Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Измерение напряжения, силы тока и сопротивления » Страница 2 » Паятель.Ру


При ремонте или налаживании электронной техники невозможно обойтись без измерений силы тока, напряжения, сопротивления, а так же других электрических величин, от которых зависит работа схемы или прибора.
Наиболее часто приходится измерять постоянные и переменные напряжения и токи, сопротивления. Сейчас самый популярный прибор, - цифровой мультиметр (типа М-838 или аналогичный).


А теперь посмотрим, что произойдет, если к R2 подключить вольтметр, у которого внутреннее (входное) сопротивление (RV) равно, допустим, 10 кОм.
Внутренне сопротивление вольтметра RV окажется включенным параллельно резистору R2 (зашунтирует его). В результате фактическое сопротивление R между минусом источника питания G1 и точкой соединения R1 и R2 упадет до величины, определяемой известной формулой: R=(R2*RV)/(R2+RV), и будет уже не 100 кОм, а всего около 9,09 кОм.

Теперь, согласно формуле U1/U2=(R1+R)/R, напряжение на R2, при подключенном к R2 вольтметре с внутренним сопротивлением 10кОм, будет около 0,749V.

И это напряжение покажет вольтметр, вместо положенных 4,5V!

Если же внутреннее сопротивление вольтметра значительно больше R2, например, 1000 кОм (1 Мегаом), результат измерения будет ближе к реальному : R- (100И 000)/(100+1000) * 90,9 кОм. U2= 9 /((100+90,9)/90,9) * 4,286V. Как видите, чем выше внутреннее (входное) сопротивление вольтметра по отношению к внутреннему сопротивлению источника (или элемента схемы) на котором нужно измерить напряжение, тем показания прибора будут достовернее.

В технической документации входное сопротивление вольтметров (или универсальных приборов при измерении напряжения) обычно указывается в Om/V. Это значит: что чтобы узнать фактическое входное сопротивление прибора на каком-то пределе измерения, нужно указанное сопротивление умножить на выбранный предел измерения.

Допустим, в паспорте мультиметра указано, что его при измерении напряжения его входное сопротивление равно 300 kOm/V. Это значит, если мультиметр переключить, например, на предел «20V», его входное сопротивление составит шесть мегаом (300k0m.

6000k0m).

Реже, входное сопротивление указывают для каждого предела в отдельности. В таком случае, написанное в паспорте прибора входное сопротивление и есть то входное сопротивление, которым обладает прибор на данном пределе измерения.

Измерение переменного напряжения.

Практически все выше сказанное об измерении постоянного напряжения остается в силе и при измерении переменного. Но есть и существенные отличия. Например, точность измерения переменного напряжения сильно зависит от частоты переменного тока, напряжение которого измеряют. Большинство мультиметров откалиброваны на переменное напряжение 50 Гц (или 60 Гц), поэтому, при измерении напряжения более высокой, например, звуковой частоты их показания могут значительно отличаться. В паспортах некоторых мультиметров указывается погрешность при измерении на разных частотах, например, 50 Гц и 1000 Гц или 50 Гц, 1000 Гц и 10000 Гц.

Другая интересная деталь - одни приборы, в режиме измерения переменного напряжения, никак не реагируют на постоянное напряжение, а другие при наличии постоянного напряжения в измеряемой цепи показывают какие-то ошибочные числа.

Например, если мультиметр М-838, переключенный на измерение переменного напряжения (ACV) подключить к источнику постоянного напряжения, он покажет число, примерно в полтора раза больше постоянного напряжения этого источника. А вот более дорогой мультиметр, - DT9206 при измерении переменного напряжения на постоянное не реагирует никак (показывает нули).

Дело в том, что в одних приборах, таких как DT9206, есть разделительный конденсатор, который при измерении переменного напряжения включается на входе прибора и не пропускает постоянное напряжение на его схему. В М-838 такого конденсатора нет.

Это обязательно нужно знать, когда измеряете переменное напряжение в цепи, где есть постоянная составляющая. На рисунке 5 показана схема выходной части усилительного каскада. Обратите внимание, - на коллекторе транзистора присутствует постоянное напряжение 50V и переменное 20V. Чтобы измерить переменное напряжение таким прибором, как М-838 (без разделительного конденсатора на входе), его нужно подключить через конденсатор (Сх).

А вот прибор типа DT9206 можно подключать непосредственно, на его показания постоянная составляющая не влияет.

Измерение силы тока.

Чтобы измерить силу тока (или просто, - измерить ток) амперметр (или комбинированный прибор, измеряющий силу тока) включают в электрическую цепь последовательно (рис. 6). Иначе говоря, в разрыв цепи, так, чтобы через прибор протекал весь ток, силу которого нужно измерить. На рисунке 6 показано как включают прибор при измерении тока потребления усилительным каскадом, а на рисунке 7, - тока коллектора транзистора.

На результат измерения силы тока оказывает влияние сопротивление измерительного прибора. Но это влияние обратно тому, что оказывает вольтметр на измеряемое напряжение. Амперметр включается цепь последовательно, и его сопротивление складывается с сопротивлением цепи. Общее сопротивление цепи увеличивается, а сила тока уменьшается. Поэтому сопротивление прибора, измеряющего силу тока должно быть минимальным.

Измеряя силу тока мультиметр переключают в положение «ОСА».

При измерении слабых токов щупы прибора устанавливают в те же гнезда, что и при измерении напряжения. Для измерения силы тока более 200mA (0,2А), до 10А мультиметры имеют дополнительное гнездо с предохранителем.

Серьезный недостаток традиционного измерения силы тока в том, что для подключения прибора нужно сделать разрыв в цепи. Особенно это неудобно при измерении больших и очень больших токов. Поэтому, для измерения больших токов используют приборы с так называемыми «токовыми клещами», которые представляют собой датчик тока, определяющий силу тока по магнитному полю, создаваемому током. Внешне токовые клещи, действительно похожи на клещи или прищепку, которую надевают на проводник с измеряемым током. Еще одно достоинство токовых клещей в том, что измерительный прибор оказывается полностью изолированным от измеряемой цепи.

Замер сопротивления изоляции в НИЛ ХакТест

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции в электроустановках потребителей- необходим периодический контроль состояния изоляции электропроводок, кабелей, электрических машин и т.

д.

Измерение сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции производится с помощью мегаомметра. Мегаомметр представляет собой логометрический прибор, измеряющий сопротивление изоляций постоянному току. Источником постоянного тока обычно служит встроенный в него генератор с постоянными магнитами, вращаемый от руки или электроприводом.

Сопротивление изоляции практически не зависит от величины приложенного напряжения в довольно широких пределах. Поэтому результаты измерений не зависят от номинального напряжения мегаомметра, но точность измерений будет наибольшей для того мегаомметра, показания которого лежат в средней части рабочей шкалы. Однако всегда надо выбирать более высокое напряжение мегаомметра, что даёт возможность одновременно при измерении сопротивления изоляции выявить грубые дефекты изоляции. При этом надо убедиться, что номинальное напряжение мегаомметра ниже испытательного напряжения объекта (с тем, чтобы исключить при измерении возможность пробоя изоляции).

Измерение сопротивления изоляции аппаратов, вторичных цепей и электропроводки до 1 кВ производятся мегаомметром 500 В или 1000 В. Измерение сопротивления изоляции подвесных изоляторов, трансформаторов, кабельных сетей, вентильных разрядников и другого оборудования 6 – 10 кВ производится мегаомметром на 2500 В. Мегаомметры позволяют измерять как большие величины Rиз (в МОм), так и малые (в кОм).

Измерение сопротивления изоляции в установках до 1000 В обычно производятся без применения экранного зажима (провода). При измерении рукоятку привода мегаомметра вращают равномерно со скоростью 120 об/мин и в определённый момент отсчитывают по шкале показания стрелки измерителя. Показания прибора в первые секунды вращения рукоятки почти всегда меньше установившегося показания за счёт емкостных токов. Поэтому, при измерении сопротивления изоляции, принимать и фиксировать показания мегаомметра необходимо через 60 секунд после приложения напряжения (практически от начала вращения).

При испытании объектов с малой ёмкостью можно пренебречь абсорбиционными токами и производить отсчёт через 15 секунд после начала вращения рукоятки прибора. В некоторых случаях сопротивление нужно измерять дважды. Перед повторным измерением изоляции испытуемая обмотка должна быть разряжена, иначе неизбежна большая погрешность в сторону завышения. Разряд должен производиться путём соединения с землёй токонесущей части испытуемого объекта продолжительностью не менее 2 минут, а лучше в течение большего времени. Лицо, производящее разрядку, должно быть в диэлектрических перчатках.

Измерение сопротивления изоляции между электрическими цепями, изолированными от земли.

- К случаям измерения сопротивления изоляции между цепями, изолированными от земли, относятся, например, сопротивления изоляции между жилами кабеля или между различными обмотками трансформатора или машины. - Для измерения сопротивления изоляции кабеля зажимы “линия” и “земля” присоединяются к обесточенным жилам испытуемого кабеля.

Зажим экран присоединяется к броне кабеля. - При измерении сопротивления изоляции между обмотками машины зажим “экран” присоединяется к корпусу машины, сопротивление изоляции должно быть не меньше 0,5 МОм.

Измерение коэффициента абсорбции.

Коэффициент абсорбции является дополнительным критерием, определяющим степень увлажнённости изоляции обмоток электрических машин. Изоляция считается достаточно сухой, если


k=R60 / R15>=1,3
k- коэффициент абсорбции;
R60 – показания мегаомметра через 60 секунд после приложения напряжения;
R15 – то же, через 15 секунд.

Измерения производят при температуре окружающей среды не менее +10*С Оценка состояния изоляции производится на основании предыдущих протоколов измерений.

Прибор для измерения активного сопротивления. Как устроены и работают приборы для измерения сопротивления

Определяющий работу любой цепи или установки.

Получение определенных величин сопротивлений при изготовлении электрических машин, аппаратов, приборов при монтаже и эксплуатации электроустановок является необходимой предпосылкой для обеспечения нормального режима их работы.

Одни сопротивления сохраняют свою величину практически неизменной, другие, наоборот, в очень сильной степени подвержены изменению от времени, от температуры, влажности, механических усилий и т. д. Поэтому, как при производстве электрических машин, аппаратов, приборов, так и при монтаже эксплуатации электроустановок неизбежно приходится производить измерение сопротивлений.

Весьма разнообразны условия и требования к производству измерений сопротивлений. В одних случаях нужна высокая точность, в других, наоборот, достаточно нахождение приближенного значения сопротивления.

В зависимости от величины делятся на три группы:

  • 1 ом и меньше - малые сопротивления,
  • от 1 ом до 0,1 Мом - средние сопротивления,
  • от 0,1 Мом и выше - большие сопротивления.

При измерении малых сопротивлений необходимо принимать меры для устранения влияния на результат измерения сопротивления соединительных проводов, контактов и термо-ЭДС.

При измерении средних сопротивлений можно не считаться с сопротивлениями соединительных проводов и контактов, можно не учитывать влияния сопротивления изоляции.

При измерении больших спротивлений необходимо учитывать наличие объемного и поверхностного сопротивлений, влияние температуры, влажности и других факторов.

Особенности измерения малых сопротивлений

К группе малых сопротивлений относятся: обмотки якорей электрических машин, сопротивления амперметров, шунтов, сопротивления обмоток трансформаторов тока, сопротивления коротких проводов шин и т. д.

При измерении малых сопротивлений всегда приходится считаться с возможностью влияния сопротивлений соединительных проводов и переходных сопротивлений на результат измерения.

Сопротивления измерительных проводов имеют значения 1 х 10 4 - 1 х 10 2 ом, переходные сопротивления - 1 х 10 5 - 1 х 10 2 ом.

Под переходными сопротивлениями или понимают сопротивления, которые встречает электрический ток при переходе с одного проводника на другой.

Переходные сопротивления зависят от величины поверхности соприкосновения, от ее характера и состояния - гладкая или шероховатая, чистая или загрязненная, а также от плотности соприкосновения, силы нажатия и т. д. Выясним на примере влияние переходных сопротивлений и сопротивлений соединительных проводов на результат измерения.

На рис. 1 дана схема для измерения сопротивления с применением образцовых приборов амперметра и вольтметра.

Рис. 1. Неправильная схема соединения для измерения малых сопротивлений амперметром и вольтметром.

Допустим, искомое сопротивление r х - 0,1 ом, а сопротивление вольтметра rv = 500 ом. Так как они соединены параллельно, то r х/rv = Iv/Ix = 0 ,1/500 = 0,0002, т. е. ток в вольтметре составляет 0,02% от тока в искомом сопротивлении. Таким образом, с точностью до 0,02% можно считать ток амперметра равным току в искомом сопротивлении.

Разделив показание вольтметра, присоединенного к точкам 1, 1" на показание амперметра, получим: U"v /Ia = r"x = r х + 2r пр + 2r к, где г"х - найденное значение искомого сопротивления; r пр - сопротивление соединительного провода; гк - сопротивление контакта.

Считая r пр = r к = 0,01 ом, получаем результат измерения г"х = 0,14 ом, откуда погрешность измерения, обусловленная сопротивлениями соединительных проводов и сопротивлениями контактов равна 40% - ((0,14 - 0,1)/0,1))х 100%.

Необходимо обратить внимание на то, что с уменьшением искомого сопротивления погрешность измерения от указанных выше причин увеличивается.

Присоединив вольтметр к токовым зажимам - точки 2 - 2 на рис. 1, т. е. к тем зажимам сопротивления rx , к которым присоединены провода цепи тока, получим показание вольтметра U"v меньше U"v на величину паления напряжения в соединительных проводах и, следовательно, найденное значение искомого сопротивления r х"= U""v /I а = rx + 2 r к будет содержать погрешность, обусловленную только сопротивлениями на контактах.

Присоединив вольтметр, как показано на рис. 2, к потенциальным зажимам, расположенным между токовыми, получим показание вольтметра U""" v меньше U"v на величину падения напряжения на сопротивлениях контактов и, следовательно, найденное значение искомого сопротивления r"""x = U""v/Ia = rx

Рис. 2. Правильная схема соединения для измерения малых сопротивлений амперметром и вольтметром

Таким образом, найденное значение будет равно действительному значению искомого сопротивления, так как вольтметр измерит действительное значение напряжения на искомом сопротивлении гх между его потенциальными зажимами.

