Как измерить большое сопротивление

Способ измерения высокоомных резисторов

Самые распространённые и доступные цифровые мультиметры серий М-83х, DT-83х (и аналогичные), как правило, имеют наибольший предел измерения сопротивления резисторов — 2 МОм. Это вызывает трудности при необходимости измерить резистор большего номинала. Некоторые цифровые мультиметры, например AM-1097 [1], позволяют измерять сопротивление резисторов до 500 МОм, однако они недёшевы. Изготовление специального измерительного прибора, например описанного в [2], может оказаться необоснованным, к тому же у него время установления показаний на диапазоне 2 ГОм достигает 20 с, что неудобно.

Рис. Схема измерения

Для определения сопротивления резисторов номиналом более 2 МОм можно использовать внешний источник напряжения, а мультиметр применить как измеритель малого тока [3]. Схема измерения показана на рисунке. GB1 — батарея типоразмера 6F22 («Крона» или «Корунд») напряжением 9 В. Через измеряемое сопротивление R_x и входное сопротивление R_вх мультиметра, включённого в режиме измерения напряжения, протекает ток I_вх. На дисплее вольтметра в этом случае будет индицироваться напряжение U_и, значение которого зависит от этого тока. Зная напряжение батареи U₆, можно рассчитать суммарное сопротивление R_c = R_x + R_вх = U_б / I_вх и вычесть из него известное входное сопротивление мультиметра R_x = R_c — R_вх.

Для мультиметров серий М-83х, DT-83х с входным сопротивлением 1 МОм соответствие измеряемого напряжения и тока 1 мВ → 1 нА. На пределе измерения напряжения «200m» (200 мВ) разрешение — 0,1 нА, на пределе «2000m» (2000 мВ) разрешение — 1 нА, на пределе «20» (20 В) разрешение — 10 нА. Для мультиметров с входным напряжением 10 МОм ток будет в десять раз меньше.

Предварительно надо другим мультиметром измерить входное сопротивление измерительного мультиметра на всех пределах измерения и использовать получившийся результат при проведении расчётов. Для повышения точности их желательно проводить на многоразрядном калькуляторе. Перед каждым измерением надо максимально точно измерить напряжение батареи.

Например, при проведении измерений показания мультиметра серии М-83х — 2,54 В. В условных единицах это — 254, умножив их на 10 нА, получим 2540 нА = 2,54 мкА. Напряжение батареи — 9,77 В. Суммарное напряжение R_с = U_б / I_вх = 9,77/(2,54·10 -6 ) = 3,846 МОм. В результате найдём сопротивление неизвестного резистора R_x = R_c — R_вх= 3,846 — 1 = 2,846 МОм. Чтобы не перегружать вход мультиметра, измерение надо начинать с большего предела. Например, для батареи напряжением 9 В этот предел — 20 В, затем по мере необходимости переключают мультиметр на меньшие пределы. Если на дисплее мультиметра индицируются нули, это значит, что резистор неисправен, предел измерения слишком высок либо измерительная цепь неисправна.

Наибольшее измеряемое сопротивление зависит от разрядности индикатора мультиметра и его разрешающей способности. Так, например, с помощью мультиметра серии М-83х с входным сопротивлением 1 МОм на пределе 200 мВ, разрешении 0,1 мВ и напряжении батареи 9 В максимальное значение сопротивления — 90 ГОм. Однако погрешность при этом будет велика. Для мультиметров с входным напряжением 10 МОм максимальное значение сопротивления будет в десять раз больше.

Для подключения батареи использована колодка от аналогичной неисправной батареи, а для подключения резисторов — изолированные провода с изолированными зажимами «крокодил». При измерении не следует касаться элементов измерительной цепи. Следует также помнить, что за счёт большого сопротивления измерительная цепь чувствительна к наводкам.

Увеличить максимальное измеряемое сопротивление в 1000 раз можно, если применить приставку для мультиметра [4], которая представляет собой буферный каскад на специализированном ОУ. У этой приставки минимальное входное сопротивление — 230 МОм.

1. Цифровые мультиметры. — Радио, 2008, № 9, с. 1.

2. Бирюкове. Простой цифровой мегомметр. — Радио, 1996, № 7, с. 32, 33.

3. Нюбин В. Измерение малого тока цифровым мультиметром. — Радио, 2010, № 9, с. 49, 50.

4. Гаврилов А. Приставка для увеличения входного сопротивления мультиметра. — Радио, 2018, № 3, с. 27.

