Jak rozmieszczone i działają urządzenia do pomiaru rezystancji

Ze względu na swój charakter fizyczny wszystkie substancje reagują inaczej na przepływ prądu elektrycznego przez nie. Niektóre ciała przechodzą to dobrze i są nazywane przewodnikami, podczas gdy inne są bardzo złe. To są dielektryki.

Właściwości substancji przeciwdziałające przepływowi prądu są szacowane za pomocą wyrażenia liczbowego - wartości oporu elektrycznego. Zasada jego definicji została zaproponowana przez Georga Om. Nazwa miary tej cechy nosi jego imię.

Zależność między opornością elektryczną substancji, napięciem przyłożonym do niej a przepływającym prądem elektrycznym nazywa się prawem Ohma.

Zasady pomiaru oporu elektrycznego

Na podstawie zależności trzech najważniejszych cech elektryczności pokazanych na zdjęciu określa się wartość rezystancji. Aby to zrobić, musisz mieć:

1. na przykład źródło energii bateria lub bateria;

2. Przyrządy pomiarowe prądu i napięcia.

Źródło napięcia jest połączone amperomierzem z mierzoną sekcją, której rezystancję należy określić, a spadek napięcia na odbiorniku jest mierzony woltomierzem.

Po usunięciu odliczania prądu I amperomierzem i napięcia U woltomierzem wartość rezystancji R oblicza się zgodnie z prawem Ohma. Ta prosta zasada umożliwia pomiary i obliczenia ręczne. Jednak użycie go w tej formie jest trudne. Dla wygody tworzone są omomierze.

Konstrukcja najprostszego omomierza

Producenci urządzeń pomiarowych produkują urządzenia do pomiaru rezystancji, które działają zgodnie z:

1. analog;

2. lub technologia cyfrowa.

Pierwszy typ urządzeń nazywany jest wskaźnikiem ze względu na sposób wyświetlania informacji - przesunięcie strzałki względem początkowej pozycji w punkcie odniesienia na skali.

Omomierz typu przełącznika, jako przyrządy do pomiaru rezystancji, pojawił się pierwszy i nadal działa z powodzeniem do dziś. Są w arsenale narzędzi większości elektryków.

W projekcie tych urządzeń:

1. wszystkie elementy powyższego schematu są wbudowane w obudowę;

2. źródło wytwarza stabilizowane napięcie;

3. amperomierz mierzy prąd, ale jego skala jest natychmiast kalibrowana w jednostkach oporu, co eliminuje potrzebę ciągłych obliczeń matematycznych;

4. przewody z końcówkami są podłączone do zewnętrznych zacisków zacisków skrzynki, co zapewnia szybkie utworzenie połączenia elektrycznego z badanym elementem.

Urządzenia przełączające tej klasy pracują ze względu na własny układ magnetoelektryczny. W głowicy pomiarowej umieszcza się uzwojenie drutu, do którego podłączona jest sprężyna przewodząca.

W tym uzwojeniu ze źródła zasilania prąd przepływa przez zmierzoną rezystancję Rx, ograniczoną przez rezystor R do poziomu miliamperów. Tworzy pole magnetyczne, które zaczyna oddziaływać z polem magnesu stałego znajdującym się tutaj, co pokazano na schemacie biegunami N - S.

Czuła strzała jest przymocowana do osi sprężyny i pod działaniem siły powstałej z wpływu tych dwóch pól magnetycznych odchyla się o kąt proporcjonalny do siły przepływającego prądu lub wartości rezystancji przewodnika Rx.

Skalę urządzenia wykonano w podziałach oporu - Ohm. Z tego powodu pozycja strzałki na nim natychmiast wskazuje żądaną wartość.

Zasada działania omomierza cyfrowego

W czystej postaci dostępne są cyfrowe mierniki rezystancji do skomplikowanej pracy do specjalnych celów. Masowy konsument jest już dostępny szeroka gama połączonych instrumentówłącząc w swojej konstrukcji zadania omomierza, woltomierza, amperomierza i innych funkcji.

Aby zmierzyć rezystancję, konieczne jest przeniesienie odpowiednich przełączników do wymaganego trybu pracy urządzenia i podłączenie końców pomiarowych do testowanego obwodu.

Gdy kontakty są otwarte, na wyświetlaczu pojawi się „I”, jak pokazano na zdjęciu. Odpowiada większej wartości, niż urządzenie może określić w danym obszarze czułości. Rzeczywiście, w tej pozycji już mierzy opór sekcji powietrza między stykami zacisków przewodów łączących.

