dem Widerstand des nullstellenden Rheostats in Reihe zusammen, und sein Gesamtwiderstandswert sollte gleich dem Auslegungswert sein. RΩ=r plus RG plus R. Wir sollten den Gesamtwiderstand des Gleitwiderstands angemessen wählen, um die Anforderungen des Auslegungswerts des Innenwiderstands des Ohmmeters zu erfüllen.
3) Skalenwert
Wenn der Widerstandswert des gemessenen Widerstands genau gleich dem Innenwiderstand RΩ des Ohmmeters ist, ist der Gesamtwiderstand des gesamten Messkreises gleich dem Doppelten des Innenwiderstands des Ohmmeters und der gemessene Strom ist die Hälfte des vollen Bias-Stroms des Amperemeters, d. h. die Zeiger zeigen auf die Skalenplatte. Mittleres R? Flecken. Das heißt, die mittlere Skala des Ohmmeters gibt den Innenwiderstandswert des Ohmmeters R&ohgr; Färbe=RΩ.
3. Fehler
1) Stromversorgungsfehler
Nachdem das Ohmmeter längere Zeit verwendet wurde, nimmt die elektromotorische Kraft der Batterie ab und der Innenwiderstand steigt an. Obwohl das Amperemeter bei der Durchführung der Ohm-Nulleinstellung vollständig vorgespannt ist, macht diese Änderung den abgelesenen Widerstandswert größer als den tatsächlichen Wert des gemessenen Widerstands.
Der Auslegungsstandardwert des Innenwiderstands des Ohmmeters wird durch die elektromotorische Kraft der neuen Batterie und den vollen Ruhestrom des Amperemeters bestimmt: RΩ=ε/IG; der entsprechende Zusammenhang zwischen der Widerstandsskala und dem Strom ergibt sich aus dem Richtwert der elektromotorischen Kraft der neuen Batterie und dem Innenwiderstand des Ohmmeters: RX *=ε/I-RΩ; wenn die alte Batterie eingebaut ist, ist der tatsächliche Innenwiderstand des Ohmmeters kleiner als der Standard-Innenwiderstand nach dem Ohm-Nullabgleich: RΩ*=ε`/IG; wenn die alte Batterie verwendet wird, die elektromotorische Kraft des Netzteils und der Innenwiderstand des Ohmmeters und der tatsächliche Wert des gemessenen Widerstands bestimmt den gemessenen Strom I=ε`/(RΩ plus RX) in der Tabelle, und die obigen vier Formeln werden gleichzeitig gelöst
RX=εε'RX
Es ist ersichtlich, dass, wenn die elektromotorische Kraft der Stromversorgung allmählich abnimmt, der gemessene Wert des Widerstands allmählich umgekehrt proportional zunimmt.
Beispiel Die elektromotorische Kraft einer Ohmmeterbatterie beträgt 1,5 V. Nach längerem Gebrauch sinkt die elektromotorische Kraft auf 1,2 V. Verwenden Sie es, um einen Widerstand zu messen. Der gemessene Wert beträgt 500Ω. Was ist der tatsächliche Wert des Widerstands?
Lösung: Rx=(ε`/ε) RX*=1.2÷1.5×500=400Ω
2) Lesefehler
Aufgrund der eingeschränkten Beobachtungsfähigkeit des Menschen kommt es immer wieder zu geometrischen Fehlern in den Messwerten. Die Stromskala an der tatsächlichen Position des Zeigers sei I, und die entsprechende Ohm-Skala sei RΩ, und die Stromskala an der beobachteten Zeigerposition sei I`, und die entsprechende Ohm-Skala sei RΩ`. Dann vorbei
RX=εI-RΩ und R'X=εI'-RΩ
Erhalten Sie ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI
Das heißt, δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
Das heißt, δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Es ist ersichtlich, dass die Summe der zwei Faktoren des Nenners eine bestimmte Zahl ist, d. h. der maximale Ablenkwinkel, so dass, wenn die zwei Faktoren des Nenners gleich sind, der maximale Produktablesefehler am kleinsten ist.
Das heißt, wenn θ=Θ2, δ=δmin=4·ΔθΘ
Daher ist am geometrischen Mittelpunkt des Skalenbogens der durch die geometrische Parallaxe verursachte ohmsche Fehler am kleinsten.
Der passende Gang sollte so gewählt werden, dass der angezeigte Wert des Zeigers möglichst nahe am Mittelwert auf dem Panel liegt, damit der Ablesefehler minimiert wird.
