Kako su uređeni i rade uređaji za mjerenje otpora

Po svojoj fizičkoj prirodi, sve tvari različito reagiraju na protok električne struje kroz njih. Neka tijela to dobro prolaze i nazivaju se dirigentima, dok su druga vrlo loša. To su dielektričari.

Svojstva tvari da suprotstavljaju struji struje procjenjuju se numeričkim izrazom - vrijednošću električnog otpora. Načelo njegove definicije predložio je Georg Om. Mjerna jedinica za ovu karakteristiku nazvana je po njemu.

Odnos između električnog otpora tvari, napona na nju i protočne električne struje naziva se Ohmov zakon.

Načela mjerenja električnog otpora

Na temelju ovisnosti o tri najvažnije karakteristike električne energije prikazane na slici određuje se vrijednost otpora. Da biste to učinili, morate imati:

1. izvor energije, na primjer baterija ili baterija;

2. Mjerni instrumenti struje i napona.

Izvor napona povezan je ampermetrom na izmjereni odjeljak, čiji se otpor mora odrediti, a pad napona preko potrošača mjeri se voltmetrom.

Nakon uklanjanja odbrojavanja struje I s ampermetrom i napona U s voltmetrom, vrijednost otpora R izračunava se prema Ohmovom zakonu. Ovaj jednostavan princip omogućava mjerenja i ručne proračune. Međutim, korištenje u ovom obliku je teško. Radi praktičnosti, izrađeni su ohmmetri.

Dizajn najjednostavnijeg ommetra

Proizvođači mjernih uređaja proizvode uređaje za mjerenje otpora koji djeluju prema:

1. analogni;

2. ili digitalna tehnologija.

Prva vrsta uređaja naziva se pokazivačem zbog načina prikazivanja informacija - pomicanjem strelice u odnosu na početni položaj u referentnoj točki na skali.

Prekidači ohmmetra, kao instrumenti za mjerenje otpora, pojavili su se prvi i nastavljaju uspješno raditi do danas. Oni su u arsenalu alata većine električara.

U dizajnu ovih uređaja:

1. sve komponente gornjeg dijagrama ugrađene su u kućište;

2. izvor proizvodi stabilizirani napon;

3. ampermetar mjeri struju, ali se njegova skala odmah kalibrira u jedinicama otpora, što eliminira potrebu za stalnim matematičkim proračunima;

4. žice s krajevima spojene su s vanjskim spojnicama terminala kućišta, koji osiguravaju brzo stvaranje električne veze s ispitivanim elementom.

Prebacite uređaje ove klase mjerenja zbog vlastitog magnetoelektričnog sustava. Unutar mjerne glave postavljena je žičana namotaja u koju je spojena provodljiva opruga.

Pri ovom navijanju iz izvora energije struja prolazi kroz izmjereni otpor Rx, ograničen otpornikom R na milliamp razinu. Stvara magnetsko polje koje započinje interakciju sa poljem trajnog magneta koji se nalazi ovdje, a koji je na dijagramu prikazan N-S polovima.

Osjetljiva strelica je fiksirana na osi opruge i, pod djelovanjem rezultirajuće sile koja nastaje od utjecaja ova dva magnetska polja, odstupa za kut proporcionalan jakosti struje struje ili vrijednosti otpora vodiča Rx.

Ljestvica uređaja izrađena je u odjeljcima otpora - Ohm. Zbog toga položaj strelice na njoj odmah ukazuje na željenu vrijednost.

Princip rada digitalnog ohmmetra

U svom čistom obliku, digitalni mjerači otpora dostupni su za složene radove u posebne svrhe. Masovni potrošači su sada dostupni širok raspon kombiniranih instrumenatakombinirajući u svom dizajnu zadatke ohmmetra, voltmetra, ampermetra i drugih funkcija.

Za mjerenje otpora potrebno je prebaciti odgovarajuće prekidače na željeni način rada uređaja i mjerne krajeve povezati s ispitivanim krugom.

