Como os dispositivos para medir a resistência estão organizados e funcionando

Por sua natureza física, todas as substâncias reagem de maneira diferente ao fluxo de corrente elétrica através delas. Alguns corpos passam bem e são chamados de condutores, enquanto outros são muito ruins. Estes são dielétricos.

As propriedades das substâncias para neutralizar o fluxo de corrente são estimadas por expressão numérica - o valor da resistência elétrica. O princípio de sua definição foi proposto por Georg Om. A unidade de medida para essa característica recebe o nome dele.

A relação entre a resistência elétrica de uma substância, a voltagem aplicada a ela e a corrente elétrica que circula é chamada lei de Ohm.

Princípios de medição da resistência elétrica

Com base na dependência das três características mais importantes da eletricidade mostradas na figura, o valor da resistência é determinado. Para fazer isso, você deve ter:

1. fonte de energia, por exemplo bateria ou bateria;

2. Instrumentos de medição de corrente e tensão.

A fonte de tensão é conectada através de um amperímetro à seção medida, cuja resistência deve ser determinada e a queda de tensão no consumidor é medida com um voltímetro.

Depois de remover a contagem regressiva da corrente I com um amperímetro e a tensão U com um voltímetro, o valor de resistência R é calculado de acordo com a lei de Ohm. Este princípio simples permite medições e cálculos manuais. No entanto, usá-lo desta forma é difícil. Por conveniência, ohmímetros são criados.

O design do ohmímetro mais simples

Os fabricantes de dispositivos de medição produzem dispositivos de medição de resistência que funcionam de acordo com:

1. analógico;

2. ou tecnologia digital.

O primeiro tipo de dispositivo é chamado de ponteiro devido à maneira como as informações são exibidas - movendo a seta em relação à posição inicial no ponto de referência na balança.

Os ohmímetros do tipo interruptor, como instrumentos de medição de resistência, apareceram primeiro e continuam a funcionar com sucesso até o presente. Eles estão no arsenal de ferramentas da maioria dos eletricistas.

No design desses dispositivos:

1. todos os componentes do diagrama acima estão embutidos no alojamento;

2. a fonte produz uma tensão estabilizada;

3. o amperímetro mede a corrente, mas sua escala é imediatamente calibrada em unidades de resistência, o que elimina a necessidade de cálculos matemáticos constantes;

4. fios com extremidades são conectados aos terminais externos dos terminais da caixa, o que garante a criação rápida de conexão elétrica com o elemento testado.

Os dispositivos de comutação desta classe de medição funcionam devido ao seu próprio sistema magnetoelétrico. Um enrolamento de fio é colocado dentro da cabeça de medição, na qual uma mola condutora é conectada.

Neste enrolamento da fonte de energia, uma corrente passa através da resistência medida Rx, limitada pelo resistor R a um nível de miliamperes. Ele cria um campo magnético que começa a interagir com o campo de um ímã permanente localizado aqui, o que é mostrado no diagrama pelos pólos N - S.

A seta sensível é fixada no eixo da mola e, sob a ação da força resultante gerada pela influência desses dois campos magnéticos, desvia-se por um ângulo proporcional à força da corrente que circula ou ao valor da resistência do condutor Rx.

A escala do dispositivo é feita nas divisões de resistência - Ohm. Por esse motivo, a posição da seta indica imediatamente o valor desejado.

O princípio de operação de um ohmímetro digital

Em sua forma pura, os medidores de resistência digitais estão disponíveis para trabalhos complexos para fins especiais. O consumidor em massa está agora disponível ampla gama de instrumentos combinadoscombinando em seu design as tarefas de um ohmímetro, voltímetro, amperímetro e outras funções.

Para medir a resistência, é necessário transferir as chaves correspondentes para o modo de operação necessário do dispositivo e conectar as extremidades de medição ao circuito em teste.

