الکترونیک

روش‌های اندازه‌گیری مقاومت (قسمت دوم)

اندازه‌گیری مقاومت‌های متوسط

ساده‌ترین راه برای اندازه‌گیری مقاومت‌های بین 1 اهم تا 100 کیلواهم که معمولاً قابل اطمینان نیز هست همان روش استفاده از اُهم‌متر یا مولتی‌متر است. اما در شرایطی که شما به دقت بیشتری نیاز دارید می‌توانید از روش‌های زیر استفاده کنید:

  • روش آمپرمتر-ولت‌متر
  • روش پل وتستون
  • روش جایگزینی
  • روش تقسیم ولتاژ

روش آمپرمتر-ولت‌متر

این روش در واقع ساده‌ترین روش اندازه‌گیری مقاومت است. در این روش شما به کمک یک آمپرمتر، جریان مقاومت و به کمک یه ولت‌متر، ولتاژ مقاومت را اندازه‌گیری می‌کنیم و به کمک قانون اهم، مقاومت را محاسبه می‌کنید:

\[{\rm{R = }}\frac{{\rm{V}}}{{\rm{I}}}\]

در این روش شما در قالب یکی از دو حالت زیر می‌توانید ولت‌متر و آمپرمتر را در مدار قرار دهید:

توجه داشته باشید که این روش با وجود سادگی، معایبی هم دارد. از جمله آنکه در حالت ایده‌آل فرض می‌شود که مقاومت داخلی ولت‌متر، بی‌نهایت و مقاومت داخلی آمپرمتر، صفر است؛ اما در واقعیت یک آمپرمتر دارای مقاومت غیر صفر مثل Ra است و یک ولت‌متر دارای مقاومت غیر بی‌نهایت مثل Rv است. اگر این مقاومت‌ها را در محاسبات خود در نظر نگیریم دقت اندازه‌گیری‌ها کاهش پیدا می‌کند. برای اینکه بدانیم کدام یک از دو حالت مدار برای اندازه‌گیری یک مقاومت مجهول مناسب است، باید مقدار زیر را محاسبه کنیم:

\[\sqrt {{{\rm{R}}_{\rm{a}}}{{\rm{R}}_{\rm{v}}}} \]

اگر محدوده‌ی مقاومت مجهول بزرگتر از مقدار فوق باشد باید از حالت 1 استفاده کنیم و اگر کوچکتر از مقدار فوق باشد باید از حالت 2 استفاده کنیم.

روش پل وتستون

معروف‌ترین مدار پل که در اندازه‌گیری‌های الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد پل وتستون (Wheatstone Bridge) است. این پل از چهار شاخه‌ی مقاومتی به نام‌های P، Q، R و S تشکیل شده است. R همان مقاومت مجهول مورد آزمایش است و S نیز مقاومت استاندارد (مقاومتی که مقدار دقیق آن را می‌دانیم) است. P و Q هم به عنوان شاخه‌های نسبت شناخته می‌شوند، چون نسبت این دو مقاومت در اندازه‌گیری R کاملاً تعیین کننده است. در این مدار باید یک منبع ولتاژ یا باتری بین دو نقطه‌ی a و b و یک گالوانومتر بین دو نقطه‌ی c و d قرار داده شود.

مدارهای پل روی اصل کشف نقطهی خنثی کار می‌کنند، به این معنی که شما باید یکی از پارامترهای مدار را تغییر دهید تا واحد آشکارساز مدار که در اینجا یک گالوانومتر است مقدار صفر را نشان دهد و سپس به کمک یک رابطه‌ی ریاضی پارامتر مجهول را پیدا می‌کنیم.

در این مدار مقاومت S همان پارامتری است که باید مقدار آن را تغییر دهیم تا جریان عبوری از گالوانومتر صفر شود. در این وضعیت با استفاده از رابطه‌ی زیر مقاومت R را محاسبه می‌کنیم.

\[{\rm{R = }}\frac{{\rm{P}}}{{\rm{Q}}}{\rm{ \times S}}\]

روش جایگزینی

شکل زیر یک مدار دیگر برای اندازه‌گیری مقاومت مجهول R را نمایش می‌دهد. S که مقاومت استاندارد است و r که مقاومت تنظیم‌کننده نام دارد هر دو مقاومت‌های متغیر هستند.

ابتدا سوئیچ را در وضعیت 1 قرار می‌دهیم و با تنظیم کردن r روی یک مقدار مشخص، مقدار جریان را از روی آمپرمتر می‌خوانیم و یادداشت می‌کنیم. حالا سوئیچ را روی وضعیت 2 قرار می‌دهیم و بدون اینکه در مقاومت r تغییری ایجاد کنیم، مقاومت استاندارد S را طوری تغییر می‌دهیم تا جریان عبوری از آمپرمتر با مقداری که در مرحله‌ی قبلی یادداشت کرده بودیم یکسان شود. حالا به شرط اینکه ولتاژ E در هر دو مرحله تغییری نکرده باشد و یک مقدار ثابت باشد، مقدار مقاومت مجهول R با مقدار مقاومت S برابر خواهد بود.

