Kỹ thuật đo lường điện trở

CHƯƠNG 4
4.1. Đo R bằng Volt kế và Ampe ke
4.2. Mạch đo R trong Ohm kế
4.3. Cầu Wheatstone
4.4. Cầu đôi Kelvin
4.5. Đo R có trò số lớn
4.6. Đo điện trở đất

R
v
I
x
I
v
+
R
x
_
I
A
V
4.1. Phương pháp đo gián tiếp (vônmét và ampemét) :
1. Vôn mét mắc sau và Ampe mét mắc trước (lối mắc rẽ ngắn).
- Giá trò đo bởi V,A :
R
x
= U/I
- Giá trò thực :
R*
x

= U/(I-I
V
)
- Sai số phép đo :
β = (R
x
-R*
x
)/ R*
x
= R
x
/ (R
x
+R
v
)
Nếu R
v
>>R
x
thì sai số này nhỏ nên sơ đồ này dùng để đo điện trở nhỏ.
2.Vôn mét mắc trước và Ampe mét mắc sau (lối mắc rẽ dài).
+
I
x
R
x
R
A

I
v
_
I
V
A
- Giá trò đo bởi V,A :
R
x
= U/I
- Giá trò thực :
R*
x
= (U-I
x
.R
A
)/ I
x
- Sai số phép đo :
β = (R
x
-R*
x
)/ R*
x
= R
A
/ R
x

Nếu R
A
<<R
x
thì sai số này nhỏ nên sơ đồ này dùng để đo điện trở lớn.

4.2. Phöông phaùp ño so saùnh :
So saùnh c n o v i i n tr m u ñaõã bi t:ầ đ ớ đ ệ ở ẫ ế
R
x
= .R
m

V
1
V
2
R
x
= .R
m

A
2
A
1
2. So saùnh song song :
R
x
R

m
1. So saùnh noái tieáp:

4.3. Phương pháp đo trực tiếp :
1. mmét nối tiếp :
a. Sơ đồ mạch :
b. Nguyên lý ;
- Dòng điện qua chỉ thò :
I
m
= E/(R
x
+R
1
+R
m
)
Khi R
x
= 0, I
m
= E/(R
1
+R
m
) = I
max
- Trong qúa trình đo
E, R
1

, R
m
= const
I
m
= f(R
x
)
Thang đo được khắc độ theo R
x
cần đo
.R
1
: Điện trở chuẩn giới hạn đo
.R
m
: Điện trở chỉ thò
.E ; nguồn sức điện động (pin)
Chú ý :
-
Thang đo có độ chia nghòch và không đều.
-
Kết qủa đo phụ thuộc vào nguồn cung cấp.
Khi R
x
= ∞ , I
m
= 0
R
x

R
1
R
m
E
I
m
0
Ω
8

c. Mạch đo trong thực tế ( Máy đo VOM) :
R
x
R
1
R
m
E
I
m
R
2
Để kết quả đo không thay đổi theo điện áp
nguồn,người ta mắc thêm một biến trở R
2
// với
chỉ thò để điều chỉnh “0Ω” khi nguồn E thay đổi.
Như vậy trước khi đo phải ngắn mạch hai đầu
máy đo và điều chỉnh R

2
để m kế chỉ “0” rồi
mới tiến hành phép đo.
d. Độ chính xác của ohm_kế :
Vì mạch đo điện trở không tuyến tính theo thang đo, nên sai số tăng nhiều ở khoảng đo
không tuyến tính.
Khi ohm-kế chỉ ½ thang đo, thì điện trở R
x
= nội trở của 0hm-kế. Nếu ở ½ thang đo
dòng điện chỉ thò có sai số ± 1% của thang đo thì kết quả đo điện trở sẽ có sai
số là ± 2%
Ví dụ: Nếu dòng điện chỉ thò có sai số ± 1% thì sai số của dòng điện ở ½ thang đo
là ± 2%, kết quả đo điện trở sẽ có sai số là 2%.(R
1
+R
x
)
Ví dụ: _ Nếu sai số thang đo điện trở là 1%, R
1
có sai số ± 1,ở ½ thang sai số dòng
điện là 2% thì kết quả sai số phép đo điện trở là ∆R
X
% = 2%x(R
1
+R
x
) = 2%x2R
1
= 4%
_ Nếu sai số thang đo điện trở là 1%, R