Quando os contatos estão abertos, o visor exibirá "I", como mostra a foto. Corresponde a um valor maior do que o dispositivo pode determinar em uma determinada área de sensibilidade. De fato, nessa posição, ele já mede a resistência da seção de ar entre os contatos dos grampos dos fios de conexão.

Quando as extremidades são montadas em um resistor ou condutor, o ohmímetro digital exibe o valor de sua resistência em números reais.

O princípio de medir a resistência elétrica com um ohmímetro digital também se baseia na aplicação da lei de Ohm. Mas, em seu design, tecnologias mais modernas relacionadas ao uso de:

1. sensores apropriados projetados para medir corrente e tensão, que transmitem informações sobre tecnologias digitais;

2. dispositivos de microprocessador que processam as informações recebidas dos sensores e as exibem na placa de forma visual.

Cada tipo de ohmímetro digital pode ter suas próprias configurações distintas, que devem ser estudadas antes do trabalho. Caso contrário, por ignorância, você pode cometer erros graves, porque a aplicação de tensão à sua entrada é bastante comum. É manifestada pela queima dos elementos internos do circuito.

Os ohmímetros convencionais testam e medem circuitos elétricos formados por fios e resistores que possuem resistências elétricas relativamente pequenas de até dezenas ou milhares de ohms.

Pontes de medição CC

Os dispositivos de medição de resistência elétrica na forma de ohmímetros são projetados como dispositivos portáteis e móveis. É conveniente usá-los para avaliar circuitos típicos e padrão ou a continuidade de circuitos individuais.

Em condições de laboratório, onde alta precisão e observância de alta qualidade das características metrológicas são frequentemente necessárias ao realizar medições, outros dispositivos funcionam - pontes de medição CC.

Circuitos elétricos para pontes de corrente contínua

O princípio de operação de tais dispositivos baseia-se na comparação das resistências de dois ombros e na criação de um equilíbrio entre eles. O modo balanceado é controlado por um milímetro de controle ou microamperímetro para interromper o fluxo de corrente na diagonal da ponte.

Quando a seta do dispositivo está definida como zero, você pode calcular a resistência desejada Rx a partir dos valores dos padrões R1, R2 e R3.

O circuito da ponte de medição pode ter a capacidade de controlar suavemente a resistência dos padrões nos ombros ou ser executado em etapas.

Aparência de pontes de medição

Estruturalmente, esses dispositivos são fabricados em um único edifício de fábrica com a capacidade de montar convenientemente o circuito para verificação elétrica. Os controles de comutação de referência permitem medições rápidas de resistência.

Ohmímetros e pontes são projetados para medir a resistência de condutores de corrente elétrica com uma resistência resistiva de um determinado valor.

Medidores de resistência do circuito de aterramento

A necessidade de monitoramento periódico da condição técnica construção de loops de terra causada pelas condições de sua presença no solo, o que causa processos de corrosão dos metais. Eles degradam os contatos elétricos dos eletrodos com o solo, a condutividade e as propriedades de proteção do escoamento de descargas de emergência.

O princípio de operação de dispositivos desse tipo também se baseia na lei de Ohm. A sonda do circuito de aterramento está estacionária localizada no aterramento (ponto C), devido ao qual seu potencial é igual a zero.

A distâncias iguais de cerca de 20 metros, o mesmo tipo de sistema de eletrodo de aterramento (principal e auxiliar) é acionado no solo, de modo que uma sonda estacionária esteja localizada entre eles.Uma corrente de uma fonte de tensão estabilizada é passada por esses dois eletrodos e seu valor é medido com um amperímetro.

Na área dos eletrodos entre os potenciais dos pontos A e C, uma queda de tensão é medida com um voltímetro, causado pelo fluxo da corrente I. Em seguida, a resistência do circuito é calculada dividindo U por I, levando em consideração a correção de perdas de corrente no eletrodo de aterramento principal.