Kiedy końce są zamontowane na rezystorze lub przewodniku, omomierz cyfrowy wyświetli wartość rezystancji w liczbach rzeczywistych.

Zasada pomiaru rezystancji elektrycznej za pomocą omomierza cyfrowego opiera się również na zastosowaniu prawa Ohma. Ale w swojej konstrukcji bardziej nowoczesne technologie związane z wykorzystaniem:

1. odpowiednie czujniki przeznaczone do pomiaru prądu i napięcia, które przesyłają informacje o technologiach cyfrowych;

2. urządzenia mikroprocesorowe przetwarzające informacje otrzymane z czujników i wyświetlające je na płycie w formie wizualnej.

Każdy typ omomierza cyfrowego może mieć własne, charakterystyczne ustawienia użytkownika, które należy sprawdzić przed rozpoczęciem pracy. W przeciwnym razie, z niewiedzy, możesz popełnić poważne błędy, ponieważ przyłożenie napięcia do jego wejścia jest dość powszechne. Przejawia się to w wypaleniu wewnętrznych elementów obwodu.

Konwencjonalne omomierze testują i mierzą obwody elektryczne utworzone z drutów i rezystorów, które mają stosunkowo małe rezystancje elektryczne do kilkudziesięciu lub tysięcy omów.

Mostki pomiarowe prądu stałego

Urządzenia do pomiaru rezystancji elektrycznej w postaci omomierzy są zaprojektowane jako przenośne urządzenia mobilne. Wygodnie jest je wykorzystać do oceny typowych, standardowych obwodów lub ciągłości poszczególnych obwodów.

W warunkach laboratoryjnych, w których często wymagana jest wysoka dokładność i przestrzeganie wysokiej jakości charakterystyk metrologicznych podczas wykonywania pomiarów, pracują inne urządzenia - mostki pomiarowe prądu stałego.

Obwody elektryczne do mostków prądu stałego

Zasada działania takich urządzeń polega na porównaniu rezystancji dwóch ramion i stworzeniu równowagi między nimi. Tryb zrównoważony jest kontrolowany za pomocą milimetra kontrolnego lub mikroamperomierza, aby zatrzymać przepływ prądu po przekątnej mostu.

Gdy strzałka urządzenia jest ustawiona na zero, można obliczyć żądaną rezystancję Rx na podstawie wartości standardów R1, R2 i R3.

Obwód mostka pomiarowego może mieć zdolność płynnego kontrolowania rezystancji wzorców na ramionach lub może być wykonywany etapami.

Wygląd mostów pomiarowych

Strukturalnie, takie urządzenia są wykonane w jednym budynku fabrycznym z możliwością wygodnego złożenia obwodu do weryfikacji elektrycznej. Referencyjne przełączniki umożliwiają szybkie pomiary rezystancji.

Omomierze i mostki są przeznaczone do pomiaru rezystancji przewodów prądu elektrycznego o rezystancji rezystancyjnej o określonej wartości.

Mierniki rezystancji pętli uziemienia

Potrzeba okresowego monitorowania stanu technicznego budowanie pętli uziemienia spowodowane warunkami ich obecności w glebie, co powoduje korozyjne procesy metali. Pogarszają one kontakt elektryczny elektrod z glebą, przewodnictwo i właściwości ochronne do rozładowywania wyładowań awaryjnych.

Zasada działania urządzeń tego typu opiera się również na prawie Ohma. Sonda pętli uziemienia jest nieruchoma w ziemi (punkt C), dzięki czemu jej potencjał jest równy zero.

W równych odległościach około 20 metrów ten sam typ systemu elektrod uziemiających (główny i pomocniczy) jest wbijany w ziemię, tak że między nimi znajduje się stacjonarna sonda.Prąd ze stabilizowanego źródła napięcia przepływa przez obie elektrody, a jego wartość jest mierzona amperomierzem.

W obszarze elektrod między potencjałami punktów A i C mierzy się spadek napięcia woltomierzem, spowodowany przepływem prądu I. Następnie opór obwodu oblicza się, dzieląc U przez I, biorąc pod uwagę korektę strat prądu w głównej elektrodzie uziemiającej.

