Mengapa Anda perlu menyesuaikan resistansi ke nol saat ohmmeter memindahkan gigi?
1. Prinsip
Hubungkan paket baterai, ammeter dan rheostat secara seri untuk membentuk sirkuit internal ohmmeter.
1) Keadaan pengukuran
Hubungkan resistansi yang akan diukur antara dua lead uji ohmmeter, kemudian paket baterai, ammeter, rheostat dan resistansi yang akan diukur membentuk rangkaian tertutup, arus dalam rangkaian berubah dengan perubahan resistansi yang akan diukur, dan nilai skala ammeter saat ini diubah menjadi nilai skala resistansi eksternal yang sesuai dapat langsung dibaca dari ohmmeter untuk mengukur nilai resistansi resistansi.
Rx=εI-(r ditambah Rg ditambah R)
Contoh Ammeter sensitif dengan arus prategangan penuh IG=100μA dan resistansi internal Rg=100(Ω), paket baterai dengan gaya gerak listrik ε=1.5V, sebuah resistansi internal r=0.1(Ω), dan rheostat dengan resistansi total R=I8KΩ Hubungkan secara seri dan sesuaikan rheostat ke R=14.9 (KΩ) , yaitu, dirangkai menjadi ohmmeter. Nilai resistansi yang akan diukur sesuai dengan setiap nilai arus dihitung dari rumus di atas seperti yang ditunjukkan pada tabel:
Tandai nilai resistansi yang sesuai untuk diukur pada setiap skala arus pada dial, lalu baca nilai resistansi yang akan diukur secara langsung.
2) Status penyesuaian nol
①Penyesuaian nol mekanis
Ketika dua test lead dipisahkan, yaitu ketika resistansi yang akan diukur tidak terbatas, intensitas arus saat ini adalah nol menurut hukum Ohm. Yaitu, ketika dua sadapan uji dipisahkan, keadaan yang ditunjukkan oleh penunjuk meter harus nol arus dan ohm tak terbatas. Namun, karena berbagai alasan, ketika kedua sadapan uji dipisahkan, penunjuk ammeter terkadang tidak menunjuk ke skala arus nol, yang memerlukan penyesuaian nol mekanis. Putar sekrup penyetelan nol mekanis dengan obeng untuk menggerakkan penunjuk agar berputar, sehingga penunjuk menunjuk ke skala ohm tak terhingga.
② Penyesuaian nol ohm
Ketika dua sadapan uji dihubung pendek, menurut hukum Ohm, ammeter dapat sepenuhnya dibias dengan menyesuaikan rheostat geser, yaitu, penunjuk menunjuk ke skala arus bias penuh dari ammeter, yaitu nol- skala ohm. Yaitu, ketika dua sadapan uji dihubung pendek, keadaan yang ditunjukkan oleh penunjuk ammeter harus arus bias penuh dan resistansi nol ohm. Jika tidak, sesuaikan rheostat sehingga penunjuk ammeter menunjuk ke skala arus bias penuh, yaitu skala nol-ohm, dan penyesuaian nol-ohm selesai.
2. Resistensi internal
1) Nilai desain
Hubung singkat kedua sadapan uji ohmmeter, yaitu ohmmeter dalam keadaan penyetelan nol. Menurut hukum Ohm, resistansi internal ohmmeter sama dengan rasio gaya gerak listrik catu daya di ohmmeter dengan arus bias penuh ammeter di ohmmeter RΩ=ε /IG. Jadi setelah ammeter sensitif dan baterai yang digunakan untuk merakit ohmmeter dipilih, resistansi internal ohmmeter rakitan ditentukan.
2) Nilai sebenarnya
Resistansi internal sebenarnya dari ohmmeter terdiri dari resistansi internal catu daya, resistansi internal ammeter dan resistansi rheostat pengatur nol secara seri, dan nilai resistansi totalnya harus sama dengan nilai desain. RΩ=r plus RG plus R. Resistansi total rheostat geser harus dipilih secara wajar untuk memenuhi persyaratan nilai desain resistansi internal ohmmeter.
3) nilai skala
Ketika nilai resistansi dari resistansi terukur persis sama dengan resistansi internal RΩ ohmmeter, resistansi total seluruh rangkaian pengukuran sama dengan dua kali resistansi internal ohmmeter, dan arus terukur adalah setengah dari arus bias penuh dari ammeter, yaitu titik penunjuk pada pelat skala. Median R? noda. Artinya, skala median ohmmeter menunjukkan nilai resistansi internal ohmmeter R? Noda=RΩ.
3. Kesalahan
1) Kesalahan catu daya
Setelah ohmmeter digunakan untuk waktu yang lama, gaya gerak listrik baterai berkurang dan resistansi internal meningkat. Meskipun ammeter sepenuhnya bias saat melakukan penyesuaian ohm nol, perubahan ini membuat nilai resistansi baca lebih besar dari nilai sebenarnya dari resistansi terukur.
Nilai standar desain resistansi internal ohmmeter ditentukan oleh gaya gerak listrik baterai baru dan arus bias penuh ammeter: RΩ=ε/IG; hubungan yang sesuai antara skala resistansi dan arus ditentukan oleh nilai standar gaya gerak listrik baterai baru dan resistansi internal ohmmeter: RX *=ε/I-RΩ; ketika baterai lama dipasang, resistansi internal sebenarnya dari ohmmeter kurang dari resistansi internal standar setelah penyesuaian ohm nol: RΩ*=ε`/IG; ketika baterai lama digunakan, gaya gerak listrik dari catu daya dan resistansi internal ohmmeter dan nilai sebenarnya dari resistansi terukur menentukan arus terukur I=ε`/(RΩ plus RX) di tabel, dan empat rumus di atas diselesaikan secara bersamaan
RX=εε'RX
Dapat dilihat bahwa ketika gaya gerak listrik catu daya secara bertahap menurun, nilai resistansi yang diukur secara bertahap meningkat dalam proporsi terbalik.
Contoh Gaya gerak listrik baterai ohmmeter adalah 1,5v. Setelah penggunaan jangka panjang, gaya gerak listrik turun menjadi 1,2v. Gunakan untuk mengukur resistensi. Nilai terukur adalah 500Ω. Berapakah nilai resistansi yang sebenarnya?
Solusi: Rx=(ε`/ε) RX*=1.2÷1.5×500=400Ω
2) Kesalahan membaca
Karena kemampuan pengamatan manusia yang terbatas, selalu ada kesalahan geometris dalam pembacaan. Biarkan skala saat ini pada posisi penunjuk yang sebenarnya adalah I, dan skala ohm yang sesuai adalah RΩ, dan skala saat ini pada posisi penunjuk yang diamati adalah I`, dan skala ohm yang sesuai adalah RΩ`. Lalu oleh
RX=εI-RΩ dan R'X=εI'-RΩ
Dapatkan ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI
Artinya, δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
Artinya, δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Terlihat bahwa jumlah kedua faktor penyebut adalah bilangan tertentu, yaitu sudut defleksi maksimum, sehingga ketika kedua faktor penyebut sama, kesalahan pembacaan hasil kali maksimum adalah yang terkecil.
Artinya, ketika θ=Θ2, δ=δmin=4·ΔθΘ
Oleh karena itu, pada titik tengah geometri busur skala, kesalahan ohmik yang disebabkan oleh paralaks geometri adalah yang terkecil.
Roda gigi yang sesuai harus dipilih agar nilai penunjuk yang ditunjukkan sedekat mungkin dengan nilai median pada panel, sehingga kesalahan pembacaan diminimalkan.
