¿Por qué necesita ajustar la resistencia a cero cuando el ohmímetro cambia de marcha?
1. Principio
Conecte el paquete de baterías, el amperímetro y el reóstato en serie para formar el circuito interno del ohmímetro.
1) Estado de medición
Conecte la resistencia a medir entre los dos cables de prueba del ohmímetro, luego el paquete de baterías, el amperímetro, el reóstato y la resistencia a medir forman un circuito cerrado, la corriente en el circuito cambia con el cambio de la resistencia a medir, y el valor de escala actual del amperímetro se cambia al correspondiente. El valor de escala de la resistencia externa se puede leer directamente desde el ohmímetro para medir el valor de resistencia de la resistencia.
Rx=εI-(r más Rg más R)
Ejemplo Un amperímetro sensible con una corriente de polarización total de IG=100μA y una resistencia interna de Rg=100(Ω), un paquete de baterías con una fuerza electromotriz de ε=1.5V, un resistencia interna de r=0.1(Ω), y un reóstato con una resistencia total de R=I8KΩ Conéctelos en serie y ajuste el reóstato a R=14.9 (KΩ) , es decir, montar en un ohmímetro. El valor de resistencia a medir correspondiente a cada valor de corriente se calcula a partir de la fórmula anterior como se muestra en la tabla:
Marque el valor de resistencia correspondiente que se medirá en cada escala actual en el dial y luego lea el valor de resistencia que se medirá directamente.
2) Estado de ajuste cero
①Ajuste cero mecánico
Cuando las dos puntas de prueba están separadas, es decir, cuando la resistencia a medir es infinita, la intensidad de corriente en este momento es cero según la ley de Ohm. Es decir, cuando se separan los dos cables de prueba, el estado indicado por la aguja del medidor debe ser cero corriente e infinitos ohmios. Sin embargo, debido a varias razones, cuando se separan los dos cables de prueba, el puntero del amperímetro a veces no apunta a la escala de corriente cero, lo que requiere un ajuste mecánico del cero. Gire el tornillo mecánico de ajuste cero con un destornillador para hacer girar el puntero, de modo que el puntero apunte a la escala infinita de ohmios.
② Ajuste cero de ohmios
Cuando los dos cables de prueba están en cortocircuito, de acuerdo con la ley de Ohm, el amperímetro puede polarizarse por completo ajustando el reóstato deslizante, es decir, el indicador apunta a la escala de corriente de polarización completa del amperímetro, es decir, la corriente cero. escala de ohmios Es decir, cuando los dos cables de prueba están en cortocircuito, el estado indicado por el puntero del amperímetro debe ser la corriente de polarización total y la resistencia de cero ohmios. De lo contrario, ajuste el reóstato de modo que la aguja del amperímetro apunte a la escala de corriente de polarización completa, es decir, la escala de cero ohmios, y se complete el ajuste de cero ohmios.
2. Resistencia interna
1) valor de diseño
Cortocircuite los dos cables de prueba del ohmímetro, es decir, el ohmímetro está en el estado de ajuste a cero. De acuerdo con la ley de Ohm, la resistencia interna del ohmímetro es igual a la relación entre la fuerza electromotriz de la fuente de alimentación en el ohmímetro y la corriente de polarización total del amperímetro en el ohmímetro RΩ=ε /IG. Entonces, después de seleccionar el amperímetro sensible y la batería utilizados para ensamblar el ohmímetro, se determina la resistencia interna del ohmímetro ensamblado.
2) Valor real
La resistencia interna real del ohmímetro se compone de la resistencia interna de la fuente de alimentación, la resistencia interna del amperímetro y la resistencia del reóstato de ajuste cero en serie, y su valor de resistencia total debe ser igual al valor de diseño. RΩ=r más RG más R. Debemos elegir la resistencia total del reóstato deslizante razonablemente para cumplir con los requisitos del valor de diseño de la resistencia interna del ohmímetro.
3) valor de escala
Cuando el valor de resistencia de la resistencia medida es exactamente igual a la resistencia interna RΩ del ohmímetro, la resistencia total de todo el circuito de medición es igual al doble de la resistencia interna del ohmímetro, y la corriente medida es la mitad de la corriente de polarización completa del amperímetro, es decir, los puntos del puntero en la placa de la escala. ¿R mediana? manchas Es decir, la escala mediana del ohmímetro indica el valor de la resistencia interna del ohmímetro R? Mancha=RΩ.
3. error
1) Error de fuente de alimentación
Después de que el ohmímetro se usa durante mucho tiempo, la fuerza electromotriz de la batería disminuye y la resistencia interna aumenta. Aunque el amperímetro está totalmente polarizado cuando se realiza el ajuste del cero de ohmios, este cambio hace que el valor de la resistencia de lectura sea mayor que el valor real de la resistencia medida.
El valor estándar de diseño de la resistencia interna del ohmímetro está determinado por la fuerza electromotriz de la batería nueva y la corriente de polarización completa del amperímetro: RΩ=ε/IG; la relación correspondiente entre la escala de resistencia y la corriente está determinada por el valor estándar de la fuerza electromotriz de la batería nueva y la resistencia interna del ohmímetro: RX *=ε/I-RΩ; cuando se instala la batería vieja, la resistencia interna real del ohmímetro es menor que la resistencia interna estándar después del ajuste de cero ohmios: RΩ*=ε`/IG; cuando se usa la batería vieja, la fuerza electromotriz de la fuente de alimentación y la resistencia interna del ohmímetro y el El valor real de la resistencia medida determina la corriente medida I=ε`/(RΩ más RX) en el tabla, y las cuatro fórmulas anteriores se resuelven simultáneamente
RX=εε'RX
Se puede observar que a medida que disminuye gradualmente la fuerza electromotriz de la fuente de alimentación, el valor medido de la resistencia aumenta gradualmente en proporción inversa.
Ejemplo La fuerza electromotriz de una batería de óhmetro es de 1,5v. Después de un uso prolongado, la fuerza electromotriz cae a 1,2v. Úselo para medir una resistencia. El valor medido es 500Ω. ¿Cuál es el valor real de la resistencia?
Solución: Rx=(ε`/ε) RX*=1.2÷1.5×500=400Ω
2) error de lectura
Debido a la limitada capacidad de observación de los seres humanos, siempre hay errores geométricos en las lecturas. Sea I la escala de corriente en la posición real del puntero, RΩ la escala de ohmios correspondiente, I` sea la escala de corriente en la posición del puntero observada y RΩ` la escala de ohmios correspondiente. Entonces por
RX=εI-RΩ y R'X=εI'-RΩ
Obtener ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI
Es decir, δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
Es decir, δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Se puede observar que la suma de los dos factores del denominador es un número determinado, es decir, el ángulo máximo de deflexión, por lo que cuando los dos factores del denominador son iguales, el error máximo de lectura del producto es el menor.
Es decir, cuando θ=Θ2, δ=δmin=4·ΔθΘ
Por lo tanto, en el punto medio geométrico del arco de escala, el error óhmico causado por la paralaje geométrica es el más pequeño.
Se debe seleccionar la marcha adecuada para que el valor indicado del puntero sea lo más cercano posible al valor medio en el panel, de modo que se minimice el error de lectura.
