Как са подредени и работещи устройства за измерване на съпротивлението

По своята физическа природа всички вещества реагират различно на потока на електрически ток през тях. Някои тела го преминават добре и те са посочени като проводници, докато други са много лоши. Това са диелектрици.

Свойствата на веществата да противодействат на потока на тока се оценяват чрез числово изражение - стойността на електрическото съпротивление. Принципът на неговото определение е предложен от Георг Ом. Мерната единица за тази характеристика е кръстена на него.

Връзката между електрическото съпротивление на веществото, напрежението, приложено към него, и протичащия електрически ток се нарича закон на Ом.

Принципи за измерване на електрическо съпротивление

Въз основа на зависимостта на трите най-важни характеристики на електричеството, показани на снимката, се определя стойността на съпротивлението. За целта трябва да имате:

1. източник на енергия, например батерия или батерия;

2. Измервателни уреди на ток и напрежение.

Източникът на напрежение се свързва чрез амперметър към измерената секция, чието съпротивление трябва да се определи, а спадът на напрежението върху консуматора се измерва с волтметър.

След отстраняване на отброяването на тока I с амперметър и напрежението U с волтметър стойността на съпротивлението R се изчислява според закона на Ом. Този прост принцип позволява измервания и ръчни изчисления. Използването му в тази форма обаче е трудно. За удобство са създадени омметри.

Дизайнът на най-простия омметър

Производителите на измервателни уреди произвеждат измервателни уреди за съпротивление, които работят в съответствие с:

1. аналог;

2. или цифрови технологии.

Първият тип устройства се нарича стрелка поради начина, по който се показва информацията - придвижване на стрелката спрямо първоначалното положение в референтната точка на скалата.

Превключватели тип омметри, като инструменти за измерване на съпротивление, се появиха първи и продължават да работят успешно и до днес. Те са в арсенала от инструменти на повечето електротехници.

В дизайна на тези устройства:

1. всички компоненти на горната диаграма са вградени в корпуса;

2. източникът произвежда стабилизирано напрежение;

3. амперметърът измерва тока, но неговата скала веднага се калибрира в единици на съпротивление, което елиминира необходимостта от постоянни математически изчисления;

4. проводници с краища са свързани към външните клеми на клемите, които осигуряват бързото създаване на електрическа връзка с тествания елемент.

Превключвайте устройствата от този клас измервателни работи поради собствената си магнитоелектрична система. Вътре в измервателната глава е поставена телена намотка, в която е свързана проводима пружина.

При тази намотка от източника на захранване ток преминава през измереното съпротивление Rx, ограничено от резистора R до милиамп. Той създава магнитно поле, което започва да взаимодейства с полето на постоянен магнит, разположен тук, което е показано на диаграмата от N - S полюсите.

Чувствителната стрелка е фиксирана върху оста на пружината и под действието на получената сила, генерирана от влиянието на тези две магнитни полета, се отклонява под ъгъл, пропорционален на силата на течащия ток или стойността на съпротивлението на проводника Rx.

Мащабът на устройството е направен в отделите на съпротива - Ohm. Поради това положението на стрелката върху нея веднага показва желаната стойност.

Принципът на работа на цифров омметър

В чистия си вид цифровите измервателни уреди са достъпни за сложна работа за специални цели. Масовият потребител вече е наличен широка гама от комбинирани инструментикомбинирайки в своя дизайн задачите на омметър, волтметър, амперметър и други функции.

За да се измери съпротивлението, е необходимо да се прехвърлят съответните превключватели в необходимия режим на работа на устройството и да се свържат измервателните краища към тестваната верига.

Когато контактите са отворени, на дисплея ще се покаже „I“, както е показано на снимката. Тя съответства на по-голяма стойност, отколкото устройството може да определи в дадена зона на чувствителност. Всъщност в това положение той вече измерва съпротивлението на въздушната секция между контактите на скобите на свързващите проводници.

Когато краищата са монтирани на резистор или проводник, цифровият омметър ще покаже стойността на неговото съпротивление в реални числа.

Принципът на измерване на електрическото съпротивление с цифров омметър също се основава на прилагането на закона на Ом. Но в своя дизайн по-модерни технологии, свързани с използването на:

1. подходящи сензори, предназначени за измерване на ток и напрежение, които предават информация за цифрови технологии;

2. микропроцесорни устройства, които обработват получена информация от сензори и ги показват на платката във визуална форма.

Всеки тип цифров омметър може да има свои собствени потребителски настройки, които трябва да се проучат преди работа. В противен случай, от незнание, можете да направите груби грешки, защото прилагането на напрежение към неговия вход е доста често. Проявява се чрез изгарянето на вътрешните елементи на веригата.

Конвенционалните омметри тестват и измерват електрически вериги, образувани от проводници и резистори, които имат относително малки електрически съпротивления до няколко десетки или хиляди ома.

