Jak jsou uspořádána a funkční zařízení pro měření odporu

Podle své fyzikální povahy reagují všechny látky odlišně na tok elektrického proudu skrz ně. Některá těla to procházejí dobře a jsou označována jako dirigenti, zatímco jiná jsou velmi špatná. Jedná se o dielektriku.

Vlastnosti látek, které působí proti proudu, se odhadují numerickým vyjádřením - hodnotou elektrického odporu. Zásadu její definice navrhl Georg Om. Měrná jednotka pro tuto charakteristiku je pojmenována po něm.

Vztah mezi elektrickým odporem substance, napětím aplikovaným na to a proudícím elektrickým proudem se nazývá Ohmův zákon.

Principy měření elektrického odporu

Na základě závislosti tří nejdůležitějších charakteristik elektřiny z obrázku je stanovena hodnota odporu. K tomu musíte mít:

1. například zdroj energie baterie nebo baterie;

2. Měřicí přístroje proudu a napětí.

Napěťový zdroj je připojen přes ampérmetr k měřenému úseku, jehož odpor musí být stanoven a úbytek napětí napříč spotřebičem je měřen voltmetrem.

Po odstranění odpočtu proudu I ampérmetrem a napětí U voltmetrem se hodnota odporu R vypočítá podle Ohmova zákona. Tento jednoduchý princip umožňuje měření a ruční výpočty. Použití v této formě je však obtížné. Pro větší pohodlí jsou vytvářeny ohmmetry.

Konstrukce nejjednoduššího ohmmetru

Výrobci měřících zařízení vyrábějí měřící odporová zařízení, která pracují podle:

1. analogový;

2. nebo digitální technologie.

První typ zařízení se nazývá ukazatel kvůli způsobu zobrazení informací - posouvání šipky vzhledem k počáteční poloze v referenčním bodě na stupnici.

Ohmmetry typu spínače, jako přístroje pro měření odporu, se objevily jako první a nadále úspěšně fungují až do současnosti. Jsou ve výzbroji většiny elektrikářů.

Při konstrukci těchto zařízení:

1. všechny komponenty výše uvedeného schématu jsou zabudovány do krytu;

2. zdroj produkuje stabilizované napětí;

3. ampérmetr měří proud, ale jeho stupnice je okamžitě kalibrována v jednotkách odporu, což vylučuje potřebu konstantních matematických výpočtů;

4. vodiče s koncovkami jsou připojeny k vnějším svorkám pouzder terminálů, které zajišťují rychlé vytvoření elektrického spojení s testovaným prvkem.

Spínací přístroje této třídy měření pracují díky svému vlastnímu magnetoelektrickému systému. Uvnitř měřící hlavy je umístěno drátěné vinutí, do kterého je připojena vodivá pružina.

V tomto vinutí ze zdroje energie prochází proud měřeným odporem Rx, omezeným rezistorem R na miliampérovou úroveň. Vytváří magnetické pole, které začíná interagovat s polem permanentního magnetu umístěného zde, což je na obrázku znázorněno póly N - S.

Citlivá šipka je upevněna na ose pružiny a při působení výsledné síly generované vlivem těchto dvou magnetických polí se odchyluje o úhel úměrný síle proudícího proudu nebo hodnotě odporu vodiče Rx.

Měřítko zařízení se dělí v rozdělení odporu - Ohm. Díky tomu poloha šipky na něm okamžitě označuje požadovanou hodnotu.

Princip fungování digitálního ohmmetru

Ve své čisté podobě jsou digitální měřiče odporu k dispozici pro komplexní práci pro zvláštní účely. Nyní je k dispozici hromadný spotřebitel široký sortiment kombinovaných nástrojůve své konstrukci kombinují úkoly ohmmetru, voltmetru, ampéru a dalších funkcí.

Pro měření odporu je nutné přenést odpovídající spínače do požadovaného provozního režimu zařízení a připojit měřicí konce k testovanému obvodu.