Применение двух пар зажимов, токовых и потенциальных, является основным приемом для устранения влияния сопротивлений соединительных проводов и переходных сопротивлений на результат измерений малых сопротивлений.

Особенности измерения больших сопротивлений

Большими сопротивлениями обладают плохие проводники тока и изоляторы. При измерении сопротивлений проводников , изолирующих материалов и изделий из них приходится считаться с факторами, которые могут влиять на величину сопротивления их.

К числу таких факторов прежде всего относится температура, например проводимость электрокартона при температуре 20°С равна 1,64 х 10 -13 1/ом, а при температуре 40°С 21,3 х 10 -13 1/ом. Таким образом, изменение температуры на 20° С вызвало изменение сопротивления (проводимости) в 13 раз!

Цифры наглядно показывают, насколько опасен недоучет влияния температуры на результаты измерения. Точно так же весьма важным факторам, влияющим на величину сопротивления, является содержание влаги как в испытуемом материале, так и в воздухе.

Кроме того, на величину сопротивления могут влиять род тока, которым производится испытание, величина испытуемого напряжения, продолжительность действия напряжения и т. д.

При измерении сопротивлений изолирующих материалов и изделий из них приходится считаться также с возможностью прохождения тока по двум путям:

1) через объем испытуемого материала,

2) по поверхности испытуемого материала.

Способность материала проводить электрический ток тем или иным путем характеризуется величиной сопротивления, которое встречает ток на этом шути.

Соответственно имеются два понятия: объемное сопротивление, относимое к 1 см3 материала, и поверхностное сопротивление, относимое к 1 см2 поверхности материала.

Для иллюстрации рассмотрим пример.

При измерении сопротивления изоляции кабеля при помощи гальванометра могут получиться большие погрешности, вследствие того что гальванометр может измерять (рис. 3):

а) ток Iv , идущий от жилы кабеля к его металлической оболочке через объем изоляции (ток Iv , обусловленный объемным сопротивлением изоляции кабеля, характеризует сопротивление изоляции кабеля),

б) ток Is , идущий от жилы кабеля к его оболочке по поверхности изолирующего слоя (Is , обусловленный поверхностным сопротивлением, зависит не только от свойств изолирующего материала, но и от состояния его поверхности).

Рис. 3. Поверхностный и объемный ток в кабеле

Для устранения влияния поверхностей проводимости при измерении сопротивления изоляции на изолирующий слой накладывается виток проволоки (охранное кольцо), который соединяют, как указано на рис. 4.

Рис. 4. Схема для измерения объемного тока кабеля

Тогда ток Is будет проходить помимо гальванометра и не внесет погрешности в результаты измерения.

На рис. 5 дана принципиальная схема для определения объемного удельного сопротивления изолирующего материала - пластины А. Здесь ББ - электроды, к которым приложено напряжение U, Г - гальванометр, измеряющий ток, обусловленный объемным сопротивлением пластины А, В - охранное кольцо.

Рис. 5. Измерение объемного сопротивления твердого диэлектрика

На рис. 6 дана принципиальная схема для определения поверхностного удельного сопротивления изолирующего материала (пластина А).

Рис. 6. Измерение поверхностного сопротивления твердого диэлектрика

При измерении больших сопротивлений следует также обращать серьезное внимание на изоляцию самой измерительной установки, так как в противном случае через гальванометр будет проходить ток, обусловенный сопротивлением изоляции самой установки, что повлечет за собой соответствующую погрешность измерения.

Выбор метода измерений зависит от ожидаемого значения измеряемого сопротивления и требуемой точности . Основными методами измерения сопротивлений постоянному току являются косвенный, метод непосредственной оценки и мостовой.

Рисунок 1. Схемы пробников для измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений

Рисунок 2. Схемы измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений методом амперметра - вольтметра В основных схемах косвенного метода применяют измерители напряжения и тока.

На рисунке 1, а представлена схема, пригодная для измерения сопротивлений одного порядка со входным сопротивлением Rв вольтметра Rн. Измерив при короткозамкнутом Rx напряжение U0, сопротивление Rх определяют по формуле Rx = Rи(U0/Ux-1).

При измерении по схеме рис. 5.1, б резисторы большого сопротивления включают последовательно с измерителем, а малого - параллельно.

Для первого случая Rx = (Rи + Rд)(Iи/Ix-1), где Iи - ток через измеритель при короткозамкнутом Rx; для второго случая

где Iи - ток через измеритель при отсутствии Rх, Rд - добавочный резистор.

Более универсален метод амперметра - вольтметра, позволяющий измерять сопротивления при определенных режимах их работы, что важно при измерении нелинейных сопротивлений (см. рис. 2).

Для схемы рис. 2, а

Для схемы рис. 2, б

Относительная методическая погрешность измерения:

Ra и Rв - сопротивления амперметра и вольтметра.

Рис. 3. Схемы омметров с последовательной (а) и параллельной (б) схемами измерения

Рис. 4. Мостовые схемы измерения сопротивлений: а - одинарный мост, б - двойной.

Из выражений для относительной погрешности видно, что схема на рис. 2, а обеспечивает меньшую погрешность при измерении больших сопротивлений, а схема на рис. 2, б - при измерении малых.

Погрешность измерения по методу амперметра-вольтметра рассчитывается по формуле

где gв, gа - классы точности вольтметра и амперметра; Uп, Iп - пределы измерений вольтметра и амперметра.

Непосредственное измерение сопротивлений постоянному току выполняется омметрами. Если значения сопротивлений более 1 Ом, применяют омметры с последовательной схемой измерения, а для измерения малых сопротивлений - с параллельной схемой. При пользовании омметром с целью компенсации изменения напряжения питания необходимо произвести установку стрелки прибора. Для последовательной схемы стрелка устанавливается на нуль при шунтированном измеряемом сопротивлений. (Шунтирование производится, как правило, специально предусмотренной в приборе кнопкой). Для параллельной схемы перед началом измерения стрелку устанавливают на отметку "бесконечность".

Чтобы охватить диапазон малых и больших сопротивлений, строят омметры по параллельно-последовательной схеме . В этом случае имеются две шкалы отсчета Rх.

Наиболее высокая точность может быть достигнута при использовании мостового метода измерения. Средние сопротивления (10 Ом - 1 МОм) измеряют с помощью одинарного моста, а малые - с помощью двойного.

Измеряемое сопротивление Rx включают в одно из плеч моста, диагонали которого подключают соответственно к источнику питания и нуль-индикатору; в качестве последнего могут быть использованы гальвано-метр, микроамперметр с нулем посередине шкалы и др.

Рис 5. Схемы измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений переменному току

Условие равновесия обоих мостов определяется выражением

Плечи R1 и R3 обычно выполняют в виде магазинов сопротивлений (магазинный мост ). С помощью R3 устанавливают ряд значений отношений R3/R2, обычно кратных 10, а с помощью R1 уравновешивают мост. Отсчет измеряемого сопротивления производится по значению, установленному ручками магазинов сопротивлений. Уравновешивание моста может также производиться плавным изменением отношения резисторов R3/R2, выполненных в виде реохорда, при определенном значении R1 (линейный мост).

Для многократных измерений степени соответствия сопротивлений некоторому заданному значению Rн применяют неуравновешенные мосты . Они уравновешиваются при Rx=Rн. По шкале индикатора можно определить отклонение Rх от Rн в процентах.

На принципе самоуравновешивания работают автоматические мосты . Напряжение, возникающее при разбалансе на концах диагонали моста, после усиления воздействует на электродвигатель, перемешивающий движок реохорда. При уравновешивании моста движок останавливается, а положение реохорда определяет значение измеряемого сопротивления .

В данной статье мы попробуем научиться измерять малые сопротивления. У радиолюбителей иногда возникает потребность точно определить сопротивление шунта при изготовлении или ремонте амперметра, чтобы он в свою очередь также точно показывал свои единицы измерения или в других целях. Но как это сделать, когда мультиметр не имеет шкалы измерения милли Ом, маркировка либо отсутствует, либо совсем не известна и не понятна? Большинство измерительных приборов имеют минимальную шкалу 200 Ом для измерения сопротивления и 3,5 - 4 разряда, при закорачивании щупов там уже примерно 0,7 Ом, при измерении сопротивления 0,1 Ом ничего не меняется, беда. Сейчас поправим.

Предлагаю использовать для этой цели мостовую схему измерения. Что такое мост должны представлять все, на этом останавливаться не будем. Составим мост из резисторов, подадим на него какое либо напряжение и будем его же измерять, хотя можно и ток измерять, разницы не будет, что более точное у нас под рукой, то и выбираем. Так а причем здесь измерение малого сопротивления? Терпение, все по порядку из далека. Есть такая замечательная вещь как баланс моста. Произведение сопротивлений противоположных плеч моста, при условии его сбалансированности, будут одинаковы. А напряжения и токи при сбалансированности моста будут взаимокомпенсировать друг друга и в сумме дадут 0.

(Пусть R0 это R3, а Rx это R4 )

Итак, исходя из вышеперечисленного, если в мост поставить вместо одного из резисторов наше малое сопротивление произвольного номинала, а другой резистор сделать переменным или подстроечным (по схеме используем два переменных резистора для точности балансировки моста, особенно в том случае, когда под рукой нет многооборотистых переменных резисторов), чтобы добиться баланса моста. Такую схему можно использовать для измерения шунтов и малых сопротивлений:

Схему было собирать лениво, тем более, что плату изготовить нужно достаточно времени, поэтому навесным монтажом был изготовлен подопытный образец схемы. Здесь резисторы R1 и R2 не 1%, но подбирались максимально близкие к сопротивлению заданного номинала, погрешность сопротивления не превышала 0,5 % при комнатных условиях.

Но нужно знать как получить точное значение измеряемого сопротивления. Во первых, главное особенностью такое схемы является то, что с помощью нее "умножается" измеряемое сопротивление. А это значит, что необходимость в шкале на милли Омы в мультиметре отпадает. Сопротивление в 0,1 Ом уже можно будет измерять на шкале в кило Омы. Только измерение будет теперь не прямым, а косвенным, придется использовать немного математики и подсчитывать конечный результат измерения.

Определимся какой диапазон номиналов будем измерять (имеется ввиду малое сопротивление или сопротивление шунтов). Для этого нужно выбрать номиналы переменных резисторов:

По схеме используем два переменных резистора для большей точности взаимодействия, 1 кОм и 100 Ом. Такое сопротивление переменных резисторов позволит измерить максимально большое сопротивление в 1,1 Ом, минимальное с сохранением точности измерения 0,01 Ом (при Rx=0,01 Ом R0 должно быть 10 Ом, которые также нужно достаточно точно измерять своим мультиметром)

И номиналы постоянных резисторов, чтобы мост легко балансировался и было удобно подсчитать номинал шунта или малого сопротивления:

Кратность резисторов относительно друг друга лучше всего брать именно такой - 10, 100, 1000, чтобы быстро подсчитать конечный результат, хотя никто не запрещает брать не круглые числа, чтобы потом считать еще и с калькулятором. По схеме это отношение 100.000 к 100, то есть умножитель на 1000.

Собираем схему. Использовать можно любые подстроечные или переменные резисторы, но для большей точности советую взять многооборотистые подстроечные или переменные резисторы, а постоянные использовать с допуском не более 1%, а лучше еще меньше. В качестве элемента питания по схеме используется "Крона" на 9 вольт, можно заменить на любой другой источник. Конденсаторы на случай использования блоков питания для фильтрации. Схема в нашей конфигурации сопротивлений потребляет 90 мА от батарейки 9 В, поэтому для частых измерений, конечно, целесообразней использовать блок питания. Схема собрана, теперь изучаем методику измерения. После подсоединения измеряемого сопротивления, необходимо подать на схемку напряжение, не важно какое, но чем больше оно, тем больше точность, устанавливаем измеритель на предел 200 mV и приступаем к процессу балансировки моста путем вращения подстроечного резистора до появления полного нуля на вольтметре. Это значит, что мост сбалансирован и все выражения теперь справедливы к нашей схеме. Далее измеряем сопротивление подстроечного резистора и вычисляем значение малого сопротивления:

или более красиво вот так

(219 Ом * 100 Ом)/100 кОм получаем 0,219 Ом сопротивление шунта (смотри видео).

Или проще полученный результат необходимо разделить на 1000 (так как 100кОм/100Ом будет 1000 - наш умножитель) в нашем случае. И что же мы видим? Да! Это и есть сопротивление, которое мы измеряли 0,219 Ом (~0,22 Ом). В пределах хорошей точности, а если учитывать погрешности при измерении и взаимодействии со схемкой - идеально.

Теперь не нужно будет ломать голову, когда возникнет необходимость в подобных измерениях. Схема проста, но не многие знают о ней.

К статье прилагается печатная плата для изготовления мини приставки к мультиметру и проект для любопытных проверить это чудо, но ленивых, чтобы собрать схему.

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
R1 Резистор

100 кОм

1 1% В блокнот
R2 Резистор

100 Ом

1 1% В блокнот
R0(1) Подстроечный резистор 1 кОм 1 3296W В блокнот
R0(2) Подстроечный резистор 100 Ом 1 3296W В блокнот
С1 Электролитический конденсатор 220 мкФ 1 Можно др. номинал В блокнот
С2 Конденсатор 100 нФ 1

По своей физической природе все вещества по-разному реагируют на протекание через них электрического тока. Одни тела хорошо его пропускают и их относят к проводникам, а другие очень плохо. Это диэлектрики.

Свойства веществ противодействовать протеканию тока оценивают численным выражением — величиной электрического сопротивления. Принцип его определения предложил Георг Ом. Его именем названа единица измерения этой характеристики.

Взаимосвязь между электрическим сопротивлением вещества, приложенным к нему напряжением и протекающим электрическим током принято называть законом Ома.

Принципы измерения электрического сопротивления

Исходя из приведенной на картинке зависимости трех важнейших характеристик электричества определяют величину сопротивления. Для этого необходимо иметь:

2. измерительные приборы силы тока и напряжения.