DC мостове

Устройствата за измерване на електрическо съпротивление под формата на омметри са проектирани като преносими мобилни устройства. Удобно е да ги използвате за оценка на типични, стандартни схеми или непрекъснатостта на отделните вериги.

В лабораторни условия, при които често се налага висока точност и висококачествено спазване на метрологичните характеристики при извършване на измервания, работят други устройства - мостове с постоянен ток.

Електрически вериги за постоянни мостове

Принципът на работа на такива устройства се основава на сравняване на съпротивленията на две рамена и създаване на баланс между тях. Балансираният режим се управлява от контролен милиметър или микроамперметър за спиране на потока на тока в диагонала на моста.

Когато стрелката на устройството е настроена на нула, можете да изчислите желаното съпротивление Rx от стойностите на стандартите R1, R2 и R3.

Веригата на измервателния мост може да има възможност за плавен контрол на съпротивлението на стандартите в раменете или да се извършва на стъпки.

Външен вид на измервателни мостове

Конструктивно такива устройства са направени в една фабрична сграда с възможност за удобно сглобяване на веригата за електрическа проверка. Референтните превключватели позволяват бързи измервания на съпротивлението.

Омметрите и мостовете са проектирани да измерват съпротивлението на електрически токови проводници, имащи съпротивление на съпротивление с определена стойност.

Метри за съпротивление на земния контур

Необходимостта от периодичен мониторинг на техническото състояние изграждане на земни бримки причинени от условията на тяхното присъствие в почвата, което причинява корозивни процеси на метали. Те влошават електрическия контакт на електродите с почвата, проводимостта и защитните свойства на оттока на аварийните заряди.

Принципът на работа на устройства от този тип се основава и на закона на Ом. Сондата на заземяващия контур е неподвижна в земята (точка С), поради което нейният потенциал е равен на нула.

На равни разстояния от него на около 20 метра, един и същ тип система за заземен електрод (главна и спомагателна) се задвижва в земята, така че между тях да е разположена неподвижна сонда.Ток от стабилизиран източник на напрежение се предава през двата електрода и стойността му се измерва с амперметър.

В областта на електродите между потенциалите на точки А и С се намалява падането на напрежение с волтметър, причинено от потока на ток I. На следващо място, съпротивлението на веригата се изчислява, като се дели U на I, като се вземе предвид корекцията за токови загуби в основния заземен електрод.

Ако вместо амперметър и волтметър се използва логометър с намотки на ток и напрежение, тогава неговата чувствителна стрелка веднага ще посочи крайния резултат в оми, спасявайки потребителя от рутинни изчисления.

Според този принцип работят много марки указателни устройства, сред които популярни са старите модели MC-0.8, M-416 и F-4103.

Те успешно се допълват от различни съвременни измервателни уреди за съпротивление, създадени за такива цели с голям арсенал от допълнителни функции.

Уреди за измерване на съпротивлението на почвата

Използвайки току-що изследвания клас устройства, също се измерва съпротивлението на почвата и различни гранулирани среди. За да направите това, те са включени по различен начин.

Електродите на основните и спомагателните превключватели за заземяване са разположени на разстояние по-голямо от 10 метра. Като се има предвид, че точността на измерването може да бъде повлияна от близки проводими обекти, например метални тръбопроводи, стоманени кули, фитинги, е допустимо да се приближи до тях не по-малко от 20 метра.

Останалите правила за измерване остават същите.

Принципът за измерване на съпротивлението на бетон и други твърди среди работи по същия начин. За тях се използват специални електроди и технологията на измерване се променя леко.

Как са подредени мегаометрите

Конвенционалните омметри се захранват от енергията на батерия или батерия - малък източник на напрежение. Енергията му е достатъчна за създаване на слаб електрически ток, който надеждно преминава през металите, но не е достатъчен за създаване на токове в диелектрици.

Поради тази причина обикновен омметър не може да открие повечето дефекти, които възникват в изолационния слой. За тези цели е създаден друг вид измервателни уреди за съпротивление, които на техническия език обикновено се наричат ​​Megaohmmeter. Името означава:

• мега - милион, префикс;

• Ом - мерна единица;

• метър - често срещано съкращение на думата мярка.

вид

Устройствата от този тип са също указателни и цифрови. Като пример може да бъде демонстриран мегаомметър от марката M4100 / 5.

Неговата скала се състои от два поддиаграма:

1. MΩ - мегаоми;

2. KΩ - килограми.

Електрическа верига

Сравнявайки го с схемата на конвенционален омметър, лесно е да се види, че той работи по същите принципи, основани на прилагането на закона на Ом.

Генератор на постоянен ток действа като източник на напрежение, чиято дръжка трябва да бъде равномерно завъртена с определена скорост от около 120 оборота в минута. Нивото на високо напрежение, издавано към веригата, зависи от това. Тази стойност трябва да пробие слоя дефекти с намалена изолация и да създаде ток през него, който ще бъде показан чрез смесване на стрелките в скалата.

