روش های اندازه گیری مقاومت

$$R=\frac{t}{C\times ln(\frac{E}{V})}$$

در رابطه‎ی فوق، E ولتاژ منبع، e عدد نِپر (۲٫۷۱۸۲۸)، R مقاومت مجهول، C یک خازن با ظرفیت معلوم و V ولتاژ دو سر خازن در لحظه‎ی t است. همچنین تابع ln همان لگاریتم در مبنای عدد نپر (e) است که در صورت تبدیل آن به لگاریتم معمولی، رابطه‎ی زیر را خواهیم داشت:

$$R=\frac{0.4343\times t}{C\times lo{g}_{10}(\frac{E}{V})}$$

نکته‎ای که در استفاده از این روش باید به آن توجه داشته باشید این است که خازن‎های واقعی دارای یک مقاومت نشتی داخلی هستند که باعث می‎شود خازن بدون اینکه در مدار قرار گیرد، خود به خود و به مرور زمان تخلیه شود. برای اینکه دقت اندازه‎گیری مقاومت مجهول R را افزایش دهیم باید ابتدا مقاومت نشتی خازن (R1) را محاسبه کنیم. برای این کار طبق مدار زیر ابتدا با وصل کردن کلید S1 خازن را کاملاً شارژ می‎کنیم، سپس برخلاف حالت قبل، دیگر کلید S2 را وصل نمی‎کنیم و به محض باز کردن کلید S1، زمان‎سنج را فعال می‎کنیم. همان طور که می‎بینید در این حالت تنها راه تخلیه‎ی خازن، مقاومت نشتی  R1 است.

مراحل بعدی را مثل مدار قبل انجام می‎دهیم. پس می‎توانیم بنویسیم:

$$V=E\times e^{(\frac{–t}{R_{1}C})}$$

$$R_1=\frac{0.4343\times t}{C\times lo{g}_{10}(\frac{E}{V})}$$

حالا دوباره همین مراحل را تکرار می‎کنیم، با این تفاوت که این بار بعد از باز کردن کلید S1، کلید S2 را می‎بندیم و مقاومت مجهول R را وارد مدار می‎کنیم. پس خواهیم داشت:

$$R_T=\frac{0.4343\times t}{C\times lo{g}_{10}(\frac{\mathrm{E/}}{V})}$$

که R_T مقاومت معادل اتصال موازی R1 و R است:

$$R_T=\frac{R\times R_1}{R+R_1}$$

از روی این سه معادله می‎توانیم مقدار دقیق R را محاسبه کنیم.

مقاومت داخلی ولت‎متر نیز می‎تواند در اندازه‎گیری‎ها تأثیر بگذارد. جالب است بدانید در حالتی که شما مقاومت R1 را محاسبه می‎کردید اگر ولت‎متر را در مدار قرار دهید می‎توانید مقاومت معادل ناشی از مقاومت داخلی ولت‎متر و مقاومت نشتی خازن را در قالب همان R1 محاسبه کنید و با استفاده از همان سه معادله‎ی بالا اثر مقاومت داخلی ولت‎متر را نیز حذف کنید.

روش پل مِگُهم

در این روش ما از همان فلسفه‎ی پل وتستون با اندکی اصلاحات استفاده می‎کنیم. یک مقاومت بزرگ در حالت دقیق‎تر به صورت زیر نمایش داده می‎شود:

G همان ترمینال محافظ است که قبلا درباره‎ی آن صحبت کرده بودیم. حالا ما مقاومت را به صورت شکل پایینی (شکل مثلثی) مدل می‎کنیم که در آن R_AG و R_BG مقاومت‎های نشتی هستند. مدار اندازه‎گیری نیز به صورت زیر خواهد بود:

مشاهده می‎کنید که در این مدار ما در واقع مقاومت معادل ترکیب موازی R و R_AG را اندازه‎گیری می‎کنیم. هر چند که معمولاً می‎توان از خطای ناشی از R_AG چشم‎پوشی کرد.

روش تقسیم ولتاژ

قبلاً در بخش اندازه‎گیری مقاومت‎های متوسط این روش را معرفی کردیم اما گاهی اوقات می‎توان با در نظر گرفتن یک نکته از این روش برای بعضی از مقاومت‎های بزرگ نیز استفاده کرد. لازم است بدانید که این روش دقت خوبی برای مقاومت‎های بزرگ ندارد و صرفاً می‎تواند مقدار مقاومت را به صورت حدودی تعیین کند.

نکته‎ای که در مورد مقاومت‎های بزرگ باید در نظر بگیرید این است خود ولت‎متر نیز دارای یک مقاومت داخلی در حدود ۱۰ مگااهم است. برای اینکه اثر این مقاومت در اندازه‎گیری‎ها کاهش پیدا کند باید مقاومت استاندارد S را طوری انتخاب کنید که مقدار آن از یک دهم مقاومت داخلی ولت‎متر کوچک‎تر باشد. مثلاً مقاومت S باید کمتر از ۱ مگااهم باشد.

مقدار مقاومت R را نیز از روی رابطه‎ی تقسیم ولتاژ به صورت زیر محاسبه می‎کنیم. در صورتی که مقاومت داخلی ولت‎متر برای ما معلوم باشد بهتر است مقاومت معادل ترکیب موازی مقاومت S و مقاومت داخلی ولت‎متر را به عنوان پارامتر S در معادله‎ی زیر وارد کنیم:

$$R=\frac{E–V}{V}\times S$$

بیشتر بخوانید :

آموزش الکترونیک – دیود و مبانی نیمه هادی

تریستور چیست؟

تستر تریاک و تریستور

عیب یابی موتورهای الکتریکی

ترانزیستور چگونه کار می کند

IGBT چیست؟