Источник напряжения через амперметр подключают к измеряемому участку, сопротивление которого необходимо определить, а вольтметром меряют падение напряжения на потребителе.

Сняв отсчет тока I амперметром и величину напряжения U вольтметром, рассчитывают значение сопротивления R по закону Ома. Этот простой принцип позволяет выполнять замеры и производить расчеты вручную. Однако, пользоваться им в таком виде сложно. Для удобства работы созданы омметры.

Конструкция простейшего омметра

Производители измерительных приборов изготавливают устройства измерения сопротивления, работающие по:

1. аналоговым;

2. или цифровым технологиям.

Первый вид приборов называют стрелочными за счет способа отображения информации — перемещения стрелки относительно начального положения в точку отсчета на шкале.

Омметры стрелочного типа, как измерительные приборы сопротивлений, появились первыми и продолжают успешно работать до настоящего времени. Они есть в арсенале инструментов большинства электриков.

В конструкции этих приборов:

1. все компоненты приведенной схемы встроены в корпус;

2. источник выдает стабилизированное напряжение;

3. амперметр измеряет ток, но его шкала сразу проградуирована в единицах сопротивления, что исключает необходимость выполнения постоянных математических расчетов;

4. на внешние вывода клемм корпуса подключаются провода с концами, обеспечивающими быстрое создание электрической связи с испытуемым элементом.

Стрелочные приборы подобного класса измерения работают за счет собственной магнитоэлектрической системы. Внутри измерительной головки помещена обмотка провода, в которую подключена токопроводящая пружинка.

По этой обмотке от источника питания через измеряемое сопротивление Rx проходит ток, ограничиваемый резистором R до уровня миллиампер. Он создает магнитное поле, которое начинает взаимодействовать с полем постоянного магнита, расположенного здесь же, которое показано на схеме полюсами N—S.

Чувствительная стрелка закреплена на оси пружинки и под действием результирующей силы, сформированной от влияния этих двух магнитный полей, отклоняется на угол, пропорциональный силе протекающего тока или величине сопротивления проводника Rx.

Шкала прибора выполнена в делениях сопротивления — Омах. За счет этого положение стрелки на ней сразу указывает искомую величину.

Принцип работы цифрового омметра

В чистом виде цифровые измерители сопротивлений выпускаются для выполнения сложных работ специального назначения. Массовому потребителю сейчас доступен , совмещающих в своей конструкции задачи омметра, вольтметра, амперметра и другие функции.

Для замера сопротивления необходимо перевести соответствующие переключатели в требуемый режим работы прибора и подключить измерительные концы к проверяемой схеме.

При разомкнутых контактах на табло будет индикация «I», как показано на фотографии. Оно соответствует большему значению, чем прибор может определить на заданном участке чувствительности. Ведь в этом положении он уже измеряет сопротивление воздушного участка между контактами зажимов соединительных проводов.

Когда же концы установлены на резистор или проводник, то цифровой омметр отобразит значение его сопротивления реальными цифрами.

Принцип измерения электрического сопротивления цифровым омметром тоже основан на применении закона Ома. Но, в его конструкции уже работают более современные технологии, связанные с использованием:

1. соответствующих датчиков, предназначенных для измерения тока и напряжения, которые передают информацию по цифровым технологиям;

2. микропроцессорных устройств, обрабатывающих полученные сведения от датчиков и выводящих их на табло в наглядном виде.

У каждого типа цифрового омметра могут быть свои отличительные пользовательские настройки, которые следует изучить перед работой. Иначе по незнанию можно допустить грубые ошибки, ибо подача напряжения на его вход встречается довольно часто. Она проявляется выгоранием внутренних элементов схемы.

Обычными омметрами проверяют и измеряют электрические цепи, сформированные проводами и резисторами, обладающие относительно небольшими электрическими сопротивлениями на пределах до нескольких десятков или тысяч Ом.

Измерительные мосты постоянного тока

Электрические приборы измерения сопротивления в виде омметров созданы как переносные, мобильные устройства. Ими удобно пользоваться для оценки типовых, стандартных схем или прозвонки отдельных цепей.

В лабораторных условиях, где часто нужна высокая точность и качественное соблюдение метрологических характеристик при выполнении измерений работают другие устройства — измерительные мосты постоянного тока.

Электрические схемы измерительных мостов на постоянном токе

Принцип работы таких приборов основан на сравнении сопротивлений двух плеч и создании баланса между ними. Контроль сбалансированного режима осуществляется контрольным мили- или микроамперметром по прекращению протекания тока в диагонали моста.

Когда стрелка прибора установится на ноль можно вычислить искомое сопротивление Rx по значениям эталонов R1, R2 и R3.

Схема измерительного моста может иметь возможность плавного регулирования сопротивлений эталонов в плечах или выполняться ступенчато.

Внешний вид измерительных мостов

Конструктивно такие приборы выполняются в едином заводском корпусе с возможностью удобной сборки схемы для электрической проверки. Органы управления переключения эталонов позволяют быстро выполнять измерения сопротивлений.

Омметры и мосты предназначены для измерения сопротивления проводников электрического тока, обладающих резистивным сопротивлением определенной величины.

Приборы измерения сопротивления контура заземления

Необходимость периодического контроля технического состояния вызвана условиями их нахождения в грунте, который вызывает коррозионные процессы металлов. Они ухудшают электрические контакты электродов с почвой, проводимость и защитные свойства по стеканию аварийных разрядов.

Принцип работы приборов этого типа тоже основан на законе Ома. Зонд контура заземления стационарно размещен в земле (точка С), за счет чего его потенциал равен нулю.

На одинаковых расстояниях от него порядка 20 метров забивают в грунт однотипные заземлители (главный и вспомогательный) так, чтобы стационарный зонд был расположен между ними. Через оба этих электрода пропускают ток от стабилизированного источника напряжения и замеряют его величину амперметром.

На участке электродов между потенциалами точек А и С вольтметром замеряют падение напряжения, вызванное протеканием тока I. Далее проводится расчет сопротивления контура делением U на I с учетом поправки на потери тока в главном заземлителе.

Если вместо амперметра и вольтметра использовать логометр с катушками тока и напряжения, то его чувствительная стрелка будет сразу указывать конечный результат в омах, избавит пользователя от рутинных вычислений.

По этому принципу работает много марок стрелочных приборов, среди которых популярны старые модели МС-0,8, М-416 и Ф-4103.

Их удачно дополняют разнообразные современные измерители сопротивлений, созданные для подобных целей с большим арсеналом дополнительных функций.

Приборы измерения удельного сопротивления грунта

С помощью только что рассмотренного класса приборов также измеряют удельное сопротивление почвы и различных сыпучих сред. Для этого их включают по другой схеме.

Электроды главного и вспомогательного заземлителя разносят на расстояние, большее 10 метров. Учитывая то, что на точность замера могут влиять близкорасположенные токопроводящие объекты, например, металлические трубопроводы, стальные башни, арматура, то к ним допустимо приближаться не меньше, чем на 20 метров.

Остальные правила измерения остаются прежними.

По такому же принципу работают приборы измерения удельного сопротивления бетона и других твердых сред. Для них применяются специальные электроды и незначительно меняется технология замера.

Как устроены мегаомметры

Обычные омметры работают от энергии батарейки или аккумулятора — источника напряжения небольшой мощности. Его энергии достаточно для того, чтобы создать слабый электрический ток, который надежно проходит через металлы, но ее мало для создания токов в диэлектриках.

По этой причине обычным омметр не может выявить большинство дефектов, возникающих в слое изоляции. Для этих целей специально создан другой тип приборов измерения сопротивлений, которые принято называть на техническом языке «Мегаомметр». Название обозначает:

    мега — миллион, приставка;

    Ом — единица измерения;

    метр — общепринятое сокращение слова измерять.

Внешний вид

Приборы этого типа тоже бывают стрелочными и цифровыми. В качестве примера можно продемонстрировать мегаомметр марки М4100/5.

Его шкала состоит из двух поддиапазонов:

1. МΩ — мегаомы;

2. KΩ — килоомы.

Электрическая схема

Сравнивая ее со схемой устройства обычного омметра, легко увидеть, что она работает по тем же самым принципам, основанным на применении закона Ома.

В качестве источника напряжения выступает генератор постоянного тока, ручку которого необходимо равномерно вращать с определенной скоростью порядка 120 оборотов в минуту. От этого зависит уровень высоковольтного напряжения, выдаваемого в схему. Эта величина должна пробить слой дефектов с пониженной изоляцией и создать сквозь нее ток, который отобразится перемешением стрелки по шкале.

Переключатель режима измерения МΩ—KΩ коммутирует положение групп резисторов схемы, обеспечивая работу прибора в одном из рабочих поддиапазонов.

Отличием конструкции мегаомметра от простого омметра является то, что на этом приборе используются не две выходные клеммы, подключаемые к измеряемому участку, а три: З (земля), Л (линия) и Э (экран).

Клеммами земля и линия пользуются для измерения сопротивдения изоляции токоведущих частей относительно земли или между разными фазами. Клемма экрана призвана устранить воздействие создаваемых токов утечек через изоляцию на точность работы прибора.

У большого количества мегаомметров других моделей клеммы обозначают немного по-другому: «rx», «—», «Э». Но суть работы прибора от этого не меняется, а клемма экрана используется для тех же целей.

Цифровые мегаомметры

Соврменные приборы измерения сопротивления изоляции оборудования работают по тем же принципам, что их стрелочные аналоги. Но они отличаются значительно большим количеством функций, удобством в измерениях, габаритами.

Выбирая цифровые приборы для постоянной эксплуатации следует учитывать их особенность: работу от автономного источника питания. На морозе батарейки быстро теряют работоспоосбность, требуют замены. По этой причине работа стрелочными моделями с ручным генератором остается востребованной.

Правила безопасности при работе с мегаомметрами

Минимальное напряжение, создаваемое прибором на выходных клеммах, составляет 100 вольт. Оно используется для проверки изоляции электронных блоков и чувствительной аппаратуры.

В зависимости от сложности и конструкции оборудования электрической схемы на мегаомметрах применяют другие значения напряжений вплоть дл 2,5 кВ включительно. Самыми мощными приборами можно оценивать изоляцию высоковольтного оборудования линий электропередач.

Все эти работы требуют четкого выполнения правил безопасности, а осуществлять их могут исключительно подготовленные специалисты, имеющие допуск к работам под напряжением.

Характерными опасностями, создаваемыми мегаомметрами при работе являются:

    опасное высокое напряжение на выходных клеммах, измерительных проводах, подключенном электрическом оборудовании;

    необходимость предотвращения действия наведенного потенциала;

    создание остаточного заряда на схеме после выполнения замера.

При измерении сопротивления слоя изоляции высокое напряжение прикладывается между токоведущей частью и контуром земли или оборудованием другой фазы. На протяженных кабелях, линиях электропередачи оно заряжает емкость, образованную между разными потенциалами. Любой неумелый работник своим телом может создать путь для разряда этой емкости и получить электрическую травму.

Чтобы исключить такие несчастные ситуации перед выполнением замера мегаомметром проверяют отсутствие опасного потенциала на схеме и снимают его после работы с прибором по специальной методике.

Омметры, мегаомметры и рассмотренные выше измерители работают на постоянном токе, определяют только резистивное сопротивление.

Приборы измерения сопротивления в цепях переменного тока

Наличие большого количества различных индуктивных и емкостных потребителей как в бытовых домашних электросетях, так и на производстве, включая предприятия энергетики, создает дополнительные потери энергии за счет реактивной составляющей полного электрического сопротивления. Отсюда возникает необходимость ее полного учета и выполнения специфических измерений.

Приборы для измерения сопротивления петли фаза-ноль

Когда в электрической проводке происходит неисправность, приводящая к закорачиванию потенциала фазы на ноль, то образуется цепь, по которой идет ток короткого замыкания. На его величину влияет сопротивление участка электропроводки от места КЗ до источника напряжения. Оно определяет величину аварийного тока, который должен отключаться автоматическими выключателями.

Поэтому необходимо выполнять на самой удаленной точке и с его учетом подбирать номиналы защитных автоматов.

Для выполнения подобных замеров разработано несколько методик, основанных на:

    падении напряжения при: отключенной цепи и на сопротивлении нагрузки;

    коротком замыкании с пониженными токами от постороннего источника.

Замер на нагрузочном сопротивлении, встроенном в прибор, отличается точностью и удобством. Для его выполнения концы прибора вставляют в самую отдалённую от защит розетку.

Нелишним бывает выполнение измерений во всех розетках. Современные измерители, работающие по этому методу, сразу показывают сопротивление петли фаза-ноль на своем табло.

Все рассмотренные приборы представляют только часть устройств для измерения сопротивления. На предприятиях энергетики работают целые измерительные комплексы, позволяющие постоянно анализировать изменяющиеся величины электрических параметров на сложном высоковольтном оборудовании и принимать экстренные меры для устранения возникающих неисправностей.

Введение ………………………………………………………………………………2

Измерение сопротивления при постоянном токе …………………..…….3

Метод амперметра-вольтметра…………………………………………….……3

Метод непосредственной оценки………………………………………………..4

Мосты для измерения сопротивления на постоянном токе………………...6

Измерение очень больших сопротивлений……………………………………9

Измерение сопротивления при переменном токе ………………….…...10

Измеритель иммитанса…………………………………………..……………...10

Измерительная линия…………………………………………………..……….11

Измерение ультрамалых сопротивлений…………………………..…………13

Выводы …………………………………………………………………. ………..…14

Введение

Электрическое сопротивление - основная электрическая характеристика проводника, величина, характеризующая противодействие электрической цепи или ее участка электрическому току. Также сопротивлением могут называть деталь (её чаще называют резистором) оказывающую электрическое сопротивление току. Электрическое сопротивление обусловлено преобразованием электрической энергии в другие виды энергии и измеряется в Омах.

Сопротивление (часто обозначается буквой R) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника и её можно определить как

R - сопротивление;

U - разность электрических потенциалов на концах проводника, измеряется в вольтах;

I - ток, протекающий между концами проводника под действием разности потенциалов, измеряется в амперах.