Автор: Е. Паньков, г. Пермь

Измерение сопротивления постоянному току

Основными методами измерения сопротивления постоянному току являются: косвенный метод; метод непосредственной оценки и мостовой метод.
Выбор метода измерений зависит от ожидаемого значения измеряемого сопротивления и требуемой точности.
Наиболее универсальным из косвенных методов является метод амперметра-вольтметра.
Метод амперметра-вольтметра. Основан на измерении тока, протекающего через измеряемое сопротивление и падения напряжения на нем. Применяют две схемы измерения: измерение больших сопротивлений (рис. 1.9,а) и измерение малых сопротивлений (рис. 1.9,б). По результатам измерения тока и напряжения определяют искомое сопротивление.
Для схемы рис. 1.9,а искомое сопротивление и относительная методическая погрешность измерения определяются

где Rx — измеряемое сопротивление; Rа — сопротивление амперметра.
Для схемы рис. 1.9,6 искомое сопротивление и относительная методическая погрешность измерения определяются

где Rв -сопротивление вольтметра.
Из определения относительных методических погрешностей следует, что измерение по схеме рис. 1.9,а обеспечивает меньшую погрешность при измерении больших сопротивлений, а измерение по схеме рис. 1.9,6 — при измерении малых сопротивлений.
Погрешность измерения по данному методу рассчитывается по выражению

где γ_в, γ_a, — классы точности вольтметра и амперметра;
U_п, I _п пределы измерения вольтметра и амперметра.
Используемые при измерении приборы должны иметь класс точности не более 0,2. Вольтметр подключают непосредственно к измеряемому сопротивлению. Ток при измерении должен быть таким, чтобы показания отсчитывались по второй половине шкалы. В соответствии с этим выбирается и шунт, применяемый для возможности измерения тока прибором класса 0,2. Во избежании нагрева сопротивления и, соответственно, снижения точности измерений, ток в схеме измерения не должен превышать 20% номинального.

Рис. 1.9. Схема измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений методом амперметра-вольтметра.
Рекомендуется проводить 3 — 5 измерений при различных значениях тока. За результат, в данном случае, принимается среднее значение измеренных сопротивлений.
При измерениях сопротивления в цепях, обладающих большой индуктивностью, вольтметр следует подключать после того как ток в цепи установится, а отключать до разрыва цепи тока. Это необходимо делать для того, чтобы исключить возможность повреждения вольтметра от ЭДС самоиндукции цепи измерения.

MRU-200 Измеритель параметров заземляющих устройств

измерение сопротивления проводников присоединения к земле и выравнивания потенциалов (металлосвязь) (2p);
измерение сопротивления заземляющих устройств по трёхполюсной схеме (3p);
измерение сопротивления заземляющих устройств по четырехполюсной схеме (4p);
измерение сопротивления многократных заземляющих устройств без разрыва цепи заземлителей (с применением токоизмерительных клещей);
измерение сопротивления заземляющих устройств методом двух клещей;
измерение сопротивления молниезащит (громоотводов) по четырехполюсной схеме импульсным методом;
измерение переменного тока (ток утечки);
измерение удельного сопротивления грунта методом Веннера с возможностью выбора расстояния между измерительными электродами; высокая помехоустойчивость;

Метод непосредственной оценки. Предполагает измерение сопротивления постоянному току с помощью омметра. Измерения омметром дают существенные неточности. По этой причине данный метод используют для приближенных предварительных измерений сопротивлений и для проверки цепей коммутации. На практике применяют омметры типа М57Д, М4125, Ф410 и др. Диапазон измеряемых сопротивлений данных приборов лежит в пределах от 0,1 Ом до 1000 кОм.
Для измерения малых сопротивлений, например сопротивление паек якорных обмоток машин постоянного тока, применяют микроомметры типа М246. Это приборы логометрического типа с оптическим указателем, снабженные специальными самозачищающими щупами.
Также для измерения малых сопротивлений, например переходных сопротивлений контактов выключателей, нашли применение контактомеры. Контактомеры Мосэнерго имеют пределы измерения 0 — 50000 мкОм с погрешностью менее 1,5%. Контактомеры КМС-68, КМС-63 позволяют производить измерения в пределах 500-2500 мкОм с погрешностью менее 5%.
Для измерения сопротивления обмоток силовых трансформаторов, генераторов с достаточно большой точностью применяют потенциометры постоянного тока типа ПП-63, КП-59. Данные приборы используют принцип компенсационного измерения, т. е. падение напряжения на измеряемом сопротивлении уравновешивается известным падением напряжения.

Мостовой метод. Применяют две схемы измерения — схема одинарного моста и схема двойного моста. Соответствующие схемы измерения представлены на рис. 1.10.
Для измерения сопротивлений в диапазоне от 1 Ом до 1 МОм применяют одинарные мосты постоянного тока типа ММВ, Р333, МО-62 и др. Погрешность измерений данными мостами достигает 15% (мост ММВ). В одинарных мостах результат измерения учитывает сопротивление соединительных проводов между мостом и измеряемым сопротивлением. Поэтому сопротивления меньше 1 Ом такими мостами измерить нельзя из-за существенной погрешности. Исключение составляет мост P333, с помощью которого можно производить измерение больших сопротивлений по двухзажимной схеме и малых сопротивлений (до 5 10 Ом) по четырехзажимной схеме. В последней почти исключается влияние сопротивления соединительных проводов, т. к. два из них входят в цепь гальванометра, а два других — в цепь сопротивления плеч моста, имеющих сравнительно большие сопротивления.

