Напряжение. Метод преобразования значения измеряемого сопротивления в пропор­циональное напряжение обычно реализуется с применением операционных усилителей

Метод преобразования значения измеряемого сопротивления в пропор­циональное напряжение обычно реализуется с применением операционных усилителей. В таких измерительных приборах используется включение опе­рационных усилителей по схеме инвертирующего усилителя (см. рис. 4).

Рис. 4. Схема измерения сопротивлений с использованием операционного усилителя

Напомним, что коэффициент передачи инвертирующего усилителя с входным сопротивлением R_вх и сопротивлением отрицательной обратной связи R_обр составляет: k=U_вых/U_вх=-R_обр/R_вх. Следовательно, для схемы 4а значение измеряемого сопротивления R_x определяется выражением:

R_x=U_оп·R_обр/U_вых

где: U_оп – значение опорного напряжения;

R_обр – сопротивление образцового резистора;

U_вых – значение выходного напряжения усилителя.

При постоянных значениях U_оп и R_обр напряжение U_вых пропорцио­нально величине измеряемого сопротивления; характер зависимости опреде­ляет неравномерную шкалу прибора. Рассмотренная схема применяется, в основном, для измерения больших сопротивлений (до 10¹⁸ Ом); она используется в отечественных тераомметрах ЕК6-7, Е6-13, Е6-14.

Несложно показать, что для схемы, изображённой на рисунке 4б, значе­ние измеряемого сопротивления R_x определяется выражением:

R_x=U_вых·R_обр/U_оп

Поскольку отношение R_обр/U_оп является постоянной величиной, значе­ние измеряемого сопротивления прямо пропорционально выходному напря­жению и может отсчитываться по равномерной шкале измерительного при­бора. Вторая схема используется для измерения сопротивлений от единиц ома до десятков и сотен мегаом, например в отечественном омметре Е6-10.

Применение в одном приборе обеих схем позволяет создавать измерители с широкими пределами измерений. К таким широкодиапазонным приборам, например, относится мегаомметр Е6-17, обеспечивающий измерение активных сопротивлений от 10 ОМ до 30.000 Мом.