Для практического измерения сопротивлений применяют множество различных методов, в зависимости от условий измерения и характера объектов, от требуемой точности и быстроты измерений. Например различают методы для измерения сопротивления при постоянном токе и при переменном, измерение больших сопротивлений, сопротивлений малых и ультрамалых, прямые и косвенные и т.д.

Целью работы является выявление основных, наиболее часто встречающихся в практике, методов измерения сопротивлений.

Измерение сопротивления при постоянном токе

Основными методами измерения сопротивления постоянному току являются косвенный метод, метод непосредственной оценки, а также мостовой метод. Выбор метода измерений зависит от ожидаемого значения измеряемого сопротивления и требуемой точности измерений. Из косвенных методов наиболее универсальным является метод амперметра-вольтметра.

Метод амперметра-вольтметра

Данный метод основан на измерении тока, протекающего через измеряемое сопротивление и падения напряжения на нем. Применяют две схемы измерения: измерение больших сопротивлений (а) и измерение малых сопротивлений (б). По результатам измерения тока и напряжения определяют искомое сопротивление.

Для схемы (а) искомое сопротивление и относительную методическую погрешность можно определить по формулам:

где Rx - измеряемое сопротивление, а Rа - сопротивление амперметра.

Для схемы (б) искомое сопротивление и относительная методическая погрешность измерения определяются по формулам:

Из формулы видно, что при подсчете искомого сопротивления по приближенной формуле возникает погрешность, оттого, что при измерении токов и напряжений во второй схеме амперметр учитывает и тот ток, который проходит через вольтметр, а в первой схеме вольтметр измеряет напряжение помимо резистора еще и на амперметре.

Из определения относительных методических погрешностей следует, что измерение по схеме (а) обеспечивает меньшую погрешность при измерении больших сопротивлений, а измерение по схеме (б) - при измерении малых сопротивлений. Погрешность измерения по данному методу рассчитывается по выражению:

«Используемые при измерении приборы должны иметь класс точности не более 0,2. Вольтметр подключают непосредственно к измеряемому сопротивлению. Ток при измерении должен быть таким, чтобы показания отсчитывались по второй половине шкалы. В соответствии с этим выбирается и шунт, применяемый для возможности измерения тока прибором класса 0,2. Во избежание нагрева сопротивления и, соответственно, снижения точности измерений, ток в схеме измерения не должен превышать 20% номинального».

Достоинство схем метода измерение амперметром и вольтметром заключается в том, что по резистору с измеряемым сопротивлением можно пропускать тот же ток, как и в условии его работы, что является важным при измерении сопротивлений, значения которых зависят от тока.

Метод непосредственной оценки предполагает измерение сопротивления постоянному току с помощью омметра. Омметром называют измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения электрических активных (активные сопротивлений также называют омическими сопротивлениями) сопротивлений. Обычно измерение производится по постоянному току, однако, в некоторых электронных омметрах возможно использование переменного тока. Разновидности омметров: мегаомметры, тераомметры, гигаомметры, миллиомметры, микроомметры, различающиеся диапазонами измеряемых сопротивлений.

По принципу действия омметры можно разделить на магнитоэлектрические - с магнитоэлектрическим измерителем или магнитоэлектрическим логометром (мегаомметры) и электронные, которые бывают аналоговые или цифровые.

«Действие магнитоэлектрического омметра основано на измерении силы тока, протекающего через измеряемое сопротивление при постоянном напряжении источника питания. Для измерения сопротивлений от сотен Ом до нескольких мегаом измеритель и измеряемое сопротивление rx включают последовательно. В этом случае сила тока I в измерителе и отклонение подвижной части прибора a пропорциональны: I = U/(r0 + rx), где U - напряжение источника питания; r0 - сопротивление измерителя. При малых значениях rx (до нескольких ом) измеритель и rx включают параллельно».

За основу логометрических мегаомметров берется логометр, к плечам которого подключаются в разных комбинациях (в зависимости от предела измерения) образцовые внутренние резисторы и измеряемое сопротивление, показание логометра зависит от соотношения этих сопротивлений. В качестве источника высокого напряжения, необходимого для проведения таких измерений, в подобных приборах обычно используют механический индуктор - электрогенератор с ручным приводом, в некоторых мегаомметрах вместо индуктора применяется полупроводниковый преобразователь напряжения.

Принцип действия электронных омметров основан на преобразовании измеряемого сопротивления в пропорциональное ему напряжение с помощью операционного усилителя. Измеряемый резистор включается в цепь обратной связи (линейная шкала) или на вход усилителя. Цифровой омметр представляет собой измерительный мост с автоматическим уравновешиванием. Уравновешивание производится цифровым управляющим устройством методом подбора прецизионных резисторов в плечах моста, после чего измерительная информация с управляющего устройства подаётся на блок индикации.

«При измерении малых сопротивлений может возникать дополнительная погрешность из-за влияния переходного сопротивления в точках подключения. Чтобы избежать этого применяют так называемый метод четырехпроводного подключения. Сущность метода состоит в том, что используются две пары проводов - по одной паре на измеряемый объект подается ток определенной силы, с помощью другой пары с объекта на прибор подаётся падение напряжения пропорциональное силе тока и сопротивлению объекта. Провода подсоединяются к выводам измеряемого двухполюсника таким образом, чтобы каждый из токовых проводов не касался непосредственно соответствующего ему провода напряжения, при этом получается, что переходные сопротивления в местах контактов не включаются в измерительную цепь».

Двухпроводный метод измерения сопротивления заземления: «за» и «против»

Метод измерения сопротивления заземления, при котором от измерительного прибора идет один провод к заземлению и другой — к металлическому стержню, закопанному в землю, считается самым простым и наименее точным, поэтому применяется редко. Тем не менее, существуют применения, когда требуется получить оценку значения сопротивления в условиях отсутствия свободного места для второго штыря. Вот здесь двухпроводный метод демонстрирует свои преимущества.

Принцип двухпроводного измерения сопротивления заземления заключается в следующем. Мы создаем некое заземление, например, вкапываем металлический штырь в землю, и предполагаем, что оно заведомо имеет пренебрежительно малое значение сопротивления.

Подключив прибор, измеряющий сопротивление, к исследуемому заземлению и штырю, вкопанному в землю, мы получаем сопротивление контура, равное

Rк = Rп1 + Rп2 + Rз + Rш,

где Rп1 и Rп2 — сопротивление проводов, Rз — сопротивление исследуемого заземления, Rш — сопротивление дополнительного заземления, созданного при измерении.
В том случае, если Rз >> Rш, то можно допустить Rз ≈ 0.

Тогда

Rз ≈ Rк - (Rп1 + Rп2).

Значение  Rп1 + Rп2 можно измерить, соединив между собой дальние концы проводов, идущих от измерительного прибора. Полученное значение вычитается из результатов измерения. На практике чаще применяют другой способ — замыкают дальние концы проводов и калибруют измерительный прибор на нулевое сопротивление.

Измерение сопротивления заземления двухпроводным способом должно осуществлять при отключенном от электроустановки заземлении, либо при полностью обесточенной электроустановке.

Следует иметь в виду, что двухпроводный способ не входит в список методов измерения сопротивления заземления, рекомендованных  ГОСТ Р 50571.16-2007. Тем не менее, двухпроводный метод позволяет определить явные неисправности заземления, когда его сопротивление возрастает на порядок и более относительно номинального значения.

Используемые приборы

Применение обычного омметра для двухпроводного метода измерения сопротивления заземления недопустимо. Во-первых, испытание заземления должно проводиться на переменном токе, а в омметрах, предназначенных для широкого применения, как правило, измерения происходят на постоянном токе. Во-вторых, в обычном омметре к измеряемому сопротивлению подводится напряжение около 3 В, что слишком мало применительно к заземлению — будут оказывать значительное влияние блуждающие токи в почве.

Для двухпроводного метода можно использовать приборы, изначально предназначенные для измерения сопротивления заземления четырехпроводным методом. Соединяются параллельно группы клемм для измерения напряжения и тока: П1 и T1, П2 и T2. Производится калибровка на «0» при замкнутых дальних концах проводов. Потом измеряется сопротивление контура описанным выше способом, при этом сопротивление проводов из него автоматически вычитается.

Выводы

Двухпроводный метод измерения сопротивления позволяет оценить в условиях плотной городской застройки отсутствие явных разрушений в заземлении, которые могут возникнуть, например, при проведении ремонтных или строительных работ. Но при плановом измерении сопротивления заземления, предусмотренном в ПУЭ (раз в 12 лет) должны использоваться методы, позволяющие достоверно определить действительное сопротивление растеканию в земле тока промышленной частоты. Среди таких методов трёх и четырёхпроводный метод, метод с использованием токозмерительных клещей, безэлектродный метод измерения.

Тем не менее, следует иметь в виду, что двухпроводный метод, как правило, даёт при измерении сопротивления погрешность в большую сторону. Это можно рассматривать как ценное преимущество, поскольку, если результаты измерения двухпроводным методом не превысили максимального значения, установленного отраслевыми требованиями, в реальности они всегда будут еще меньше. В свою очередь, это означает наличие некоторого запаса по сопротивлению, обеспечивающего повышенную безопасность.   


Смотрите также:

Микроомметры, миллиомметры | ХАРЬКОВ-ПРИБОР

Микроомметр и миллиомметр для тестирования устройств с малым активным сопротивлением

Назначение измерительных приборов типа микроомметр или миллиомметр — определять малые омические сопротивления порядка тысячных и миллионных долей Ома постоянному электрическому току. Это необходимо для технического обследования целостности и надежности узлов токонесущих цепей. Среди них — заземляющие контуры, спайки, скрутки и другие соединения проводов, контактные группы, выключатели.

Научно-производственная фирма «Харьков-Прибор» предлагает купить микроомметр или миллиомметр украинских и зарубежных производителей. В нашем онлайн каталоге:

  • лабораторные измерители;
  • портативные варианты с высокой степенью защиты корпуса от влаги, пыли и механических воздействий.

Будучи официальными представителями на территории Украины большинства торговых марок, приборы которых мы продаем, предложим минимальные цены. Чтобы узнать актуальную стоимость выбранной позиции, заполните онлайн форму на странице товара.

Доставка из Харькова — «Новой Почтой».

Техническое описание на сайте и подробные консультации наших специалистов помогут купить миллиомметр или микроомметр, возможности которого соответствуют вашей задаче.

Основные технические характеристики микро- и миллиомметров

Свойства этих устройств описываются следующими параметрами:

  • рабочие измерительные пределы — НПФ «Харьков-Прибор» поможет недорого купить миллиомметр и микроомметр, измеряющий сопротивление от 0,1 мкОм;
  • количество рабочих диапазонов;
  • точность измерений;
  • тестирующий ток — в каталоге представлены модели, работающие на величинах от 1 мкА до 600 А, допустимое подаваемое значение зависит от предела измерения;
  • время теста — чем оно меньше, тем большая производительность у милли- или микроомметра;
  • питание — использование аккумуляторной батареи позволяет применять микроомметр или миллиомметр в полевых условиях.

Замеры проводятся посредством четырехпроводного подключения. Благодаря этому методу исключается погрешность, вносимая сопротивлением контактов в месте соединения измерительной шины и тестируемого образца.

Возможности предлагаемых измерителей малых сопротивлений

Современные цифровые микроомметры и миллиомметры оснащаются дополнительными функциями и технологиями:

  • Информация выводится на ЖК-дисплей. По сравнению со стрелочными, они снижают погрешность, вызванную нестабильностью угла зрения. Подсветка позволяет работать в сложных условиях.
  • Встроенная память хранит выборку последних отсчетов, которую с помощью интерфейса можно перенести на компьютер. Наличие клавиатуры допускает ввод дополнительных пояснений.
  • Несколько способов измерения упрощают работу оператора. В обычном режиме выполняется единичный тест, в продолжительном проводится периодический мониторинг исследуемого объекта при неизменных воздействующих факторах, в автоматическом вы без дополнительных манипуляций обследуете несколько однотипных узлов, например — спаев в распределительном щитке или на шине.

Относительно небольшая масса, компактные размеры и многофункциональный комплект аксессуаров облегчают транспортировку оборудования к месту эксплуатации.

Желаете недорого купить в Харькове или других городах Украины миллиомметр или микроомметр — свяжитесь с нами.

Измерение сопротивления батареи с помощью ZB206+ на примере батареи гироскутера ninebot mini.

В этом обзоре применение ZB206+ в диагностике батареи гироскутера ninebot mini.

На этом ресурсе уже было несколько обзоров на ZB206+. Сначала вроде писали что он хорош, измеряет как надо — с частотой 1 килогерц, потом kirich разобрал, что он измеряет не на переменном токе, а на постоянном или импульсном. Вот этот обзор. Но к тому времени, как вышел этот обзор, я уже ждал ZB206 и большого желания покупать более дорогой прибор для получения супер точных цифр не было. ну раз он приехал, нужно использовать.

Технические характеристики его здесь указывались не раз.
Основные возможности:

— Измеряет емкость аккумуляторов с разрядом током до 2.6А, запоминает значения при выключении.
— Работа с аккумуляторами напряжением до 8.5В.
— Можно выставить нижнее напряжение отсечки разряда.
— Есть модели с питанием от 12В и от 5В (microUSB)
— Возможно подключение вентилятора и автоматическое управление им.
— Определение внутреннего сопротивления аккумуляторов по 4 проводной схеме.

Вот последняя его функция мне как раз была нужна.

Так как щупов Кельвина у меня нет, я решил сделать их простое подобие.
Подсоединил к прибору 4 провода — два по 0.5 и два каких то тонких и припаял их к двум медным стержням сечением квадрата 2.5. Я думаю сопротивление этих кусков меди не вносит сильную погрешность в показания этого прибора. Провода взял сантиметров 50, чтоб можно было подлезть к разным аккумуляторам электровеликов.

Для измерения сопротивления аккумуляторов нужно переключить прибор в 4 проводной режим.
Для этого включаем его с зажатой кнопкой SK и первый параметр — 2 или 4 проводная схема. При 4 проводной схеме можно измерять и емкость аккумуляторов и сопротивление, так что лучше сразу включать 4 проводную схему. Далее прогоняем остальные настройки чтоб выйти из меню.

Ну и закрыл дисплей красным светофильтром — красная пленка с аккумулятора сотового телефона, просто приклеил ее на скотч. С ней показания видны гораздо лучше.

