Direnç Ölçümü

[Mucit23]

Direnç ölçümünün mantığı nedir. Ohm kanununa dayanarak birkaç şekilde ölçüm yapılabilir sanırım. Hassas bir şekilde ölçüm nasıl yapılır bunu öğrenmek isterim. Bana en azından virgülden sonra olursa 2 hane lazım. Eğer 2 hane çok hassas devre elemanları gerektirecekse 1 hanede olur.

Bu işte hangi yöntemler uygulanır. Örnek şema varsa mükemmel olurdu. Ete hocam bu konuda deneyiminiz oldumu?

[ete]

Hiç ihtiyacım olmadı. Ama sanırım bir sürü yolu vardır.
Tabiiki ilk akla gelen Ohm kanunu. V=IxR formülü kesin netice verir ancak çok iyi akım ve direnç ölçmek gerekir.

İçinde R direnci olan formüllerin listesiniçıkar mantığına hangisi uyuyorsa onunla çalış derim.

Örnek vereyim RC osilatör hesabında R - C ve F değerleri kullanılıyor. Küçük dirençler için uygun olabilir.

Ete

[Mucit23]

Hocam aslında ölçeceğim değer aralığı kısıtlı. Şimdilik 100 bilemedin 200 ohm gibi değerler ölçeceğim. Bu yüzden fazla kompleks devrelerle uğraşmak istemem. Benim Aklıma sabit akım geliyor ama. Uygun olurmu bilmiyorum. Bu devrede nasıl uygulanır açıkçası o konudada kesin bilgim yok

"İçinde R direnci olan formüllerin listesiniçıkar mantığına hangisi uyuyorsa onunla çalış derim."

Bu dediğinizi tam olarak anlayamadım.

[KAZIMUGUR]

Direnç ölçümünde anahtar kelime Weston köprüsüdür (Weston bridge)...

[Mucit23]

Hocam Weston köprüsünün çalışma mantığını biliyorum. Fakat nasıl kullanacağımı bilmiyorum. Burada dediğim gibi düşük dirençler ölçeceğim. Bildiğim kadarıyla weston köprüsünde çok büyük farklar oluşmazdı. Yada kullanılsa bile dişük dirençlerde oluşan farklar max. olur değilmi.

Kazım hocam ben kafamda böyle birşeyler çizdim.

          +5V
             |
   -----------------
   |                   |
   >                  >
  < 1K              < 1K
   >                  >
   |__ A      B__|
   |                   |
   >                  >
   <  RA            < 1K
   >                  >
   |                   |
   -----------------
              |
           GND

RA nın 0 ile 500 Arasında değiştiğini düşünelim. Burada diğer dirençlerin değeri uygun olurmu yoksa onuda 500 ohm olarakmı kullanmalıyım.

A ile B arasından aldığım gelirim bir opamptan geçirmeme gerek varmıdır?
   

[KAZIMUGUR]

Weston köprüsünde mantık köprü kollarının dengesidir.
Ra direncinin karşısındaki (sağ alt taraf) direncin ayarlanabilir olması gerekir.
Problar kısa devre edilir ve değer sıfırlannır.
Ölçme bundan sonra yapılır.
Değişen kaynak gerilimide böylece etkisizleşir.
Eski döner bobinli zemberek yaylı ölçü aletlerinde akım değeri 20-50mA gibi idi.
Askı telli olanları daha pahalı ve hassas yani daha küçük değerlerde tam skala verebilenleri 10mA gibi idi.
Ve aynen Weston köprüsü+pot kullanılırdı.
Değişen kademelerde komütatör ile pota seri bağlı direnç değiştirilir.

Digitaller için @ETE hocamın önerisi geçerlidir.

[Mucit23]

Hocam Ete hoca Ohm kanununu kullan diyor. Ben ise bu yöntemden yanayım. Nispeten daha kolay gibi geliyor.

Şimdi biraz araştırdımda Weastone köprüsünde tüm dirençler eşit olmalı. Yani Ben max 500ohm ölçeceksem Ra ve diğerleri 500 ohm olmak zorunda.

