Все об омметрах

(r₁ и r₂ обозначают сопротивления рамок логометра; R₁ и R₂ – это постоянно включенные резисторы; I₁ и I₂ – токи в рамках логометра, соотношение которых зависит от измеряемого сопротивления R_X.)

Что измеряет прибор омметр: измерение сопротивления омметром для электрических цепей

Омметр представляет собой устройство для измерения электрического сопротивления в различных цепях. Освоение работы с омметром и точное выполнение измерений — это важные навыки для всех, кто занимается электротехникой и электроникой. В данной статье мы подробно рассмотрим, какие параметры измеряет омметр, как его правильно использовать и какие аспекты необходимо учитывать в процессе измерений.

Прибор состоит из двух основных компонентов: источника постоянного тока и гальванометра. Источник создает постоянный ток определенной силы, который проходит через цепь, сопротивление которой необходимо выяснить. Гальванометр – это устройство, реагирующее на проходящий через цепь ток, что позволяет определить величину сопротивления.

Принцип работы омметра основан на использовании закона Ома, который гласит, что сила тока, протекающего через проводник, обратна величине сопротивления. Когда омметр подключается к цепи, проходящий через неё ток вызывает отклонение стрелки гальванометра. Если сопротивление в цепи велико, ток будет мал, и стрелка отклонится далеко от нуля. На основании этого отклонения возможно определить сопротивление цепи.

Устройство омметра позволяет удобно и точно делать замеры сопротивления электрических цепей. Понимание его работы поможет проводить измерения корректно, обеспечивая достоверные результаты.

Мнение эксперта:

Омметр – это прибор, предназначенный для измерения электрического сопротивления в цепи. По мнению экспертов, с его помощью можно оценить, насколько хорошо проводит электричество тот или иной материал или устройство. Измерение сопротивления с использованием омметра крайне важно для проверки целостности проводов, контактов и других компонентов электрических систем. Точные показания прибора позволяют выявлять неисправности в электрических цепях и обеспечивать безопасность в работе с электрооборудованием.

Измерение сопротивления омметром

При использовании омметра для измерения сопротивления необходимо придерживаться определенной последовательности действий. В первую очередь стоит убедиться, что прибор находится в рабочем состоянии. После этого подключите зажимы омметра к концам сопротивления, которое необходимо измерить. Перед началом измерений важно замкнуть зажимы, чтобы исключить влияние внешних факторов на результаты. Убедитесь, что стрелка омметра установлена на нулевую отметку; это предотвратит возможные погрешности в измерениях. Прибор затем покажет значение сопротивления в оммах. Результаты измерений следует фиксировать и анализировать в контексте поставленных задач. Измерение сопротивления с помощью омметра является важным элементом работы с электрическими цепями, так как правильная процедура измерения обеспечивает надежность и безопасность электрических устройств.

Когда был изобретён омметр?

До создания омметра были предприняты многие успешные попытки разработать чувствительные к малым токам гальванометры. Георг Ом стал основоположником теории, которая легла в основу работы современных омметров. Он подключил стрелочный гальванометр к батарее через резистор с конечным сопротивлением R и обнаружил, что сила тока линейно зависит как от напряжения батареи, так и от величины сопротивления, преодолеваемого этим током. Закон Ома, открытый Учёным в 1826 году, стал основой для обеспечения электробезопасности и функционирования омметров.

Позже работу над омметром улучшил другой физик-изобретатель – Чарльз Уитстон, который подключил гальванометр к диагонали резисторного моста. Резисторы, использованные в его схеме, имели равные значения Ra и Rb. Ток, проходящий через гальванометр, будет нулевым, если измеряемое (Rx) и стандартное (Rs) сопротивления равны. В 1843 году Уитстон опубликовал результаты своих экспериментов, и с этого времени омметр начал считаться полноценным измерительным прибором.

