Мерни и тест кола; Основно познавање на електроника

Мерење на напон¶

Уреди за мерење на напон ("волтметри") се користат за мерење на напон; овие се достапни и во аналогни и во дигитални дизајни. Обичните мултиметри може да се користат и како уреди за мерење на напон со поставување на вртливиот прекинувач на еднонасочен напон или наизменичен напон како што се бара.

Ако контактирате две приклучоци на компонента со двете испитни сонди во вклучено коло, внатрешниот отпор на волтметарот и компонентата формираат паралелно поврзување на два отпорници. Двата напони применети на волтметарот и компонентата се исти во овој случај.

Коло за мерење на напон со употреба на волтметар.

Грешката во мерењето што произлегува од мерењето е помала, толку е поголем внатрешниот отпор на волтметарот; Според тоа, волтмерите секогаш имаат многу голем електричен отпор.

Со аналогни волтметри, опсегот на мерење е во принцип ограничен со крајот на скалата; Ако се примени повисок напон на мерниот уред, од една страна покажувачот на мерниот уред не може повеќе да се одврати, а од друга страна мерниот уред може дури и да се оштети. Со цел да се прошири опсегот на мерење нагоре, мора да се користи соодветно коло за да се осигура дека само дел од напонот што се мери се применува на волтметарот.

Ова може да се постигне со комбинирање на волтметарот со сериски отпорник. Ако волтметар со мерен опсег од, на пример, има внатрешен отпор од, сериски отпорник со големина има ефект да падне само напонот на волтметарот. Опсегот на мерење се зголемува со факторот, така што напоните до сега можат да се мерат со волтметарот.

Едвај постојат горни граници на проширување на опсегот на мерење. Ако серискиот отпорник има вредност во примерот погоре, тогаш вкупниот отпор е, и само присутниот напон паѓа на волтметарот. Соодветно, може да се измери напон кој е неколку пати поголем, т.е. максимум.

Со дигитални уреди за мерење, мерењето се врши по електронски пат и се прикажува дигитално на дисплејот. Проблемот со грешките во мерењето и принципот на проширување на мерниот опсег се идентични за аналогните и дигиталните мерни уреди.

Тековно мерење

Уреди за мерење на струја ("амперметри") се користат за мерење на струјата; овие се исто така достапни и во аналогни и во дигитални дизајни. Обичните мултиметри може да се користат и како уреди за мерење на струја со поставување на вртливиот прекинувач на мерење на струјата.

За да се измери струјата, амперметарот мора да биде поврзан во серија со компонентата што треба да се измери. [1] Во овој случај, внатрешниот отпор на амперметарот и компонентата формираат сериско поврзување на два отпорници. Истата струја мора да тече низ амперметарот и компонентата.

Коло за мерење на струи со употреба на амперметр.

Грешката во мерењето што произлегува од мерењето е помала, толку е помал внатрешниот отпор на амперметарот; Амперметрите секогаш имаат многу низок електричен отпор.

Со аналогни амперметри, опсегот на мерење е исто така ограничен со крајот на скалата; Ако низ мерниот уред тече поголема струја, тогаш повторно покажувачот на мерниот уред не може да се одврати понатаму или дури и мерниот уред може да се оштети. Со цел да се прошири мерниот опсег нагоре, исто така, мора да се постигне во овој случај само дел од мерената струја да тече низ амперметарот.

Ова е можно ако амперметарот е комбиниран со отпорник поврзан паралелно. Ако амперметр со мерен опсег од, на пример, има внатрешен отпор од, отпорник поврзан паралелно, исто така, има ефект само половина од струјата да тече низ амперметарот. Опсегот на мерење се проширува со факторот така што амперметарот сега може да ги мери струите до.

Едвај има горни граници на проширување на мерниот опсег на амперметри. Паралелните отпорници обично се веќе вградени во амперметарот и може да се вклучат со помош на ротирачки прекинувач.

Мерење на отпор¶

Големината на отпорник може да се одреди според законот на Ом ако се знае каков напон се применува на отпорникот и каков интензитет на струјата тече низ отпорникот.

Коло за мерење на отпор со употреба на волтметар и амперметр.

Одредувањето на отпорноста на компонентата со користење на овој метод бара мерење на струја и напон. Како што е наведено на сликата погоре, во основа постојат две можности: Во варијантата, волтметарот покажува премногу висока вредност („коло на грешка во напон“), бидејќи дел од напонот што се применува на волтметарот паѓа при внатрешен отпор на амперметарот. Во варијантата, амперметарот покажува премногу висока вредност ("струјно коло за грешка"), бидејќи дел од струјата што тече низ амперметарот потоа тече низ волтметарот.

Отпорот на компонента може да се одреди и со само еден уред за мерење, под услов да е познат применетиот напон. Таквото мерење претпоставува дека компонентата што треба да се измери е отстранета или барем колото што ја опкружува компонентата не е затворено. Мерниот уред, обично мултиметар, тогаш може самиот да служи како извор на напон со позната вредност на напонот, под услов да е инсталирана батерија во неа. Така, мерењето на отпорот одговара на мерење на јачината на струјата, но со соодветно прилагодена скала.

Мерниот мост Витстоун

Друга опција за мерење на отпорноста е да се користи „мерен мост за пченица“ именуван по Чарлс Витстоун. Ова е структурирано како што следува:

Коло на мост од Wheatstone за мерење на отпорност со помош на амперметр.

Отпорот што треба да се измери е поврзан во серија со познат отпор.
Во исто време, прицврстен е прилагодлив отпорник (потенциометар) со колектор на подвижна струја; Ова го дели вкупниот отпор на потенциометарот на два парцијални отпори (лежат во серија едни со други), при што односот на овие две отпори може да се постави преку позицијата на тековниот колектор.
Инсталиран е чувствителен амперметр помеѓу струјниот колектор и двата отпорници.

За да се измери отпорноста со користење на овој метод, струјниот колектор се турка напред-назад додека амперметарот повеќе не покажува проток на струја. Во оваа позиција, напонот на мерниот мост Wheatstone е поделен во рамките на двете струјни гранки (и или и во ист сооднос. Во овој случај, важи следново:

Бидејќи е познато и односот на до може да се избрише со помош на скала на потенциометарот, посакуваниот отпор може да се одреди директно со помош на горенаведениот сооднос на отпор:

Бидејќи потенциометарот на крајот се состои од жица за отпор намотана во долга серпентина и отпорот на хомоген проводник е директно пропорционален на неговата должина, нумеричкиот однос на отпорите е идентичен со односот на двете должини на серпентина лево и десно од пантографот. Едноставна милиметарска скала е доволна како скала на потенциометарот.