1
có sai số ± 1%,ở 0,8 thang sai số dòng
điện là : 1%.1/0,8 = 1,25%, R
1
= 4.R
x
thì kết quả sai số phép đo điện trở là
∆R
X
% = 1,25%x(R
1
+R
x
) = 1,25% x 5 = 6,25%

d. Maïch ño Ω trong maùy ño VOM :

2. Đo điện trở trong VOM điện tử :
1. Nguyên lý:
Để đo điện trở trong máy đo điện tử người ta chuyển đại lượng điện trở sang
đại lượng điện áp, sau đó đưa vào mạch đo của vôn kế điện tử
Mạch đo điện trở có hai dạng:
_ Dạng nối tiếp
_ Dạng mắc rẽ
2. Dạng nối tiếp:
Mạch đo
điện áp
DC 1,5V
X 100K
X 10K

X 100
X 1
1MΩ
100kΩ
100Ω
10Ω
R
X
E
1,5V
-
Mạch thay đổi giới hạn thang đo gồm các điện trở chuẩn nối tiếp với điện trở R
X
là
các điện trở có cấp chính xác cao,sai số < 1%
-
Vì tổng trở vào của đo điện áp DC rất lớn nên điện áp trên điện trở chuẩn không
đáng kể.
V
đo
= E.R
x
/ (R
x
+ R
1
)
- Kết qủa đo R
X
= Trò số đọc x hệ số nhân của giới hạn đo

Ví dụ: Ở thang đo Rx100, trò số đọc trên chỉ thò là 36Ω thì kết quả R
x
= 3600Ω
a. Sơ đồ:
b. Nguyên lý:

3. Dạng mắc rẽ:
a. Sơ đồ:
_ Khi điện trở R
x
= 0, thì V
đo
= 0
_ Khi điện trở R
x
= ∞ thì V
đo
= E.R
2
/(R
1
+R
2
)
_ Ở giá trò bất kỳ :
V
đo
= E.(R
2
//R

x
)/(R
1
+R
2
//R
x
)
= E.(R
x
.R
2
)/(R
x
.R
2
+R
1
.(R
2
+R
x
)
Khi R
x
= R
1
//R
2
= R

1
.R
2
/(R
1
+R
2
)
thì V
đo
= ½.E.R
2
/ (R
1
+R
2
)
Kim chỉ ½ thang đo
Mạch đo
điện áp
DC 1,5V
R
X
E
1,5V
R
1
R
2
V

đo
b. Nguyên lý:
4. Dạng dùng nguồn không đổi:
a. Sơ đồ:
b. Nguyên lý:
Mạch
đo
điện
áp
V
đo
Mạch dùng nguồn dòng không đổi để điện áp V
đo
trên điện trở tuyến tính với điện trở R
x
cần đo
V
đo
= I.R
x
Nguồn dòng
Không đều
Thay đổi dòng điện I để thay đổi giới hạn đo của ohm kế.

4.4. Phương pháp cầu đo :
1. Cầu đơn (cầu Wheatstone) :
a. Sơ đồ :
- R
1
: Hộp điện trở mẫu (0,1÷10

6
Ω)
- R
2
,R
3
: Điện trở tạo tỉ số
- Chỉ thò : Điện kế từ điện
- U
o
: Nguồn DC
b. Nguyên lý :
Khi đo mắc mạch như hình vẽ và điều chỉnh R
1
để I
g
= 0, cầu cân bằng
Ta có :
I
1
.R
2
= I
2
.R
3
I
1
.R
1

