اندازه گیری مقاومت های کمتر از 1 اهم با مولتی متر

اندازه گیری مقاومت های کمتر از 1 اهم با مولتی متر

گاهی اوقات ، شما نیاز به اندازه گیری قطعات الکترونیکی با مقاومت بسیار کم ، مانند سیم ، کلید ، مقاومت در برابر جریان ، فیوز ، رله و … دارید. با این حال ، اکثر مولتی متر ها زیر 1 اهم دقیق نیستند و برخی حتی نمی توانند زیر 10 اهم را به طور دقیق اندازه بگیرند. به جای خرید اهم متر ویژه چهار سیمه یا مقاومت کم ، می توانید با استفاده از یک مولتی متر مشترک در حالت میلی ولت تا 10 میلی آمپر یا کمتر اندازه بگیرید.

برای اندازه گیری مقاومت کم ، به موارد زیر احتیاج دارید:

• یک مولتی متر که ولت ، میلی ولت و اهم را اندازه گیری می کند
• مقاومت 220 اهم یا محل آن
• منبع تغذیه تنظیم شده 5 ولت
• (اختیاری) خازن 0.1 میکرومتر ، خازن 10 میکرومتر و تخته بدون لحیم کاری

بدیهی است که دقت این اندازه گیری به دقت مولتی متر بستگی دارد. اما ، اکثر مولتی مترها از دقت قابل قبولی برخوردار هستند. منبع تغذیه 5 ولت باید بین قرائت ها ثابت بماند. هر نوسان عدم دقت را ایجاد می کند. تقریباً تمام لوازم تنظیم شده تحت این شرایط عالی هستند:

• مدار آزمایش در حالت پایدار است (بدون خاموش و روشن شدن تراشه)
• چندین اندازه و مواد شیمیایی خازن ولتاژ را متصل می کنند.
• بار فعلی 22 میلی آمپر نه خیلی بزرگ است (> 100 میلی آمپر) و نه خیلی کوچک (<5 میلی آمپر).

با کمال تعجب ، مهم نیست که ولتاژ منبع تغذیه دقیق باشد (دقیقاً 5 ولت). هر مقداری بین 4.5 ولت و 5.5 ولت خوب است ، به شرطی که ثابت باشد.

مدار اندازه گیری مقاومت کم در تخته بدون لحیم کاری

• +5 VDC و GND در بالا و پایین تخته قرار دارند.
• C1 (اختیاری) خازن سرامیکی 0.1 میکرو فاراد برای اتصال منبع تغذیه.
• C2 (اختیاری) خازن تانتالیوم 10 میکرو فاراد برای اتصال منبع تغذیه.
• مقاومت R1 220 اهم شناخته شده است. بالا به 5 ولت و پایین به R2 متصل می شود.
• R2 مقاومت ناشناخته در اندازه گیری. بالا به R1 و پایین به GND وصل شده است.

این مدار یک تقسیم کننده ولتاژ ساده است که در آن همان مقدار جریان از R2 عبور می کند که از R1 عبور می کند. ولتاژ هر مقاومت را اندازه گیری خواهیم کرد. این همه اطلاعات لازم برای محاسبه مقاومت R2 را بر اساس نسبت ولتاژها و مقاومت شناخته شده R1 در اختیار ما قرار می دهد. در عکس بالا ، R2 یک مقاومت استاندارد از طریق سوراخ 10 اهم است. با این وجود می توانید R2 را با گیره های تمساح متصل به سیم ها جایگزین کنید تا در عوض هر چیزی (کابل ها ، جرقه ها و مقاومت های نصب سطح) اندازه گیری شود.

مقاومت شناخته شده

R1 “مقاومت شناخته شده” در این مدار است. مقاومت در برابر ضریب وات بالا و دمای پایین بهترین است. اما ، حتی یک مقاومت استاندارد 5٪ نیز برای بیشتر علاقه مندان قابل قبول است.

طبق قانون اهم  ، 5 ولت عبور از یک مقاومت 220 اهم 0.114 وات نیرو است (کمی بیش از 1/10 وات). این انرژی به صورت گرما در مقاومت آزاد می شود. با گرم شدن مقاومت ، مقدار مقاومت آن کمی تغییر می کند. مقاومت های ضریب دمای پایین (pp 50 ppm یا کمتر) مقدار آن کمتر از مقاومت های معمولی (100 ± ppm یا بیشتر) تغییر می کند. مقاومت های با ولتاژ بالاتر معمولاً می توانند گرمای بیشتری را پراکنده کنند ، که همچنین باعث کاهش تغییرات مقاومت می شود. از آنجا که دقت این مدار به ثابت ماندن مقاومت بستگی دارد ، شما می خواهید برای مقاومت R1 از بالاترین وات ، مقاومت در کمترین دما که می توانید استفاده کنید. برای اثبات این که این اندازه گیری حتی با پایین ترین مقاومت نیز کار می کند ، یک مقاومت 5٪ معمولی ، 1/4 وات ، 350 ± ppm ، مقاومت کربنی 220 اهم را از انتخاب کنید. صرف نظر از مقاومت انتخابی ، قبل از نصب R1 در مدار ، آن را با استفاده از حالت مقاومت (Ω یا اهم) مولتی متر اندازه گیری کنید. مقاومت را هنگام نصب مقاومت در مدار اندازه گیری نکنید – این یک خوانش نادرست را ایجاد می کند. در عوض ، مقاومت را به تنهایی اندازه گیری کنید (اگر قبلاً آن را نصب کرده اید ، آن را کاملاً از تخته جدا کنید).

