Ohmmeter
En ohmmeter är ett elektriskt instrument som mäter elektriskt motstånd (motståndet från en krets eller komponent till flödet av elektrisk ström ). Multimetrar fungerar även som ohmmetrar när de är i resistansmätningsläge. En ohmmeter tillför ström till den krets eller komponent vars resistans ska mätas. Den mäter sedan den resulterande spänningen och beräknar resistansen med Ohms lag .
En ohmmeter bör inte anslutas till en krets eller komponent som bär ström eller är ansluten till en strömkälla. Strömmen ska kopplas bort innan ohmmetern ansluts. Ohmmetrar kan antingen kopplas i serie eller parallellt baserat på krav (oavsett om motståndet som mäts är en del av kretsen eller är ett shuntmotstånd.)
Mikroohmmeter (mikrohmmeter eller mikroohmmeter) gör mätningar av lågt motstånd. Megohmmetrar (även en varumärkesskyddad enhet Megger ) mäter stora resistansvärden. Måttenheten för resistans är ohm ( Ω ).
Designutveckling
De första ohmmetrarna var baserade på en typ av mätarrörelse som kallas en "kvotmätare". Dessa liknade rörelsen av galvanometertyp som påträffades i senare instrument, men istället för hårfjädrar för att ge en återställande kraft använde de ledande "ligament". Dessa gav ingen netto rotationskraft till rörelsen. Dessutom var rörelsen lindad med två spolar. Den ena kopplades via ett seriemotstånd till batteriförsörjningen. Den andra kopplades till samma batterikälla via ett andra motstånd och motståndet som testades. Indikeringen på mätaren var proportionell mot förhållandet mellan strömmarna genom de två spolarna. Detta förhållande bestämdes av storleken på motståndet som testades. Fördelarna med detta arrangemang var dubbla. För det första var indikeringen av motståndet helt oberoende av batterispänningen (så länge den faktiskt producerade någon spänning) och ingen nolljustering krävdes. För det andra, även om motståndsskalan var olinjär, förblev skalan korrekt över hela avböjningsområdet. Genom att byta ut de två spolarna åstadkoms ett andra område. Denna skala var omvänd jämfört med den första. En egenskap hos denna typ av instrument var att den skulle fortsätta att indikera ett slumpmässigt motståndsvärde när testkablarna kopplades bort (vars verkan kopplade bort batteriet från rörelsen). Ohmmeter av denna typ mätte bara resistans då de inte lätt kunde integreras i en multimeterdesign . Isoleringstestare som förlitade sig på en handdriven generator fungerade på samma princip. Detta säkerställde att indikeringen var helt oberoende av den faktiskt producerade spänningen.
Efterföljande konstruktioner av ohmmeter gav ett litet batteri för att applicera en spänning till ett motstånd via en galvanometer för att mäta strömmen genom motståndet (batteri, galvanometer och resistans alla kopplade i serie ). Skalan på galvanometern var markerad i ohm, eftersom den fasta spänningen från batteriet säkerställde att när motståndet ökas, skulle strömmen genom mätaren (och därmed avböjningen) minska. Ohmmeter bildar kretsar av sig själva, därför kan de inte användas i en sammansatt krets. Denna design är mycket enklare och billigare än den tidigare designen och var enkel att integrera i en multimeterdesign och var följaktligen den överlägset vanligaste formen av analog ohmmeter. Denna typ av ohmmeter lider av två inneboende nackdelar. Först måste mätaren nollställas genom att kortsluta mätpunkterna och utföra en justering för noll ohm indikation före varje mätning. Detta beror på att när batterispänningen minskar med åldern måste serieresistansen i mätaren minskas för att bibehålla nollindikeringen vid full avböjning. För det andra, och som en följd av det första, ändras den faktiska avböjningen för varje givet motstånd som testas när det inre motståndet ändras. Den förblir endast korrekt i mitten av skalan, vilket är anledningen till att sådana ohmmeterkonstruktioner alltid anger noggrannheten "endast i mitten av skalan".
En mer exakt typ av ohmmeter har en elektronisk krets som passerar en konstant ström (I) genom motståndet, och en annan krets som mäter spänningen (V) över motståndet. Dessa mätningar digitaliseras sedan med en analog digital omvandlare (adc) varefter en mikrokontroller eller mikroprocessor gör uppdelningen av ström och spänning enligt Ohms lag och sedan avkodar dessa till en display för att erbjuda användaren en avläsning av resistansvärdet de" mäter om i det ögonblicket. Eftersom dessa typer av mätare redan mäter ström, spänning och resistans på en gång, används dessa typer av kretsar ofta i digitala multimetrar .
Precision ohmmetrar
För högprecisionsmätningar av mycket små motstånd är ovanstående typer av mätare otillräckliga. Detta beror dels på att förändringen i själva nedböjningen är liten när det uppmätta motståndet är för litet i proportion till ohmmeterns inre resistans (vilket kan hanteras genom strömdelning ), men mest för att mätarens avläsning är summan av resistansen av mätledningarna, kontaktresistanserna och resistansen som mäts. För att minska denna effekt har en precisionsohmmeter fyra terminaler, så kallade Kelvin-kontakter. Två plintar leder strömmen från och till mätaren, medan de andra två låter mätaren mäta spänningen över motståndet. I detta arrangemang är strömkällan ansluten i serie med motståndet som ska mätas genom det externa paret av plintar, medan det andra paret ansluts parallellt med galvanometern som mäter spänningsfallet. Med denna typ av mätare ignoreras varje spänningsfall på grund av motståndet hos det första paret av ledningar och deras kontaktresistanser av mätaren. Denna med fyra terminaler kallas Kelvin-avkänning, efter William Thomson, Lord Kelvin , som uppfann Kelvin-bron 1861 för att mäta mycket låga resistanser. Avkänningsmetoden med fyra terminaler kan också användas för att utföra noggranna mätningar av låga resistanser.
https://www.codrey.com/electrical/ohmmeter-working-and-types/
externa länkar
- DC Metering Circuits kapitel från Lessons In Electric Circuits Vol 1 DC gratis e-bok och Lessons In Electric Circuits- serien.