Kad su kontakti otvoreni, na zaslonu će se prikazati "I", kao što je prikazano na fotografiji. Odgovara većoj vrijednosti nego što je uređaj može odrediti u određenom području osjetljivosti. Doista, u ovom položaju već mjeri otpor zračnog dijela između kontakata stezaljki priključnih žica.

Kad su krajevi montirani na otpornik ili vodič, digitalni ohmmetar prikazat će vrijednost njegovog otpora u stvarnim brojevima.

Princip mjerenja električnog otpora s digitalnim ohmmetrom također se temelji na primjeni Ohmovog zakona. Ali u svom dizajnu suvremenije tehnologije povezane s uporabom:

1. prikladni senzori osmišljeni za mjerenje struje i napona, koji prenose informacije o digitalnim tehnologijama;

2. mikroprocesorski uređaji koji obrađuju informacije primljene od senzora i prikazuju ih na ploči u vizualnom obliku.

Svaka vrsta digitalnog ohmmetra može imati svoje karakteristične korisničke postavke, koje bi trebalo proučiti prije rada. Inače, iz neznanja, možete napraviti grube pogreške, jer je primjena napona na njegov ulaz prilično uobičajena. Manifestira se izgaranjem unutarnjih elemenata u krugu.

Konvencionalni ohmmetri ispituju i mjere električne krugove oblikovane žicama i otpornicima koji imaju relativno mali električni otpor do nekoliko desetaka ili tisuća ohma.

DC mostovi za mjerenje istosmjerne struje

Uređaji za mjerenje električnog otpora u obliku ohmmetara dizajnirani su kao prijenosni, mobilni uređaji. Pogodno ih je koristiti za procjenu tipičnih, standardnih krugova ili kontinuiteta pojedinačnih krugova.

U laboratorijskim uvjetima, gdje su za obavljanje mjerenja često potrebne visoka točnost i kvalitetno poštivanje metroloških karakteristika, rade drugi uređaji - DC mostovi za mostove.

Električni krugovi za istosmjerne mostove

Princip rada takvih uređaja temelji se na usporedbi otpora dva ramena i stvaranju ravnoteže između njih. Izbalansiran način rada upravlja se upravljačkim milimetrom ili mikroammetrom za zaustavljanje protoka struje u dijagonali mosta.

Kad je strelica uređaja postavljena na nulu, možete izračunati željeni otpor Rx iz vrijednosti normi R1, R2 i R3.

Krug mjernog mosta može imati mogućnost glatkog upravljanja otporom normi u ramenima ili se izvodi u koracima.

Izgled mjernih mostova

Konstrukcijski su takvi uređaji izrađeni u jednoj tvorničkoj zgradi s mogućnošću praktičnog sastavljanja kruga za električnu provjeru. Referenčne upravljačke sklopke omogućuju brza mjerenja otpora.

Ohmmetri i mostovi dizajnirani su za mjerenje otpora električnih strujnih vodiča koji imaju određeni otporni otpor određene vrijednosti.

Mjerači otpora uzemljene petlje

Potreba za periodičnim nadzorom tehničkog stanja izgradnja petlje zemlje uzrokovana uvjetima njihove prisutnosti u tlu, što uzrokuje korozijske procese metala. Oni degradiraju električne kontakte elektroda sa tlom, vodljivost i zaštitna svojstva otjecanja u nuždi.

Princip rada uređaja ove vrste temelji se i na Ohmovom zakonu. Sonda uzemljene petlje nepomično se nalazi u tlu (točka C), zbog čega je njen potencijal jednak nuli.

Na jednakim udaljenostima od njega, oko 20 metara, u zemlju se ubacuje isti tip prizemne elektrode (glavni i pomoćni) tako da se stacionarna sonda nalazi između njih.Struja iz stabiliziranog naponskog izvora prolazi kroz obje ove elektrode i vrijednost joj se mjeri ampermetrom.

U području elektroda između potencijala točaka A i C, pad napona mjeri se voltmetrom, uzrokovan strujom struje I. Dalje, otpor kruga izračunava se dijeljenjem U na I uzimajući u obzir korekciju gubitaka struje u glavnoj uzemljivoj elektrodi.