Ben peki A ve B uclarını direk ADC ye girsem nasıl bir sonuç elde ederim

[Mucit23]

0-100 Ohm için Böyle bir devre kurdum. Uygunmudur sizce.

upload photos

[KAZIMUGUR]

@ETE hocamın dediği elektronik aktif devreler gerektiriyor ve doğrusu o artık.
Ama basit olsun dediğinin için Weston dedim.
Şimdi Weston hesabına girmeyelim kızarım.
Sen seviyesi belirli bir elemansın kollardan ne kadar ne geçer hesaplayabilirsin.
Başkasının dediğini boşver kendin hesapla.
Dirençlerin hepside eşitmi olmalı yoksa kollar mı eşit olmalı ?
Köprüde Rx değişince dange nasıl değişiyor ölçü uçlarında ne kadar direnç ne kadar gerilim farkına yol açıyor ?
Değişik değerlele bak.
Daha doğrusu sonucu veren formül lineermi logaritmik mi ?
Asıl can alıcı nokta bu.
Oluşan değer kullanacağın ADC nin değerlerine uygun ise olur neden olmasın ?
Köprü beslemesinde  1V kullanırsın başka olur 100V kullanırsın başka olur.
10000V bile olur adını değilştirir meger dersin.

-------

Edit :

Aynı anda yazmışız.
Madem elektronik kullanacaksın @ETE hocamın dediğine geliyorsun.
Weston da hiç bir şeye gerek yoktu ondan dedim.

Çoğu opamplı devrede 2-3 (+ - ) girişleri köprü tipi bağlıdır ve denge değişimi comparator gibi kullanılır.
Simetrik besleme yoksa genelde evirmeyen giriş sıfır potansiyele yani artı ve eksi arasına bağlanan eşit iki direncin ortasına bağlanır.
Aynı şekilde izleyeceğimiz örneğin bir sensör , değerine uygun genelde ayarlı bir set direnci ile artı  eksi arasına bağlanıp ortak uç eviren girişe verilir.
Opamp kazancına görede değişen denge amplifiye edilip çıkışa aktarılır.
Opamp ve köprü beslemesine dikkat etmek gerekir.
En kolay yolu farklı besleme olmasıdır.
Bir ip ucu hani görme ihtimalin az diye.
Eski ölçü aletlerindeki ( döner bobinli ölçü aletlerinin bir kısmı-miliAmpermetre) direnç skalası lineer değildi !
Mesela 2 farklı ölçüm kademesinin skalaları bile farklı çizili idi !
,

[Mucit23]

Hocam Westonda dediğiniz gibi hiçbirşeye gerek yok. Ölçeceğim direnç aralığı sabit olduğu için weston üzerinde duruyorum.

Normalde Westonda max fark Beslemenin yarısıdır. Ben 5V ile beslersem köprüyü alabileceğim max fark gelirimi 2.5 olur. Ben bu gelirimi bile alıp direk ADC ye girsem istediğim gibi işlerim. Nasıl olsa lineer bir değişim var. Ama çıkışı 0-5 arasına çıkarsam çok mükemmel olacak.

Bunu yapmaya çalışıyorum. Fark yükselteci eklediğimde çıkış lineerliği bozuluyor. Yukarıda verdiğim şemadada aynı şekilde lineerlik yok.

Köprü Gelirimim Sabit, Ölçülecek direnç aralığı sabit.
Bana şu lazım. Weston köprüsünden okuduğum 0-2,5V gelirimi ,0-5 V aralığına çıkarırsam istediğim olmuş olur. Sabahtan beri isiste bir sürü şema denedim istediğim sonucu vermediler. 

Nerde yanlış yapıyorum hocam anlamıyorum doğrusu...

Bi arada Ete hocanın dediği gibi RC osilatörden gidip timer1 in harici osilatör girişine bağlayayım sonra bu osilatörle timer 1 sayacını çalıştırayım dedim. R değişirse timer1 clock hızıda değişir bende timer1 in frekansını ölçer direnci hesaplarım dedim ama çok düşük dirençlerde işler çığrından çıkar..


Nerde Yanlış yapıyoruz hocam.

Edit;

Yada opampla felan hiç uğraşmayayım. Weston köprüsünden aldığım değeri direk adc ye vereyim. ADC nin referans girişinede 2.5V verdimmi sıkıntı olmadan ölçerim herhalde bi bakalım şimdi

[Mucit23]

Hocam Dediğim gibi yaptım.