Když jsou kontakty otevřené, na displeji se zobrazí „I“, jak je znázorněno na fotografii. Odpovídá větší hodnotě, než může zařízení určit v dané citlivé oblasti. Ve skutečnosti v této poloze již měří odpor vzduchové sekce mezi kontakty svorek spojovacích vodičů.

Pokud jsou konce připevněny na odpor nebo vodič, digitální ohmmetr zobrazí hodnotu jeho odporu v reálných číslech.

Princip měření elektrického odporu digitálním ohmmetrem je také založen na aplikaci Ohmova zákona. Ve svém návrhu však modernější technologie souvisely s použitím:

1. vhodné senzory určené k měření proudu a napětí, které přenášejí informace o digitálních technologiích;

2. mikroprocesorová zařízení, která zpracovávají informace přijaté ze senzorů a zobrazují je na desce ve vizuální formě.

Každý typ digitálního ohmmetru může mít svá vlastní uživatelská nastavení, která by měla být prostudována. Jinak můžete z nevědomosti udělat velké chyby, protože přivedení napětí na jeho vstup je zcela běžné. To se projevuje vypalováním vnitřních prvků obvodu.

Konvenční ohmmetry testují a měří elektrické obvody tvořené dráty a odpory, které mají relativně malé elektrické odpory až několik desítek nebo tisíc ohmů.

Měřící můstky DC

Přístroje pro měření elektrického odporu ve formě ohmmetrů jsou konstruovány jako přenosná mobilní zařízení. Je vhodné je použít pro vyhodnocení typických, standardních obvodů nebo kontinuity jednotlivých obvodů.

V laboratorních podmínkách, kde je při provádění měření často zapotřebí vysoká přesnost a kvalitní dodržování metrologických charakteristik, fungují jiná zařízení - měřící můstky DC.

Elektrické obvody pro stejnosměrné mosty

Princip fungování takových zařízení je založen na porovnání odporů dvou ramen a vytvoření rovnováhy mezi nimi. Vyvážený režim je řízen řídicím milimetrem nebo mikrometrem pro zastavení toku proudu v diagonále mostu.

Když je šipka zařízení nastavena na nulu, můžete vypočítat požadovaný odpor Rx z hodnot standardů R1, R2 a R3.

Měřicí můstkový obvod může mít schopnost hladce ovládat odpor standardů v ramenou nebo může být prováděn v krocích.

Vzhled měřicích můstků

Strukturálně jsou taková zařízení vyráběna v jediné tovární budově se schopností pohodlně sestavit obvod pro elektrické ověření. Referenční ovládací spínače umožňují rychlé měření odporu.

Ohmmetry a můstky jsou určeny k měření odporu vodičů elektrického proudu majících odporový odpor určité hodnoty.

Měřiče odporu uzemnění

Potřeba pravidelného sledování technického stavu budování pozemních smyček způsobeno podmínkami jejich přítomnosti v půdě, což způsobuje korozní procesy kovů. Degradují elektrické kontakty elektrod s půdou, vodivost a ochranné vlastnosti havarijních výbojů.

Princip činnosti zařízení tohoto typu je také založen na Ohmově zákonu. Sonda zemní smyčky je stacionární umístěna v zemi (bod C), díky níž je její potenciál roven nule.

Ve stejné vzdálenosti od ní asi 20 metrů se do země zavede stejný typ uzemňovací elektrodové soustavy (hlavní a pomocný), takže mezi nimi je umístěna stálá sonda.Proud ze stabilizovaného zdroje napětí prochází oběma těmito elektrodami a jeho hodnota se měří ampérmetrem.

V oblasti elektrod mezi potenciály v bodech A a C se měří úbytek napětí pomocí voltmetru v důsledku toku proudu I. Dále se odpor obvodu vypočítá dělením U pomocí I, přičemž se bere v úvahu korekce na proudové ztráty v hlavní uzemňovací elektrodě.