Jeśli zamiast amperomierza i woltomierza stosuje się logometr z cewkami prądu i napięcia, wówczas jego wrażliwa strzałka natychmiast wskaże ostateczny wynik w omach, ratując użytkownika przed rutynowymi obliczeniami.

Zgodnie z tą zasadą działa wiele marek urządzeń wskaźnikowych, wśród których popularne są stare modele MC-0.8, M-416 i F-4103.

Z powodzeniem uzupełnia je szereg nowoczesnych mierników rezystancji, stworzonych do takich celów z dużym arsenałem dodatkowych funkcji.

Przyrządy do pomiaru rezystywności gruntu

Korzystając z klasy właśnie zbadanych urządzeń, mierzy się również rezystywność gruntu i różnych mediów ziarnistych. Aby to zrobić, są one uwzględniane w inny sposób.

Elektrody głównego i pomocniczego uziemnika znajdują się w odległości większej niż 10 metrów. Biorąc pod uwagę, że na dokładność pomiaru mogą wpływać pobliskie obiekty przewodzące, na przykład metalowe rurociągi, stalowe wieże, armatura, dopuszczalne jest podejście do nich nie mniej niż 20 metrów.

Pozostałe zasady pomiaru pozostają takie same.

Zasada pomiaru rezystywności betonu i innych mediów stałych działa w ten sam sposób. Stosowane są do nich specjalne elektrody, a technologia pomiaru nieznacznie się zmienia.

Jak rozmieszczone są megomomierze

Konwencjonalne omomierze zasilane są energią baterii lub baterii - małego źródła napięcia. Jego energia wystarcza do wytworzenia słabego prądu elektrycznego, który niezawodnie przepływa przez metale, ale nie wystarczy wytworzyć prądy w dielektrykach.

Z tego powodu zwykły omomierz nie wykrywa większości wad występujących w warstwie izolacyjnej. W tym celu specjalnie opracowano inny rodzaj przyrządów do pomiaru rezystancji, które w języku technicznym są powszechnie nazywane megomomierzem. Nazwa oznacza:

• mega - milion, przedrostek;

• Ohm - jednostka miary;

• metr - powszechny skrót słowa miara.

Wygląd

Urządzenia tego typu są również wskaźnikowe i cyfrowe. Jako przykład można zademonstrować megaomomierz marki M4100 / 5.

Jego skala składa się z dwóch podzakresów:

1. MΩ - megaomy;

2. KΩ - kiloomy.

Obwód elektryczny

Porównując go ze schematem obwodu konwencjonalnego omomierza, łatwo zauważyć, że działa on zgodnie z tymi samymi zasadami opartymi na zastosowaniu prawa Ohma.

Generator prądu stałego działa jako źródło napięcia, którego uchwyt musi być równomiernie obracany z określoną prędkością około 120 obrotów na minutę. Od tego zależy poziom napięcia wysokiego napięcia wyemitowanego do obwodu. Wartość ta powinna przebić się przez warstwę wad o zmniejszonej izolacji i wytworzyć przez nią prąd, który zostanie wyświetlony przez zmieszanie strzałek na skali.

Przełącznik trybu pomiaru MΩ - KΩ przełącza położenie grup rezystorów obwodu, zapewniając pracę urządzenia w jednym z podzakresów roboczych.

Różnica między konstrukcją megaomomierza a prostego omomierza polega na tym, że to urządzenie wykorzystuje nie dwa terminale wyjściowe podłączone do mierzonej sekcji, ale trzy: Z (masa), L (linia) i E (ekran).

Zaciski uziemienia i linii służą do pomiaru rezystancji izolacji części pod napięciem w stosunku do ziemi lub między różnymi fazami. Terminal ekranowy ma na celu wyeliminowanie wpływu generowanych prądów upływowych przez izolację na dokładność urządzenia.

W przypadku dużej liczby megomierza innych modeli terminale wskazują nieco inaczej: „rx”, „-”, „E”.Ale istota działania urządzenia nie zmienia się od tego, a terminal ekranowy służy do tych samych celów.

Zobacz więcej na ten temat tutaj: Jak korzystać z megaomomierza

Cyfrowe megaomomierze

Nowoczesne przyrządy do pomiaru rezystancji izolacji urządzeń działają na tych samych zasadach, co ich przełączniki analogowe. Różnią się jednak znacznie większą liczbą funkcji, wygodą w pomiarach, wymiarami.