روش تقسیم ولتاژ

این روش چون به کمترین امکانات نیاز دارد برای افراد مبتدی بسیار مناسب است. کافی است مداری مطابق شکل زیر ببندیم. R مقاومت مجهول و S مقاومت استاندارد است که مقدار آن را به طور دقیق می‌دانیم. بهتر است اندازه‌ی مقاومت S در محدوده‌ی مقاومت R انتخاب شود. E نیز یک منبع ولتاژ ثابت یا باتری است که مقدار ولتاژ دقیق آن را می‌دانیم.

کافیست ولتاژ دو سر مقاومت S را اندازه بگیریم و با دانستن ولتاژ E و مقاومت S می‌توانیم از روی رابطه‌ی زیر که همان رابطه‌ی تقسیم ولتاژ است، مقدار مقاومت R را محاسبه کنیم:

\[{\rm{R = }}\frac{{{\rm{E}} – {\rm{V}}}}{{\rm{V}}}{\rm{ \times S}}\]

مرجع: electrical4u.com

10+
بیشتر بخوانید
Ohms-law-cartoon

بیان مفاهیم ولتاژ، جریان و مقاومت به زبان بسیار ساده و آشنایی با قانون حاکم در میان آن‌ها؛ قانون اهم

morm_b

چگونه مقاومت‌های خیلی بزرگ را اندازه‌گیری کنیم؟

مقاومت

آشنایی با انواع مقاومت و شناخت کاربردهای آن در مدارهای الکترونیکی. آموزش تشخیص مقدار مقاومت از روی کدهای رنگی

htrs

آشنایی با نماد قطعات الکترونیکی و درک نقشه‌های شماتیک

دیدگاه‌های شما (۷ دیدگاه)
  1. Avatar

    مهدی روزیطلب

    طریقه نصب مقاومت بالا

  2. ببخشید تو روش های گفته شده دقت کدوم یک بیشترینه؟

  3. در صورتی که یک مقاومت سوخته باشه و کدهای رنگی مشخص نباشند، راه دست یابی به مقدار مقاومت چیست؟

    • در این حالت باید مقاومت رو از داخل مدار خارج کنید (به اصطلاح اون رو دمونتاژ کنید) و بعد به وسیله اُهم متر یا مولتی متر اون رو اندازه بگیرید. راه دیگه ای وجود نداره!
      چون وقتی مقاومت داخل مدار قرار داره حتی اهم متر هم نمیتونه مقدار اون رو اندازه بگیره چون مقاومت با قطعات دیگه سری یا موازی شده، اهم متر مقاومت برآیند کل مدار رو نشون میده.

      • پس یعنی وقتی مقاومت سوخته باشه، اگر از مدار خارجش کنیم و با اهم متر اندازه گیری کنیم، مقاومت صحیح رو نشون میده؟؟؟
        یعنی مقدار مقاومت بعد از سوختن، هیچ تغییری نمیکنه؟؟؟

        • معمولا اگه مقاومت بسوزه مقاومتش پایین تر میاد و در سوختگی های شدید هم کاملا مقاومتش صفر میشه ومثل سیم عمل میکنه.
          اون طور که من متوجه شدم شما یه مقاومت مدارتون سوخته و می خواهید تعویضش کنید اما نمیدونید که قبلا مقدارش چی بوده چون رنگ های روی اون هم کاملا از بین رفتن. خب اگه مشکلتون این باشه با هر روشی هم که مقاومت سوخته رو اندازه گیری کنید مقدار اندازه گیری شده به دردتون نمیخوره چون این مقدار مقاومت بعد از سوختنشه!
          ظاهرا هیچ راهی برای پیدا کردن مقدار مقاومت قبل از سوختن وجود نداره غیر از اینکه بشه توی زمان سفر کرد و به گذشته برگشت!
          اگه هدفتون تعمیر اون مدار هست باید اطلاعات دقیق تری از سایر قطعات اون مدار به دست بیارید و دانش فنی تحلیل و طراحی مدار رو هم داشته باشید. شاید اصلا مشکل از جای دیگه ای از مدار بوده که باعث سوخته شدن اون مقاومت شده!
          اما اگه مدار مورد نظر شما خیلی مدار حساسی نیست میتونید همون مقاومت سوخته شده رو از مدار خارج کنید و اندازه بگیرید. بعد یه مقاومت سالم چند برابر بزرگتر از اون رو داخل مدار لحیم کنید و امیدوار باشید که شاید مدار درست کار کنه.

دیدگاهتان را بنویسید