Číslo projektu Číslo materiálu Název školy Autor Název Téma odiny Předmět očník /y/ CZ.1.07/1.5.00/34.0394 Y_32_INOACE_EM_1.02_měření odporu Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1 Ing. Pavel Meňart Základní metody měření elektrickýc veličin Měření odporů výcylkovými metodami Elektrická měření první Datum tvorby 4.10.2012 Anotace Očekávaný výstup Dru učebnío materiálu Žáci běem jedné vyučovací odiny ověří čtyři metody měření odporů a každou z nic změří odnoty odporu čtyř rezistorů Žáci se naučí měřit odpor přímo i nepřímo a prakticky určí vodnost jednotlivýc metod z lediska přesnosti. Na základě zjištěnýc odnot vypracují zprávu z měření Návod k praktickému měření Pokud není uvedeno jinak, uvedený materiál je z vlastníc zdrojů autora
Název tematickéo celku: Základní metody měření elektrickýc veličin Úloa č.2: Měření odporů výcylkovými metodami Zadání: 1) Změřte omickou odnotu rezistorů pomocí těcto metod: a) voltmetrem v sérii s měřeným rezistorem b) Omovou metodou c) analogovým ometrem d) digitálním ometrem 2) ýsledné odnoty odporu porovnejte mezi sebou a také se jmenovitou odnotou odporu dané výrobcem a určete vodnost konkrétníc metod pro měření určitýc odnot odporu Použité pomůcky: - ss. analogový voltmetr, soustava mag.el., rozsa 0-24 - ss. analogový ampérmetr, soustava mag.el., rozsa 0-1A - analogový Ωmetr, např. můstek LC 10 - digitální Ωmetr, např. multimetr METE - zdroj stabilizovanéo regulovatelnéo stejnosměrnéo napětí 0-30 Scéma zapojení:
ozbor: Celá úloa je rozdělena na jednotlivé části podle principu metody měření. Úkolem úloy je ověřit teoretické znalosti o metodác měření odporů a určit jejic vodnost použití pro měření konkrétníc odnot odporů. 1a) OLTMET SÉII S MĚŘENÝM EZISTOEM (scéma1) Při sepnutém spínači měří voltmetr přímo napětí zdroje, protože rezistor je zkratem vyřazen z obvodu. Po rozepnutí spínače se výcylka změní v závislosti na velikosti rezistoru. oltmetr měří v tuto cvíli úbytek na svém vnitřním odporu. obvodu je zapojen v sérii jako ampérmetr, proto je omezeno napájecí napětí pro tuto metodu na 3, aby nedošlo k přetížení cívky voltmetru. Pro poměry odporů v tomto zapojení můžeme psát [ 1] Odtud potom vyjádříme vzta pro výpočet neznáméo odporu 1 [ 2] Metoda se odí zejména pro měření odporů přibližně stejně velkýc, jako je vnitřní odpor voltmetru a pro tyto odpory má tato metoda také největší přesnost. Změna výcylky voltmetru po rozepnutí spínače je totiž u těcto velkýc odporů největší a jde přesně odečíst na stejném rozsau, na kterém se měří i 3 zdroje. Důvodem je fakt, že proud protékající obvodem vytvoří na i srovnatelné úbytky. ozsa voltmetru se běem měření nesmí přepnout, protože by došlo i ke změně vnitřnío odporu. 1b) OHMOA METODA (scéma2) Tato metoda je založena na výpočtu neznáméo odporu podle Omova zákona ze změřenýc odnot proudu a napětí I [ 3] Pokud měříme napětí a proud současně, musíme v zájmu minimalizace cyby měření zvolit správné zapojení voltmetru před ampérmetr nebo naopak. Zapojení a), kde je voltmetr před ampérmetrem je vodné pouze pro měření odporů nesrovnatelně většíc než je odpor ampérmetru. oltmetr totiž měří úbytek jak na zátěži, tak i na ampérmetru, takže čím je odpor zátěže větší, tím je v porovnání s ním
úbytek na ampérmetru zanedbatelnější a měření přesnější. Hodí se pro měření odporů většíc než. zapojení b) zase ampérmetr měří proud protékající jak zátěží tak i voltmetrem. Bude-li však odpor zátěže srovnatelný s odporem ampérmetru, bude voltmetrem protékat proud minimální a tím opět minimalizujeme cybu měření. Hodí se pro měření odporů menšíc než. Hodnota, podle které rozodujeme, zda se jedná o malý nebo velký odpor a tím o volbu scématu a) nebo b), se vypočítá ze vztau pro tzv. raniční odpor A [ 4] 1 c), 1 d) MĚŘENÍ ANALOGOÝM A DIGITÁLNÍM OHMETEM Měření pomocí ometrů je nejjednodušší a nejryclejší způsob zjištění odnoty neznáméo odporu a dosauje také největší přesnosti v rozsau odporů desítek Ω až desítek MΩ. Ovšem pro měření extrémně malýc nebo extrémně velkýc odporů nemají požadovanou přesnost. Postup měření: Zapojíme obvod podle scématu 1), připojíme zdroj napětí a při sepnutém spínači nastavíme na voltmetru 3. Potom spínač rozepneme a změříme napětí. Hodnoty zapíšeme do tabulky a měření opakujeme pro všecny rezistory. Při každém měření přesně nastavujeme napětí zdroje 3. Pro měření Omovou metodou potřebujeme nejprve vypočítat odnotu raničnío odporu. Teprve potom se můžeme rozodnout, které rezistory změříme v zapojení a) nebo b). Po zapojení správnéo scématu nastavíme napětí zdroje 10 a změříme proud. Z těcto odnot vypočítáme odpor a vše zapíšeme do tabulky. Takto pokračujeme ve změření ostatníc odnot odporů ve stejném zapojení. Potom obvod přepojíme na drué scéma a doměříme zbývající rezistory. Tabulka naměřenýc a vypočítanýc odnot: Metoda oltmetr v sérii Omova metoda an.ωmetr dig.ωmetr ezistor [] [] [Ω] [Ω] [] I[A] [Ω] a [Ω] d [Ω] K33 15K M27 1M8 Závěr: porovnat výsledky s měřením na dig.ometru a popsat vodnost a přesnost jednotlivýc metod pro jednotlivé odnoty odporu
Seznam informačníc zdrojů: Pokud není uvedeno jinak, jsou použité objekty vlastní originální tvorbou autora. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všec typec škol a školskýc zařízení. Jakékoliv další využití podléá autorskému zákonu. eškerá vlastní díla autora (fotografie, videa) lze bezplatně dále používat i šířit při uvedení autorova jména.