Se, em vez de um amperímetro e um voltímetro, for usado um logômetro com bobinas de corrente e tensão, sua seta sensível indicará imediatamente o resultado final em ohms, poupando o usuário dos cálculos de rotina.

De acordo com esse princípio, muitas marcas de dispositivos apontadores funcionam, entre as quais os modelos antigos MC-0.8, M-416 e F-4103 são populares.

Eles são complementados com sucesso por uma variedade de medidores de resistência modernos, criados para esses fins com um grande arsenal de funções adicionais.

Instrumentos de medição da resistividade do solo

Usando a classe de dispositivos examinados, também é medida a resistividade do solo e vários meios granulares. Para fazer isso, eles são incluídos de uma maneira diferente.

Os eletrodos dos interruptores de aterramento principal e auxiliar estão espaçados a uma distância superior a 10 metros. Considerando que a precisão da medição pode ser influenciada por objetos condutores próximos, por exemplo, tubulações de metal, torres de aço, acessórios, é permitido aproximar-se deles a não menos de 20 metros.

As demais regras de medição permanecem as mesmas.

O princípio de medir a resistividade do concreto e de outros materiais sólidos funciona da mesma maneira. Eletrodos especiais são usados ​​para eles e a tecnologia de medição muda um pouco.

Como os megaohmímetros são organizados

Os ohmímetros convencionais são alimentados pela energia de uma bateria ou bateria - uma pequena fonte de tensão. Sua energia é suficiente para criar uma corrente elétrica fraca que passa através dos metais de maneira confiável, mas não é suficiente para criar correntes nos dielétricos.

Por esse motivo, um ohmímetro comum não pode detectar a maioria dos defeitos que ocorrem na camada de isolamento. Para esses fins, foi criado especialmente outro tipo de instrumento de medição de resistência, que é comumente chamado de megaohmímetro na linguagem técnica. O nome significa:

• mega - milhão, prefixo;

• Ohm - unidade de medida;

• metro - uma abreviação comum da palavra medida.

Aparência

Dispositivos desse tipo também são ponteiros e digitais. Como exemplo, um megaohmímetro da marca M4100 / 5 pode ser demonstrado.

Sua escala consiste em duas subfaixas:

1. MΩ - megaoms;

2. KΩ - kiloomes.

Circuito elétrico

Comparando-o com o diagrama de circuitos de um ohmímetro convencional, é fácil ver que ele funciona de acordo com os mesmos princípios baseados na aplicação da lei de Ohm.

Um gerador de corrente direta atua como uma fonte de tensão, cuja alça deve ser girada uniformemente a uma certa velocidade de cerca de 120 rotações por minuto. O nível de tensão de alta tensão emitida para o circuito depende disso. Esse valor deve romper a camada de defeitos com isolamento reduzido e criar uma corrente através dela, que será exibida misturando as setas na balança.

O interruptor do modo de medição MΩ - KΩ alterna a posição dos grupos de resistores do circuito, garantindo a operação do dispositivo em uma das subfaixas de trabalho.

A diferença entre o design de um megômetro e um ohmímetro simples é que este dispositivo não usa dois terminais de saída conectados à área medida, mas três: Z (terra), L (linha) e E (tela).

Os terminais de aterramento e de linha são usados ​​para medir a resistência de isolamento de partes vivas em relação à terra ou entre diferentes fases. O terminal da tela foi projetado para eliminar o efeito das correntes de vazamento geradas através do isolamento na precisão do dispositivo.

Para um grande número de mega-hidrômetros de outros modelos, os terminais indicam um pouco diferente: "rx", "-", "E".Mas a essência da operação do dispositivo não muda com isso, e o terminal da tela é usado para os mesmos fins.

Veja mais sobre isso aqui: Como usar um megaohmímetro

Megaohmímetros digitais

Os instrumentos modernos para medir a resistência de isolamento dos equipamentos operam com os mesmos princípios que os comutadores analógicos. Mas eles diferem em um número significativamente maior de funções, conveniência em medições, dimensões.