= I
2
.R
x
R
1
R
x
R
3
R
2
+
U
o
I
2
I
1
I
g
Từ đó :
R
2
R
1
R
3
R
x

=
G

c. Cầu hộp
_ Cân bằng cầu khi đo bằng cách chọn tỷ
số R
3
/R
2
giữ cố đònh tỷ số này.
_ Thay đổi R
1
cho đến khi cân bằng

_ Do vậy thông thường điện trở R
1
được chế tạo có dạng hộp điện trở thập
phân có độ chính xác cao và khắc độ trực tiếp giá trò điện trở trên hộp này.
Vì vậy nếu R
3
= R
2
thì giá trò điện trở R
x
lớn nhất sẽ được xác đònh bằng
điện trở toàn phần của R
1
.
_ Có thể mở rộng giới hạn đo của cầu hộp bằng cách tạo ra R
3

có nhiều
giá trò lớn nhỏ hơn nhau 10 lần dùng chuyển mạch B thay đổi tỉ số .
Sai số của phép đo điện trở bằng cầu hộp phụ thuộc vào độ ổn đònh, độ chính xác
của mạch điện trở nhánh cầu; phụ thuộc vào độ trể biến thiên (R1); độ chính xác
và độ nhạy của chỉ thò cân bằng.
R
R
2
R
1
R
X
R
3
x1
x10
x100
_ Ta thấy rằng khi : R
3
= R
2
thì R
x
= R
1

R
X
= R
1

.R
3
/R
2

d.Cầu biến trở
- Trong cầu biến trở, khi đo để
cân bằng người ta giữ cố đònh
điện trở R
1,
điều chỉnh tỉ số R
3
/R
2
một cách đều đặn cho đến khi kim
chỉ thò chỉ “0”â (cầu đã cân bằng).
- Muốn vậy hai nhánh cầu R
2
và R
3
được tạo bởi một biến trở có con trượt,
quấn trên ống thẳng hoặc ống tròn. Dây điện trở thường bằng Manganin. Tỉ số
điện trở hai phấn dây quấn hai bên con trượt D bằng tỉ số chiều dài hai phấn
ống này.
- Thang chia độ giá trò tỉ số hai điện trở được khắc song song với ống dây
điện trở này từ 0 ÷ ∞.
- Điều chỉnh vò trí con trượt D trên biến trở để đạt
được điều kiện cân bằng cầu. Giá trò điện trở cần
đo R
x

được xác đònh theo công thức.
- Mở rộng dải đo của cầu bằng cách chế tạo điện trở R
1
thành nhiều điện
trở có giá trò khác nhau và thông qua chuyển mạch B để thay đổi giá trò
này.
=
R
1
R
2
R
x
. R
3

Trong công nghiệp người ta thường sử dụng cầu Wheatestone không cân
bằng.
R
1
R
x
R
2
R
4
r
E
R
1

R
x
R
2
R
4
V
x
V
4
G
Điện áp ngõ ra để hở của cầu
Tổng trở r ngõ ra
Điện áp ngõ ra khi điện kế được tháo ra khỏi cầu :
V
x
– V
4
= E.[(R
x
/(R
x
+R
1
) – R
2
/(R
2
+R
4

)]
Tổng trở ngõ ra của cầu được xác đònh:
r = (R
1
//R
x
) + R
2
//R
4
)
Dòng điện qua điện kế khi cầu không cân bằng :
I
g
=
V
x
– V
4
r + r
g

Như vậy dòng điện qua điện kế sẽ phụ thuộc vào R
X
hay sự thay đổi ∆R
X
cần đo.
Phương pháp này không cần nguồn E ổn đònh.Độvnhạy của cầu phụ thuộc vào nguồn
E và điện trở R
g

. Độ chính xác phụ thuộc vào các phần tử của cầu.
r
r
g
G
V
x
-V
4
Mạch Thevecnin khi tải
là điện kế
rg : Nội trở điện kế
I
g

