Наш канал, совместно с научно-практическим журналом "Контрольно-измерительные приборы и системы" продолжает цикл публикаций объединенных под названием Энциклопедия измерений. Каждый раздел энциклопедии включает в себя большое количество терминов, соответствующих тематике раздела.
4-х проводная схема подключения
Наиболее распространённый метод повышения точности измерения сопротивления.
Метод подразумевает пропускание тока и измерение напряжения. Однако ток протекает через один набор подводящих проводов, в то время как напряжение воспринимается другим набором проводников. Напряжение измеряется непосредственно на резистивном элементе (RTD), а не в той точке, где подключен источник тока. Это означает, что сопротивление подводящих проводов полностью исключается из измерительной схемы.
Типовая четырехпроводная схема измерения сопротивления помогает исключить большую часть случайных и систематических погрешностей.
Режим относительных измерений позволяет исключить из результатов измерений заданную постоянную величину (например, сопротивление соединённых измерительных щупов). Цифровые мультиметры позволяют задать в качестве базовой величины для относительных измерений любое текущее измеренное значение.
Различие материалов проводников в измерительной цепи вызывает при прохождении тока нагрев в местах контактов (образуется термопара). Возникающая при этом термо-ЭДС вызывает погрешность при измерении малых сопротивлений. Для исключения данного фактора тестовый ток отключается на половину цикла измерения, остаточная разность потенциалов в этот момент характеризует величину термо-ЭДС и вычитается из результатов измерений.
Технология измерений «сухой схемой» позволяет исключить из результатов измерений контактного сопротивления погрешность, вызванную пробоем плёнки окисла на поверхности контактов. Снижение тестового напряжения за счёт шунта RSH в четырехпроводной схеме измерений до величины не более 20 мВ решает данную задачу.
Почему 4-проводная схема измерений позволяет избавиться от паразитного сопротивления проводов и контактов?
Дело в том, что при 2-х проводной схеме измерений общее напряжение, поступающее на клеммы вольтметра состоит из суммы падений напряжений тока в измеряемом объекте плюс падение напряжения на проводах и плюс падение напряжений на контактах, через которые течет заметный измерительный ток. Т.е. ток в измеряемой цепи задается той же парой проводов, которой измеряется и падение напряжения на измеряемом сопротивлении.
В 4-проводной схеме измерительный ток течет через одну пару проводов, а напряжение измеряется на другой паре, через которую ток практически не течет, т.е. нет тока, нет и его падения на проводах и контактах. Поэтому и паразитное сопротивление проводов и контактов на результаты измерений практически не влияет.
Аналогично работает 4-проводная схема подклоючения термосопротивления - по одной паре проводов течет измерительный ток с генератора тока измерительной схемы, а другая пара проводов подключается к вольтметру с высоким входным сопротивлением (т.е. с очень низким током измерения).
Методы измерений
1) Режим относительных измерений позволяет снизить погрешность 2-х проводной схемы измерений, однако даёт погрешность контактного сопротивления при закорачивании щупов, которая в ряде случаев (особенно при измерении малых сопротивлений) может оказаться сравнимой с измеряемым значением.
2) Цифровой фильтр, встроенный в некоторые мультиметры, позволяет видеть на дисплее прибора более стабильные показания, за счёт вычисления усреднённого значение. В режиме скользящего среднего пересчитывается усреднённое значение после каждого нового замера, а в режим повтора – после заполнения всех ячеек усредняемых значений. При большой скорости измерений данная функция обеспечивает более точное определение измеренного значения и увеличивает число разрядов результата.
3) 4-х проводная схема приближает результат измерений к истинному значению на несколько порядков, что весьма существенно при измерениях малых величин! Благодаря данному методу, хорошая точность достигается даже при использовании бюджетных приборов.
4) При наличии разности температур между стыками разнородных металлов генерируется термоэлектродвижущая сила (термо-э.д.с. или термоэлектрический потенциал). Это паразитное напряжение может превышать уровень сигнала, который способен измерять мультиметр. Термоэлектрические эффекты могут служить причиной нестабильности или значительного смещения нуля, а так же изменению показаний прибора.