Pokud je namísto ampérmetru a voltmetru použit logometr s cívkami proudu a napětí, pak jeho citlivá šipka okamžitě indikuje konečný výsledek v ohmech, což uživateli ušetří rutinní výpočty.

Podle tohoto principu funguje mnoho značek ukazatelů, mezi nimiž jsou staré modely MC-0.8, M-416 a F-4103 oblíbené.

Úspěšně je doplňuje řada moderních odporových měřičů, vytvořených pro tyto účely s velkým arzenálem dalších funkcí.

Přístroje pro měření odporu půdy

Pomocí třídy zkoumaných zařízení se měří také odpor půdy a různých granulárních médií. K tomu jsou zahrnuty jiným způsobem.

Elektrody hlavního a pomocného uzemňovače jsou od sebe vzdáleny více než 10 metrů. Vzhledem k tomu, že přesnost měření mohou být ovlivněny vodivými předměty v okolí, například kovovými potrubí, ocelovými věžemi, armaturami, je možné se k nim dostat nejméně 20 metrů.

Zbývající pravidla měření zůstávají stejná.

Princip měření odporu betonu a dalších pevných látek funguje stejným způsobem. Používají se pro ně speciální elektrody a měřící technologie se mírně mění.

Jak jsou megaohmmetry uspořádány

Konvenční ohmmetry jsou napájeny energií baterie nebo baterie - malého zdroje napětí. Jeho energie stačí k vytvoření slabého elektrického proudu, který spolehlivě prochází kovy, ale nestačí vytvářet proudy v dielektrikách.

Z tohoto důvodu běžný ohmmetr nemůže detekovat většinu defektů, které se vyskytují v izolační vrstvě. Pro tyto účely byl speciálně vytvořen jiný typ přístrojů pro měření odporu, které se v technickém jazyce běžně nazývají Megaohmmetr. Název znamená:

• mega - milion, předpona;

• Ohm - měrná jednotka;

• metr - běžná zkratka slova opatření.

Vzhled

Zařízení tohoto typu jsou také ukazatelová a digitální. Jako příklad lze uvést megaohmmetr značky M4100 / 5.

Jeho měřítko se skládá ze dvou podoblastí:

1. MΩ - megaomy;

2. KΩ - kiloomes.

Elektrický obvod

Při porovnání se schématem zapojení konvenčního ohmmetru je snadné vidět, že pracuje podle stejných principů založených na aplikaci Ohmova zákona.

Generátor stejnosměrného proudu působí jako zdroj napětí, jehož rukojeť musí být rovnoměrně rotována při určité rychlosti asi 120 otáček za minutu. Na tom závisí úroveň vysokonapěťového napětí vydávaného do obvodu. Tato hodnota by měla prorazit vrstvu defektů se sníženou izolací a vytvořit skrz ni proud, který se zobrazí smícháním šipek na stupnici.

Přepínač měřícího režimu MΩ - KΩ přepíná polohu skupin rezistorů obvodu a zajišťuje tak provoz zařízení v jedné z pracovních podrozsahů.

Rozdíl mezi konstrukcí megaohmmetru a jednoduchého ohmmetru je v tom, že toto zařízení nepoužívá dvě výstupní svorky připojené k měřené oblasti, ale tři: Z (zem), L (linka) a E (obrazovka).

Terminály uzemnění a vedení se používají k měření izolačního odporu částí pod napětím vůči zemi nebo mezi různými fázemi. Síťový terminál je navržen tak, aby eliminoval vliv generovaných svodových proudů izolací na přesnost zařízení.

U velkého počtu megaohmetrů jiných modelů označují terminály trochu jinak: „rx“, „-“, „E“.Podstata fungování zařízení se však od toho nezmění a terminál obrazovky se používá pro stejné účely.

Více se o tom dozvíte zde: Jak používat megaohmmetr

Digitální megaohmmetry

Moderní přístroje pro měření izolačního odporu zařízení pracují na stejných principech jako jejich analogové spínače. Liší se však ve výrazně větším počtu funkcí, pohodlí v měření, rozměrech.

