přednáška 09

Správné zapojení je uvedeno na obr. 6.

Je jasné, že uvedené zapojení odpovídá schematu na obr. 1a), které je vhodné pro měření malých odporů. Odpor R0 plní pouze roli omezovače proudu, neboť malý odpor ampérmetru, malý odpor RX a přechodové odpory spojů by nebyly schopny omezit proudové zatížení napájecího zdroje na rozumnou míru.

Svorky α, β jsou tzv. svorky napěťové, svorky γ, δ jsou tzv. svorky proudové. Nemají-li být výsledky měření extrémně malého odporu zatíženy nepřijatelně velkou chybou, vždy musí být svorky napěťové mezi svorkami proudovými, nikdy naopak.

A5) Měření extrémně velkých (izolačních) odporů

Opačným úkolem může být měření elektrického odporu izolačních dílů, izolačních materiálů, vzorků nových izolačních hmot, …. . Samozřejmě, že základní topologické uspořádání obvodu musí respektovat zásady odpovídající obr. 1b, je však nutná určitá modifikace (viz. obr. 7).

Mezi body * a ** je celé napětí zdroje. Protože RX má značnou hodnotu, protékající proud je velmi malý (proto je měřen nanoampérmetrem nebo pikoampérmetrem). Okolní vzduch však není ideálním izolantem a mezi body * a ** právě vzduchem protéká parazitní proud velikosti srovnatelné s velikostí proudu odporem RX. Tento proud je proto sveden kovovou „punčoškou“ tak, že neprochází přes ampérmetr.

Základním parametrem cívky je její indukčnost. Pro její stanovení lze užít několik zapojení měřicích obvodů.

B1) Nejjednodušší metodou je užití principu děliče napětí

Předpokládáme-li, že RV ≠ ∞ a RA ≠ 0, pak pro různé frekvence zdroje může cívka představovat malou, příp. velkou impedanci. Podle toho volíme umístění ampérmetru v obvodu.

=> LX = … (13)

Na místo rezistoru R lze použít cívku známé indukčnosti LN , takže pro napětí UV pak platí

=> (13a)

B2) Měření L rezonanční metodou

V obou případech je třeba dosáhnout stavu rezonance, která nastane při frekvenci

, (14)

takže při známé velikosti kondenzátoru C je stanovení L snadné.

Odlišnost je však v tom, že sériový rezonanční obvod (SRO) má při rezonanci impedanci nejmenší možnou, paralelní rezonanční obvod (PRO) naopak maximální možnou. To tedy znamená, že ve stavu rezonance ampérmetr v SRO indikuje maximální proud, voltmetr naopak minimální napětí. V PRO naopak ampérmetr ukazuje proud minimální, zatímco voltmetr napětí maximální. Tyto skutečnosti by měly být známé. Celé měření vlastně spočívá v hledání extrémních hodnot napětí a proudů v závislosti na frekvenci vstupního napětí.

(R0 v paralelním obvodu na obr. 9 simuluje situaci, že obvod není napájen ze zdroje napětí, nýbrž ze zdroje proudu)

Vazbu mezi dvěma cívkami vyjadřuje vzájemná indukčnost. Pro její stanovení uvedeme jen základní užívané metody.

C1)

C2)

Pro výslednou indukčnost sériového zapojení dvou cívek, které jsou propojeny dle obr. 11 tak, jak odpovídá plné čáře, platí (indukčnost mezi body 1 - 1')