Превключвателят на режима на измерване MΩ - KΩ превключва позицията на резисторните групи на веригата, като осигурява работата на устройството в един от работните поддиапазони.

Разликата между дизайна на мегометър и обикновен омметър е, че това устройство не използва два изходни терминала, свързани към измерената площ, а три: Z (земя), L (линия) и E (екран).

Заземяващите и линейните клеми се използват за измерване на изолационното съпротивление на частите на тока спрямо земята или между различните фази. Екранният терминал е проектиран да елиминира ефекта на генерираните токове на течове чрез изолацията върху точността на устройството.

За голям брой мегаометри на други модели терминалите означават малко по-различно: "rx", "-", "E".Но същността на работата на устройството не се променя от това и екранният терминал се използва за същите цели.

Вижте повече за това тук: Как да използвате мегаометър

Цифрови мегаомметри

Съвременните инструменти за измерване на изолационното съпротивление на оборудването работят на същите принципи като техните аналогови превключватели. Но те се различават в значително по-голям брой функции, удобство в измерванията, размери.

При избора на цифрови устройства за непрекъсната работа трябва да се вземе предвид тяхната особеност: работа от автономен източник на енергия. В студено време батериите бързо губят работоспособността си и се нуждаят от подмяна. Поради тази причина работата на стрелковите модели с ръчен генератор остава в търсенето.

Правила за безопасност при работа с мегаометри

Минималното напрежение, генерирано от устройството на изходните клеми, е 100 волта. Използва се за проверка на изолацията на електронните компоненти и чувствителното оборудване.

В зависимост от сложността и дизайна на електрическото оборудване, мегаометрите използват други напрежения до и включително 2,5 kV. Най-мощните устройства могат да оценят изолацията на високо напрежение оборудване на електропроводи.

Всички тези работи изискват стриктно спазване на правилата за безопасност и те могат да се извършват само от обучени специалисти, които имат достъп до работа под напрежение.

Типични опасности, създадени от мегаомметри по време на работа са:

• опасно високо напрежение на изходните клеми, изпитвателни проводници, свързано електрическо оборудване;

• необходимостта да се предотврати действието на индуцирания потенциал;

• създаване на остатъчен заряд по веригата след извършване на измерването.

При измерване на съпротивлението на изолационен слой се прилага високо напрежение между живата част и заземяващия контур или оборудване от различна фаза. По дълги кабели, електропроводи, той зарежда капацитет, образуван между различни потенциали. Всеки неумел работник с тялото си може да създаде път за разтоварване на този капацитет и да получи електрическа нараняване.

За да изключат подобни злополучни ситуации, преди измерване с мегаметър те проверяват липсата на опасен потенциал по веригата и я отстраняват след работа с устройството според специална техника.

Омметри, мегаометри и разгледаните по-горе метри работят на постоянен ток, те определят само съпротивлението.

Уреди за измерване на съпротивлението в променливотокови вериги

Наличието на голям брой различни индуктивни и капацитивни консуматори както в битовите електрически мрежи на домакинствата, така и в производството, включително енергийните предприятия, създава допълнителни загуби на енергия поради реактивния компонент на общото електрическо съпротивление. Оттук възниква необходимостта от пълното му отчитане и извършване на конкретни измервания.

Измерватели за съпротивление на фаза-нула

Когато възникне неизправност в електрическото окабеляване, което води до скъсяване на фазовия потенциал до нула, се образува верига, по която тече токът на късо съединение. Стойността му се влияе от съпротивлението на секцията за окабеляване от мястото на повреда към източника на напрежение. Той определя величината на аварийния ток, който трябва да бъде изключен от прекъсвачи.

следователно фаза на съпротивлението при нула е необходимо да се извърши в най-отдалечената точка и, като се вземе предвид, да изберете стойностите на прекъсвачите.

За извършване на такива измервания са разработени няколко техники, базирани на:

• спад на напрежението с: изключена верига и съпротивление на товара;

• късо съединение с намалени токове от външен източник.

Измерването на устойчивостта на натоварване, вградено в устройството, е точно и удобно. За да направите това, краищата на устройството се поставят в изхода, най-отдалечен от защитите.

Струва си да се направят измервания във всички търговски обекти.Съвременните измервателни уреди, работещи по този метод, веднага показват съпротивлението на фазово-нулевия контур в таблото им.

Всички разглеждани устройства представляват само част от устройства за измерване на съпротивление. Енергийните предприятия работят с цели измервателни комплекси, които дават възможност за постоянен анализ на променливите стойности на електрическите параметри на сложно оборудване с високо напрежение и предприемане на спешни мерки за отстраняване на възникналите неизправности.