Direnç Ölçer Devreleri

Ohm kanuna göre direnç, uygulanan gerilimin malzemeden geçen akıma oranı şeklinde tanımlanır. ( R = V / I ) Doğru gerilim altında malzemelerin dirençleri:

  1. Voltmetre – Ampermetre metodu
  2. Karşılaştırma metodu
  3. Ohmmetre metodu
  4. Wheatstone köprüsü metodu gibi yöntemlerle ölçülür.
Önemli Not
Malzemelerin alternatif akıma uyguladıkları direnç ile doğru akıma uyguladıkları dirençler birbirinden farklıdır. Alternatif akımda frekans arttıkça akım, iletkenin yüzeyinden akmaya başlar. Buna deri etkisi ( skin effect ) denir.
RACRDC                     RAC  >  RDC

 

Voltmetre – Ampermetre Metodu

Bu metot dolaylı olarak direnç ölçümü sağlayan basit bir metottur. Direnç içinden geçen akım ve direnç uçlarında oluşan gerilim ölçülerek ohm kanuna göre hesaplanır. Bu metotta kullanılan ampermetre direnci ölçülecek dirençten çok küçükse Şekil A’daki değilse şekil B’deki devre kullanılır.

Wheatstone Köprüsü Metodu

Ohmmetrelerle %3 – %5 doğrulukta ölçme yapılır. Wheatstone köprüsü ile %0.01 ve daha yüksek doğrulukta ölçme yapılabilir. DC wheatstone köprüsünde devre oluşturularak yüksek doğrulukta direnç akımı yapılabilir. AC wheatstone köprüsü ile devre oluşturularak L, C, Z ve Y ölçümü yapılabilir.

I1 = R1 ve R2 üzerinden geçen akım, I2 = R3 ve R4 üzerinden geçen akım


Denge durumu için;

R1 * I1 = I2 * R3

R2 * I1 = I2 * Rx

Buradan elde edilen;

R1 * Rx = R3 * R2

Rx = (R2 * R3) / R1


Wheatstone köprüsüyle 1 ohm(Ω) – megaohm(MΩ) dirençleri arasındaki dirençler yüksek doğrulukta ölçülebilir. Bu köprüyle megaohm seviyesindeki dirençler E değeri kV seviyesine çıkarılarak yapılmaktadır. 1 Ω altındaki dirençleri ölçmek için ise köprüye birkaç direnç eklenerek oluşturulan Kelvin köprüsü ile sağlanır. Wheatstone köprüsü ile ilgili ayarlı olmayan dirençler yüksek doğrulukta standart dirençlerdir. Köprüdeki galvanometre yerine milivoltmetre (mVmetre), hassas bir akım sensörü veya DC kuplajlı bir osiloskop bağlanabilir.

MEGER (Mehaohm Ölçer)

İzolasyon direnci gibi yüksek değerli dirençleri (megaohm) ölçmek için tasarlanmış direnç ölçerlerdir. Standart ohmmetreler direnç değerini ölçmek için yapılarında bulunan pil değerinden düşük bir gerilim uygulayarak ölçme yaparken meger’de 250 – 500 – 1000 V DC seviyelerinde bir gerilim ile ölçüm yapılır.

DC gerilim altında t = ∞ ‘da (t > 5 τ) C elemanı açık devre , L elemanı kısa devre olup R ölçümü için DC gerilim uygular. Ancak bu ölçümün t = ∞ kabul edilebilecek bir zamanda (kararlı halde) yapılması gerekir. Örneğin; bir yalıtkan izolasyon direnci ölçülürken uzun bir süre sonraki değerler esas alınır.

DC akım ölçmeleri özellikle empedans veya admitans içerisinde R’nin tespiti için kullanılmaktadır. Çünkü empedans içerisindeki endüktif reaktans (XL) ve kapasitif reaktans (XC) DC’de sıfır veya ∞’dır.

Multimetre (Avometre) (AVO : Amper, Volt, Ohm)

Çoklu ölçüm aletlerinde DC akım veya gerilim ölçümü yaklaşık 1 sn. gibi bir periyotla yapılan tüm ölçümlerin ortalamalarının yansıtılması şeklindedir.

Bu bölümde (DC akım ölçmeleri) bahsedilen döner bobinli galvanometre dışında akım algılamak için oluşturulmuş birçok aygıt mevcuttur. Bu aygıtların bir kısmı sadece AC ölçmelerinde kullanılabildiğinden bu aygıtlar AC akım ölçmeleri bölümünde karşılaştırmalı olarak anlatılacaktır.