Wybierając urządzenia cyfrowe do ciągłej pracy, należy wziąć pod uwagę ich specyfikę: działanie z autonomicznego źródła zasilania. W chłodne dni akumulatory szybko tracą pojemność i wymagają wymiany. Z tego powodu praca modeli strzałek z generatorem ręcznym jest nadal pożądana.

Zasady bezpieczeństwa podczas pracy z megomomierzami

Minimalne napięcie generowane przez urządzenie na zaciskach wyjściowych wynosi 100 woltów. Służy do sprawdzania izolacji elementów elektronicznych i wrażliwych urządzeń.

W zależności od złożoności i konstrukcji sprzętu elektrycznego, megaomomierze wykorzystują inne napięcia do 2,5 kV włącznie. Najpotężniejsze urządzenia mogą ocenić izolację urządzeń wysokiego napięcia linii elektroenergetycznych.

Wszystkie te prace wymagają ścisłego przestrzegania zasad bezpieczeństwa i mogą być wykonywane tylko przez przeszkolonych specjalistów, którzy mają dostęp do pracy pod napięciem.

Typowe zagrożenia stwarzane przez megaomomierze podczas pracy to:

• niebezpieczne wysokie napięcie na zaciskach wyjściowych, przewodach pomiarowych, podłączonych urządzeniach elektrycznych;

• potrzeba zapobiegania działaniu indukowanego potencjału;

• wytworzenie ładunku resztkowego w obwodzie po wykonaniu pomiaru.

Podczas pomiaru rezystancji warstwy izolacyjnej przykładane jest wysokie napięcie między częścią pod napięciem a pętlą uziemienia lub wyposażeniem innej fazy. Na długich kablach, liniach energetycznych ładuje pojemność utworzoną między różnymi potencjałami. Każdy nieudolny pracownik ze swoim ciałem może stworzyć ścieżkę do rozładowania tej zdolności i otrzymać obrażenia elektryczne.

Aby wykluczyć takie niefortunne sytuacje, przed pomiarem za pomocą megaomomierza sprawdzają brak niebezpiecznego potencjału w obwodzie i usuwają go po pracy z urządzeniem zgodnie ze specjalną techniką.

Omomierze, megaomomierze i omówione powyżej mierniki działają na prąd stały, określają jedynie rezystancję.

Urządzenia do pomiaru rezystancji w obwodach prądu przemiennego

Obecność dużej liczby różnych odbiorców indukcyjnych i pojemnościowych zarówno w domowych domowych sieciach elektrycznych, jak i w produkcji, w tym w przedsiębiorstwach energetycznych, powoduje dodatkowe straty energii z powodu składnika reaktywnego całkowitej oporności elektrycznej. Stąd potrzeba pełnej księgowości i określonych pomiarów.

Mierniki rezystancji pętli fazowej zero

Kiedy wystąpi awaria w okablowaniu elektrycznym, która prowadzi do skrócenia potencjału fazowego do zera, powstaje obwód, wzdłuż którego przepływa prąd zwarciowy. Na jego wartość ma wpływ rezystancja sekcji okablowania od miejsca uszkodzenia do źródła napięcia. Określa wielkość prądu awaryjnego, który musi zostać wyłączony przez wyłączniki automatyczne.

Dlatego faza rezystancji pętli zero konieczne jest przeprowadzenie w najbardziej oddalonym punkcie i biorąc pod uwagę to, wybierz wartości wyłączników.

Aby wykonać takie pomiary, opracowano kilka technik opartych na:

• spadek napięcia przy: odłączonym obwodzie i rezystancji obciążenia;

• zwarcie ze zmniejszonymi prądami ze źródła zewnętrznego.

Pomiar rezystancji obciążenia wbudowanej w urządzenie jest dokładny i wygodny. Aby to zrobić, końce urządzenia są wkładane do gniazda znajdującego się najdalej od zabezpieczeń.

Warto wykonywać pomiary we wszystkich punktach sprzedaży.Współczesne mierniki pracujące na tej metodzie natychmiast pokazują rezystancję pętli zero-fazowej na swojej tablicy wyników.

Wszystkie rozważane urządzenia stanowią tylko część urządzeń do pomiaru rezystancji. Przedsiębiorstwa energetyczne obsługują całe kompleksy pomiarowe, które umożliwiają ciągłą analizę zmieniających się wartości parametrów elektrycznych na skomplikowanych urządzeniach wysokiego napięcia i podejmowanie pilnych działań w celu wyeliminowania powstałych awarii.