Ví dụ: Xác đònh sự thay đổi lớn nhất mà điện kế G có thể phát hiện được khi độ nhạy của
Điện kế G = 1µA/div (1 vạch chia trên thang đo) với P = 3,5kΩ, Q = 7kΩ, S = 4kΩ, nội
trở của điện kế G r
g
= 2,5kΩ, nguồn E
b
= 10V
P
R
x
Q
S
r
E
P

R
Q
S
V
x
V
4
G
r
r
g
G
V
x
-V
S
Mạch Thevecnin khi tải
là điện kế
rg : Nội trở điện kế
I
g
Điện áp ngõ ra để hở của cầu
Tổng trở r ngõ ra
Theo biểu thức mạch tương đương thevecnin
V
X
– V
S
= I
g

x (r + r
g
)
Với:
r = (P//Q) + (Q//S) = 3,5x7/(3,5+7) + 7x4/(7+4)
= 3,82 kΩ
Khi Ig thay đổi 1mA thì sự thay đổi V
X
– V
S
là:
∆(V
X
-V
S
) = ∆I
g
x(r + r
g
) = 1µAx(3,82 + 2,5)kΩ
= 6,32 mV
Mà :
∆(V
X
-V
S
) = E
b
x{(∆R+R)/(R+∆R+P) – S/(P+S)}
Như vậy ∆R

min
có được khi ∆(V
X
-V
S
) = 6,32mV, ∆R
min
≤ (2+3,5)KΩ
6,32mV = 10Vx{(∆R
min
+2kΩ)/(2kΩ+∆R
min
+3,5kΩ) – 4kΩ/(7kΩ+4kΩ)}
{(∆R
min
+2kΩ)/(2kΩ+∆R
min
+3,5kΩ) – 4kΩ/(7kΩ+4kΩ)} = 6,32mV/10 = 0,632mV
(∆R
min
+2kΩ)/(2kΩ+∆R
min
+3,5kΩ)
= 0,632mV+4kΩ/(7kΩ+4kΩ)

2. Cầu đôi (cầu Kelvin) :
a. Sơ đồ :
- R
1,
R

2
,R
3
,R
4
là các biến trở
- Chỉ thò : Điện kế từ điện
- R
0
: Điện trở mẫu
Điện trở nhỏ, để loại bỏ điện trở tiếp xúc về cấu
tạo được chế tạo dạng 4 đầu :
1 - 1 : đầu dòng điện
2 – 2 : đầu điện áp
1
1
2
2
R
0
R
2
R
1
R
3
R
4
R
X

U
DC
+
R
G
I
g
b. Nguyên lý :
Khi đo mắc mạch như hình vẽ. Điều
Chỉnh R
1
,R
2
,R
3
,R
4
, để cầu cân bằng.
Khi cầu cân bằng ( I
g
= 0 ) ta có:
Khi chế tạo phải đảm bảo sao cho
hoặc R = 0
R
1

R
2

=

R
3

R
4

Thì :
R
x
= .
R
1

R
2

R
0

R
x
= .
R
1

R
2

R
0

+
R.R
4

R+R
3
+R
4

R
1

R
2

-
R
3

R
4


4.5. Đo điện trở có giá trò lớn :
1.Đo điện trở bằng Vônmét và Ampemét :
Có thể đo điện trở cỡ 10
5
÷10
10
Ω như điện trở cách điện bằng PP Vôn

ampe. Nhưng chú ý loại trừ ảnh hưởng của dòng điện rò qua dây dẫn hoặc
cách điện của máy. Muốn loại trừ dòng điện rò cần phải dùng màng chắn
tónh điện hoặc dây có bọc kẽm.
Để đo điện trở cách điện khối dùng điện kế
G để đo dòng xuyên qua khối cách điện;
còn dòng rò trên bề mặt của vật liệu qua
cực phụ xuống đất. Điện trở cần đo được
xác đònh nhờ độ chỉ của Vônmét và điện kế.
Khi đo điện trở cách điện mặt thì dòng
rò trên bề mặt của vật liệu được đo
bằng điện kế, còn dòng xuyên qua khối
vật liệu thì được nối qua cực chính xuống
đất. Kết quả được xác đònh nhờ độ chỉ
của Vônmét và điện kế (G).
1.Hai cực đo
2.Tấm cách điện
3.Cực phụ
R
x
=
V
I
g
Đo điện trở cách điện khối Đo điện trở cách điện bề mặt

