
オームメーターは、電気抵抗(回路や部品が電流の流れに対して示す抵抗)を測定する電気計測器です。マルチメーターも、抵抗測定モードではオームメーターとして機能します。オームメーターは、抵抗を測定する回路や部品に電流を流し、その結果生じる電圧を測定して、オームの法則を用いて抵抗値を算出します。
オームメーターは、電流が流れている回路や部品、または電源に接続されている回路や部品に接続しないでください。オームメーターを接続する前に、電源を切断してください。オームメーターは、測定対象の抵抗が回路の一部であるか、シャント抵抗であるかなど、要件に応じて直列または並列に接続できます。
最初のオームメーターは、「レシオメーター」と呼ばれるタイプのメーター機構に基づいていました。[ 1 ] [ 2 ]これらは、後の機器に見られる検流計タイプの機構に似ていますが、復元力を供給するためのヒゲゼンマイの代わりに、導電性の「リガメント」を使用していました。これらは機構に正味の回転力を与えませんでした。また、機構は2つのコイルで巻かれていました。1つは直列抵抗を介してバッテリー電源に接続されていました。もう1つは、2つ目の抵抗とテスト対象の抵抗を介して同じバッテリー電源に接続されていました。メーターの表示は、2つのコイルを流れる電流の比に比例していました(そのため「レシオメーター」と呼ばれていました)。この比は、テスト対象の抵抗の大きさによって決まりました。この構成の利点は2つありました。1つ目は、抵抗の表示がバッテリー電圧に完全に依存せず(実際に電圧が発生している限り)、ゼロ調整が不要でした。2つ目は、抵抗スケールは非線形でしたが、スケールは全偏向範囲にわたって正確でした。2つのコイルを入れ替えることで、2つ目のレンジを提供することができました。この目盛りは最初の目盛りとは逆になっていた。このタイプの計器の特徴は、テストリードを外しても(リード線を外すと電池がムーブメントから切り離されるため)、ランダムな抵抗値を表示し続けることだった。このタイプのオームメーターは、マルチメーターに簡単に組み込むことができなかったため、抵抗値のみを測定するものであった。手回し発電機を使用する絶縁抵抗計も同じ原理で動作していた。これにより、表示値は実際に発生する電圧とは全く無関係であることが保証された。
その後のオームメーターの設計では、小型の電池を使用して抵抗に電圧を印加し、検流計を介して抵抗を流れる電流を測定する方式が採用されました(電池、検流計、抵抗はすべて直列に接続されています)。検流計の目盛りはオーム単位で表示されました。これは、電池からの固定電圧により、抵抗が増加するにつれてメーターを流れる電流(したがって偏向)が減少することが保証されたためです。オームメーターはそれ自体で回路を構成するため、組み立てられた回路内で使用することはできません。この設計は以前の設計よりもはるかにシンプルで安価であり、マルチメーターの設計に簡単に組み込むことができたため、アナログオームメーターの中で最も一般的な形式となりました。このタイプのオームメーターには、2つの固有の欠点があります。まず、測定点を短絡させてゼロオーム表示に調整し、測定ごとにメーターをゼロにする必要があります。これは、電池の電圧が経年劣化で低下するため、ゼロ表示を最大偏向で維持するためにメーター内の直列抵抗を減らす必要があるためです。第二に、そして第一の理由から、試験対象の抵抗器の実際の偏向値は、内部抵抗が変化すると変化します。偏向値がゼロ(抵抗値が無限大)とフルスケール(抵抗値がゼロ)の場合にのみ正確ですが、その他の表示値はバッテリー電圧、ひいては調整可能な直列抵抗器の値によって変化します。試験対象の抵抗値に対する読み取り値は、バッテリーの経年劣化に伴い徐々に低下します。
より高精度なオームメーターは、抵抗に一定電流(I)を流す電子回路と、抵抗の両端の電圧(V)を測定する別の回路を備えています。これらの測定値はアナログ・デジタル変換器(ADC)でデジタル化され、その後、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサがオームの法則に従って電流と電圧を割り算し、その結果をディスプレイに表示して、その瞬間の抵抗値をユーザーに提示します。これらのタイプのメーターは電流、電圧、抵抗を同時に測定できるため、これらの回路はデジタルマルチメーターによく使用されます。
非常に小さな抵抗を高精度で測定する場合、上記のようなタイプのメーターでは不十分です。これは、測定対象の抵抗がオームメーターの固有抵抗に比べて小さすぎる場合、偏向の変化自体が小さくなる(これは電流分割によって対処できます)という理由もありますが、主な理由は、メーターの読みが測定リードの抵抗、接触抵抗、および測定対象の抵抗の合計であるためです。この影響を軽減するために、高精度オームメーターにはケルビン接点と呼ばれる4つの端子があります。2つの端子はメーターとの間で電流を流し、残りの2つの端子は抵抗器の両端の電圧をメーターが測定できるようにします。この構成では、外部の一対の端子を介して電源が測定対象の抵抗と直列に接続され、2番目の一対の端子は電圧降下を測定する検流計と並列に接続されます。このタイプのメーターでは、最初の一対のリードの抵抗とその接触抵抗による電圧降下はメーターによって無視されます。この4端子測定法は、1861年に極めて低い抵抗値を測定するケルビンブリッジを発明したウィリアム・トムソン卿(ケルビン卿)にちなんで、ケルビンセンシングと呼ばれています。4端子センシング法は、低抵抗値の精密測定にも利用できます。
https://www.codrey.com/electrical/ohmmeter-working-and-types/