На сегодняшний день невозможно с точностью назвать единственного изобретателя вольтметра, так как концепция этого устройства была основана на законе Ома. За модернизацию аналогового омметра в XIX и XX веках отвечали множество учёных, каждый из которых внёс свой драгоценный вклад в его развитие.

На современном этапе любой, хорошо знакомый с принципами физики и электрики, может построить аналоговый омметр на базе стрелочного миллиамперметра. Килоомметр создается на базе микроамперметра или милливольтметра, а мегаомметр – на базе вольтметра; гига- и тераомметры – на базе килоомметра. Недостатком омметров, которые измеряют сопротивление в диапазоне от долей ома до одного килоома, является значительное потребление батарейки – от 1 до 3 ампер в час, когда щупы замкнуты на короткое время. Это часто побуждает пользователей использовать аккумуляторы. Чтобы правильно откалибровать прибор по омической шкале, в цепь нужно включать калибровочный переменный резистор.

Характеристики и устройство

Омметр включает в себя следующие компоненты:

• стрелочный гальванометр;
• источник стабилизированного питания (в простейших вариантах – аккумулятор);
• магазин сопротивлений, переключаемый на необходимое значение с помощью многопозиционного переключателя;
• шунт (для измерения сопротивления менее 1 Ом);
• переменный резистор, позволяющий регулировать нуля перед началом измерений;
• разъёмы для подключения проводов, к которым присоединены щупы на другом конце;
• выключатель питания для предотвращения случайного соприкосновения щупов и утечки заряда батареи.

Калибровочных резисторов может быть несколько – один для грубой (быстрой) подстройки нуля, другой – для более точной. Калибровка необходима, так как со временем аккумулятор разряжается и может понижать своё напряжение под нагрузкой (при замыкании щупов накоротко или измерении эквивалентного сопротивления). Процесс калибровки занимает от 1 до 3 секунд. Вся конструкция помещается в прочный корпус, что обеспечивает её долговечность. Для удобства считывания показаний гальванометр чаще размещается в корпусе в горизонтальном или полугоризонтальном положении.

К основным характеристикам омметра относятся:

• точность (класс точности);
• напряжение (ЭДС) питания батареи или аккумулятора;
• габариты и вес (прибор должен быть удобным для переноски, чтобы легко помещаться в карман);
• ударо- и виброзащищённость (предусмотрены амортизирующие резинки).

Из всего вышеперечисленного следует, что необдуманные броски и сильные потрясения могут повредить устройство. Стрелочный гальванометр включает в себя измерительную головку, уязвимую к механическим ударам. При сильном ударе может повредиться противовес – балансир, необходимый, чтобы стрелка могла корректно возвратиться на нулевую отметку после размыкания цепи. Также может произойти повреждение возвратной пружины – плоской упругой спиральной пружины, обеспечивающей возврат стрелки на нулевое деление.

Конструкция омметра

Схема омметра представляет собой сочетание миллиамперметра (или микроамперметра) с последовательным набором резисторов и постоянным источником питания. Аналоговый мультиметр состоит из следующих компонентов:

1. Дисплей: различные электрические величины отображаются на различных шкалах. Сверху размещается нелинейная шкала для омметра.
2. Указатель: перемещается в зависимости от измеренного значения и показывает его на шкале. Его отклонение отражает изменения сопротивления.
3. Ручка переключателя диапазонов:центральная ручка для выбора различных функций устройства.
4. Миллиамперметр или микроамперметр: при фиксированном постоянном напряжении ток через амперметр изменится при изменении сопротивления, что позволит вычислить сопротивление в Омах (Ω).
5. Циферблат мультиметра: поворотный диск с различными переключателями диапазонов.
6. Разъемы/порты: два входных разъема для подключения измерительных щупов.
7. Датчики/выводы: комплектуется двумя щупами – черным и красным.

Как работает омметр?