Пробую измерить сопротивление разных аккумуляторов
Цифры чуть прыгают, жду когда показания устаканятся и учитываю минимальные.
Оригинальные Sony VTC4, сопротивление 20

типа Sony VTC6 от Daweikala, сопротивление 25

Дохлый китай Ultra Fire, который шел в комплекте с налобным фонарем.
Реальная емкость вроде 1000. Легче обычных аккумов. Сопротивление 85

Совсем дохлый китай Ultra Flrc, который шел в комплекте с этим же налобным фонарем.
Реальная емкость около 500. Очень легкий. Сопротивление 136

Сопротивление аккумов ААА

И старенького ААА

И даже сопротивление обычной солевой батарейки — 461.

В общем показывает цифры, по которым можно сравнить сопротивления разных аккумов между собой и понять, дохлый аккум или нормальный. Точность проверить нечем, другого прибора, измеряющего сопротивление аккумуляторов у меня нет.

Ну и используем на практике.
Мне притащили на ремонт батарею от гироскутера ninebot mini.
Проблема — вместо 20 км проезжает всего 4. Или батарея сильно изношена или какой то элемент вышел из строя.

Вскрываю батарею — прохожусь медиатором по шву, защелки по краям.
Внутри плата и под ней 30 аккумов 18650, соединенные по схеме 15s2p.
На плате есть контрольные точки, прохожусь по ним и нахожу элемент, который по напряжению ниже остальных.
Прохожусь по плате и измеряю сопротивление пар аккумуляторов. Если измерять сопротивление на лепестках сразу возле точки сварки к аккумулятору, то показывает 19-20. Если измерять чуть дальше, на проводе, которым лепесток припаян на плату, то показывает 26


То есть прибор видит разницу даже в таком тонком припаянном проводе длиной 5см.
Нахожу один аккум (пару), сопротивление которого значительно больше остальных.

Откручиваю еще 6 винтов и поднимаю пластину с платой. Левый край аккумулятора был залит водой и скорее всего один аккумулятор поврежден, в этом причина быстрого разряда батареи. 11 элемент быстро разряжается, так как работает не в паре а один, и BMS отключает всю батарею.

Таким образом ZB206+ один из самых дешевых тестеров внутреннего сопротивления аккумуляторов.
Еще он умеет измерять емкость и ватт часы, умеет сохранять показания и продолжать прерванный тест. За цену меньше 10$ я считаю отличный прибор.

Для тех, кому лень читать, можно послушать примерно тоже самое, видеоверсия — 11 минут.

Измерение тока. Виды и приборы. Принцип измерений и особенности

Нагрузка в электрической цепи характеризуется силой тока, измерение тока в амперах. Силу тока иногда приходится измерять для проверки допустимой величины нагрузки на кабель. Для прокладки электрической линии применяются кабели разного сечения. Если кабель работает с нагрузкой выше допустимой величины, то он нагревается, а изоляция постепенно разрушается. В результате это приводит к короткому замыканию и замене кабеля.

Измерение тока рекомендуется делать в следующих случаях:
  • После прокладки нового кабеля необходимо измерить проходящий через него ток при всех работающих электрических устройствах.
  • Если к старой электропроводке подключена дополнительная нагрузка, то также следует проверить величину тока, которая не должна превышать допустимые пределы.
  • При нагрузке, равной верхнему допустимому пределу, проверяется соответствие тока, протекающего через электрические автоматы. Его величина не должна превышать номинальное значение рабочего тока автоматов. В противном случае автоматический выключатель обесточит сеть из-за перегрузки.
  • Измерение тока также необходимо для определения режимов эксплуатации электрических устройств. Измерение токовой нагрузки электродвигателей выполняется не только для проверки их работоспособности, но и для выявления превышения нагрузки выше допустимой, которая может возникнуть из-за большого механического усилия при работе устройства.
  • Если измерить ток в цепи работающего обогревателя, то он покажет исправность нагревательных элементов.
  • Работоспособность теплого пола в квартире также проверяется измерением тока.
Мощность тока

Кроме силы тока, существует понятие мощности тока. Этот параметр определяет работу тока, выполненную в единицу времени. Мощность тока равна отношению выполненной работы к промежутку времени, за которое эта работа была выполнена. Обозначают буквой «Р» и измеряют в ваттах.

Мощность рассчитывается путем перемножения напряжения сети на силу тока, потребляемого подключенными электрическими устройствами: Р = U х I. Обычно на электроприборах указывают потребляемую мощность, с помощью которой можно определить ток. Если ваш телевизор имеет мощность 140 Вт, то для определения тока делим эту величину на 220 В, в результате получаем 0,64 ампера. Это значение максимального тока, на практике ток может быть меньше при снижении яркости экрана или других изменениях настроек.

Измерение тока приборами

Для определения потребления электрической энергии с учетом эксплуатации потребителей в разных режимах, необходимы электрические измерительные приборы, способные выполнить измерение параметров тока.

  • Амперметр. Для измерения величины тока в цепи используют специальные приборы, называемые амперметрами. Они включаются в измеряемую цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметра очень мало, поэтому он не влияет на параметры работы цепи.Шкала амперметра может быть размечена в амперах или других долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т.д. Существует несколько видов амперметров: электронные, механические и т.д.

  • Мультиметр является электронным измерительным прибором, способным измерить различные параметры электрической цепи (сопротивление, напряжение, обрыв проводника, пригодность батарейки и т. д.), в том числе и силу тока. Существуют два вида мультиметров: цифровой и аналоговый. В мультиметре имеются различные настройки измерений.

Порядок измерения силы тока мультиметром:
  • Выяснить, какой интервал измерения вашего мультиметра. Каждый прибор рассчитан на измерение тока в некотором интервале, который должен соответствовать измеряемой электрической цепи. Наибольший допустимый ток измерения должен быть указан в инструкции.
  • Выбрать соответствующий режим измерений. Многие мультиметры способны работать в разных режимах, и измерять разные величины. Для замеров силы тока нужно переключиться на соответствующий режим, учитывая вид тока (постоянный или переменный).
  • Установить на приборе необходимый интервал измерений. Лучше установить верхний предел силы тока несколько выше предполагаемой величины. Снизить этот предел можно в любое время. Зато будет гарантия, что вы не выведете прибор из строя.
  • Вставить измерительные штекеры проводов в гнезда. В комплекте прибора имеются два провода со щупами и разъемами. Гнезда должны быть отмечены на приборе или изображены в паспорте.

  • Для начала измерения необходимо подключить мультиметр в цепь. При этом следует соблюдать правила безопасности и не касаться токоведущих частей незащищенными частями тела. Нельзя проводить измерения во влажной среде, так как влага проводит электрический ток. На руки следует надеть резиновые перчатки. Чтобы разорвать цепь для проведения измерений, следует разрезать проводник и зачистить изоляцию на обоих концах. Затем подсоединить щупы мультиметра к зачищенным концам провода и убедиться в хорошем контакте.
  • Включить питание цепи и зафиксировать показания прибора. В случае необходимости откорректировать верхний предел измерений.
  • Отключить питание цепи и отсоединить мультиметр.
  • Измерительные клещи. Если необходимо произвести измерение тока без разрыва электрической цепи, то измерительные клещи будут отличным вариантом для выполнения этой задачи. Этот прибор выпускают нескольких видов, и разной конструкции. Некоторые модели могут измерять и другие параметры цепи. Пользоваться измерительными токовыми клещами очень удобно.

Способы измерения тока

Для измерения силы тока в электрической цепи, необходимо один вывод амперметра или другого прибора, способного измерять силу тока, подключить к положительной клемме источника тока или блока питания, а другой вывод к проводу потребителя. После этого можно измерять силу тока.

При измерениях необходимо соблюдать аккуратность, так как при размыкании действующей электрической цепи может возникнуть электрическая дуга.

Для измерения силы тока электрических устройств, подключаемых непосредственно к розетке или кабелю бытовой сети, измерительный прибор настраивается на режим переменного тока с завышенной верхней границей. Затем измерительный прибор подключают в разрыв провода фазы.

Все работы по подключению и отключению допускается производить только в обесточенной цепи. После всех подключений можно подавать питание и измерять силу тока. При этом нельзя касаться оголенных токоведущих частей, во избежание поражения электрическим током. Такие методы измерения неудобны и создают определенную опасность.

Значительно удобнее проводить измерения токоизмерительными клещами, которые могут выполнять все функции мультиметра, в зависимости от исполнения прибора. Работать такими клещами очень просто. Необходимо настроить режим измерения постоянного или переменного тока, развести усы и охватить ими фазный провод. Затем нужно проконтролировать плотность прилегания усов между собой и измерить ток. Для правильных показаний необходимо охватывать усами только фазный провод. Если охватить сразу два провода, то измерения не получится.

Токоизмерительные клещи служат только для замеров параметров переменного тока. Если их использовать для измерения постоянного тока, то усы сожмутся с большой силой, и раздвинуть их можно будет только, отключив питание.

Похожие темы:

Как измерить сопротивление цифровым мультиметром

Зачем измерять сопротивление? Чтобы определить состояние цепи или компонента. Чем выше сопротивление, тем меньше ток, и наоборот.

Как правило, сопротивление компонентов, используемых для цепей управления (таких как переключатели и контакты реле), вначале очень низкое и со временем увеличивается из-за таких факторов, как износ и грязь. Нагрузки, такие как двигатели и соленоиды, со временем снижают сопротивление из-за пробоя изоляции и влаги.

Для измерения сопротивления:
1. Выключите питание цепи.

  • Если в цепи есть конденсатор, разрядите конденсатор перед снятием показаний сопротивления.
2. Поверните циферблат цифрового мультиметра на сопротивление, или ом, которое часто разделяет точку на шкале с одним или несколькими другими режимами тестирования / измерения (целостность цепи, емкость или диод; см. Рисунок ниже).
  • На дисплее должно отображаться OLΩ, потому что в режиме сопротивления, даже до того, как измерительные провода будут подключены к компоненту, цифровой мультиметр автоматически начнет измерение сопротивления.
  • На дисплее может появиться символ МОм, потому что сопротивление открытых (неподключенных) измерительных проводов очень велико.
  • Когда выводы подключены к компоненту, цифровой мультиметр автоматически использует режим автоматического выбора диапазона для настройки наилучшего диапазона.
  • Нажатие кнопки диапазона позволяет технику вручную установить диапазон.
  • Наилучшие результаты будут достигнуты, если проверяемый компонент будет удален из цепи. Если компонент остается в цепи, на показания могут влиять другие компоненты, параллельно с проверяемым компонентом.

3. Сначала вставьте черный измерительный провод в разъем COM.
4. Затем вставьте красный провод в гнездо VΩ.

  • Когда закончите, отсоедините провода в обратном порядке : сначала красный, затем черный.
5. Подключите измерительные провода к проверяемому компоненту.
  • Убедитесь, что контакт между измерительными проводами и цепью хороший.

Совет: Для измерений очень низкого сопротивления используйте относительный режим (REL; см. Пункт 11).Он также может называться нулевым или дельта-режимом (Δ). Он автоматически вычитает сопротивление измерительных проводов - обычно от 0,2 Ом до 0,5 Ом. В идеале, если измерительные провода соприкасаются (закорочены), на дисплее должно отображаться 0 Ом.

Другие факторы, которые могут повлиять на показания сопротивления: посторонние вещества (грязь, припой, масло), контакт тела с металлическими концами измерительных проводов или параллельные цепи. Человеческое тело становится параллельным путем сопротивления, что снижает общее сопротивление цепи. Таким образом, избегайте касания металлических частей измерительных проводов, чтобы избежать ошибок.

6. Прочтите результат измерения на дисплее.
7. По окончании выключите мультиметр, чтобы предотвратить разряд батареи.

Расширенные возможности цифрового мультиметра

8. Нажмите кнопку RANGE, чтобы выбрать конкретный фиксированный диапазон измерения.

  • Обязательно обратите внимание на сигнализатор (например, K или M) после измерения на дисплее.
9. Нажмите кнопку HOLD, чтобы зафиксировать стабильное измерение - его можно будет просмотреть позже.
10. Нажмите кнопку MIN / MAX, чтобы зафиксировать минимальное и максимальное значение.
  • Мультиметр издает звуковой сигнал каждый раз, когда записывается новое значение.
11. Нажмите относительную кнопку (REL), чтобы установить мультиметр на определенное эталонное значение.
  • Отображаются измерения выше и ниже эталонного значения.

Анализ измерения сопротивления

Значимость показаний сопротивления зависит от тестируемого компонента. Как правило, сопротивление любого компонента меняется со временем и от компонента к компоненту. Незначительные изменения сопротивления обычно не критичны, но могут указывать на закономерность, которую следует отметить.Например, когда сопротивление нагревательного элемента увеличивается, ток, проходящий через элемент, уменьшается, и наоборот. См. Диаграмму ниже.

При работе с монтажной платой может потребоваться снять один из выводов резистора с платы, чтобы измерить правильное сопротивление резистора. Измерение сопротивления, отображаемое цифровым мультиметром, представляет собой полное сопротивление на всех возможных путях между щупами измерительных проводов. При измерении сопротивления компонента, входящего в цепь, необходимо соблюдать осторожность.

Сопротивление всех компонентов, соединенных параллельно с проверяемым компонентом, влияет на показания сопротивления, обычно понижая его. Всегда проверяйте электрическую схему на наличие параллельных путей.

Ссылка: Принципы цифрового мультиметра Глена А. Мазура, American Technical Publishers.

Связанные ресурсы

Омметр Использование | Основные концепции и испытательное оборудование

Детали и материалы

  • Мультиметр, цифровой или аналоговый
  • Резисторы в ассортименте (каталог Radio Shack № 271-312 - ассортимент из 500 штук)
  • Выпрямительный диод (1N4001 или аналог; каталог Radio Shack № 276-1101)
  • Фотоэлемент из сульфида кадмия (Каталог Radio Shack № 276-1657)
  • Макетная плата (каталог Radio Shack № 276-174 или аналог)
  • Перемычки
  • Бумага
  • Карандаш
  • Стакан воды
  • Соль поваренная

Этот эксперимент описывает, как измерить электрическое сопротивление нескольких объектов.