Ao escolher dispositivos digitais para operação contínua, sua peculiaridade deve ser levada em consideração: operação a partir de uma fonte de energia autônoma. Em clima frio, as baterias perdem rapidamente sua capacidade de trabalho e exigem substituição. Por esse motivo, o trabalho dos modelos de flechas com um gerador manual permanece em demanda.

Regras de segurança ao trabalhar com megômetros

A tensão mínima gerada pelo dispositivo nos terminais de saída é de 100 volts. É usado para verificar o isolamento de componentes eletrônicos e equipamentos sensíveis.

Dependendo da complexidade e do design do equipamento elétrico, os megaohmômetros usam outras tensões de até 2,5 kV, inclusive. Os dispositivos mais poderosos podem avaliar o isolamento de equipamentos de alta tensão das linhas de energia.

Todos esses trabalhos exigem a estrita observância das regras de segurança e podem ser realizadas apenas por especialistas treinados que têm permissão para trabalhar sob tensão.

Os riscos típicos criados pelos megaohmímetros durante a operação são:

• alta voltagem perigosa nos terminais de saída, cabos de teste, equipamentos elétricos conectados;

• a necessidade de impedir a ação do potencial induzido;

• criando uma carga residual no circuito após realizar a medição.

Ao medir a resistência de uma camada de isolamento, uma alta tensão é aplicada entre a parte ativa e o circuito de aterramento ou equipamento de uma fase diferente. Em cabos longos, linhas de energia, ele carrega uma capacitância formada entre diferentes potenciais. Qualquer trabalhador inepto com seu corpo pode criar um caminho para a descarga dessa capacidade e sofrer ferimentos elétricos.

Para excluir essas situações infelizes, antes de medir com um megômetro, eles verificam a ausência de potencial perigoso no circuito e o removem após trabalhar com o dispositivo de acordo com uma técnica especial.

Ohmímetros, mega-ohmímetros e os medidores discutidos acima operam em corrente contínua, eles determinam apenas a resistência.

Instrumentos de medição de resistência em circuitos de corrente alternada

A presença de um grande número de diferentes consumidores indutivos e capacitivos nas redes elétricas domésticas e na produção, incluindo empresas de energia, cria perdas de energia adicionais devido ao componente reativo da resistência elétrica total. Portanto, surge a necessidade de sua contabilidade e desempenho completos de medições específicas.

Medidores de resistência de loop de fase zero

Quando ocorre um mau funcionamento na fiação elétrica, que leva a um encurtamento do potencial da fase para zero, um circuito é formado ao longo do qual a corrente de curto-circuito flui. Seu valor é afetado pela resistência da seção de fiação desde o local da falha até a fonte de tensão. Determina a magnitude da corrente de emergência, que deve ser desligada pelos disjuntores.

Portanto, fase zero de resistência de loop é necessário realizar no ponto mais remoto e, levando em consideração, selecionar os valores dos disjuntores.

Para realizar essas medições, várias técnicas foram desenvolvidas com base em:

• queda de tensão com: circuito desconectado e resistência à carga;

• curto-circuito com correntes reduzidas de uma fonte externa.

A medição da resistência da carga incorporada ao dispositivo é precisa e conveniente. Para fazer isso, as extremidades do dispositivo são inseridas na saída mais distante das proteções.

Vale a pena fazer medições em todas as tomadas.Os medidores modernos que trabalham com esse método mostram imediatamente a resistência do loop da fase zero no placar.

Todos os dispositivos considerados representam apenas uma parte dos dispositivos para medir a resistência. As empresas de engenharia de energia operam complexos de medição inteiros, o que possibilita analisar constantemente os valores variáveis ​​dos parâmetros elétricos em equipamentos complexos de alta tensão e tomar medidas urgentes para eliminar as avarias resultantes.