Четырехпроводное подключение

При измерении малых сопротивлений может возникать дополнительная погрешность из-за влияния переходного сопротивления в точках подключения. Чтобы избежать этого применяют т. н. метод четырёхпроводного подключения. Сущность метода состоит в том, что используются две пары проводов — по одной паре на измеряемый объект подаётся ток определённой силы, с помощью другой пары с объекта на прибор подаётся падение напряжения пропорциональное силе тока и сопротивлению объекта. Провода подсоединяются к выводам измеряемого двухполюсника таким образом, чтобы каждый из токовых проводов не касался непосредственно соответствующего ему провода напряжения, при этом получается, что переходные сопротивления в местах контактов не включаются в измерительную цепь.

Наименования и обозначения

Видовые наименования

· Микроомметр — омметр с возможностью измерения очень малых сопротивлений (менее 1мОм)

· Миллиомметр — омметр для измерения малых сопротивлений (единицы — сотни миллиом)

· Мегаомметр (устар. мегомметр) — омметр для измерения больших сопротивлений (единицы — сотни мегаом)

· Гигаомметр — омметр, позволяющий измерять сопротивления более 1 ГОм

· Тераомметр — омметр для измерения очень больших сопротивлений (единицы — сотни тераом)

· Измеритель сопротивления заземления — специальный омметр для измерения переходных сопротивлений в устройствах заземления

Обозначения

Омметры обозначаются либо в зависимости от системы (основного принципа действия), либо по ГОСТ 15094

· М хх — приборы магнитоэлектрической системы

· Ф хх, Щ хх — приборы электронной системы

· Е6- хх — измерители сопротивлений, маркировка по ГОСТ 15094

 

Измерительный мост (Мост Уитстона) — устройство для измерения электрического сопротивления, предложенное в 1833 Самуэлем Хантером Кристи, и в 1843 году усовершенствованное Чарльзом Уитстоном. Принцип измерения основан на взаимной компенсации сопротивлений двух звеньев, одно из которых включает измеряемое сопротивление. В качестве индикатора обычно используется чувствительный гальванометр, показания которого должны быть равны нулю в момент равновесия моста.

 

Измерительный мост с вольтметром

На схеме R ₁, R ₂, R ₃, R_x — плечи моста, AD — диагональ питания, CB — измерительная диагональ. R_x представляет собой неизвестное сопротивление; R ₁, R ₂ и R ₃ — известные сопротивления, причём значение R ₂ может регулироваться. Если отношение сопротивлений (R ₁ / R ₂) равно отношению сопротивлений другого (R_x / R ₃), то разность потенциалов между двумя средними точками будет равна нулю, и ток между ними не будет протекать. Сопротивление R ₂ регулируется до получения равновесия, а направление протекания тока показывает, в какую сторону нужно регулировать R ₂.

С помощью гальванометра момент равновесия можно установить с большой точностью, и если сопротивления R ₁, R ₂ и R ₃ имеют маленькую погрешность, то R_x может быть измерено очень точно, ведь даже небольшие изменения R_x вызывают заметное нарушение баланса всего моста.

Таким образом, если мост сбалансирован (ток через гальванометр, сопротивление которого можно обозначить как R_g, равен нулю), эквивалентное сопротивление цепи будет:

R ₁ + R ₂ в параллели с R ₃ + R_x, то есть

Измерительный мост показывает пример так называемых дифференциальных измерений, которые могут обладать очень высокой точностью. Варианты измерительного моста могут использоваться также для измерения электрической ёмкости, индуктивности, импеданса и даже количества взрывчатых газов в пробе при помощи эксплозиметра.

Идея измерительного моста была применена лордом Кельвином в 1861 для измерения малых сопротивлений, Максвеллом в 1865 для измерения в области переменных токов, а также Аланом Блюмлейном в 1926, который за усовершенствованный вариант получил патент, а устройство было названо его именем.