Электронный омметр. 
Измерения в телекоммуникационных системах

Принцип работы электронных омметров основан, как правило, на двух методах: методе стабилизированного тока в цепи делителя и методе преобразования измеряемого сопротивления в пропорциональное ему напряжение.

Схема омметра, построенная по методу стабилизированного тока в цепи делителя, представлена на рис. 7.4. В данной схеме делитель, составленный из R" и Л_д, питается от источника опорного напряжения U_u. Падение напряжения на резисторе /^усиливается усилителем с большим входным сопротивлением.

Рис. 7.4. Схема измерения сопротивления методом стабилизированного тока в цепи делителя.

Выходное напряжение усилителя зависит от величины измеряемого сопротивления R_x, так как напряжение, действующее на R_x, несет информацию о значении этого сопротивления.

Однако строгой линейной зависимости между R_x и величиной измеряемого напряжения не будет, так как с изменением R_x будет изменяться не только напряжение на нем, но и общий ток, протекающий через делитель R₀ — R_x. Чтобы ток, протекающий через R_x, мало изменялся, нужно обеспечить выполнение условия R_x «R₀. Однако при малом R_x сказывается влияние сопротивления соединительных проводов, что вызывает потребность непосредственного подключения прибора к измеряемому сопротивлению. Для рассматриваемой схемы.

где а — уравнение шкалы измерительного прибора;

К — коэффициент передачи усилителя.

Из формулы (7.3) видно, что шкала таких омметров нелинейная в диапазоне показаний от 0 до °°. При R_x «R₀ можно считать, что.

следовательно, шкала прибора будет более линейной.

Приборы такого типа обеспечивают измерение малых сопротивлений, когда R_x < R_u (Е6−12, Е6−16, Е6−18).

Для повышения точности измерения весь диапазон измерений разбивается на поддиапазоны, каждому из которых соответствует свое значение R_t). Переключением выбирают наиболее удобную шкалу для отсчитывания показаний в требуемом диапазоне измерений.

В схеме, реализующий метод преобразования сопротивления в напряжение, применяется операционный усилитель с отрицательной обратной связью (рис. 7.5). Такие схемы используют для измерения средних и больших сопротивлений.

Измеряемый резистор R_x включается в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, имеющего большой коэффициент усиления и большое входное сопротивление. Известно, что для таких схем [4]:

где К — коэффициент передачи усилителя без обратной связи; (3 — коэффициент обратной связи, Р = R₀/(R₀ + R_x).

Рис. 7.5. Схема омметра на операционном усилителе.

При большом коэффициенте усиления, т. е. когда А" р > 1, можно записать.

Уравнение шкалы прибора в данном случае.

В анализируемой схеме омметр имеет равномерную шкалу. Такие омметры используют в основном для измерения сопротивлений до сотен мегаом (например, омметр Е6−10). Заметим, что в схемах на рис. 7.4 и 7.5 R_x и R₀ можно поменять местами. В этом случае для схемы рис. 7.4 будет справедливо равенство

Шкала прибора неравномерная с диапазоном показаний от °о до 0. Эта схема омметра используется для измерения больших сопротивлений, когда R_x > R_a.

Для схемы рис. 7.5 после перемены местами R_x и /?" уравнение шкалы будет следующим:

Шкала прибора неравномерная. Такие схемы применяют в основном для измерения больших сопротивлений (например, тераоммегры Е6−13, Е6−14).