الکترونیک

روش های اندازه گیری 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

بیشتر بخوانید
morm_b

چگونه مقاومت‎های خیلی بزرگ را اندازه‎گیری کنیم؟

morm_s

چگونه مقاومت‎های خیلی کوچک را اندازه‎گیری کنیم؟

Ohms-law-cartoon

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

مقاومت

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

دیدگاه‌های شما (۳ دیدگاه)
  1. Avatar

    طریقه نصب مقاومت بالا

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

دیدگاهتان را بنویسید