Компенсация термо-ЭДС исключает влияние контактной разности потенциалов при соединении разнородных проводников в измерительной цепи, за счёт снижения нагрева, ограничивая время протекания тестового тока.
5) С помощью метода «сухой цепи» результат измерений оказывается максимально приближен к величине измеряемого контактного сопротивления в реальных условия.
FFF - один из режимов автоматических измерений цифрового осциллографа во временной области (элемент меню "Задержка"), при котором производится измерение временной задержки от первого спадающего фронта сигнала канала 1 до первого спадающего фронта сигнала канала 2.
Для удобства отображения измеренного параметра на экране осциллографа большинство режимов автоизмерений обозначаются в виде аббревиатур. В таких кратких названиях зашифрован смысл текущего режима автоматического измерения. Аббревиатура FFF расшифровывается, как First Falling Falling (Первый Спадающий - Спадающий).
Пример, автоматического измерения времени задержки FFF на экране цифрового осциллографа Актаком АОС-5302 с широкоформатным экраном приведен на скриншоте ниже
Измеренное время задержки (t) от первого спадающего фронта сигнала канала 1 до первого спадающего фронта сигнала канала 2 на скриншоте выше составляет 320 нс.FFF - один из режимов автоматических измерений цифрового осциллографа во временной области, при котором производится измерение временной задержки от первого спадающего фронта сигнала канала 1 до первого спадающего фронта сигнала канала 2.
FFR - один из режимов автоматических измерений цифрового осциллографа во временной области (элемент меню "Задержка"), при котором производится измерение временной задержки от первого спадающего фронта сигнала канала 1 до первого нарастающего фронта сигнала канала 2.
Для удобства отображения измеренного параметра на экране осциллографа большинство режимов автоизмерений обозначаются в виде аббревиатур. В таких кратких названиях зашифрован смысл текущего режима автоматического измерения. Аббревиатура FFR расшифровывается, как First Falling Rising (Первый Спадающий - Нарастающий).
Пример, автоматического измерения времени задержки FFR на экране цифрового осциллографа Актаком АОС-5302 с широкоформатным экраном приведен на скриншоте ниже
Измеренное время задержки (t) от первого спадающего фронта сигнала канала 1 до первого нарастающего фронта сигнала канала 2 составляет 1,2 нс.
FRF - один из режимов автоматических измерений цифрового осциллографа во временной области (элемент меню "Задержка"), при котором производится измерение временной задержки от первого нарастающего фронта сигнала канала 1 до первого спадающего фронта сигнала канала 2.
Для удобства отображения измеренного параметра на экране осциллографа большинство режимов автоизмерений обозначаются в виде аббревиатур. В таких кратких названиях зашифрован смысл текущего режима автоматического измерения. Аббревиатура FRF расшифровывается, как First Rising Falling (Первый Нарастающий - Спадающий).
Пример, автоматического измерения времени задержки FRF на экране цифрового осциллографа Актаком АОС-5302 с широкоформатным экраном приведен на скриншоте ниже
Измеренное время задержки (t) от первого нарастающего фронта сигнала канала 1 до первого спадающего фронта сигнала канала 2 на скриншоте выше составляет 321 нс.
FRR — один из режимов автоматических измерений цифрового осциллографа во временной области (элемент меню "Задержка"), при котором производится измерение временной задержки от первого нарастающего фронта сигнала канала 1 до первого нарастающего фронта сигнала канала 2.
Для удобства отображения измеренного параметра на экране осциллографа большинство режимов автоизмерений обозначаются в виде аббревиатур. В таких кратких названиях зашифрован смысл текущего режима автоматического измерения. Аббревиатура FRR расшифровывается, как First Rising Rising (Первый Нарастающий – Нарастающий).
Пример, автоматического измерения времени задержки FRR на экране цифрового осциллографа Актаком АОС-5302 с широкоформатным экраном приведен ниже
Измеренное время задержки (t) от первого нарастающего фронта сигнала канала 1 до первого нарастающего фронта сигнала канала 2 на скриншоте выше составляет 641 нс.IR-Fusion
LFF - один из режимов автоматических измерений цифрового осциллографа во временной области (элемент меню "Задержка"), при котором производится измерение временной задержки от первого спадающего фронта сигнала канала 1 до последнего спадающего фронта сигнала канала 2.
