Chương 4: ĐO ĐIỆN TRỞ
4.3.1 Nguyên lí mạch đo điện trở:
Như vậy điện trở cĩ thể đo bằng cách sử dụng hai phương pháp trên, các phương pháp này đo điện trở thơng qua các đại lượng trung gian cho nên được gọi là phương pháp đo gián tiếp. Đồng thời những phương pháp đo điện trở khi thành phần điện trở
cĩ dịng điện chạy qua và áp của mạch đo cung cấp nên cũng được gọi là cách đo
Trong đồng hồ đo vạn năng (Multimeter VOM) cĩ phần đo điện trở (Ohm kế). Khi
cần đo điện trở thì do phần tử điện trở khơng mang năng lượng nên mạch đo sẽ cĩ
nguồn năng lượng riêng (pin). Cách đo trực tiếp giá trị điện trở khi nĩ được loại khỏi mạch điện nên được gọi là cách đo nguội.
Sơ đồ mạch:
Điện trở cần đo Rx được mắc nối tiếp với cơ cấu chỉ thị nên cách đo này gọi là đo
nối tiếp.
Im = R Eb
x + R + Rm (1) Rx: Điện trở cần đo [Ω]
R: Điện trở cân bằng thang đo [Ω] Rm: Điện trở nội của cơ cấu [Ω]
Nhận xét:
Cơ cấu cĩ nội trở Rm, được mắc vào mạch cĩ nguồn Eb. Khi đo điện trở Rx, dịng
điện đi qua cơ cấu sẽ đạt giá trị cực đại khi Rx = 0, nếu dịng điện này vượt quá giới hạn cơ cấu sẽ gây hư hỏng. Để tránh sự cố này người ta dùng thêm điện trở cân bằng
thang đo để giới hạn dịng điện chạy qua cơ cấu chỉ bằng IFS khi Rx = 0 như vậy R cĩ tác dụng bảo vệ cơ cấu.
Kim chỉ thị sẽ nằm tận cùng bên phải khi Rx = 0 vì dịng điện lúc này là lớn nhất (Im = IFS). Ngược lại kim chỉ thị sẽ nằm tận cùng bên trái khi Rx = ∞ vì dịng điện là nhỏ nhất (Im = 0). Khi đo điện trở càng nhỏ thì gĩc quay của kim càng lớn. Như vậy thang
đo điện trở được sắp giá trị ngược với thang đo điện áp, dịng điện.
Trong cơng thức (1) ta thấy dịng điện chạy qua cơ cấu khơng tỉ lệ bậc nhất với điện trở cho nên thang đo điện trở cĩ độ chia khơng đều.
Ví dụ 1:
Cho một cơ cấu đo kiểu từ điện cĩ Rm = 1 [kΩ], IFS = 100 [µA], được mắc thành mạch đo điện trở kiểu nối tiếp, nguồn Eb = 1,5 [V].
a. Hãy vẽ sơ đồ mạch và tìm giá trị điện trở cân bằng thang đo.
b. Với giá trị nào của Rx thì dịng điện chạy qua cơ cấu là lớn nhất, nhỏ nhất. Lúc này kim chỉ thị nằm ở vị trí nào. Rút ra nhận xét gì.
c. Hãy tính Rx khi kim nằm ở ẳ, ẵ, ắ thang o
Đáp số:
a. R = 14 [kΩ]
b. Rx = 0 kim nằm tận cùng bên phải, Rx = ∞ kim nằm tận cùng bên trái c. Rx = 45 [kΩ], Rx = 15 [kΩ], Rx = 5 [kΩ]