Ako se umjesto ampermetra i voltmetra koristi lokometar s namotima struje i napona, tada će njegova osjetljiva strelica odmah ukazati na konačni rezultat u ohmima, spašavajući korisnika od rutinskih izračuna.

Prema ovom principu djeluju mnoge marke pokazivačkih uređaja, među kojima su popularni stari modeli MC-0.8, M-416 i F-4103.

Uspješno ih nadopunjuju različiti moderni mjerači otpora, stvoreni za takve svrhe s velikim arsenalom dodatnih funkcija.

Instrumenti za mjerenje otpora tla

Korištenjem klase ispitivanih uređaja mjeri se i otpornost tla i raznih zrnatih medija. Da bi to postigli, uključeni su na drugačiji način.

Elektrode glavnih i pomoćnih prekidača za uzemljenje nalaze se na udaljenosti većoj od 10 metara. S obzirom da na točnost mjerenja mogu utjecati obližnji vodljivi objekti, na primjer, metalni cjevovodi, čelični tornjevi, fitinzi, dopušteno im je prilaziti ne manje od 20 metara.

Preostala pravila mjerenja ostaju ista.

Načelo mjerenja otpornosti betona i ostalih čvrstih medija djeluje na isti način. Za njih se koriste posebne elektrode, a mjerna tehnologija se lagano mijenja.

Kako su uređeni megaohmetri

Konvencionalni ohmmetri pokreću se energijom baterije ili akumulatora - malog izvora napona. Njegova je energija dovoljna za stvaranje slabe električne struje koja pouzdano prolazi kroz metale, ali nije dovoljna za stvaranje struja u dielektricima.

Iz tog razloga, obični ohmmetar ne može otkriti većinu oštećenja koja nastaju u izolacijskom sloju. U te je svrhe posebno izrađena druga vrsta instrumenata za mjerenje otpora, koji se na tehničkom jeziku obično nazivaju Megaohmmeter. Ime znači:

• mega - milijun, prefiks;

• Ohm - jedinica mjere;

• metar - uobičajena kratica riječi mjera.

izgled

Uređaji ove vrste su i pokazivački i digitalni. Kao primjer može se pokazati megaohmetar marke M4100 / 5.

Njegova ljestvica sastoji se od dva podvrsta:

1. MΩ - megaoms;

2. KΩ - kilogram.

Električni krug

Uspoređujući ga s shemom kruga konvencionalnog ohmmetra, lako je vidjeti da djeluje prema istim principima temeljenim na primjeni Ohmovog zakona.

Generator istosmjerne struje djeluje kao izvor napona, a ručica se mora ravnomjerno okretati određenom brzinom od oko 120 okretaja u minuti. Razina visokonaponskog napona izdana u krugu ovisi o tome. Ova vrijednost trebala bi se probiti kroz sloj oštećenja sa smanjenom izolacijom i stvoriti struju kroz nju, što će se prikazati miješanjem strelica na skali.

Prekidač mjernog načina MΩ - KΩ prebacuje položaj otporničkih skupina u krugu, osiguravajući rad uređaja u jednom od radnih podokruga.

Razlika između dizajna megohmetra i jednostavnog ohmmetra je u tome što ovaj uređaj ne koristi dva izlazna terminala povezana na izmjereno područje, već tri: Z (tlo), L (linija) i E (ekran).

Uzemljenje i linijski terminali koriste se za mjerenje izolacijskog otpora dijelova pod naponom u odnosu na zemlju ili između različitih faza. Zaslonski terminal dizajniran je tako da ukloni učinak generirane struje curenja kroz izolaciju na točnost uređaja.

Za veliki broj megaohmetara drugih modela, terminali označavaju malo drugačije: "rx", "-", "E".Ali suština rada uređaja ne mijenja se od ovoga i zaslonski terminal koristi se u iste svrhe.

Više o ovome pogledajte ovdje: Kako koristiti megaohmetar

Digitalni megaohmetri

Moderni instrumenti za mjerenje izolacijske otpornosti opreme djeluju na istim principima kao i njihovi analogni prekidači. Ali razlikuju se u znatno većem broju funkcija, praktičnosti u mjerenjima, dimenzijama.