Рис. 1.10. Схемы измерительных мостов.
а — одинарного моста; б — двойного моста.
Плечи одинарных мостов выполняют из магазинов сопротивлений, а в ряде случаев (например, мост ММВ) плечи R2, R3 могут быть выполнены из калиброванной проволоки (реохорда), по которой перемещается движок, соединенный с гальванометром. Условие равновесия моста определяется выражением Rх = R3•(R1/R2). С помощью R1 устанавливают отношение R1/R2, обычно кратное 10, а с помощью R3 уравновешивают мост. В мостах с реохордом уравновешивания достигается плавным изменением отношения R3/R2 при фиксированных значениях R1.
В двойных мостах сопротивления соединительных проводов при измерениях неучитываются, что представляет возможность измерять сопротивления до 10-6 Ом. На практике применяют одинарно-двойные мосты типа P329, P3009, МОД-61 и др. с диапазоном измерений от 10-8 Ом до 104 МОм с погрешностью измерения 0,01 — 2%.
В этих мостах равновесие достигается изменением сопротивлений R1, R2, R3 и R4. При этом достигается равенства R1 = R3 и R2 = R4. Условие равновесия моста определяется выражением Rх= RN•(R1/R2). Здесь сопротивление RN — образцовое сопротивление, составная часть моста. К измеряемому сопротивлению Rх подсоединяют четыре провода: провод 2 — продолжение цепи питания моста, его сопротивление не отражается на точности измерений; провода 3 и 4 включены последовательно с сопротивлениями R1 и R2 величиной больше 10 Ом, так что их влияние ограничено; провод 1 является составной частью моста и его следует выбирать как можно короче и толще.
При измерениях сопротивления в цепях, обладающих большой индуктивностью, во избежание ошибок и для предотвращения повреждений гальванометра необходимо производить измерения при установившемся токе, а отключение — до разрыва цепи тока.
Измерение сопротивления постоянному току независимо от метода измерения производят при установившемся тепловом режиме, при котором температура окружающей среды отличается от температуры измеряемого объекта не более чем на ±3°С. Для перевода измеренного сопротивления к другой температуре (например, с целью сравнения, к 15°С) применяют формулы пересчета.

На методе амперметра-вольтметра основаны измерения приборами СОНЭЛ. Измерение больших сопротивлений — это измерители сопротивления электроизоляции серии MIC , малых сопротивлений — это микроомметры MMR-600, MMR-610 и др.. Измерители MMR оснащены источниками стабилизированого тока, аналогово-цифровыми преобразователями, токовыми и потенциальными разъемами подключения, переключателем направления тока для исключения погрешностей измерения в случаях с термо-ЭДС, управление от микроконтроллера, цифровая индикация результатов, связь с компьютером.
Погрешность измерения — 0,25 % с разрешением от 0,1 мкОм (MMR-610).

Измерение сопротивления

1. Выключите питание цепи. Если в цепи есть конденсатор, перед измерением сопротивления разрядите конденсатор.

2. Переведите регулятор в положение Ω (сопротивление или омы); эта функция на регуляторе часто совмещена с одним или несколькими режимами проверки/измерений (проводимость, емкость или диод; см. рисунок ниже).

Примечания. На экране должен отобразиться символ OL Ω. Почему? В режиме измерения сопротивления цифровой мультиметр (DMM) автоматически начинает измерение сопротивления еще до подключения измерительных проводов к компоненту. Символ MΩ отображается на экране из-за очень высокого сопротивления разомкнутых (неподсоединенных) измерительных проводов. Когда провода подсоединены к компоненту, цифровой мультиметр автоматически переходит в режим автоматического выбора диапазона для настройки оптимального диапазона. Для выбора диапазона вручную необходимо нажать кнопку Range (Диапазон).

Наиболее точные результаты можно получить в том случае, если проверяемый компонент отсоединен от цепи. Если компонент остается в цепи, на показания могут влиять другие компоненты, подключенные параллельно проверяемому компоненту.

Примечание. Используйте кнопку Range (Диапазон) для выбора диапазона измерения.

3. Сначала вставьте черный измерительный провод в разъем COM.

4. Затем вставьте красный провод в разъем V Ω. По завершении измерения отсоедините провода в обратном порядке: сначала красный, затем черный.

5. Подсоедините измерительные провода к проверяемому компоненту. Проверьте качество контакта между измерительными проводами и цепью.