Вам не нужно обладать всеми перечисленными выше предметами, чтобы эффективно изучать сопротивление.

И наоборот, вам не нужно ограничивать свои эксперименты этими элементами.

Однако убедитесь, что никогда не измеряет сопротивление какого-либо электрически «живого» объекта или цепи.

Другими словами, не пытайтесь измерить сопротивление батареи или любого другого источника значительного напряжения с помощью мультиметра, настроенного на функцию сопротивления («Ом»).

Несоблюдение этого предупреждения может привести к повреждению измерителя и даже травме.

Перекрестные ссылки

Уроки электрических цепей , том 1, глава 1: «Основные концепции электричества»

Уроки электрических цепей , том 1, глава 8: «Цепи измерения постоянного тока»

Цели обучения

  • Определение и понимание «электрической непрерывности»
  • Определение и понимание «электрически общих точек»
  • Как измерить сопротивление
  • Характеристики сопротивления: существует между двумя точками
  • Выбор подходящего диапазона расходомера
  • Относительная проводимость различных компонентов и материалов

Иллюстрация

Инструкции

Сопротивление - это мера электрического «трения» при движении зарядов по проводнику.

Он измеряется в единицах «Ом», которые обозначаются заглавной греческой буквой омега (Ом).

Установите мультиметр на максимально возможный диапазон сопротивления. Функция сопротивления обычно обозначается символом единицы измерения сопротивления: греческой буквой омега (Ом) или иногда словом «ом».

Соедините два измерительных щупа глюкометра. Когда вы это сделаете, измеритель должен зарегистрировать сопротивление 0 Ом.

Если вы используете аналоговый измеритель, вы заметите, что игла отклоняется на полную шкалу, когда зонды соприкасаются вместе, и возвращается в исходное положение, когда зонды разводятся.

Шкала сопротивления аналогового мультиметра напечатана в обратном порядке по сравнению с другими шкалами: нулевое сопротивление указывается в крайней правой части шкалы, а бесконечное сопротивление указывается в крайней левой части.

На аналоговом мультиметре также должна быть небольшая регулировочная ручка или «колесико», чтобы откалибровать его на «нулевое» сопротивление.

Соедините измерительные щупы вместе и перемещайте эту регулировку до тех пор, пока стрелка не будет точно указывать на ноль на правом конце шкалы.

Хотя ваш мультиметр может предоставлять количественные значения измеренного сопротивления, он также полезен для качественных проверок целостности : есть ли постоянное электрическое соединение от одной точки к другой.

Вы можете, например, проверить целостность отрезка провода, подключив измерительные щупы к противоположным концам провода, и проверить, движется ли стрелка на полную шкалу.

Что бы мы сказали о куске провода, если бы стрелка омметра вообще не двигалась, когда щупы были подключены к противоположным концам?

Как измерить сопротивление

Цифровые мультиметры

, установленные в режим «сопротивления», указывают на разрыв цепи, отображая на дисплее некоторую нечисловую индикацию.

На некоторых моделях указано «OL» (разомкнутый контур), на других - пунктирные линии.

Используйте свой измеритель, чтобы определить непрерывность между отверстиями на макетной плате : устройство, используемое для временного построения схем, где клеммы компонентов вставляются в отверстия на пластиковой решетке, металлические пружинные зажимы под каждым отверстием соединяют одни отверстия с другими.

Используйте небольшие отрезки сплошного медного провода 22-го калибра, вставленные в отверстия на макетной плате, чтобы подключить измеритель к этим пружинным зажимам, чтобы вы могли проверить целостность цепи:

Преемственность и общность

Важное понятие в электричестве, тесно связанное с непрерывностью электрической цепи, состоит в том, что точки являются электрически общими друг с другом.

Электрически общие точки - это точки соприкосновения с устройством или в цепи, между которыми имеется незначительное (очень маленькое) сопротивление.

Таким образом, мы могли бы сказать, что точки в столбце макета (вертикальные на иллюстрациях) являются электрически общими друг с другом, потому что между ними существует электрическая непрерывность .

И наоборот, точки макета внутри ряда (горизонтальные на иллюстрациях) электрически не являются общими, потому что между ними нет непрерывности.

Непрерывность описывает то, что находится между точками соприкосновения, а общность описывает, как сами точки связаны друг с другом.

Подобно целостности, общность - это качественная оценка, основанная на относительном сравнении сопротивления между другими точками в цепи.

Это важная концепция, которую нужно усвоить, потому что есть определенные факты, касающиеся напряжения относительно электрически общих точек, которые ценны при анализе схемы и поиске неисправностей, первая из которых заключается в том, что никогда не будет существенного падения напряжения между точками, электрически общими для друг друга.

Как измерить сопротивление резистора?

Выберите резистор на 10 000 Ом (10 кОм) из своего ассортимента деталей.

Это значение сопротивления обозначается серией цветных полос: коричневого, черного, оранжевого, а затем другого цвета, представляющего точность резистора, золотого (+/- 5%) или серебряного (+/- 10%).

У некоторых резисторов нет цвета для точности, что означает +/- 20%. Другие резисторы используют пять цветных полос для обозначения их значения и точности, и в этом случае цвета для резистора 10 кОм будут коричневым, черным, черным, красным и пятым цветом для точности.

Подключите щупы измерителя к резистору как таковому и отметьте его показание на шкале сопротивления:

Если стрелка указывает очень близко к нулю, вам нужно выбрать более низкий диапазон сопротивления на измерителе, так же, как вам нужно было выбрать подходящий диапазон напряжения при считывании напряжения батареи.

Если вы используете цифровой мультиметр, вы должны увидеть на дисплее числовую цифру, близкую к 10, с маленьким символом «k» с правой стороны, обозначающим метрический префикс для «килограммов» (тысяч).

Некоторые цифровые измерители устанавливаются вручную и требуют соответствующего выбора диапазона, как и аналоговый измеритель.

Если у вас такой, поэкспериментируйте с разными положениями переключателя диапазонов и посмотрите, какое из них дает вам лучшую индикацию.

Попробуйте поменять местами подключения щупа на резисторе. Это вообще меняет показания счетчика?

Что это говорит нам об сопротивлении резистора? Что произойдет, если вы прикоснетесь к резистору только одним щупом?

Что это говорит нам о природе сопротивления и как оно измеряется?

Как это соотносится с измерением напряжения, и что произошло, когда мы попытались измерить напряжение батареи, прикоснувшись к батарее только одним датчиком?

При прикосновении щупов измерителя к клеммам резистора старайтесь не прикасаться кончиками обоих щупов к пальцам.

Если вы это сделаете, вы будете измерять параллельную комбинацию резистора и вашего собственного тела, что будет иметь тенденцию делать показания измерителя ниже, чем должны быть!

При измерении резистора 10 кОм эта ошибка будет минимальной, но может быть более серьезной при измерении резистора других номиналов.

Вы можете безопасно измерить сопротивление собственного тела, удерживая один наконечник датчика пальцами одной руки, а другой наконечник датчика - пальцами другой руки.

Примечание: будьте очень осторожны с зондами, так как они часто заостряются до острия.

Держите наконечники щупов по всей их длине, а не в точках! Возможно, вам придется снова отрегулировать диапазон измерителя после измерения резистора 10 кОм, поскольку сопротивление вашего тела, как правило, превышает 10000 Ом из рук в руки.

Попробуйте смочить пальцы водой и повторно измерить сопротивление измерителем.

Как это повлияет на индикацию? Попробуйте смочить пальцы соленой водой, приготовленной из стакана воды и поваренной соли, и повторно измерить сопротивление.

Как это влияет на сопротивление вашего тела, измеряемое глюкометром?

Сопротивление - это мера трения, возникающего при прохождении заряда через объект.

Чем больше сопротивление между двумя точками, тем труднее зарядам перемещаться (течь) между этими двумя точками.

Учитывая, что поражение электрическим током вызывается большим потоком зарядов через тело человека, а повышенное сопротивление тела действует как предохранитель, затрудняя прохождение зарядов через нас, что мы можем узнать об электробезопасности по полученным показаниям сопротивления мокрыми пальцами?

Вода увеличивает или снижает опасность поражения людей электрическим током?

Измерение сопротивления других материалов

Измерить сопротивление выпрямительного диода аналоговым измерителем.Попробуйте поменять местами подключения измерительного щупа к диоду и повторно измерить сопротивление.

Что вам примечательного в диоде, особенно в отличие от резистора?

Возьмите лист бумаги и нарисуйте на нем очень толстую черную отметку карандашом (не ручкой!).

Измерьте сопротивление на черной полосе с помощью вашего измерителя, поместив наконечники щупа на каждом конце метки следующим образом:

Сдвиньте наконечники щупов ближе друг к другу на черной метке и обратите внимание на изменение значения сопротивления.

Увеличивается или уменьшается при уменьшении расстояния между датчиками?

Если результаты противоречат друг другу, вам необходимо перерисовать отметку более толстыми штрихами карандаша, чтобы она была одинаковой по плотности.

Что это говорит вам о зависимости сопротивления от длины проводящего материала?

Подключите глюкометр к клеммам фотоэлемента из сульфида кадмия (CdS) и измерьте изменение сопротивления, вызванное различиями в освещенности.

Как и в случае со светоизлучающим диодом (LED) в эксперименте с вольтметром, вы можете использовать перемычки с зажимом крокодила для соединения с компонентом, оставляя руки свободными, чтобы держать фотоэлемент на источнике света и / или менять диапазоны метров:

Поэкспериментируйте с измерением сопротивления нескольких различных типов материалов, только не пытайтесь измерить что-либо, что производит значительное напряжение, например, аккумулятор.

Предлагаемые материалы для измерения: ткань, пластик, дерево, металл, чистая вода, грязная вода, соленая вода, стекло, алмаз (на бриллиантовом кольце или другом ювелирном изделии), бумага, резина и масло.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

▷ Измерение сопротивления омметром

Новая статья из серии учебных пособий по измерительным приборам, которые Насир - один из самых плодовитых наших членов. На этот раз он сосредоточился на омметре.

Вы тоже можете присылать нам статьи. Просто отправьте письмо команде!

Что такое омметр?

Омметр - еще один интересный измерительный прибор, который используется для измерения сопротивления между любыми двумя точками в цепи. Это чрезвычайно важно и широко используется в настоящее время для анализа схем и отладки.

Поскольку мы знаем, что единицы сопротивления измеряются в омах, мы знаем, откуда взялось название этого устройства, так как оно измеряет сопротивление между любыми двумя точками в цепи.

Как омметр измеряет сопротивление?

Для измерения сопротивления в цепи в первую очередь необходимо проверить наличие у омметра собственного встроенного источника напряжения. Это может быть небольшая батарея, обычно 1,5 В, используемая для обычных повседневных целей, но также доступны и другие номиналы.

Необходимость во встроенном источнике напряжения возникает из-за того, что для измерения сопротивления омметр пропускает ток через это место, а затем измеряет падение напряжения, которое представляет собой сопротивление через выходное значение тока.

Для измерения неизвестного сопротивления сначала отключается напряжение питания цепи, а затем два щупа омметра подключаются к двум точкам, между которыми необходимо измерить значение сопротивления.

Красный зонд подключается к положительной стороне цепи, а черный зонд подключается к заземленной стороне цепи, как показано ниже:


Когда омметр включен, ток от аккумулятора проходит через цепь и падение напряжения или сопротивление i.е. измеряется противодействие потоку электронов.

Виды омметров

Омметры

доступны в двух вариантах: цифровой омметр и аналоговый омметр. Цифровой омметр отображает значение неизвестного сопротивления в цифровом виде в виде цифровых цифр. А аналоговый омметр перемещает значение путем перемещения по отмеченной шкале. Когда ток, проходящий через цепь, является максимальным по отношению к входному напряжению, сопротивление считается минимальным в соответствии с законом Ома.

И наоборот, когда ток минимален, сопротивление максимальное, и стрелка перемещается в крайний левый угол шкалы, чтобы указать максимальное значение в омах, как показано на рисунке ниже:


Омметр также можно использовать для измерения переменного сопротивления переменного резистора.

Калибровка омметра

Чтобы проверить, правильно ли работает ваше измерительное устройство, просто соедините два щупа омметра друг с другом.

Он должен показывать минимальный уровень сопротивления, который в идеале равен нулю и может практически составлять несколько микро или миллиом.

Применение омметра

    1. В настоящее время они широко используются для проверки целостности цепи, то есть, если через цепь протекает достаточный ток или есть бесконечное сопротивление между двумя точками и цепь отключена.
  1. Они также используются в качестве лабораторного испытательного оборудования в различных экспериментах и ​​в учебных целях.
  2. Они очень полезны при отладке небольших микросхем, таких как печатные платы, и прочего, что необходимо реализовать в чувствительном оборудовании.
Заключение

Пока что речь шла об омметрах. Надеюсь, эта статья была полезной и помогла вам разобраться в работе омметра.

У меня есть для вас еще парочка измерительных приборов. Чтобы узнать больше об этих измерительных приборах, продолжайте посещать блог.

Спасибо за чтение моих статей,

Насир.

Основные методы точного измерения сопротивления

Уменьшение ошибок измерения в вашем приложении

В CAS DataLoggers мы часто получаем звонки от пользователей, работающих в приложениях для измерения сопротивления, например, использующих потенциометры для измерения движения, измерения термисторов / термометров сопротивления для измерения температуры, измерения сопротивления на тестовых образцах и многих других приложений.Некоторые из наших абонентов с удивлением узнают, что существует множество различных методов, позволяющих получить более точные измерения. Мы также разговариваем с абонентами, которые сообщают о странных показаниях, например: «С помощью регистратора, который я использую, я вижу числа, которые не имеют смысла». Обычно это решается осознанием того, что измерения сопротивления охватывают множество различных диапазонов, что требует использования различных методов измерения. В этом техническом документе мы рассмотрим несколько простых способов уменьшить погрешность и повысить точность в диапазонах низкого, среднего и высокого сопротивления.

Используйте правильную технику измерения для вашего диапазона:

Измерения сопротивления представлены в единицах Ом и (Ом). 1 Ом представляет собой сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в 1 вольт, приложенная к этим точкам, создает в проводнике ток 1 ампер, при условии, что проводник сам по себе не создает электродвижущей силы.