Prilikom odabira digitalnih uređaja za kontinuirani rad treba uzeti u obzir njihovu posebnost: rad iz autonomnog izvora napajanja. U hladnom vremenu, baterije brzo gube radnu sposobnost i zahtijevaju zamjenu. Iz tog razloga, rad modela strelica s ručnim generatorom ostaje u potražnji.

Pravila sigurnosti pri radu s megaohmetrima

Minimalni napon koji uređaj generira na izlaznim stezaljkama je 100 volti. Koristi se za provjeru izolacije elektroničkih komponenti i osjetljive opreme.

Ovisno o složenosti i dizajnu električne opreme, megaohmmetri koriste druge napone do i uključujući 2,5 kV. Najmoćniji uređaji mogu procijeniti izolaciju visokonaponske opreme dalekovoda.

Svi ti radovi zahtijevaju strogo pridržavanje sigurnosnih pravila, a mogu ih izvoditi samo obučeni stručnjaci koji imaju dozvolu za rad pod naponom.

Tipične opasnosti koje megaohmetri stvaraju tijekom rada su:

• opasni visoki napon na izlaznim stezaljkama, ispitnim vodovima, spojenom električnom opremom;

• potrebu da se spriječi djelovanje induciranog potencijala;

• stvarajući zaostali naboj u krugu nakon mjerenja.

Prilikom mjerenja otpora izolacijskog sloja, visoki napon se postavlja između naponskog dijela i uzemljenja ili opreme različite faze. Na dugim kablovima, dalekovodi puni kapacitet formiran između različitih potencijala. Svaki nesposoban radnik svojim tijelom može stvoriti put za pražnjenje ovog kapaciteta i primiti električne ozljede.

Da bi isključili takve nesretne situacije, prije mjerenja megohmetrom provjeravaju odsutnost opasnog potencijala u krugu i uklanjaju ga nakon rada s uređajem prema posebnoj tehnici.

Ohmmetri, megaohmmetri i gore navedeni brojili djeluju na istosmjernu struju, oni određuju samo otpor.

Instrumenti za mjerenje otpora u krugovima s izmjeničnom strujom

Prisutnost velikog broja različitih induktivnih i kapacitivnih potrošača kako u domaćim električnim mrežama kućanstva, tako i u proizvodnji, uključujući energetska poduzeća, stvara dodatne gubitke energije zbog reaktivne komponente ukupnog električnog otpora. Iz toga proizlazi potreba za potpunim računovodstvom i provođenjem određenih mjerenja.

Mjerači otpora petlje faza-nula

Kada dođe do kvara u električnom ožičenju, što dovodi do skraćenja faznog potencijala na nulu, stvara se krug duž kojeg teče struja kratkog spoja. Na njegovu vrijednost utječe otpor dijela ožičenja od mjesta kvara do izvora napona. Određuje jačinu struje u nuždi, koju moraju isključiti prekidači.

stoga faza otpora petlje nula potrebno je izvesti na najudaljenijoj točki i, uzimajući to u obzir, odabrati vrijednosti prekidača.

Za izvođenje takvih mjerenja razvijeno je nekoliko tehnika temeljenih na:

• pad napona s: isključenim krugom i otporom opterećenja;

• kratki spoj s smanjenom strujom iz vanjskog izvora.

Mjerenje otpornosti na opterećenje ugrađeno u uređaj točno je i prikladno. Da biste to učinili, krajevi uređaja ubačeni su u utičnicu najudaljeniju od zaštite.

Vrijedno je izvršiti mjerenja u svim prodajnim mjestima.Moderni brojili koji rade na ovoj metodi odmah pokazuju otpor petlje faza-nula na njihovoj ploči.

Svi razmatrani uređaji predstavljaju samo dio uređaja za mjerenje otpora. Elektroprivredna poduzeća upravljaju cijelim mjernim kompleksima koji omogućuju stalnu analizu promjenjivih vrijednosti električnih parametara na složenoj visokonaponskoj opremi i poduzimaju hitne mjere za otklanjanje nastalih kvara.