Měření odporů

Měření odporů je poměrně častá záležitost i pro bastlíře, s moderními multimetry je to velmi jednoduché a pokud jste na měřáku moc nešetřili i pro většinu případů dostatečně přesné. V tomto článku bych chtěl nastínit možnosti, jak odpor měřit a trochu více je teoreticky rozebrat.

Při volbě vhodné měřící metody musíme vzít do úvahy, jak moc přesnou hodnotu odporu potřebujeme znát a v jakém rozmezí odporů se budeme pohybovat. Odpory běžně dělíme na tři skupiny:

  1. Malé odpory, tzn. < 1 Ω
  2. Střední odpory, tzn. 1 Ω – 1 MΩ
  3. Velké odpory, tzn. > 1 MΩ

Ohmova metoda

Je založena na Ohmovu zákonu. Měření lze provést dvěma způsoby, viz. obr. 1.

Ohmova metoda měření odporu - možné varianty zapojení

V případě zapojení VA odpovídá proud procházející ampérmetrem proudu, který prochází odporem, napětí ale odpovídá součtu napětí na měřeném odporu a ampérmetru. Hodnotu měřeného odporu získáme ze vztahu:

VA-rovnice

kde RX je měřený odpor, UV údaj z voltmetru, IA údaj z ampérmetru a RA je vnitřní odpor ampérmetru. Toto uspořádání je vhodné pro měření odporů výrazně větších než je odpor ampérmetru.

V případě AV metody je situace odlišná, ampérmetr měří celkový proud a voltmetr ukazuje napětí na měřeném odporu. Hodnota měřeného odporu je pak dána vztahem:

AV-rovnice

kde RX je měřený odpor, UV údaj z voltmetru, IA údaj z ampérmetru a RV je vnitřní odpor voltmetru. Toto uspořádání je vhodné pro měření odporů výrazně menších než je odpor voltmetru.

Měření odporu voltmetrem

Potřebujeme voltmetr se známým vnitřním odporem. Měření probíhá ve dvou krocích, nejprve změříme napětí zdroje, pak do obvodu zapojíme odpor a změříme znovu napětí.

Měření odporu voltmetrem

Hodnotu měřeného odporu spočítáme pomocí vzorce:

odporVoltmetr

kde RV je odpor voltmetru, U napětí zdroje a UV napětí obvodu s odporem. Tato metoda je vhodná pro měření odporů řádově srovnatelných s vnitřním odporem použitého voltmetru.

Pomocí odporové dekády

odporova-dekada

 

 

 

 

Odporová dekáda je zařízení, které umožňuje nastavit odpor kombinací přepínačů. Měření provádíme tak, že zapojíme do obvodu měřený odpor, odečtame napětí nebo proud (podle typu zapojení), místo odporu zapojíme dekádu a měníme hodnotu odporu tak dlouho, až získáme stejnou výchylku na měřáku. Přesnost této metody je dána hlavně vlastnostmi odporové dekády.

Pomocí operačního zesilovače

Pomocí operačního zesilovače lze snadno realizovat převodník odpor-napětí. Měřený odpor zapojíme do zpětné vazby OZ.

Měření odporu pomocí OZ

Pro zjištění velikosti odporu potřebujeme znát přesné napětí zdroje (U0) a hodnotu referenčního odporu (RRef).

odporOZ

 

 

 

Leave a Reply