Для удобства отображения измеренного параметра на экране осциллографа большинство режимов автоизмерений обозначаются в виде аббревиатур. В таких кратких названиях зашифрован смысл текущего режима автоматического измерения. Аббревиатура LFF расшифровывается, как Last Falling Falling (Последний Спадающий - Спадающий).
Пример, автоматического измерения времени задержки LFF на экране цифрового осциллографа Актаком АОС-5302 с широкоформатным экраном приведен на скриншоте ниже
Измеренное время задержки (t) от первого спадающего фронта сигнала канала 1 до последнего спадающего фронта сигнала канала 2 на скриншоте выше составляет 958 нс.
LFR - один из режимов автоматических измерений цифрового осциллографа во временной области (элемент меню "Задержка"), при котором производится измерение временной задержки от первого спадающего фронта сигнала канала 1 до последнего нарастающего фронта сигнала канала 2.
Для удобства отображения измеренного параметра на экране осциллографа большинство режимов автоизмерений обозначаются в виде аббревиатур. В таких кратких названиях зашифрован смысл текущего режима автоматического измерения. Аббревиатура LFR расшифровывается, как Last Falling Rising (Последний Спадающий - Нарастающий).
Пример, автоматического измерения времени задержки LFR на экране цифрового осциллографа Актаком АОС-5302 с широкоформатным экраном приведен на скриншоте ниже
Измеренное время задержки (t) от первого спадающего фронта сигнала канала 1 до последнего нарастающего фронта сигнала канала 2 на скриншоте выше составляет 1,28 мкс
LRF - один из режимов автоматических измерений цифрового осциллографа во временной области (элемент меню "Задержка"), при котором производится измерение временной задержки от первого нарастающего фронта сигнала канала 1 до последнего спадающего фронта сигнала канала 2.
Для удобства отображения измеренного параметра на экране осциллографа большинство режимов автоизмерений обозначаются в виде аббревиатур. В таких кратких названиях зашифрован смысл текущего режима автоматического измерения. Аббревиатура LRF расшифровывается, как Last Rising Falling (Последний Нарастающий - Спадающий).
Пример, автоматического измерения времени задержки LRF на экране цифрового осциллографа Актаком АОС-5302 с широкоформатным экраном приведен на скриншоте ниже
Измеренное время задержки (t) от первого нарастающего фронта сигнала канала 1 до последнего спадающего фронта сигнала канала 2 на скриншоте выше составляет 958 нс.
LRR - один из режимов автоматических измерений цифрового осциллографа во временной области (элемент меню "Задержка"), при котором производится измерение временной задержки от первого нарастающего фронта сигнала канала 1 до последнего нарастающего фронта сигнала канала 2.
Для удобства отображения измеренного параметра на экране осциллографа большинство режимов автоизмерений обозначаются в виде аббревиатур. В таких кратких названиях зашифрован смысл текущего режима автоматического измерения. Аббревиатура LRR расшифровывается, как Last Rising Rising (Последний Нарастающий - Нарастающий).
Пример, автоматического измерения времени задержки LRR на экране цифрового осциллографа Актаком АОС-5302 с широкоформатным экраном приведен на скриншоте ниже
Измеренное время задержки (t) от первого нарастающего фронта сигнала канала 1 до последнего нарастающего фронта сигнала канала 2 на скриншоте выше составляет 1,28 мкс.
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ
Размещено с разрешения журнала «Контрольно-измерительные приборы и системы». Вся информация, размещенная в статье носит справочный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Все права защищены. При использовании материалов журнала «Контрольно-измерительные приборы и системы» ссылка на сайт www.kipis.ru обязательна.
Официальный сайт канала АКТАКОМ
Подписывайтесь и читайте канал АКТАКОМ!
Подпишитесь, чтобы получать самые свежие новости о продукции АКТАКОМ:
Twitter https://twitter.com/aktakom
Вконтакте https://vk.com/aktakom
Telegram https://t.me/aktakom
Instagram https://www.instagram.com/aktakom.ru/