Při výběru digitálních zařízení pro nepřetržitý provoz by měla být brána v úvahu jejich zvláštnost: provoz z autonomního zdroje energie. Za chladného počasí ztratí baterie rychle svou pracovní kapacitu a vyžadují výměnu. Z tohoto důvodu zůstává poptávka po práci modelů se šipkami s ručním generátorem.

Bezpečnostní pravidla při práci s megaohmmetry

Minimální napětí generované zařízením na výstupních svorkách je 100 voltů. Používá se pro kontrolu izolace elektronických součástek a citlivých zařízení.

V závislosti na složitosti a konstrukci elektrického zařízení používají megaohmmetry jiná napětí až do 2,5 kV včetně. Nejvýkonnější zařízení mohou vyhodnotit izolaci vysokonapěťového zařízení elektrického vedení.

Všechny tyto práce vyžadují přísné dodržování bezpečnostních pravidel a mohou být prováděny pouze školenými odborníky, kteří mají povolení pracovat pod napětím.

Typická nebezpečí způsobená megaohmmetry během provozu jsou:

• nebezpečné vysoké napětí na výstupních svorkách, zkušební vodiče, připojená elektrická zařízení;

• potřeba zabránit působení indukovaného potenciálu;

• vytvoření zbytkového náboje v obvodu po provedení měření.

Při měření odporu izolační vrstvy se mezi živou část a zemní smyčku nebo zařízení jiné fáze aplikuje vysoké napětí. Na dlouhých kabelech, silnoproudých vedeních se nabíjí kapacita vytvořená mezi různými potenciály. Každý neschopný pracovník se svým tělem může vytvořit cestu pro vybití této kapacity a získat úraz elektrickým proudem.

Aby se vyloučily takové nešťastné situace, před měřením megaohmmetrem zkontrolují nepřítomnost nebezpečného potenciálu na obvodu a po práci se zařízením odstraní speciální techniku.

Ohmmetry, megaohmmetry a měřiče diskutované výše pracují na stejnosměrném proudu, určují pouze odpor.

Přístroje pro měření odporu v obvodech se střídavým proudem

Přítomnost velkého počtu různých indukčních a kapacitních spotřebitelů v domácích elektrických sítích i ve výrobě, včetně energetických podniků, vytváří další energetické ztráty v důsledku reaktivní složky celkového elektrického odporu. Proto vyvstává potřeba jeho úplného zaúčtování a provedení konkrétních měření.

Měřiče odporu fázové nulové smyčky

Když dojde k poruše elektrického vedení, která vede ke zkrácení fázového potenciálu na nulu, vytvoří se obvod, kterým protéká zkratový proud. Jeho hodnota je ovlivněna odporem části vedení od místa poruchy ke zdroji napětí. Určuje velikost nouzového proudu, který musí být vypnut jističi.

Proto smyčka odporu fáze nula je nutné provést v nejvzdálenějším bodě a s ohledem na to vybrat hodnoty jističů.

K provedení těchto měření bylo vyvinuto několik technik založených na:

• úbytek napětí s: odpojený obvod a odpor zátěže;

• zkrat se sníženými proudy z externího zdroje.

Měření odporu zabudovaného do zařízení je přesné a pohodlné. Za tímto účelem jsou konce zařízení zasunuty do výstupu nejdále od ochran.

Je vhodné provádět měření ve všech prodejnách.Moderní měřiče pracující na této metodě okamžitě ukazují odpor fázově nulové smyčky na jejich výsledkové tabuli.

Všechna uvažovaná zařízení představují pouze část zařízení pro měření odporu. Energetické podniky provozují celé měřící komplexy, které umožňují neustále analyzovat měnící se hodnoty elektrických parametrů na komplexním vysokonapěťovém zařízení a přijímat neodkladná opatření k odstranění vzniklých poruch.