2. Đo điện trở bằng Megohm mét :
Mêgôm mét là dụng cụ dùng để đo điện trở cách điện của các thiết bò điện
a. Cấu tạo :
b. Nguyên lý :
Khi đo quay tay quay máy phát F đến tốc độ

n = 100 ÷ 120 vg/ph. Dòng điện chạy trong các
cuộn dây :
I
1
= U
o
/(R
1
+ r
1
)
I
2
= U
o
/(R
2
+ r
2
+ R
X
)
Góc quay của kế
α = f(I
1
/ I
2
)
= f
R

2
+ r
2
+ R
X
R
1
+ r
1
Trong qúa trình đo: r
1
,r
2
,R
1
,R
2
là các hằng số
α = f(R
X
)
F: Máy phát một chiều quay tay
U
F
= 500 ÷ 2000 V
R
1
,R
2
: Điện trở mẫu

R
X
: Điện trở cấn đo
R
hc
: Điện trở hạn chế
CT: Tỉ số kế từ điện
Chú ý : _ Khi đo tránh chạm vào các cực của MΩ mét
_ Chỉ đọc kết qủa sau khi đo khoảng 20 ÷ 30 s
_ Điện trở cách điện của các thiết bò điện khi sư dụng ở mạng điện hạ áp phải
R
CĐ
≥ 0,5 MΩ

3. ỨNG DỤNG :
a, Đo điện trở cách điện dây lưới đện khi cắt nguồn :
Mạch đo được ngắt ra khỏi nguồn
_ MΩ được nối vào dây A và
dây mass (dây trung tính)
_ Điện trở đo được
R
X
= R
A
//(R
AB
+R
B
)
A

B
C
MΩ
R
AB
R
BC
R
CA
R
B
R
A
R
C
Dây trung tính
Dây
pha

b, Đo điện trở đoạn dây bò chạm mass :
- Khi đo mắc mạch như hình vẽ
- Điều chỉnh R
2
và thay đổi R
1
để
cầu cân bằng
R
a
+(R

b
- R
x
)
R
X
R
2
R
1
=
R
X
=
R
1
.(R
a
+R
b
)
R
1
+R
2
Nếu các dây có cùng tiết diện (S) và cùng điện trở suất (ρ)
R
X
S
=

ρ
R
1
R
1
+R
2
L
a
S
ρ.
+
L
b
S
ρ.
L
X
=
x 2L
R
1
R
1
+R
2
Dây chạm mát
Vỏ bọc kim loại
L
X

(R
X
)
L
a
(R
a
)
L
b
(R
b
)
E
G
R
2
R
1
Dây tốt
Chỗ chạm mát
Ví dụ :
Một đoạn dây cáp 3pha có một dây bò
chạm mass được chôn dưới đất có chiều
dài 5000 m. Dùng cầu Wheateon để xác
đònh và cầu cân bằng khi R
1
= 100Ω,
R
2

= 300Ω. Cáp dẫn điện là dây đồng
đồng chất.
Xác đònh chỗ chạm mass
Khi cầu cân bằng ta có :
L
X
=
x 2L
R
1
R
1
+R
2
L
X
=
= 2.500 m
x 2 x 5000
100
100+300

b, Đo điện trở đoạn dây bò chạm mass :
_ Khi khóa S ở vò trí a, điều chỉnh
R
3
để cầu cân bằng
R
a
+ R

b
R
3
R
2
R
1
=
R
X
=
R
1
.(R
a
+R
b
) – R
2
.R
/
3
R
1
+R
2
Để phép đo đượïc chính xác hơn người ta
thường dùng sơ đồ
_ Khi khóa S ở vò trí b, điều chỉnh R
/

