VÝKOVÝ MATEÁL dentifikační údaje školy Číslo projektu ázev projektu Číslo a název šablony Autor Tematická oblast Číslo a název materiálu Anotace Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková organizace Bratislavská 2166, 407 47 Varnsdorf, ČO: 18383874 CZ.1.07/1.5.00/34.1076 Pro vzdělanější Šluknovsko 32 novace a zkvalitnění výuky prostřednictvím CT 0210 Bc. David Pietschmann. Elektrická měření VY_32_OVACE_0210_0315 Měření odporu Přehled metod měření odporu, vyhodnocení chyb měření Vytvořeno 4. 1. 2012 rčeno pro Elektrotechnika, 3. ročník Přílohy
Měření elektrického odporu Přehled metod Přímé metody Měřením získáme přímo hodnotu měřeného odporu Přímoukazující přístroje (můstky, multimetry, poměrové mag.el. MP, ) epřímé metody Měřením získáme číselné hodnoty veličin, jejichž dalším zpracováním získáváme hodnotu měřeného odporu Ohmova metoda Srovnávací metody Můstkové metody Převodník s OZ
Měření elektrického odporu Přehled metod Přímé metody Měřením získáme přímo hodnotu měřeného odporu Přímoukazující přístroje (můstky, multimetry, poměrové mag.el. MP, ) epřímé metody Měřením získáme číselné hodnoty veličin, jejichž dalším zpracováním získáváme hodnotu měřeného odporu Ohmova metoda metoda pro měření malých odporů metoda pro měření středních odporů metoda pro měření velkých odporů Srovnávací metody sériová srovnávací metoda paralelní srovnávací metoda Wheatstoneův můstek (obecné můstkové metody) Převodník
Ohmova metoda střední odpory Odpor dopočítáváme z naměřených hodnot el. proudu a napětí. Měření je zatíženo chybou metody (lze početně korigovat viz vzorce). Zapojení a) Pro menší hodnoty odporu ( << V ) V Zapojení b) Pro větší hodnoty odporu ( >> A ) met *100 A A met [%] V *100 [%]
Ohmova metoda malé odpory Odpor dopočítáváme z naměřených hodnot el. proudu a napětí. Měření je zatíženo chybou metody (lze početně korigovat viz vzorce). Přechodový odpor svorek nebo přívodů je srovnatelný s abs. chybou měření odporu odpor považujeme za malý čtyřsvorkové zapojení odporu A,B proudové svorky C,D napěťové svorky Díky tomuto zapojení se neměří úbytek napětí na proudových svorkách a přívodech zmírnění chyby metody CD
Ohmova metoda velké odpory Odpor dopočítáváme z naměřených hodnot el. proudu a napětí. Měření je zatíženo chybou metody (lze početně korigovat viz vzorce). parazitní proud prot. svodový proud relat. chyba měř. měřeným odporem hovoříme o velkém odporu Velmi malé měřené proudy zapojení třeba stínit a zemnit Stíněním se část svodových proudů připojí paralelně ke zdroji neovlivní výsledek K1 K2 = V stíněný kabel a izolační průchodky pa
Sériová srovnávací metoda Vhodné pro malé odpory (multimetry mají nejmenší rozsah 200 Ω) Potřebujeme odporový etalon řádové stejný jako měřený odpor. Jsou-li a řádově stejné, a měříme-li jedním voltmetrem na stejném rozsahu, ve výsledku se neuplatní celková chyba voltmetru, jen odchylka od nelinearity (velmi malá). V = p V Při sériovém zapojení je konst.proud, platí tedy Maimální chyba je rovna:
Paralelní srovnávací metoda Vhodné pro větší odpory Potřebujeme odporový etalon řádové stejný jako měřený odpor. Jsou-li a řádově stejné, a měříme-li jedním ampérmetrem na stejném rozsahu, ve výsledku se neuplatní celková chyba ampérmetru, jen odchylka od nelinearity (velmi malá). = A A Metoda vychází z principu proudového děliče - V obou větvích je stejné napětí - Poměr proudů v nich je nepřímo úměrný poměru jejich odporu p
Wheatstoneův můstek MŮSTEK VYVÁŽEÝ MŮSTEK EVYVÁŽEÝ Použití pro přesná měření středních odporů Použití pro nepřímá měření Můstek je vyvážen, pokud V = 0 V neelektrických veličin Odporový trimr 2 (přesná dekáda) vyvážení můstku Odpory 1 a 3 změna rozsahu můstku 3 V 2 = 1 Pro vyvážený můstek platí rovnice rovnováhy z které vyjádříme 2 2 1 1 Chyba měření je dána chybou jednotlivých odporů můstku a chybou indikátoru vyvážení 1 2 3 V 3 3
Převodník Použití v číslicových ohmmetrech a multimetrech. - lepší pro měření větších odporů (neumožňuje 4-svorkové zapojení ) - Pro menší odpory jiné zapojení - OZ považujeme za ideální nulový vstupní klidový proud - Obvod je navržen tak, aby vstupní i výstupní napětí byly stovky mv až jednotky V = 1 2 Pro ideální OZ platí: 2 Po vyjádření měřeného odporu: 2 Celková chyba měření: 2 OZ Chyba OZ: OZ 100 1
Poměrové měřicí přístroje - měří poměr dvou elektrických veličin téhož druhu, každá z nich vyvozuje protékaným proudem svůj pohybový moment - Cívky jsou pevně spojené, pohybové momenty přenáší na společný hřídel - ení zde direktivní moment, rovnováha je dána vztahem M p1 (β, 1 ) + M p2 (β, 2 ) = 0 = Pro větší odpory L L Pro menší odpory - lze využít 4-svorkové zapojení rezistoru p = L L
Děkuji za pozornost. Kontakt: Bc. David Pietschmann d.pietschmann@vosassvdf.cz 412 315 047
Zdroje (1) Haasz, Sedláček: Elektrická měření Přístroje a metody, akladatelství ČVT, Praha 2005, SB (2) Furka, D. Elektrická měření Laboratorní cvičení Silnoproudá laboratoř, VOŠ a SPŠ Varnsdorf, Varnsdorf 2006 (3) Hejtmanová, D., Draler K., Kašpar P., Šimůnek M.: Elektrická měření laboratorní cvičení, Vydavatelství ČVT, Praha 2001, SB 80-01-02289-7
Metodika V úvodu hodiny opakování (ústní, případně písemné) chyby a nejistoty měření měření napětí, proudů motivace Výklad doprovázený prezentací Provedení zápisu Závěrečné opakování