ADC nin referans girişine 2.5V verdim.

Sonra kaç ohm ölçeceksem weston köprüsünde R1 direncini o değerde seçip aradaki gelirimi okudum. hassas bir şekilde RA gelirimini okuyabiliyorum. Direnci Hesaplamak zaten kolay.

Ete Hocam,

RC ile ölçmeye kalkışsak nasıl bir sonuç elde ederiz. Benim aklıma Timer1 sayacınını RC osilatör ile çalıştırmak geliyor timer 1 in osc devresindeki R değeri değişirse timer 1 clock frekansı değişir. Timer0 ilede timer1 sayacı kaç kere taşmış veya değeri nedir onu okuruz. Bu şekilde frekansdan direnci çekeriz. Aynı yöntemle kapasitör ölçümüde yapılabilir.

Merak ediyorum %1 toleransa sahip malzemeler ile nekadar hassasiyette ölçüm yaparım. Eğer Hassasiyet denemeye değecek kadar yüksek olursa hemen deneyebilirim. 

[ete]

Bu konularda önceden deneme hiç yapmadım. O nedenle bir şey söylemem mümkün değil.
Sen denemeni yap bizde bilmiş olalım ne dersin?

Ete

[Mucit23]

Düşük toleranslı kapasitler bulmak sıkıntı olacak. Bakayım ilk fırsatta deneyeceğim..

[Mucit23]

hocam weston köprüsünü denedim gerçekte ama çok hata yapıyorum. kollardan birtanesinin direnci düşünce akım değiştiği için lineerlik bozuluyor.

Bana sabit akım kaynaklı bir devre lazım. Sabit akım kaynağı olmazsa olmayacak bu iş.

[KAZIMUGUR]

Basit devre dedin sonra iş karışık devreye döndü.
Sabit akım kaynağı gerilim kaynağı falan filan.

Bir anımı anlatayım.
Yenice mezun olacağım eskiş bir fabrikaya hem ortak hem yönetici bir makmüh kardeşimle beraber uğraşıyoruz , 1978.
Bir sürü işle uğraşmışlar ve hepside orijinal işler.
İlk akım - gerilim trafoları endüksiyok kaynakları torna freze bakalit ....en son kablo makşinesi alıp hepsini satıp o işe girmiş.
Hurdayıda bizimkiler almış.
Bir köşede kocaman bir sandıkta bir sürü demir parçası , şekilleri özel pasta kalıbı gibi kalp şeklinde.
Atılı duruyor bir sürü özel ve pahalı kalıplar gibi.
Bir gün biri bobin sarma makinesi istedi.
Dedik kolay.
Eksantrik bağlı bir daire döner ve ona yayla basan bir kol sağ-sol yapar bobin döner ... ne var ki yani.
Yaptık bir model , hay de , bobin ortada zayıf kenarlarda şişman.
O zamanlar matematik canavar dersler filan veriyorum.
Mekanik aksamın denklemlerini yazdığımda gördümki dairesel hareketin izdüşümü logaritmik (sinüs).
Nasıl olmalının formülünü yazınca gördüm.
Kutupsal koordinatlarda eşit açıda eşit izdüşüm.
Çıkan eğri kardioit.
Tabii o zamanlar öyle yardımcı oyuncaklar yok , kaleme kuvvet ve çizim milimetrik kağıtla...
O an jeton düştü o atılı kalp gibi pasta kalıbı gibi şeyler ideal bobin sarma makinesinin mastarları.

O gün bu gündür tüm projelerimi ilk önce masada matematik olarak çözerim.
Kusura bakmayın ihtiyarların çenesi düşük olur...

Bir direncin uçlarındaki gerilim direncin değeri ve içinden geçen akımın değeri ile orantılıdır denir.
Ya da bir direncin içinden geçen akım , direncin değeri ile orantılı uçlarında gerilim düşümüne sebep olur.
Özet :
U=R*I

Değeri ne olursa olsun bir direncin uçlarına , değeri ne olursa olsun bir gerilim uyguladığımda , devreden geçen akım ve uçlarındaki gerilim düşümünü ölçebiliyorsam ....
R=U/I
Her an , sıcak soğuk kalibrasyon da neymiş der doğru değeri bulurum.
Bu günlerde akım ölçen devrede tartışılıyor zaten...