3
để cầu cân bằng
R
2
R
1
=
R
a
+(R
b
- R
x
)
R
x
+R
/
3
Ví dụ: Nếu La = Lb = 10Km, điện trở riêng
của dây cáp ρ = 0,02Ω/km, R
1
=1kΩ, R
2
=2kΩ
. Khi K ở vò trí a R
3
= 100Ω
. Khi K ở vò trí b R
/

3
= 99Ω
. Xác đònh chỗ chạm mass
_ Khi S ở vò trí a
R
2
.R
3
R
1
R
a
+R
b
=
= 2000x99/1000 = 200Ω
L
X
(R
X
)
L
a
(R
a
)
L
b
(R
b

)
E
G
R
2
R
1
Dây chạm mát
Dây tốt
Chỗ chạm mát
a
b
R
3
S
_ Khi S ở vò trí b
R
X
=
R
1
.(R
a
+R
b
) – R
2
.R
/
3

R
1
+R
2
= (1000x200 – 2000x99)/3000 = 0,67Ω
_ Vậy chiều dài của đoạn cáp bò chạm mát là
L
X
= R
x
/ ρ = 0,67/0,02 = 335 m
R
2
.R
3
R
1
R
a
+R
b
=

4.6 Đo điện trở đất :
b.Cọc đo điện trở đất:
là thanh dẫn điện bằng kim loại (thường làm bằng đồng) hoặc nhiều thanh
dẫn điện được đóng xuống đất, vùng đất cần đo điện trở,
1. Khái niệm chung.
là điện trở của vùng đất cần đo tiếp xúc với cọc đất sẽ được xác đònh
bởi điện áp rơi trên điện trở đất, khi có dòng điện chạy qua nó.

Trong thực tế điện trở đất phụ thuộc vào môi trường xung quanh (nhiệt
độ, độ ẩm),thành phần của đất.
Nguồn tín hiệu cung cấp cho mạch đo là nguồn tín hiệu xoay chiều
Dạng sin hoặc xung vuông. Chúng ta tránh dùng nguồn DC do ảnh
hưởng của điện giải sẽ làm tăng sai số do điện thế điện cực. Nếu
dùng điện lưới của điện lực thì phải dùng biến áp cách ly tránh ảnh
hưởng của dòng trung tính (nếu có điện thế mất đối xứng) và cọc đất
của dây trung tính.
c. Nguồn điện áp cung cấp cho mạch đo:
a. Điện trở đất:

Để đo điện trở đất khảo sát, các cọc đất không được ảnh hưởng với nhau (nghóa
là các điện trở cọc A là R
A
không bò ảnh hưởng bởi vùng đất cọc B có điện trở đất
là R
B
). Người ta khảo sát thực tế như hình dưới đây.
d. Khoảng cách giữa các cọc đất:
Dòng điện I qua vùng đất giữa 2 cọc đất sẽ tạo ra
- điện áp: V
AC
= R
A
x I. R
A
: điện trở đất của cọc A,
- điện áp: V
AB
= R

B
x I. R
B
: điện trở đất của cọc B.
- Khi cọc P được đóng giữa cọc A và cọc B ở bất kỳ vò trí nào, thì V
AC
giữa cọc
A,B có trò số thay đổi theo đường biểu diễn hình vẽ.
- Như vậy ngoài phạm vi 10m, thì điện áp V
AC
không thay đổi (các điểm ngoài
10m đẳng thế).
- Vì thế 2 cọc đất càch nhau 20m sẽ có điện trở đất không ảnh hưởng lên nhau
(trong thực tế 2 cọc cách nhau (10 ÷ 20)m có thể xem như 2 cọc đất riêng biệt).
V
AC
V
BC