Принцип работы омметра основан на том, что при протекании тока через цепь или компонент стрелка в измерителе отклоняется. Когда стрелка двигается влево, это указывает на высокое сопротивление и соответственно на низкий ток. Если же стрелка наклоняется вправо, это говорит о низком сопротивлении и высоком токе. Смотрите изображение ниже:

Резистивная шкала на омметре и аналоговом мультиметре обычно нелинейна. Указатель показывает ноль на полной шкале (справа) и максимум на остальной части шкалы. Перед использованием необходимо прокалибровать указатель на ноль.

После того как указатель установится на нулевую отметку, можно начать тестирование компонента. Измеритель сопротивления может находиться в диапазоне от 1 Ом до 1 МОм. При подключении двух щупов к резистору указатель начинает отклоняться.

Чтобы правильно считать показания с омметра, необходимо повернуть ручку переключателя на нужный диапазон измерений в омах, или установить его на максимальный диапазон для определения итогового значения. Если значение превышает максимально допустимое, указатель останется на нуле. В этом случае стоит сдвинуть диапазон на меньший множитель или продолжать делать регулировки ручки до получения точных результатов.

После настройки показателей необходимо произвести вычисления по результатам, считываемым со шкалы. Напрмер, если указан диапазон множителя x10, показываемое значение необходимо умножить на 10 Ом. Аналогично, если диапазон имеет пометку x1K, нужно умножить на 1000 Ом.

Электронные тераомметры.

Для замера очень больших сопротивлений (от 10⁸ Ом и выше) используют электронные тераомметры. Измеряемое сопротивление, после его подключения к зажимам прибора, последовательно устанавливается с образцовым резистором R₀, формируя делитель напряжения. К нему подводится постоянное напряжение U. Падение напряжения U₀ на резисторе R₀ замеряется электронным вольтметром, а шкала его измерительного механизма градуируется в омах. Так как ток, проходящий через R_X и R₀, зависит от R_X (при U=const), это позволяет работать с такими высокими значениями.

Точность измерения сопротивления при использовании тераомметра зависит от качества изготовления и стабильности работы выставленного образцового резистора, стабильности питающего напряжения U, а также от точности электронного вольтметра.

Переносные тераомметры изготавливаются многопредельными, с набором образцовых сопротивлений (десятки и сотни мегомов): для каждого предела измерения с помощью специального переключателя добавляется соответствующее значениe образцового сопротивления. Погрешность измерений тераомметров варьируется от 1,5 до 15% в зависимости от величины измеряемого сопротивления.

Измерение сопротивления омметром

Во время ремонта электрических проводов, а также в электро- или радиотехнике, важно выявить места возможных коротких замыканий. В этом случае измеряемое сопротивление должно быть равно нулю. Если же в проводниках произошло нарушение контакта, то показания сопротивления могут стремиться к бесконечности. На основании показаний сопротивления омметр предоставляет возможность точно идентифицировать поврежденные участки. В некоторых случаях прибор используется не только для стандартных измерений. Омметр можно применять для проверки других измерительных устройств, для измерения сопротивления изоляции и выполнения других необходимых операций.

При осуществлении измерений следует учитывать несколько основных правил:

• Проверяемые цепи перед измерениями должны быть полностью обесточены.
• Установите переключатель на минимальное значение.
• Работоспособность омметра проверяется соединением концов щупов вместе.
• Целостность цепи можно определить по отклонению стрелки на приборе.

Как работают электроизмерительные приборы

Мультиметр: назначение, виды, обозначение, маркировка, что можно измерить с помощью мультиметра.

Топ лучших мультиметров.

Как правильно проверить резистор на исправность с помощью мультиметра, как прозвонить резистор?

Токоизмерительные клещи: их назначение, принцип работы, рекомендации по использованию.

Методы проверки электродвигателя с помощью мультиметра: проверка ротора и статора на межвитковое замыкание, а также прозвонка асинхронного и трехфазного двигателя.

Руководство по использованию мультиметра: пошаговая инструкция.