Сопротивление - одно из немногих значений в электронике, которое в обычных приложениях варьируется в таком большом диапазоне (более 12 порядков), и многие пользователи не принимают это во внимание при сборе данных.Для большинства приложений значения менее 100 Ом можно рассматривать как низкое значение измерения сопротивления, а от 100 Ом до миллиона Ом (мегаом) - это промежуточный диапазон. Диапазоны высокого сопротивления выходят за пределы мегомного диапазона, и у нас было несколько звонков от пользователей, измеряющих больше в гигаомном диапазоне (1 миллиард Ом). Когда звонящие спрашивают нас: «Мне нужно измерить сопротивление - какой регистратор вы порекомендуете?» наши специалисты по применению помогают им сузить круг вопросов, задавая вопрос: «Какой диапазон сопротивления вы пытаетесь измерить? Миллиом, килом? »

Прежде чем приступить к работе с приложением, важно учесть, что каждый из этих диапазонов требует использования различных методов измерения.Не существует единой техники для измерения всех значений сопротивления, и вы можете легко получить неточные результаты, используя неправильную технику для вашего диапазона. Например, без согласования вашей техники с вашим диапазоном ваши данные могут быть только в пределах 5% от фактического значения. В некоторых приложениях это не является серьезной проблемой, но в других случаях ваши измерения должны быть более точными, например, при измерении на уровне миллиомов или при измерении гораздо больших значений гигаомов, когда емкость и сопротивление изоляции ваших кабелей могут имеют большое значение в том, насколько точными будут ваши показания.Из этих трех измерений измерение среднего диапазона является наиболее простым, в то время как измерения в очень низких и высоких диапазонах создают проблемы, которые вы увидите в виде ошибок измерения и снижения точности.

Закон Ома:

Основа измерения сопротивления, Закон Ома гласит, что отношение разности потенциалов (V) на концах проводника сопротивления (R) к току (I), протекающему в этом проводнике, будет постоянным при условии, что температура также остается постоянным.Для большинства приложений вы можете использовать базовое уравнение закона Ома: I = V / R , где I - ток через проводник (выраженный в амперах), V - разность потенциалов, измеренная на проводе (выраженная в вольтах). ), а R - сопротивление проводника (где R - постоянная, выраженная в омах).

Легко работать с законом Ома, чтобы найти любое из этих значений. Например, также верно, что сопротивление равно напряжению, разделенному на ток (R = V / I), и что напряжение = ток, умноженный на сопротивление (V = I * R).Таким образом, вы можете получить любую отсутствующую переменную, если вам известны две другие.

Использование регистраторов данных для измерения сопротивления:

Помимо мультиметров, сопротивление можно измерить с помощью правильно настроенного универсального регистратора входных данных. Однако эти регистраторы данных имеют ограниченные диапазоны измерений, поэтому следует помнить об этом. Универсальные аналоговые входы позволяют регистраторам данных записывать измерения напряжения или тока, вычислять значения сопротивления и сохранять данные.

Помимо используемого вами измерительного устройства, существуют тонкости измерения сопротивления, которые вам необходимо знать для повышения точности.

Измерение низкого сопротивления:

Во-первых, давайте рассмотрим кабели, которые соединяют измеряемое устройство с прибором: если вы измеряете сопротивление рядом с источником, вы получите другие показания, чем при измерении с датчика, расположенного на расстоянии 200 футов. . В качестве примера предположим, что у нас есть резистор, который мы хотим измерить.Мы должны как-то подключиться к нему, поэтому мы подключаем провод к резистору на 1 Ом. Но провод тоже не идеальный - в нем тоже есть сопротивление, как и в любом другом куске провода. Если это сопротивление составляет 1 Ом на 100 футов (типично для провода 20 калибра), и у нас есть 3 фута кабеля, идущего к устройству и возвращающегося (всего 6 футов), мы можем ожидать увидеть показание сопротивления равным 1. Ом, но мы увидим значение 1,06 Ом.

При измерении малых сопротивлений распространенным методом является создание известного тока и последующее измерение напряжения на тестируемом устройстве (DUT - см. Рисунок 1 ниже).Это соответствует закону Ома, поскольку вы используете ток и напряжение для определения сопротивления. Предположим, у вас есть прецизионный источник тока (например, 2 миллиампер или 200 микроампер), и у вас есть высокоточный вольтметр.


Рисунок 1: Форсирование известного тока

Вы прокладываете 2 провода с каждой стороны резистора, затем пропускаете ток через оба набора проводов. Однако это создает ошибку в ваших измерениях, потому что напряжение, измеренное на концах проводов, не совпадает с напряжением на резисторе, поскольку оно также включает падение напряжения на проводах между измерителем и тестируемым устройством.Следовательно, в этом случае вы можете уменьшить ошибку, выполнив 4-проводное измерение (см. , рис. 2, ниже), где вы используете один набор проводов для подачи тока, а второй набор проводов, который используется только для измерения напряжения, которое вы видите на резисторе. Этот метод обеспечивает гораздо более точный результат, поскольку позволяет избежать дополнительного падения напряжения, вызванного источником тока через провода. В этом случае предполагается, что вольтметр потребляет незначительный ток, что обычно не является проблемой.

Рисунок 2: Типичное 4-проводное измерение

В CAS DataLoggers наши регистраторы данных dataTaker и Grant Squirrel могут выполнять 4-проводные измерения для RTD или других датчиков. Эти устройства пропускают ток через одну пару проводов, а затем измеряют напряжение через другую пару проводов. Однако существует предел того, насколько большое сопротивление вы можете измерить. Например, в диапазоне 10 000 Ом наименьший ток, который может вызвать регистратор данных, составляет 200 мкА, что дает напряжение 2 вольта; при более высоких сопротивлениях (скажем, 1 миллион Ом) этот же ток приведет к напряжению 200 вольт, что выходит за рамки возможностей логгеров.Вы не можете использовать 4-проводные измерения для измерения высоких сопротивлений с помощью этих типов регистраторов данных, потому что вам нужно либо подавать очень малый ток, либо измерять большое напряжение.

Для измерения низкого сопротивления можно использовать альтернативу 4-проводному измерению, исключив один из проводников и выполнив 3-проводное измерение . В этом методе вы измеряете два напряжения: напряжение на резисторе, а также напряжение на проводнике, по которому проходит испытательный ток.После этих измерений можно определить погрешность из-за падения напряжения в одном из проводов. Когда вы определили ошибку, просто удвойте ее и вычтите из результатов измерений, чтобы получить более точные показания. Многие регистраторы данных могут выполнять трехпроводные измерения, включая регистраторы данных DataTaker и серию Grant Squirrel, упомянутую ранее. При трехпроводном измерении вы экономите кусок провода, но эта настройка предполагает, что падение напряжения на двух выводах одинаково - это часто, но не всегда.Если падение напряжения неравномерно, вы столкнетесь с ошибками при использовании этого метода.

В то время как большинство пользователей обычно проводят измерения в диапазоне от 0 до 100000 Ом, специальные датчики, такие как проводимость или тестовые образцы, находятся в пределах очень высоких диапазонов сопротивления, поэтому вам, возможно, придется использовать другой метод при высоких сопротивлениях:

Измерение высокого сопротивления:

Для этих измерений вы можете использовать надежный метод, обратный приведенному выше для измерения при низких сопротивлениях - здесь мы устанавливаем напряжение и измеряем ток для расчета сопротивления (опять же, следуя закону Ома).Вы можете сделать это несколькими способами:

Для первого метода требуется высокоточный прибор, предназначенный для измерения очень малых токов. Если у вас есть источник напряжения и измеритель тока с незначительным сопротивлением, вы можете просто пропустить 5 вольт через измеритель, подключенный последовательно с тестируемым устройством, и измерить ток. Например, если значение сопротивления составляет миллион Ом (1 МОм), ток здесь достаточно мал и составляет 5 мкА.

Альтернативный метод измерения больших сопротивлений заключается в использовании источника напряжения, включенного последовательно с известным тестовым сопротивлением, для стимуляции неизвестного сопротивления, а затем для измерения напряжения на тестовом сопротивлении (см. Рисунок 3 ниже).Зная значение источника испытательного напряжения, известное сопротивление и напряжение на этом сопротивлении - плюс закон Ома и небольшая алгебра - позволяют вычислить значение неизвестного сопротивления:


Рисунок 3: Источник напряжения через известный резистор

Чтобы этот метод работал хорошо, значение испытательного сопротивления должно быть аналогично значению неизвестного сопротивления (в пределах от 1 до 2 порядков). Здесь опять же, ваш вольтметр должен иметь хорошую точность, иначе он внесет ошибку в ваши измерения . Кроме того, вольтметр, используемый для измерения Vtest, не должен загружать цепь, то есть его входное сопротивление должно быть в 100–1000 раз больше, чем Rtest.

Еще одна проблема при измерении диапазонов высокого сопротивления заключается в том, что даже у изолированных кабелей нет идеальной изоляции - всегда есть ток утечки. Например, между центром провода и тем, на чем он лежит, может быть сопротивление 10 миллионов Ом, поэтому утечка из кабелей может отрицательно повлиять на ваши измерения.

Чтобы облегчить это, вы можете использовать технику под названием , защищающую , с использованием экранированного кабеля вместе с отдельным источником напряжения, идущим на экраны и вокруг кабелей. Вы будете использовать отдельный источник напряжения, чтобы подать такое же напряжение на экран. Таким образом, даже при наличии сопротивления между центральным проводником и экраном, поскольку они поддерживаются при одном и том же напряжении, нет тока утечки, потому что вы использовали отдельный источник напряжения для его защиты. Этот метод работает хорошо, но для его работы требуется измеритель, обеспечивающий защитное напряжение или второй источник напряжения.

Когда вы измеряете сопротивление в большом диапазоне, вы обнаружите, что можете значительно уменьшить ошибки измерения, используя один из двух вышеупомянутых методов.

Измерения промежуточного сопротивления:

В пределах этих диапазонов методика, которую вы будете использовать, во многом зависит от того, какое измерительное устройство вы используете - нет единого метода, на который вы всегда могли бы положиться. К счастью, в этом диапазоне ошибки встречаются реже, и измерения более прямые.

Резюме:

При сопротивлении менее 10 000 Ом вы можете использовать описанные выше методы для диапазонов низкого сопротивления - когда вы доберетесь до 100 Ом и ниже, вам непременно понадобится это для получения точных показаний.Аналогичным образом, выше 100000 Ом лучше использовать метод силового напряжения, описанный выше, для диапазонов высокого сопротивления. По сути, при измерении сопротивления вам нужно будет распознавать, когда вы попадаете в высокие и низкие диапазоны, и применять соответствующие методы, и это устранит существенные ошибки и даст вам гораздо более высокую точность измеренных значений.

Для получения дополнительной информации об измерениях сопротивления или регистраторах данных сопротивления или для поиска идеального решения для конкретных задач, свяжитесь со специалистом по приложениям регистратора данных CAS по телефону (800) 956-4437 или запросите дополнительную информацию.

Устройство для измерения контактного сопротивления T-μM50

Надежное устройство для измерения сопротивления контактов различных переключателей

Это устройство измеряет контактное сопротивление автоматического выключателя, разъединителя или различных типов переключателей четырехконтактным методом. Падение напряжения на контактном сопротивлении измеряется и отображается при токе 50 А постоянного тока. ток, через проводник которого необходимо измерить сопротивление контакта.

  1. 1 / Компактный, легкий и удобный для транспортировки.
  2. 2 / Доступны два входных напряжения: 100 В переменного тока и 200 В переменного тока.
  3. 3 / Различные типы разъемов для предотвращения неправильного подключения внешних соединительных кабелей.
  4. 4 / Поскольку выходной ток фиксирован на уровне 50 А, а контактное сопротивление указывается в виде падения напряжения на контактном сопротивлении, устройство очень простое и надежное, что делает его очень конкурентоспособным, а его точность очень высокой.
  5. 5 / Выходной ток автоматически отключается, если время проведения тока превышает 30 секунд.
Условия обслуживания Температура: 0 ~ 40 по Цельсию (32 ~ 104 по Фаренгейту)
Влажность: 35 ~ 85% (без конденсации)
Источник питания При 100 В переменного тока: 90 ~ 130 В (50/60 Гц)
В случае 200 В переменного тока: 180 ~ 260 В (50/60 Гц)
Выходной ток / напряжение DC50A / 5V (Ток регулируется с помощью соединительного кабеля длиной 15 м.)
Диапазон измерения 0,01 199,99 мВ (0,2 ~ 4000 мкОм)
Защитное устройство Предусмотрена схема защиты от перенапряжения и сверхтока.
Размеры W410 × D305 × h435 (мм)
Масса Прибл. 10 кг

※ Внешний вид и технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления в целях улучшения.

Зачем измерять низкое сопротивление? • JM Test Systems

Megger DLRO10HD Цифровой омметр низкого сопротивления, 10 А

Измерение низкого сопротивления помогает определить элементы сопротивления, которые увеличились выше допустимых значений. Работа электрооборудования зависит от регулируемого протекания тока в рамках проектных параметров данной единицы оборудования. В современную эпоху электроники повышенные требования предъявляются ко всем аспектам электрических схем.

MEGGER DLRO10HD

Измерения низкого сопротивления с помощью такого устройства, как цифровой омметр низкого сопротивления Megger DLRO10HD 10 А, необходимы для предотвращения долговременного повреждения существующего оборудования и минимизации потерь энергии в виде тепла.Они указывают на любые ограничения в протекании тока, которые могут помешать машине вырабатывать полную мощность или позволить течь недостаточному току для активации защитных устройств в случае неисправности. Периодические тесты проводятся для оценки начального состояния или для выявления неожиданных изменений в измеренных значениях, и анализ тенденций этих данных помогает указать и может прогнозировать возможные условия отказа. Чрезмерные изменения измеренных значений указывают на необходимость корректирующих действий для предотвращения серьезного отказа.

Что такое измерение низкого сопротивления?