2. Mạch đo điện trở đất dùng V.mét và A.mét
Điện trở cho bởi vôn mét V:
V
AP
= I.(R
x
+ R
p
). Với I = I
1
+ I

v
, cho bởi
Ampe kế. Nếu: I
v
<< I
1
thì I

= I
1
và : R
x
≈ V/I
Nếu chúng ta quan tâm đến sai số do V.mét và
điện trở cọc phụ thuộc điện áp thì R
x
có sai số
tương đối:
R
p
: điện trở đất của cọc phụ điện áp P;
R
V
: tổng trở vào của Vôn mét.
Như vậy để sai số càng nhỏ thì R
p
<<R
V
.
Mạch tương đương

ε
R
% = .100%
R
p

R
A
+R
V

Mạch đo được mắc như hình vẽ
Cọc A : cọc đo điện trở đất R
x
Cọc P : cọc phụ đo điện áp
Cọc C : cọc phụ đo dòng điện
* Phương pháp đo gián tiếp :
Sơ đồ
I
v

3. Đo điện trở đất bằng cầu đo xoay chiều :
Đây là một dạng cầu Wheatstone để đo điện trở
của dung dòch có tính chất điện giải bằng hai
điện cực cũng được ứng dụng để đo điện trở đất
điện trở R
A
+ R
B
được xác đònh khi cầu cân bằng

(giống như phương pháp gián tiếp dùng V.mét và
A.mét).
4. Đo điện trở đất bằng máy đo điện trở.
Dòng điện I
1
đi qua cuộn dây 1 của tỉ số kế
đi qua vùng đất cần đo điện trở. Dòng điện
I
2
đi qua cuộn dây 2 đi qua cọc phụ.Tỉ số
I
1
/I
2
phụ thuộc vào điện áp rơi trên cọc đo
và cọc phụ. Điều chỉnh biến trở R
s
, I
2
thay
đổi.
Vì :
V
AP
= (R
s
+r
2
) = R
x

.I
1
R
A
+R
B
= .R
3

R
1

R
2

Sơ đồ
Sơ đồ

MR
R
1
R
V
V
1
V
2
R
C
M

M
E
P
C
S
W1
S
W2
BU
BI
a
S
b
c
c
cho đến khi:
I
1
= I
2
⇒ R
x
= R
s
+ r
2
Như vậy giá trò R
s
tại I
2

/I
1
= 1
sẽ xác đònh R
x
khi r
2
đã biết được.
Trong thực tế dòng I
1
qua tỉ số kế là DC,
còn dòng i
1
chạy qua vùng đất đo là AC,
do đó có bộ chuyển đổi I
1
(DC) sang i
1

(AC) đưa vào cọc đo. Sau đó dòng i
1
(AC)
chuyển sang I
1
(DC) trở về máy phát G
một chiều bằng bộ chỉnh lưu. Còn điện
áp V
AP
(AC) được chỉnh lưu sang điện áp
V

AP
(DC) tạo ra dòng điện I
2
(DC).
I
2

I
1

R
X
R
s
+ r
2

=
Như vậy trong các máy đo cổ điển, dùng máy phát (quay tay) thường có trục
quay gắn liền với bộ chuyển đổi DC sang AC, hoặc chỉnh lưu từ AC về DC
dùng hiện tượng cơ điện.
Tỉ số dòng điện I
1
/I
2
được xác đònh :
Sơ đồ máy đo

Ví dụ :
Một đoạn dây cáp 3pha có một dây bòt

chạm mass được chôn dưới đất có chiều
dài 5000 m. Dùng cầu Wheateon để xác
đònh và cầu cân bằng khi R
1
= 100Ω,
R
2
= 300Ω. Cáp dẫn điện là dây đồng.
Xác đònh chỗ chạm mass
Vỏ bọc kim loại
L
X
(R
X
)
L
a
(R
a
)
L
b
(R
b
)
E
G
R
2
R

1
Dây chạm mát
Dây tốt
Chỗ chạm mát
Khi cầu cân bằng ta có :
L
X
=
x 2L
R
1
R
1
+R
2
L
X
=
x 2 x 5000
100
400
= 2.500 m
Sơ đồ cầu đo