مولتی متر اندازه گیری مقاومت شناخته شده

با کمال تعجب ، مهم نیست که مقدار مقاومت به اضافه یا منفی 5 درصد است. در حقیقت ، هر مقداری از 200 تا 240 انجام می شود ، به شرطی که مقاومت ثابت بماند. مقدار مقاومت اندازه گیری شده R1 را بنویسید و آن را در تخته قرار دهید. مقاومت اینجا 218.9 اهم است.

اندازه گیری نمونه

برای اولین آزمایش ، ما می خواهیم مقاومت یک مقاومت را اندازه گیری کنیم که با مولتی متر نیز قابل اندازه گیری است. به این ترتیب ، ما می توانیم بررسی کنیم که ریاضیات و مدار ما به درستی کار می کنند قبل از اینکه مقاومت های بسیار کمی را امتحان کنیم. بیایید با یک مقاومت 10 اهم در تخته R2 شروع کنیم. با روشن بودن ولتاژ ، ولتاژ R1 را با استفاده از حالت اندازه گیری ولتاژ DC مولتی متر اندازه گیری کنید.

اندازه گیری افت ولتاژ در مقاومت شناخته شده در حالت اندازه گیری ولت

ولتاژ R1 در اینجا 4.7696 اندازه گیری شده است. از آنجا که مقاومت R1 بسیار بیشتر از R2 است ، نتیجه می گیرد که افت ولتاژ R1 بسیار بیشتر از R2 است. مقدار باید همیشه بالای 4.5 V باشد. بعد ، ما می خواهیم ولتاژ R2 را اندازه گیری کنیم. از آنجا که این مقدار بسیار کوچکتر خواهد بود (معمولاً کمتر از نیم ولت) ، شما می خواهید از یک مولتی متر استفاده کنید که شامل حالت اندازه گیری میلی ولت (میلی ولت) باشد. اگر از حالت استاندارد اندازه گیری ولتاژ استفاده کنید ، آنقدر دقیق نخواهد بود و ممکن است مکان های اعشاری را به اندازه کافی ارائه ندهد. خوشبختانه ، اکثر مولتی متر ها از ویژگی اندازه گیری میلی ولت برخوردارند.

اندازه گیری افت ولتاژ در مقاومت ناشناخته با استفاده از حالت اندازه گیری میلی ولت

اندازه گیری R2 در اینجا 216.64 میلی ولت (0.21664 ولت) است.

اکنون فرمول جادویی اینجاست:

R2 in ohms = R2 millivolts / 1000 / (R1 volts / R1 resistance) R2 in ohms = 216.64 mV / 1000 / (4.7696 volts / 218.9 ohms) R2 in ohms = 9.94 ohms

این مقدار منطقی است ، با توجه به اینکه تحمل 5٪ می گوید مقاومت می تواند از 10.5 اهم تا 9.5 اهم باشد.

آیا کار کرد؟

فرمول می گوید مقاومت به 9.9 اهم نسبت به 10 اهم نزدیکتر است. مولتی متر چه می گوید؟

مولتی متر اندازه گیری مقاومت تست اولیه در حالت اهم

اجزای مشترک مقاومت کم

حال بیایید برخی از مقاومت ها را به اندازه کافی کم امتحان کنیم که مولتی متر نتواند آنها را به طور دقیق در حالت اهم ارزیابی کند.

نمونه هایی از قطعات با مقاومت کم مانند مقاومت ، کابل و جرقه زنی

هنگام اندازه گیری ولتاژ روی R1 یا R2 ، حتماً پروب های آزمایش مولتی متر را تا حد امکان نزدیک به شروع و انتهای مورد اندازه گیری شده قرار دهید. شما نمی خواهید مقاومت پریزهای تخته یا سیم های گیره سوسماری را داشته باشید.

با توجه به مقاومت R1 شناخته شده 218.9 اهم یا 219.2 † ، این چیزی است که در این اندازه گیری و محاسبه شده است:

عالی! همه اندازه گیری ها در حد انتظار بود.

پیشرفت ها

بر اساس نتایج آزمون مولتی متر ، از دقیق ترین مولتی متر ویکتور (VC97) برای اندازه گیری مقدار R1 استفاده شد. هرگونه خطا در این اندازه گیری بر تمام نتایج آزمون تأثیر می گذارد. بنابراین ، می توانید با اندازه گیری ولتاژ و جریان جریان ، دقت R1 را دوبار بررسی کنید تا مقاومت واقعی را پس از تثبیت دما محاسبه کنید. چند آزمایش را بعد از اینکه مقاومت شناخته شده (R1) در طول شب خنک شد ، تکرار کنید. نتایج حدود 1٪ متفاوت خواهد بود. پس از گرم شدن مقاومت R1 ، نتایج بهبود می یابند (تقریباً مشابه نتایج اولیه آزمایش). این نشان می دهد که دقت تحت تأثیر دما است. به نظر می رسد که مقاومت مقاومت عادی فیلم کربنی در اثر گرم شدن از 218.9 اهم به 217 اهم کاهش یافته است. این عدد را با اندازه گیری جریان تا زمانی که به ثبات برسد (R1 دمای گرمایش) و سپس اندازه گیری ولتاژ در R1 را تعیین می کنند.

4.88 ولت / 0.022488 A = 217 اهم

بنابراین ، بهترین کار این است که:

• برای R1 از یک مقاومت ضریب ضریب وات بالا و دمای پایین استفاده کنید
• قبل از اندازه گیری اجازه دهید مدار به مدت دو دقیقه گرم شود تا مقاومت تثبیت شود

مقاومت Ohmite 3W با مقاومت 220 اهم

در حقیقت ، پس از جایگزینی در مقاومت پایدار در دمای وات بالاتر که در اوایل مقاله توصیه شده است ، مقاومت R1 کمتر از یک دهم اهم تغییر می کند.