Совет. Для измерения очень низкого сопротивления используйте режим относительных измерений (REL; см. пункт 11). Он также называется режимом обнуления или режимом дельта (Ω). В этом режиме сопротивление измерительного провода (обычно от 0,2 Ом до 0,5 Ом) автоматически вычитается из полученного результата. В идеале, если измерительные провода соприкасаются (замкнуты между собой), на экране должно отобразиться 0 Ω.

Другие обстоятельства, которые могут повлиять на показания сопротивления: Посторонние вещества (грязь, флюс для пайки, масло), контакт корпуса с металлическими концами измерительных проводов или наличие параллельных участков цепи. Человеческое тело рассматривается как участок параллельного сопротивления, из-за которого уменьшается общее сопротивление цепи. Поэтому во избежание ошибок не прикасайтесь к металлическим частям измерительных проводов.

6. Прочитайте результат измерения на экране.

7. По завершении работы выключите мультиметр, чтобы предотвратить разрядку батареи.

Расширенные функции цифрового мультиметра (доступны на некоторых моделях)

8. Нажмите кнопку RANGE (Диапазон), чтобы выбрать определенный фиксированный диапазон измерения. Примечание. Обязательно обращайте внимание на индикатор (например, K или M), когда результат измерения отобразится на экране.

9. Нажмите кнопку HOLD (Удержание), чтобы выполнить устойчивое измерение. Результаты можно просмотреть позже.

10. Нажмите кнопку MIN/MAX (Мин./Макс.), чтобы выполнить измерение максимальных и минимальных значений. Мультиметр подает звуковой сигнал при регистрации каждого нового показания.

11. Нажмите кнопку относительного измерения (REL), чтобы задать определенное контрольное значение мультиметра. Отображаются результаты измерений выше и ниже контрольного значения.

Анализ измерения сопротивления

Почему необходимо измерять сопротивление? Для определения состояния цепи или компонента. Чем выше сопротивление, тем ниже сила тока, и наоборот.

Важность полученных показаний сопротивления зависит от проверяемого компонента. Как правило, сопротивление меняется a) со временем и б) от компонента к компоненту. Незначительные изменения сопротивления обычно не являются критическими, но могут указывать на наличие закономерности, которую необходимо учитывать.

Пример. По мере увеличения сопротивления нагревательного элемента сила проходящего через него тока уменьшается, и наоборот. См. схему ниже.

Как правило, сопротивление компонентов, используемых для управления цепями (например, переключатели и контакты реле), изначально очень низкое, но со временем увеличивается в результате износа и загрязнения. Сопротивление элементов нагрузки (например, электродвигателей и электромагнитных клапанов) со временем уменьшается из-за пробоя изоляции и воздействия влаги.

При работе с печатными платами иногда требуется поднять один из выводов резистора над платой, чтобы измерить правильное сопротивление резистора. Значение сопротивления, отображаемое на экране цифрового мультиметра, соответствует общему сопротивлению на всех возможных участках между щупами измерительных проводов. При измерении сопротивления на компоненте, который является частью цепи, необходимо соблюдать осторожность.

Сопротивление всех компонентов, подключенных параллельно проверяемому компоненту, влияет на полученный результат, обычно понижая его. Всегда проверяйте электрическую схему на наличие параллельных участков.

Как Измерить Большое Сопротивление?

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Поделиться

Последние посетители 0 пользователей онлайн

• Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

Объявления

Сообщения

Я поступил еще проще; использовал токовый шунт самого ЛБП. Вот такой вольтметр допускает подключение к шунту 0,06 Ом (проверено) безо всяких дополнительных ОУ. То есть, входной делитель позволяет увеличить чувствительность в 15 раз.

У Вас нарисованная неправильно цоколевка. Поставте лучше в корпусе ТО-126 будет лучше. Вот может поможет https://electro-shema.ru/chertezhi/zaryadka-dlya-li-ion-akkumulyatorov.html

@Oracul92 Поддержу вопрос @Pont 007 Зачем реле? Колитесь. А то выяснится что оно там где вы его хотите вообще не применимо.

Вроде бы вот-вот должен был появиться на свет этот девайс в сборе с ацп, но «типичный я» — забыл куда положил плату и ряд деталей к ней ок понятно) действовать аккуратно)

@Dmitriy Parfenov будете перепаивать конденсаторы ? хотя стоит ли, это ж не минвел

@aeternum Откопал такой же сердечник, но зазор примерно 1,9мм индуктивность примерно одинаковая, тоньше сечение обмотки. Подпаял с обратной стороны макетки для теста. Эффективность выросла, приложу график КПД в сравнении с трансформатором что я намотал. Он практически не греется, но он еще без этого экранирования и висит на проводах не зажатый среди всех остальных деталей. Мне нравится как работает, но как будто бы можно и больше КПД выжать. Попробую еще с экранированием как себя поведет.