Meranie odporu veľmi malých hodnôt rezistorov
Čas od času sme postavený pred problém presne odmerať odpor výkonového rezistoru, ktorého odpor je menej ako desať ohmov. Bežný univerzálny multimeter na to nie je vhodný. Ale potom ako? Ako na to, si ukážeme to v tomto článku.
Prečo nie je možnépoužiť bežný multimeter?
Jednoducho preto, že má príliš nízke rozlíšenie na presné meranie takýchto malých odporov. Ak pomocou vášho univerzálneho multimetra nameráte odpor 10 Ω, zariadenie zobrazí 9,9 Ω, 10,0 Ω alebo 10,1 Ω. Je dosť dobrý na každodenné použitie, ale nie dosť dobrý, ak potrebujete poznať hodnotu rezistora s presnosťou na dve desatinné miesta.
Nezabúdajme na testovacie káble!
Druhým zdrojom chýb pri takýchto meraniach sú vaše testovacie sondy. Stačí nastaviť univerzálny multimeter tak, že ho prepnete na meranie odporu a skratujete vaše meracie sondy. Osobne si myslím sa, že hodnota, ktorá sa objaví na multimetry bude rovná nule, je dosť malá. Multimeter bude pravdepodobne zobrazovať niekoľko desatín ohmu, čo je vnútorný odpor vašich testovacích káblov a testovacích sond, čiže nameriate prechodový odpor. Žiadny problém s relatívnou presnosťou určite nenastane, ak meriate odpor 1 kΩ, ale to už neplatí pri meraní odporov menších ako 10 Ω.
Niektoré drahšie merače vám umožňujú merať „relatívne“, kde sa automaticky odpočíta tento zvyškový odpor z nasledujúcich výsledkov merania, ale lacnejšie multimetre takúto funkciu bohužiaľ mať nebudú.
Počas merania budeme pracovať s konštantným prúdom s hodnotou presne 1.00 A.
Ohmov zákon stanovuje:
napätie = prúd x odpor
alebo:
U = I x R
Ak nastavíte aktuálny prúd I na 1.00 A, vzorec sa stane:
U = 1.00 x R
alebo:
U = R
Napätie, ktoré meriate cez odpor R, sa preto rovná numerickej hodnote odporu.
Príklad
Predpokladajme, že máte rezistor, na ktorom je uvedená hodnota 1 Ω. Za použitia konštantného prúdu 1.00 A a na odporu 1 Ω nameriate napätie 1.07 V. Potom viete, že presná hodnota tohto odporu sa rovná 1.07 Ω.
Nastaviť konštantný prúdu 1,00 A nie je ľahká úloha
Presnosť takýchto meraní úplne závisí od presnosti, v akej ste schopní nastaviť prúd na presnú hodnotu 1,00 A a okrem toho aj udržiavať tento prúd konštantný. Väčšina laboratórnych zdrojov má režim konštantného prúdu. Potom môžete potenciometrom otáčať dovtedy, kým zdroj neposkytuje konštantný prúd približne 1 A. Pokiaľ nemáte moderný napújací zdroj, kde môžete digitálne nastaviť napätie a prúd na dve desatinné miesta, nie je to pre toto merania dosť presné.
Použitie elektronickej záťaže
Elektronická záťaž je v skutočnosti konštantný prúdový rezistor, pomocou ktorého môžete testovať napájacie zdroje, batérie a akumulátory. Takéto zariadenia sú navrhnuté iba na jeden účel, aby prúd, ktorý nimi prechádza, zostal čo možno vždy konštantný. V minulosti boli také elektronické záťaže pomerne drahé, ale dnes sa tento druh zariadenia dá kúpiť za pár eur napríklad v Číne.
Na tomto blogu sme v minulosti testovali jednu lacnú elektronickú zaťaž, pozri v kategórii Recenzie meracej techniky, konkrétne Elektronická záťaž ZPB30A, ktorú si môžte kúpiť na tomto odaze - klikni. Toto zariadenie, ktoré stojí cca 25€, a je ideálne na presné merania veľmi nízkych hodnôt odporu.
Zostavenie meracieho obvodu
Zostava pre meranie odporu je na obrázku nižšie. Okrem ZPB30A potrebujete dobrý univerzálny multimeter a laboratórny zdroj. Nastavte výstupné napätie reguovateľného zdroja na 15 V a konštantný prúd ma ZPB30A nastavte na 1.00 A. Pripojte univerzálny multimeter nastavený na meranie jednosmerného napätia na skúšaný odpor. Najskôr zapnite napájanie, potom ZPB30A a odčítajte napätie na meltimetry. Namerané napätie sa rovná presnej hodnote odporu v ohmoch.
Testovacie zapojenie pre meranie rezistora s malou hodnotou.
Merané hodnoty
V prípade, že budete niekedy potrebovať pre svoj budúci projekt výkonové rezistory, môžem vám odporučiť tie, ktoré boli testované. Sú k dispozícii s hodnotami 1 Ω, 2 Ω, 4 Ω, 8 Ω a 10 Ω. Môžete ich napríklad použiť na výrobu odporovej záťaže napríklad na testovanie maximálneho výkonu audio zosilňovačov. Výkonový rezistor je konštrukčne prakticky odporový drôt, ktorý je navinutý na keramickom valci, ktorý je opatrený z vrchu vrstvou izolačného keramckého laku, poprípade je umiestnený v keramickom, alebo hliníkovom púzdre, ktoré môžete zaťažiť až do 100 W. Odolávajú dobre maximálnej teplote do 120 °C. Vďaka dvom otvorom v hliníkovom chladiacom profile môžete tieto odpory ľahko pripevniť na väčší hliníkový chladič a styčnú plochu pred montážou potrite teplovodivou pastou, pre lepší prestup stratového tepla z telesa rezistora do chladiča. Hodnota piatich testovaných vzoriek bola zmeranú pomocou opísanej metódy merania. Výsledky sme zhrnuli v nasledujúcej tabuľke. Výsledok merania bol veľmi dobrý.
| Udávaná hodnota (Ω) | Nameraná hodnota (Ω ) |
|---|---|
| 1 Ω | 0.989 Ω |
| 2 Ω | 2.02 Ω |
| 4 Ω | 4.03 Ω |
| 8 Ω | 7.98 Ω |
| 10 Ω | 10.05 Ω |
Príklad rezistora 10Ω / 100W, ktorý bol použitý pri meraní.
Tieto výkonové reristory v hodnotách 1Ω, 2Ω, 4Ω, 8Ω a 10Ω, si môžte zakúpiť aj na tomto odkaze - klini
Táto stránka obsahuje affliate odkazy pre nákup vybraných produktov. Pokiaľ nás chcete podporiť malou sumou pri písaní našich recenzií budeme radi. Ďakujeme vám