Измерение низкого сопротивления - это обычно измерение ниже 1000 Ом. На этом уровне важно использовать испытательное оборудование, которое сведет к минимуму ошибки, вызванные сопротивлением измерительного провода и / или контактным сопротивлением между зондом и испытываемым материалом. Кроме того, на этом уровне постоянные напряжения на измеряемом объекте (например, термоэдс на стыках между разными металлами) могут вызывать ошибки, которые необходимо идентифицировать.

Отрасли промышленности со значительными проблемами сопротивления

Отрасли промышленности, потребляющие большое количество электроэнергии, должны включать измерения омметром низкого сопротивления в свои операции по техническому обслуживанию. Аномально высокое сопротивление не только вызывает нежелательный нагрев, что может привести к опасности, но также вызывает потери энергии, которые увеличивают эксплуатационные расходы; по сути, вы платите за энергию, которую не можете использовать. Общий список отраслей включает:

  • Энергетические и распределительные компании
  • Химические заводы
  • Нефтеперерабатывающие заводы
  • Шахты
  • Железные дороги
  • Телекоммуникационные компании
  • Производители автомобилей
  • Производители самолетов
  • Все, у кого есть системы резервного питания от ИБП

Загрузите полную статью «Руководство по тестированию низкого сопротивления»

Цифровой омметр низкого сопротивления Megger DLRO10HD, 10 А

Компания JM Test Systems теперь оснащена омметром низкого сопротивления Megger DLRO10HD.

  • Выбор высокой или низкой выходной мощности для диагностики состояния
  • Аккумулятор или источник питания от сети, непрерывная работа, даже с разряженной батареей
  • 10 А в течение 60 секунд, меньше времени на охлаждение, отлично подходит для зарядки индуктивности
  • Высокая защита входа до 600 В, непреднамеренное подключение к сети или напряжению ИБП не приведет к срабатыванию предохранителя
  • Корпус для тяжелых условий эксплуатации: крышка IP65 закрыта, IP54 рабочий (только работа от батареи)
  • Поворотный переключатель выбирает один из пяти режимов тестирования, включая автоматический запуск соединение, обеспечивающее простоту использования

ОПИСАНИЕ

Дополняя ряд низкоомных омметров Megger DLRO10 и 10X, DLRO10HD сочетает в себе исключительную простоту эксплуатации с прочным корпусом IP65, предназначенным для стабильной работы на земле и на стенде.Устройство питается либо от перезаряжаемой батареи, либо от сети, что делает его пригодным для непрерывных испытаний на производственной линии / в условиях многократного использования. Поворотным переключателем легко управлять в любых погодных условиях руками в перчатках. Большой четкий ЖК-дисплей с подсветкой легко читается на расстоянии. DLRO10HD обеспечивает значительно улучшенную совместимость и способен выдавать 10 А при измерениях до 250 мОм и 1 А при измерениях до 2,5 Ом. Продолжительность каждого теста может составлять до 60 секунд.DLRO10HD имеет категорию CAT III 300 В. Доступен ряд измерительных проводов, соответствующих области применения. DLRO10HD предоставляет пять тестовых режимов, каждый из которых выбирается с помощью простого поворотного регулятора.

ТЕСТОВЫЕ РЕЖИМЫ

В автоматическом однонаправленном режиме ток подается только в одном направлении для ускорения процесса измерения. Однако термо-ЭДС, возникающая из-за разнородных металлических связей, может снизить точность. Тест запускается автоматически при подключении датчиков. Непрерывный режим позволяет проводить повторные измерения на одном и том же образце.Просто подключите тестовые провода и нажмите кнопку тестирования. Измерение обновляется каждые три секунды до разрыва цепи.

Индуктивный режим выбирается при измерении сопротивления, например, двигателей и генераторов. При измерении индуктивных нагрузок необходимо дождаться стабилизации напряжения по мере зарядки индуктивного элемента. Измерительные провода надежно подключены к тестируемому устройству, и кнопка «Тест» нажата. Прибор будет пропускать выбранный ток через образец непрерывно только в одном направлении и снимать повторяющиеся показания, которые будут постепенно уменьшаться до истинного значения по мере стабилизации напряжения.Оператор решает, когда результат будет стабильным, и нажимает кнопку «Тест», чтобы завершить тест. Загрузите полный лист технических данных и сравнительную таблицу Megger DLRO10HD

JM Test Systems является дистрибьютором продукции Megger на складе

JM Test Systems имеет Megger DLRO10HD для покупки

Возьмите Megger DLRO10HD в аренду в JM Test Systems

Позвоните нам сегодня для предложения по телефону 800-353-3411 или отправьте нам сообщение.

Служба калибровки - С 1982 года JM Test Systems предоставляет своим клиентам прослеживаемые по NIST калибровки.Мы стремимся к единой цели: предоставлять наилучшее обслуживание как для наших продуктов, так и для наших клиентов.

ISO / IEC 17025 Аккредитация A2LA Аккредитация ISO / IEC 17025 - это ваша гарантия того, что наша работа соответствует высочайшим стандартам.

Измерение сопротивления | Electrical4U

Сопротивление - один из основных элементов, встречающихся в электротехнике и электронике. Значение сопротивления в технике варьируется от очень небольшого значения, например сопротивления обмотки трансформатора, до очень высоких значений, например сопротивления изоляции той же обмотки трансформатора.Хотя мультиметр работает довольно хорошо, если нам нужно приблизительное значение сопротивления, но для точных значений, а также при очень низких и очень высоких значениях нам нужны специальные методы. В этой статье мы обсудим различные методы измерения сопротивления . Для этого мы делим сопротивление на три класса:

Измерение низкого сопротивления (

<1 Ом)

Основной проблемой при измерении низкого сопротивления значений является контактное сопротивление или сопротивление проводов измерительных приборов, хотя оно и невелико. по значению сравнимо с измеряемым сопротивлением и, следовательно, вызывает серьезную ошибку.
Таким образом, чтобы устранить эту проблему, маломощное сопротивление сконструировано с четырьмя выводами. Две клеммы - это токовые клеммы, а две другие - потенциальные.
На рисунке ниже показана конструкция с низким сопротивлением.

Ток протекает через токовые клеммы C 1 и C 2 , в то время как падение потенциала измеряется через потенциальные клеммы V 1 и V 2 . Следовательно, мы можем узнать значение сопротивления в эксперименте в терминах V и I, как показано на рисунке выше.Этот метод помогает нам исключить контактное сопротивление из-за токовых клемм, и, хотя контактное сопротивление потенциальных клемм все еще присутствует в картине, оно составляет очень небольшую часть цепи потенциала с высоким сопротивлением и, следовательно, вызывает незначительную ошибку.

Для измерения малых сопротивлений используются следующие методы: -

  • Метод двойного моста Кельвина
  • Метод потенциометра
  • Омметр Дуктера.

Двойной мост Кельвина

Двойной мост Кельвина является модификацией простого моста Уитстона.На рисунке ниже показана принципиальная схема двойного моста Кельвина.

Как видно на рисунке выше, имеется два набора рычагов, один с сопротивлениями P и Q, а другой с сопротивлениями p и q. R - неизвестное низкое сопротивление, а S - стандартное сопротивление. Здесь r представляет собой контактное сопротивление между неизвестным сопротивлением и стандартным сопротивлением, влияние которого нам необходимо устранить. Для измерения мы устанавливаем отношение P / Q равным p / q, и, следовательно, образуется сбалансированный мост Уитстона, приводящий к нулевому отклонению гальванометра.Следовательно, для сбалансированного моста мы можем написать

Подставив уравнение 2 в 1 и решив и используя P / Q = p / q, мы получим -

Отсюда мы видим, что, используя сбалансированные двойные плечи, мы можем полностью устранить контактное сопротивление и, следовательно, ошибка из-за этого. Чтобы устранить еще одну ошибку, вызванную термоэлектрической ЭДС, мы снимаем еще одно показание с обратным подключением батареи и, наконец, берем среднее значение двух показаний. Этот мост полезен для сопротивлений в диапазоне от 0,1 мкОм до 1,0 Ом.

Омметр Ducter

Это электромеханический прибор, используемый для измерения малых сопротивлений.Он состоит из постоянного магнита, подобного тому, который используется в инструменте PMMC, и двух катушек между магнитным полем, создаваемым полюсами магнита. Две катушки расположены под прямым углом друг к другу и могут свободно вращаться вокруг общей оси. На рисунке ниже показан омметр Ducter и соединения, необходимые для измерения неизвестного сопротивления R.

Одна из катушек, называемая токовой катушкой, подключена к токовым клеммам C 1 и C 2 , а другая катушка называется, Катушка напряжения подключена к клеммам потенциалов V 1 и V 2 .Катушка напряжения передает ток, пропорциональный падению напряжения на резисторе R, и, таким образом, создается ее крутящий момент. Катушка тока передает ток, пропорциональный току, протекающему через резистор R, и его крутящий момент тоже. Оба момента действуют в противоположном направлении, и индикатор останавливается, когда они равны. Этот прибор пригоден для сопротивления в диапазоне от 100 мкОм до 5 Ом.

Измерение среднего сопротивления (1 Ом - 100 кОм)

Ниже приведены методы, используемые для измерения сопротивления, значение которого находится в диапазоне 1 Ом - 100 кОм -

  • Метод амперметра-вольтметра
  • Метод моста Уитстона
  • Метод замены
  • Метод моста Кэри-Фостера
  • Метод омметра

Амперметр Метод вольтметра

Это наиболее грубый и простой метод измерения сопротивления.Он использует один амперметр для измерения тока, I и один вольтметр для измерения напряжения, V, и мы получаем значение сопротивления как

. Теперь у нас может быть два возможных подключения амперметра и вольтметра, как показано на рисунке ниже.

Теперь на рисунке 1 вольтметр измеряет падение напряжения на амперметре и неизвестное сопротивление, следовательно,

Следовательно, относительная погрешность будет,

Для соединения на рисунке 2 амперметр измеряет сумму тока через вольтметр и сопротивления, следовательно,

Относительная ошибка будет,

. Можно заметить, что относительная ошибка равна нулю для R a = 0 в первом случае и R v = ∞ во втором случае.Теперь встает вопрос, какое соединение использовать в каком случае. Чтобы выяснить это, мы приравниваем обе ошибки:

. Следовательно, для сопротивлений, превышающих значение, указанное в приведенном выше уравнении, мы используем первый метод, а для меньших - второй.

Метод моста Уитстона

Это простейшая и самая базовая мостовая схема, используемая в исследованиях измерений. Он в основном состоит из четырех плеч сопротивления P, Q; R и S. R - неизвестное сопротивление в эксперименте, а S - стандартное сопротивление.P и Q известны как руки отношения. Источник ЭДС подключается между точками a и b, а гальванометр - между точками c и d.

Мостовая схема всегда работает по принципу обнаружения нуля, т.е. мы изменяем параметр до тех пор, пока детектор не покажет ноль, а затем используем математическое соотношение для определения неизвестного в терминах изменения параметра и других констант. Здесь также изменяется стандартное сопротивление S, чтобы получить нулевое отклонение гальванометра. Это нулевое отклонение означает отсутствие тока из точки c в d, что означает, что потенциал точек c и d одинаков.Следовательно,

Комбинируя два приведенных выше уравнения, мы получаем известное уравнение -

Метод замены

На рисунке ниже показана принципиальная схема для измерения сопротивления неизвестного сопротивления R. S - стандартное переменное сопротивление, а r - регулирующее сопротивление.

Сначала переключатель помещается в положение 1, и амперметр должен считывать определенную величину тока, изменяя r. Отмечается значение показания амперметра. Теперь переключатель перемещается в положение 2, и S изменяется для достижения того же значения амперметра, что и в исходном случае.Значение S, при котором амперметр показывает такое же, как в положении 1, является значением неизвестного сопротивления R при условии, что источник ЭДС имеет постоянное значение на протяжении всего эксперимента.

Измерение высокого сопротивления (> 100 кОм)

Ниже приведены несколько методов, используемых для измерения высоких значений сопротивления:

  • Метод потери заряда
  • мегомметр
  • Метод моста мегом
  • Метод прямого отклонения

Обычно мы используем очень малая величина тока для таких измерений, но все же из-за высокого сопротивления вероятность образования высоких напряжений не вызывает удивления.Из-за этого мы сталкиваемся с несколькими другими проблемами, такими как:

  1. Электростатические заряды могут накапливаться на измерительных приборах
  2. Ток утечки становится сопоставимым с током измерения и может вызвать ошибку.
  3. Сопротивление изоляции является одним из наиболее распространенных в этой категории; однако диэлектрик всегда моделируется как параллельный резистор и конденсатор. Следовательно, при измерении сопротивления изоляции (I.R.) ток включает оба компонента, и, следовательно, истинное значение сопротивления не получается.Емкостная составляющая хотя и падает экспоненциально, но все еще очень долго распадается. Отсюда разные ценности I.R. получены в разное время.
  4. Защита чувствительных инструментов от высоких полей.

Следовательно, чтобы решить проблему токов утечки или емкостных токов, мы используем схему защиты. Принцип защитной схемы заключается в обходе тока утечки от амперметра для измерения истинного резистивного тока. На рисунке ниже показаны два соединения вольтметра и микроамперметра для измерения R: одно без схемы защиты, а другое - со схемой защиты.

В первой цепи микроамперметр измеряет как емкостной, так и резистивный ток, что приводит к ошибке в значении R, тогда как в другой цепи микроамперметр считывает только резистивный ток.

Метод потери заряда

В этом методе мы используем уравнение напряжения на разряжающемся конденсаторе, чтобы найти значение неизвестного сопротивления R. На рисунке ниже показана принципиальная электрическая схема и соответствующие уравнения: отсутствие сопротивления утечки конденсатора.Поэтому для его учета мы используем схему, показанную на рисунке ниже. R 1 - сопротивление утечки C, а R - неизвестное сопротивление.
Мы выполняем ту же процедуру, но сначала с переключателем S 1 замкнутым, а затем с разомкнутым переключателем S 1 . Для первого случая мы получаем

Для второго случая с разомкнутым переключателем мы получаем

Используя R 1 из приведенного выше уравнения в уравнении для R ', мы можем найти R.

Метод мегомного моста

В этом методе мы используем знаменитый Философия моста Уитстона, но в несколько измененном виде.Высокое сопротивление показано на рисунке ниже.

G - терминал охраны.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *