Приборы для измерения сопротивления, как они устроены и работают

Приборы для измерения сопротивления, как они устроены и работают

Приборы для измерения сопротивления условно можно подразделить на следующие группы: омметры, измерители сопротивления заземления, щитовые измерители сопротивления изоляции для сети с изолированной нейтралью, мегаомметры. Выбор типа мегаомметра для определения сопротивления изоляции зависит от параметров объекта испытания и производится исходя из необходимого предела измерения и номинального напряжения объекта.

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:

1. источник энергии, например, батарейку или аккумулятор;

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 большой ассортимент комбинированных приборов, 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 контуров заземлений зданий 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 сопротивление петли фаза-ноль 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.

Ранее ЭлектроВести писали, что производитель электромобилей NIO представил уже второй кроссовер в своей линейке — меньше и более доступный. Цены на ES6 стартуют с $52 тыс. У него впечатляющая электронная начинка и запас хода до 500 км.

По материалам: electrik.info.

Как измерить сопротивление провода

Характеристик электрического тока существует много. Одной из самых главных является электрическое сопротивление. Оно характеризует способность проводника тока препятствовать свободному и беспрепятственному прохождению последнего. Обозначается сопротивление буквой латинского алфавита R, а измеряется в Омах.

Важность этой величины трудно переоценить, поэтому любые современные многофункциональные приборы содержат в себе функцию измерения сопротивления. В этой статье подробным образом будет разобрано, что такое сопротивление провода изоляции, как определить сопротивление резистора мультиметром и чем меряют сопротивление вообще.

Что такое сопротивление провода изоляции

Сопротивление изоляции — это один из важнейших параметров любых кабелей и проводников. Основано это на том, что все провода в процессе их эксплуатации подвергаются сторонним воздействиям. Помимо внешнего влияния присутствуют также и внутренние: влияние жил одного провода друг на друга, взаимодействие по электромагнитным полям. Все это, так или иначе, приводит к появлению утечек.

Именно поэтому любые электрические и неэлектрические провода создаются с изоляцией, защищающей проводник от внешнего влияния. Среди популярных изоляционных материалов выделяют резину, поливинилхлорид, масло, дерево и бумагу. Используются эти материалы исходя из самого предназначения кабеля. Например, провода, прокладываемые под землей, изолированы сравнительно толстой лентой диэлектрика, а кабеля телекоммуникаций могут быть заключены в простую обертку из алюминиевой фольги.

Важно! Изоляция — это защита жил от воздействия потусторонних факторов, защита жилок друг от друга, от замыкания и от различных утечек. Сопротивление же изоляции это величина сопротивления между жилами провода или между одной из жил и изоляционным слоем.

Любой материал со временем эксплуатации стареет и разрушается, что ведет к ухудшению его характеристик и снижению сопротивления изоляции постоянному или переменному току. Характеристика сопротивляемости изоляции указывается на кабеле и нормируется в его ГОСТе. Определяют его в лабораторных условиях при при температуре в 20 градусов.

Низкочастотные кабели связи имеют минимальное сопротивление изоляции в 5 Гигаом на километр, а коаксиальные в свою очередь — 10 Гигаом на километр. Измерение и проверку сопротивляемости проводят на регулярной основе мегаомметром: на установках мобильной связи — один раз в 6 месяцев, на объектах повышенной опасности — один раз в 12 месяцев, на других объектах — один раз в три года.

Чем можно измерять сопротивление

Прибор для измерения сопротивления называется Омметром, а для измерения больших величин — Мегаомметром. Как правило, радиолюбителями и простыми людьми такие приборы не используются, поскольку это не практично. Их применяют на фабриках и заводах, электростанциях, которые производят резисторы или в научно-исследовательских центрах.

На практике для дома и работы электриками используются мультиметры и тестеры, которые объединяют в себе вольтметры, амперметры, омметры и многие другие функции для определения характеристик электрической сети.

Мультиметром

Сопротивляемость любого проводника и изоляции можно измерить мультиметром. Чтобы сделать это, сперва необходимо выбрать проверяемый элемент: провод, резистор, предохранитель и так далее. Общим правилом будет извлечение исследуемого объекта из электрической цепи или проведение замеров до его подключения. Это основано на том, что при измерении параметров включенного элемента, данные могут быть неточными, так как на них влияют другие факторы.

Важно! Перед измерением мультиметром следует включить его и настроить на определение соответствующей величины, вставить щупы в разъемы, если они не вставлены.

Тестером

На самом деле, понятия тестер и мультиметр тождественны. Когда на рынке СНГ появились первые цифровые мультиметры, их начали называть тестерами за способность тестировать работоспособность электрических элементов по типу диодов, транзисторов, резисторов. Также они способны прозвонить сеть или проводку. Понятие «мультиметр» более правильное для этого вида приборов.

Часто тестерами называют менее функциональные приборы, которые не могут проверять температуру и обладают более низкой ценой, чем мультиметры. На самом деле это одно и тоже. Любой мультитестер может измерять сопротивление и другие важные электрические характеристики.

Что такое мультиметр

Мультиметр или мультитестер — это компактный, эргономичный и многофункциональный прибор для проведения замера основных параметров электрической сети в любых целях. Все мультиметры позволяют с определенной точностью производить измерения силы тока, напряжения, сопротивления и даже температуры с помощью своих щупов.

Мультиметры бывают двух видов:

• Аналоговые, которые выводят результаты измерений с помощью механических инструментов отображения: стрелок, столбиков и цены делений, показывающей количественную характеристику измеряемой величины;
• Цифровые. Наиболее часто используемые типы приборов, вывод информации у которых производится через встроенный дисплей, а все данные рассчитываются в цифровом виде.

Зачем нужно измерять сопротивление провода

Любую электрическую сеть нужно обезопасить и обеспечить ей бесперебойную работу, которая может зависеть от множества параметров, среди которых есть и качество изоляции и сопротивления. Замер этой величины позволяет безопасно использовать электросеть и подключенные к ней приборы. Периодический анализ сопротивляемости предотвращает возникновение аварийных ситуаций и поломок, которые могут привести к выходу аппаратуры из строя и человеческим жертвам.

Как обозначается

Как уже стало понятно, померить сопротивление мультиметром не сложно и никаких проблем это принести не должно. Измеряется параметр в Омах в честь немецкого физика, который первый подтвердил связь между силой тока, напряжением и сопротивлением. На мультиметрах и тестерах эта величина имеет обозначение греческой буквы «омега» — Ω.

Как правильно измерять

Для правильно измерения параметров сопротивляемости провода или кабеля нужно:

• Включить мультиметр и настроить его на соответствующие величины;
• Подсоединить любым способом один щуп к одному контакту провода или элемента, а другой — другому свободному;
• Если на дисплее загорелась единица, то максимальной мощности не хватает и нужно установить больший предел;
• Сравнить полученные значения с номинальными маркировками.

Важно! В процессе замера следует придерживаться простых, но важных мер безопасности: не браться за оголенные части щупов руками и быть осторожным при замере параметров некоторых видов электроприборов.

Таким образом, электросеть может определяться многими параметрами, одним из которых является сопротивление. Мультиметровый способ узнать сопротивляемость — один из самых распространенных и простых. Для этого не нужно никаких специальных знаний и умений. Достаточно наличия предмета анализа и аппарата, чтобы проверить и зафиксировать соответствующие данные.

Есть немало ситуаций, когда будет полезно знать, как измерить сопротивление мультиметром и есть ли разница, каким устройством это лучше делать. Даже если человек не является заядлым радиолюбителем, то при домашних работах с электрикой часто возникает необходимость как минимум «прозвонить» провода – по сути, убедиться, что сопротивление провода находится в пределах допустимого.

Как мультиметр измеряет сопротивление

Принцип измерения сопротивления основан на законе Ома, который в упрощенном варианте гласит, что сопротивление проводника равно отношению напряжения на этом проводе к силе тока, которая по нему протекает. Формула выглядит как R (сопротивление) = U (напряжение) / I (сила тока). То есть, 1 Ом сопротивления говорит о том, что по проводу протекает ток номиналом в 1 Ампер и напряжением 1 Вольт.

Соответственно, при пропускании заранее измеренного тока с известным напряжением через проводник, можно вычислить его сопротивление. По сути, омметр (прибор, которым измеряют сопротивление) представляет собой источник тока и амперметр, шкала которого проградуирована в Омах.

Какой мультиметр использовать

Измерительные приборы делятся на универсальные (мультиметры) и специализированные, которые предназначены для выполнения одной операции, но проводят ее максимально быстро и точно. В мультиметре омметр является только составляющей частью прибора и его еще надо включить в соответствующий режим. Специализированные устройства, в свою очередь, также требуют некоторых навыков использования – надо знать, как их правильно подключить и интерпретировать полученные данные.

Как пользоваться аналоговым и цифровым мультиметрами – на следующем видео:

Специализированные измерительные приборы

Из закона Ома понятно, что стандартным мультиметром не получится замерить большие сопротивления, так как в качестве источника питания там используются стандартные пальчиковые, либо батарейка типа «Крона» – прибору попросту не хватит мощности.

Если часто возникает необходимость выполнить замер большого сопротивления, к примеру, изоляции, то надо приобретать мегаомметр.

В качестве источника тока он использует динамомашину или мощную батарею с повышающим трансформатором – в зависимости от класса устройства он может генерировать напряжение от 300 до 3000 Вольт.

Отсюда следует вывод, что у задачи, к примеру, как измерить мультиметром сопротивление заземления, не может быть однозначного ответа – в этом случае надо воспользоваться специализированным прибором, предназначенным именно для этой цели. Измерение проводятся по определенным правилам и применение таких устройств это удел специалистов – без профильных знаний получить правильный результат достаточно проблематично. Теоретически можно проверить у заземления сопротивление тестером, но это потребует сборки дополнительной электроцепи, для которой потребуется как минимум мощный трансформатор, наподобие такого, что используется на сварочных аппаратах.

Цифровой и аналоговый мультиметры

Внешне эти устройства легко отличить друг от друга – у цифрового данные выводятся на дисплей цифрами, а у аналогового циферблат проградуирован и на нужное значение указывает стрелка. Соответственно, цифровое устройство проще в использовании, так как сразу показывает готовое значение, а при работе с аналоговым придется еще дополнительно интерпретировать выдаваемые данные.

Дополнительно, при работе с такими устройствами, надо учитывать, что у цифрового мультиметра есть датчик разрядки источника питания – если силы тока батареи недостаточно, то он просто откажется работать.

Аналоговый же в такой ситуации ничего не скажет, а будет просто выдавать неправильные результаты.

В остальном, для бытовых целей подойдет любой мультиметр, на шкале которого указан достаточный предел измерения сопротивления.

Включение мультиметра в режим омметра и выбор пределов измерений

Управление мультиметром производится с помощью круглой поворотной ручки, вокруг которой расчерчена шкала, поделенная на секторы. Друг от друга они отделены линиями или просто надписи на них отличаются цветом. Чтобы включить мультиметр в режим омметра надо повернуть ручку в зону сектора, обозначенного значком «Ω» (омега). Цифры, которыми будет обозначаться режимы работы могут быть подписаны тремя способами:

• Ω, kΩ – x1, x10, x100, MΩ. Обычно такие обозначения используются на аналоговых устройствах, у которых то, что показывает стрелка еще надо переводить в привычные значения. Если шкала проградуирована, к примеру, от 1 до 10, то при включении каждого из режимов отображаемый результат надо домножать на указанный коэффициент.

• 200, 2000, 20k, 200k, 2000k. Такая запись применяется на электронных мультиметрах и показывает в каком диапазоне можно измерять сопротивление при установке переключателя в определенную позицию. Приставка «k» обозначает префикс «кило», что в единой системе измерений соответствует цифре 1000. Если выставить мультиметр на 200k и он покажет цифру 186 – это значит, что сопротивление равно 186000 Ом.
• Ω – Если на корпусе омметра есть только такой значок, значит мультиметр способен автоматически определять диапазон. Циферблат такого устройства обычно может отображать не только цифры, но и буквы, к примеру, 15 kОм или 2 MОм.

У первых двух способов подписи шкалы есть прямая зависимость точности отображения результатов и их погрешности. Если сразу включить максимальный диапазон, то сопротивление порядка 100-200 Ом скорее всего будет показано неправильно.

Щупы прибора надо воткнуть в соответствующие гнезда – черный в «COM», а красный в то, возле которого среди других обозначений есть значок «Ω».

Прозвонка проводов – проверка целостности участка электрической цепи

Прозванивать провода мультиметром можно двумя способами, использование которых зависит от наличия в приборе звукового сигнала. Эта функция, если она есть, на разных приборах может включаться разными положениями переключателя – поэтому надо обращать внимание на значки, что нарисованы на корпусе прибора.

Зуммер показан как точка, справа от которой нарисованы три полукруга, каждый из последующих больший предыдущего. Искать такой значок надо либо отдельно, либо над самой маленькой цифрой из сопротивлений, либо возле значка диода, который отображается как стрелка на линии, острым концом упирающаяся в еще одну, перпендикулярную первой, линию.

Если включить тестер в режим прозвонки, то он будет подавать звуковой сигнал, если сопротивление измеряемого проводника будет меньше 50 Ом. В некоторых приборах это может быть 100 Ом, поэтому если нужна точность, то надо свериться с паспортом устройства.

Наглядно про прозвонку проводов на видео:

Порядок прозвонки прост и интуитивно понятен – установить переключатель напротив значка зуммера и щупами коснуться концов проводника, который надо «прозвонить»:

• Если провод целый, то мультиметр издаст звуковой сигнал.
• Если провод целый, но из-за его длины сопротивление больше чем то, при котором срабатывает зуммер, то на дисплее отобразится цифра, показывающая его значение.
• Если сопротивление значительно больше чем диапазон, на который рассчитан этот режим работы, то на дисплее отобразится единица – значит надо переставить переключатель на другой режим и повторить измерение.
• Если целостность провода нарушена, то никакой индикации не произойдет.

Если для «прозвонки» проводников используется аналоговый мультиметр без звукового сигнала, то он выставляется на минимальный диапазон измерений – если при прикосновении щупов к проводу стрелка показывает значение стремящееся к нолю, значит провод целый. То же самое касается цифровых приборов без зуммера.

Перед тем, как проверить сопротивление проводников, сначала всегда надо выполнить тест самого устройства – прикоснуться щупами друг к другу. Также надо проверить как прибор реагирует на человеческое тело – у некоторых людей достаточно низкое сопротивление и если прижимать концы провода к щупам руками, то прибор может показать что проводник целый, даже если это не так.

Проведение измерений сопротивления и какие могут возникнуть нюансы

Щупы мультиметра подключаются в те же гнезда и в целом, измерение сопротивления выполняется практически так же, как и прозвонка проводов, но так как проверить при этом надо не просто целостность проводника, то у этого процесса есть некоторые особенности.

• Выбор границ измерений. Когда измеряемое сопротивление хотя бы примерно известно, то регулятором выставляется ближайшее большее значение (если мультиметр не определяет его автоматически). Если сопротивление точно неизвестно, то стоит начать измерения с самого большого значения, постепенно переключая мультиметр на меньшее.

• Когда нужна точность, то обязательно надо учитывать погрешности. К примеру, если есть на резисторе указано сопротивлением 1 кОм (1000 Ом), то во-первых надо учитывать допуски для его изготовления, которые составляют 10%. Как итог – реальные цифры могут быть в диапазоне от 900 до 1100 Ом. Во-вторых – если взять тот же резистор и выставить мультиметр на максимальное значение, к примеру 2000 kОм, то прибор может показать единицу, т.е. 1000 Ом. Если после этого перевести переключатель в положение 2 kОм, то вероятнее всего прибор покажет другую – более точную цифру, к примеру, 0,97 или 1,04.
• Если надо проверить сопротивление детали, которая впаяна в плату, то как минимум один из ее выводов надо выпаивать. В противном случае прибор покажет неправильный результат, так как с высокой долей вероятности параллельно проверяемой детали на схеме есть другие проводники.

Если проверяется элемент с несколькими выводами, то эту деталь надо полностью выпаивать из схемы.

• Человеческое тело проводит ток и обладает определенным электрическим сопротивлением. Поэтому, как и в случае с впаянными в плату деталями, надо исключить возможность их контакта с посторонними предметами – в данном случае это руки замеряющего. В крайнем случае можно прижимать пальцами одной руки контакт к щупу, но прикасаться другой рукой ко второму категорически недопустимо – результат измерений в таком случае будет заведомо неверным.

• В ряде случаев надо учитывать переходное сопротивление контактов – даже чистый припой или ножки неиспользованных радиодеталей со временем может покрываться оксидной пленкой, поэтому место контакта желательно хотя бы минимально зачистить или процарапать концом щупа.

Как проверить сопротивление провода наглядно показано на видео:

Как измерять сопротивление мультиметром – итоги

Управление современных цифровых мультиметров, да и большинство аналоговых, сделано максимально удобным для оператора и не требует глубоких познаний. Оно интуитивно понятно даже непрофессионалу без профильного образования – зачастую для освоения и правильного использования прибора достаточно вспомнить школьные уроки физики по построению и проверке электроцепей. Желательно при проведении измерений помнить про перечисленные выше нюансы, ведь они в любом случае «вылезут» в процессе использования мультиметра.

Сопротивлением называют характеристику проводника, описывающую его способность препятствовать прохождению электрического тока. Она увеличивается с повышением силы и/или понижением напряжения тока, идущего по проводу. Другими словами, чем ниже сопротивление проводника, тем выше напряжение тока, который он способен пропускать. Поэтому сопротивление провода — важная характеристика.

Если сопротивление слишком высокое, произойдет перегрев металла, снизится напряжение тока. В реальных условиях подобные случаи приводят к пожару. Поэтому для изготовления проводников используют материалы, которые обладают одними из самых низких показателей — медь и алюминий. Лучше проводят электричество только серебро и золото. Но проводов из них не производят по понятным причинам.

Существует масса стандартов, которые не позволят производителю создавать продукцию, опасную для использования с переменным током 220 В/50 Гц. Поэтому можно не беспокоиться о том, подойдет ли купленный товар для применения. Необходимо знать, как проверить сопротивление, чтобы определить, есть ли разрывы на линии. При их наличии показатель повышается. Кроме этого, данная характеристика позволяет узнать о работоспособности трансформаторов, предохранителей, ТЭНов, плат — тех устройств, о состоянии которых нужно знать заранее, где недопустимо правило «Проверю во время работы агрегата».

Какое оборудование использовать?

Для замера этого показателя лучше всего пользоваться мультиметром. Это универсальное устройство, которым можно измерять также силу тока, напряжение проводника, емкость батареи.

Существует два типа мультиметров:

• Цифровые — современные устройства, которые моментально выводят интересующие показатели на экран. Преимущества — в высокой скорости, удобстве работы, точности. Замер сопротивления провода мультиметром — дело нескольких секунд. Недостаток — дороговизна и сложность ремонта по сравнению с аналоговыми приборами. Поэтому не стоит рассматривать подобный вариант, если есть деньги только на дешевую модель — изделие может быстро выйти из строя, а его ремонт окажется нецелесообразным.
• Аналоговые — показатели отображаются на шкале, по которой перемещается стрелка. Работать с подобными изделиями сложнее, но они проще устроены. Средние по стоимости модели служат намного дольше аналогичных в своей категории цифровых устройств.

Если есть прибор, позволяющий замерить только напряжение и силу тока, узнать интересующий показатель можно с помощью расчета. Формула, выходящая из закона Ома:

R = U/I, где R — искомая величина, U — напряжение, I — сила тока.

Выполняем замер

Алгоритм измерения сопротивления кабелей:

1. Работа начинается с проверки мультиметра.
2. Провод, подключаемый к черному щупу, устанавливают в разъем COM, а другой — в гнездо VΩmA.
3. Переключатель устройства устанавливается в положение Ω, значение 200 (измерение сопротивлений в диапазоне 0—200 Ом).
4. Щупы замыкают между собой (притрагиваются ими друг к другу).
5. Если появилось значение из диапазона 0,3—0,7 Ом, прибор работает нормально.
6. Проверить обоими щупами жилы кабеля. При этом сами щупы не должны соприкасаться друг с другом.
7. На табло цифрового прибора высветится значение. Стрелка аналогового устройства переместиться по шкале. Как правило, сопротивление кабелей, используемых в домашних условиях, находится в диапазоне 0,7—1,5 Ом.
8. Если в процессе измерений нет результатов, но вы точно уверены, что прибор исправен, нужно переместить переключатель в более широкий диапазон 0—2000 Ом.
9. Процесс продолжается до тех пор, пока не найден нужный диапазон. Если сопротивление проводника слишком высокое — он поврежден.

Поиск места повреждения — отдельная тема. Проводка, проложенная в стенах, тестируются с помощью специального прибора. Предварительно рекомендуем сократить круг поиска, прозвонив распаячные коробки комнат.

Это важно

Несколько правил, которых нужно придерживаться при поиске сопротивлений кабелей:

• Мультиметр нужно проверять на работоспособность перед тем, как измерить сопротивление каждого из кабелей. Неизвестно, выйдет ли из строя прибор после очередного теста. Хотя они достаточно долговечны. Некоторые используют изделия, купленные при СССР.
• Перед работой просчитайте, какое сопротивление должны иметь кабели. Как это сделать, описано ниже.
• В ходе работы держитесь только за неметаллические участки щупа. Прикосновение к жалам может исказить результаты. Тот, кто измерял небольшие детали, знает, что можно придерживать их только одной рукой — тогда искажения не будет.
• На измеряемой поверхности не должно быть грязи, влаги, посторонних веществ. Лучше немного зачистить кабель перед работой.

Каким должен быть показатель?

Самый простой метод определения — внимательно прочесть маркировку проводника. На современных изделиях есть вся необходимая информация о том, какое сопротивление создается жилами, для какого тока они предназначены.

Иногда приходится проводить тестирование старых кабелей, на которых надписи либо отсутствовали вовсе, либо стерлись. Узнать, каким должно быть сопротивление кабеля можно, посчитав его. Расчет сопротивления выполняется по формуле:

где R — искомая величина, ρ — удельное сопротивление материала (измеряется в Ом•мм 2 /м, табличное значение), l — длина провода, S — площадь проводника.

Обратите внимание, что удельное сопротивление всегда указывается в Ом•мм 2 /м. Поэтому длина провода берется в метрах, что позволяет узнать удельное сопротивление всего отрезка, а площадь сечения, подставляемая в формулу, обязательно переводится в мм 2 .

Результаты расчёта могут немного отличаться от реальных значений, так как конкретное удельное сопротивление зависит от металла. Если в нем есть какие-либо примеси, проводник может иметь более высокий или более низкий показатель. Также мультиметр может немного ошибаться. Поэтому, если показания прибора и полученные расчеты расходятся на несколько процентов — не страшно.

Какой прибор измеряет сопротивление в электрической цепи, устройство омметра

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:

1. источник энергии, например, батарейку или аккумулятор;

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 большой ассортимент комбинированных приборов, 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 контуров заземлений зданий 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 сопротивление петли фаза-ноль 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.

Ранее ЭлектроВести писали, что производитель электромобилей NIO представил уже второй кроссовер в своей линейке — меньше и более доступный. Цены на ES6 стартуют с $52 тыс. У него впечатляющая электронная начинка и запас хода до 500 км.

По материалам: electrik.info.

Для измерения величин сопротивления применяют омметры.

Омметр – это прибор для измерения сопротивлений постоянным током. В основе его работы лежит способ измерения сопротивлений с помощью вольтметра и амперметра.

Основан на том, что при постоянном напряжении сила тока в электрической цепи зависит от сопротивления. Эта зависимость позволяет по величине тока в цепи оценивать ее сопротивление. Стрелка омметра показывает на шкале величину сопротивления присоединенного к зажимам прибора. Шкала измерительного прибора градуируется в омах.

Различают две схемы омметров:

с последовательным включением измеряемого резистора RXотносительно измерительного прибора и параллельным.

Приборы состоят из источника питания Е, стрелочного прибора (обычно микроамперметр), добавочного резистора RД и переменного калибровочного резистора RК и ключа К.

Схемы отличаются включением стрелочного прибора: в одной схеме он включен последовательно, а в другой параллельно измеряемому резистору RХ.

Схема с последовательным включением применяется для измерения больших сопротивлений (рисунок 7), а с параллельным (рисунок 8) – малых.

В качестве источника тока (питания) используются сухие гальванические элементы (батареи), которые с течением времени разряжаются, поэтому перед каждым измерением омметр (прибор) необходимо калибровать.

Омметр с последовательным включением калибруют следующим образом: замыкают переключатель К и регулируяRК (сопротивление калибровочного резистора), устанавливают стрелку прибора на отметку «0».

При подключении измеряемого резистора RX к зажимам прибора в цепи протекает ток

(Ri – сопротивление источника питания Е).

Значение тока, а значит, и угол отклонения стрелки прибора зависят от RХ.

Чем больше RХ, тем меньше ток, и меньше угол отклонения стрелки. Такой омметр имеет обратную шкалу и нелинейную, так как зависимость тока, протекающего через стрелочный прибор от измеряемого сопротивления RХ будет нелинейна.

Рисунок 2 – Схема омметра с последовательным включением RХ

Схема омметра с параллельным включением измеряемого сопротивления. Определение омметра, устройство, принцип калибровки и измерения сопротивлений.

Омметр – это прибор для измерения сопротивлений постоянным током. В основе его работы лежит способ измерения сопротивлений с помощью вольтметра и амперметра.

Основан на том, что при постоянном напряжении сила тока в электрической цепи зависит от сопротивления. Эта зависимость позволяет по величине тока в цепи оценивать ее сопротивление. Стрелка омметра показывает на шкале величину сопротивления присоединенного к зажимам прибора. Шкала измерительного прибора градуируется в омах.

Омметр с параллельным включением измеряемого резистора RХ калибруется при разомкнутом переключателе К, при этом весь ток протекает через измерительный прибор и угол отклонения стрелки оказывается максимальным. Регулируя RК, устанавливают стрелку прибора на отметку «¥».

Главная » Библиотека » Статьи »

Сопротивление изоляции — характеристика, влияющая на степень безопасности эксплуатации электроустановок.

Сопротивление изоляции является важной характеристикой состояния изоляции электрооборудования. Поэтому измерение сопротивления производится при всех проверках состояния изоляции.

Для установления соответствия Rиз. нормальным значениям, а также для своевременного выявления и устранения повреждений электроустановки проводят приемосдаточные испытания (по нормам ПУЭ) и испытания в процессе эксплуатации. Помимо соответствия Rиз. нормам, установленным Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей, критерием состояния изоляции служит сравнение измеренных значений с данными, полученными при предыдущих испытаниях или при вводе в эксплуатацию. Резкое снижение Rиз. по отношению к предыдущим измерениям на (30—40%) свидетельствует о неблагополучном состоянии изоляции.

Снижение сопротивления изоляции ниже установленных норм может привести к пожару и получению электрических травм!

От состояния электроизоляции напрямую зависят потери электрического тока, связанные с возможностью его утечки из электросистемы через участки с некачественной изоляцией, ее безопасность для человека и возможность длительной безаварийной работы. Для того чтобы подобных проблем не возникало, необходимо точно придерживаться правил проектирования и эксплуатации электросетей.

Измерение сопротивления изоляции с использованием специальных методов и оборудования должно регулярно проводиться на всех электрических линиях и сетях, только так можно заранее выявить степень изношенности изоляции и ее изолирующие качества.

Основные показатели сопротивления изоляции:

• Сопротивление изоляции постоянному току Rиз. Наличие грубых внутренних и внешних дефектов (повреждение, увлажнение, поверхностное загрязнение) снижает сопротивление изоляции. Определение Rиз (Ом) производится методом измерения тока утечки, проходящего через изоляцию, при приложении к ней выпрямленного напряжения.
• Коэффициент абсорбции. Лучше всего определяет увлажнение изоляции. Коэффициент абсорбции — это отношение измеренного сопротивления изоляции через 60 секунд после приложения напряжения мегаомметра (R60) к измеренному сопротивлению изоляции через 15 секунд (R15). Если изоляция сухая, то коэффициент абсорбции начительно превышает единицу, в то время как у влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к единице. Значение коэффициента абсорбции должно отличаться (в сторону уменьшения) от заводских данных не более, чем на 20%, а его значение должно быть не ниже 1.3 при температуре 10–30оС. При невыполнении этих условий изделие подлежит сушке.
• Коэффициент поляризации. Указывает способность заряженных частиц и диполей в диэлектрике перемещаться под действием электрического поля, что определяет степень старения изоляции. Коэффициент поляризации также должен значительно превышать единицу. Коэффициент поляризации — это отношение измеренного сопротивления изоляции через 600 секунд после приложения напряжения мегаомметра R600 к измеренному сопротивлению изоляции через 60 секунд (R60).

Прибор, предназначенный для измерения сопротивления изоляции, называется мегаомметром.

Современной промышленностью изготавливается целый ряд приборов для измерения сопротивления изоляции (мегаомметры):

1151 IN — Измеритель сопротивления изоляции

1152 MF — Измеритель сопротивления изоляции

1800 IN — Измеритель сопротивления изоляции

1801 IN — Измеритель сопротивления изоляции

1832 IN — Измеритель сопротивления изоляции

1851 IN — Измеритель сопротивления изоляции

2732 IN — Измеритель сопротивления изоляции

2751 IN — Измеритель сопротивления изоляции

2801 IN — Измеритель сопротивления изоляции

2803 IN — Измеритель сопротивления изоляции

2804 IN — Измеритель сопротивления изоляции

4101 IN — Измеритель сопротивления изоляции

4102 MF — Измеритель сопротивления изоляции

4103 IN — Измеритель сопротивления изоляции

4104 IN — Измеритель сопротивления изоляции

4153 IN — Измеритель сопротивления изоляции

6200 IN — Измеритель сопротивления изоляции

6201 IN — Измеритель сопротивления изоляции

6210 IN — Измеритель сопротивления изоляции

6211 IN — Измеритель сопротивления изоляции

6212 IN — Измеритель сопротивления изоляции

APPA 605 — Мегомметр

APPA 607 — Мегомметр

CA 6523 — Измеритель сопротивления изоляции

CA 6525 — Измеритель сопротивления изоляции

CA 6543 — Измеритель сопротивления изоляции

CA 6545 — Измеритель сопротивления изоляции

CA 6547 — Измеритель сопротивления изоляции

CA 6549 — Измеритель сопротивления изоляции

DM1008S — Измеритель сопротивления изоляции

DM1528S — Измеритель сопротивления изоляции

Fluke 1503 — Измеритель изоляции

Fluke 1507 — Измеритель изоляции

Fluke 1550B — Мегаомметр

Fluke 1577 — Измеритель изоляции

Fluke 1587 — Измеритель изоляции

M261 — Измеритель изоляции — приставка к токовым клещам серии M266

MG1000 — Измеритель сопротивления изоляции

MG500 — Измеритель сопротивления изоляции

MI 2077 — Измеритель сопротивления изоляции

MI 2094 — Комплексная высоковольтная испытательная установка

MI 3103 — Мегаомметр

MI 3121 — Измеритель сопротивления изоляции и целостности электрических цепей

MI 3121H 2,5кВ — Измеритель сопротивления изоляции и целостности электрических цепей

MI 3200 — Многофункциональный измеритель сопротивления изоляции

MI 3201 — Многофункциональный измеритель параметров изоляции

MI 3202 — Измеритель параметров изоляции

MIC-1000 — Измеритель сопротивления, увлажнённости и степени старения электроизоляции

MIC-2 — Измеритель сопротивления электроизоляции

MIC-2500 — Измеритель сопротивления, увлажнённости и степени старения электроизоляции

MIC-3 — Измеритель сопротивления электроизоляции, проводников присоединения к земле и выравнивания потенциалов

MIC-5000 — Измеритель сопротивления, увлажненности и степени старения электроизоляции

MS5201 — Измеритель изоляции

АМ-2002 — Мегаомметр

АМ-2004 — Мегаомметр

АМ-2015 — Высоковольтный тестер изоляции

АМ-2082 — Измеритель сопротивления изоляции

АМ-2125 — Тестер сопротивления изоляции высоковольтный

АМ-3083 — Импульсный тестер обмоток

Е6-24 — Мегаоммметр

ЦС0202-1 — Мегаомметр

ЦС0202-2 — Мегаомметр

ЭС0202/1Г — Мегаомметр

ЭС0202/2Г — Мегаомметр

ЭС0210/1 — Мегаомметр

ЭС0210/1Г — Мегаомметр

ЭС0210/2 — Мегаомметр

ЭС0210/2Г — Мегаомметр

ЭС0210/3 — Мегаомметр

ЭС0210/3Г — Мегаомметр

Измерение сопротивления изоляции кабеля: видео, фото, схема

Изоляция – это защита оборудования от прохождения электрического тока через него. При работе электрических установок их изолированность и конструкция подвергается воздействию окружающей среды, старению и износу в результате нагрева. Все это негативно отображается на работоспособности оборудования, поэтому важно время от времени проводить измерение сопротивления изоляции кабеля. Методику проведения замеров мы предоставили ниже.

Какие приборы используют?

Прежде чем приступать к работе, нужно замерить температуру воздуха окружающей среды. Для чего это необходимо? Если кабельная линия во время отрицательной температуры будет иметь частицы воды, то они превращаются под действием мороза во льдинки, а лед – это диэлектрик, который не имеет проводимости. Поэтому когда сопротивление будет измеряться при отрицательной температуре, то эти льдинки обнаружены не будут.

Затем для того чтобы осуществит замер изолирующего слоя проводки (ее сопротивление), необходимо обладать специальными приборами и средствами для диагностики. Измерить сопротивление можно специальным прибором, который называется мегаомметром (на фото ниже).

Мегаомметром можно замерить сопротивление на напряжение 2500 В (изоляция низковольтных и высоковольтных линий). Измерение происходит на напряжение 500–2500 В контрольных силовых линий (цепи управления, цепи питания, короткозамыкатели и т. д.).

Такие приборы должны каждый год проходить государственную поверку, в результате которой ставится штамп, где указывается серийный номер и дата, когда необходимо пройти следующую поверку. Каждый кабель имеет свои нормы, ГОСТ и ПУЭ, согласно которым проводятся проверки и испытания проводов.

Методика проведения испытаний

Прежде чем осуществить измерение сопротивления изоляции проводов и кабелей следует выполнить следующие действия:

1. Проверить состояние прибора. Для этого следует проверить направление стрелки при разомкнутых (стрелка показывает на бесконечность) и сомкнутых (показывает на ноль) проводах.
2. Проверить отсутствие питания. Провод не должен быть под напряжением.
3. Заземлить кабель, который будут испытывать.

Измерение отличается в зависимости от классификации силовых линий, но эти отличия незначительные. Например, контрольный кабель имеет свою отличительную особенность: для того, чтобы измерить сопротивление, провод не нужно отсоединять от схемы.

Изоляция приборов проверяется с помощью специальных устройств, к которым во время испытаний прикасаться запрещено. Показания следует снимать только тогда, когда стрелка прибора примет устойчивое положение. Измерение осуществляется в течение одной минуты. С электронными приборами дела обстоят быстрее и результат выводится сразу на экран. Все данные следует записать в блокнот.

После того как все данные были получены, необходимо составить акт и протокол испытания. В первую очередь следует сравнить полученные значения с существующими нормами и требованиями. Затем сделать вывод: пригоден ли кабель для дальнейшей эксплуатации. И только после этого составить протокол измерения сопротивления изоляции кабеля. Образец протокола предоставлен на фото ниже:

Более подробно о том, как пользоваться мегаомметром, вы можете узнать из нашей статьи!

Как часто проводят замеры?

В организациях небольших размеров сопротивление измеряют с периодичностью один раз в три года (согласно ГОСТу и ПТЭЭП). Изоляция электропроводки фиксируется в протоколе, в котором помимо замеров указывается и проверка исправности УЗО.

Измерение сопротивления изоляции на объектах с повышенной опасностью должны проводиться каждый год. Это такие помещения, где присутствует повышенная влажность или высокая температура. На промышленных предприятиях такой замер позволит предотвратить или избежать остановки оборудования. После того как был осуществлен осмотр оборудования составляется специальный отчет, в котором указывается полностью состояние электроустановок.

Измерение следует проводить согласно установленным срокам. Ведь благодаря этому можно заранее избежать различных аварийных ситуаций, которые могут иметь серьезные последствия. Также несвоевременная проверка несет за собой штрафы, которые накладывают соответствующие органы.

Ниже представлена схема периодичности проверок в зависимости от классификации и категории помещения:

Кто проводит проверку и зачем это нужно?

Для того чтобы измерить сопротивление необходимо иметь специальное разрешение и доступ. Исходя из этого, кабель могут испытывать только специальные компании и организации, которые имеют квалифицированных сотрудников. Они должны пройти соответствующее обучение и получить требуемый разряд по электробезопасности.

Проводить замер необходимо для того, чтобы заранее выявить повреждения в оборудовании. Ведь изоляция играет значительную роль в безопасности работы с электрооборудованием. Если кабель или провод поврежден, то значит электроустановка становится опасной при работе. Ведь провод или кабель могут загореться и стать причиной пожара. Если заранее проверить кабель на исправность изолирующего слоя, это предотвратит от таких неприятностей, как:

• преждевременный выход из строя оборудования;
• короткое замыкание проводки;
• поражение током работника;
• аварийные ситуации различного характера.

Именно поэтому очень важно проводить измерение сопротивления изоляции кабеля. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Теперь вы знаете, как измерить сопротивление изоляции проводов и кабелей. Надеемся, предоставленная инструкция была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

Измерение напряжения, силы тока и сопротивления » Страница 3 » 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).

Измерение сопротивления.

Для измерения сопротивления омметр (или мультиметр, в режиме измерения сопротивлений) пропускает через измеряемое сопротивление ток. Сопротивление определяется соответственно Закону Ома R = U/I. Если поддерживать постоянной величину напряжения, приложенного к цепи, сопротивление которой нужно измерить, то ток в цепи будет в обратной зависимости от сопротивления. Именно поэтому шкалы стрелочных омметров максимальное сопротивление показывают при минимальном отклонении стрелки, а при минимальном сопротивлении стрелка максимально отклоняется.

Цифровые приборы сопротивление определяют по напряжению на цепи, сопротивление которой нужно измерить, придерживая ток в цепи стабильным. В этом случае, напряжение будет в прямой зависимости от измеряемого сопротивления, а показания прибора будут в прямой зависимости от измеряемого сопротивления.

Как бы не была построена схема измерительного прибора, сопротивление он всегда измеряет пропуская через объект измерения ток. А это значит, что схема, в которой нужно измерить сопротивление должна быть полностью обесточена, выключена. В противном случае, токи, имеющиеся в схеме будут взаимодействовать с током, пропускаемым омметром через измеряемое сопротивление, и результат измерения будет ошибочным.

Более того, эти токи могут вывести прибор из строя. Поэтому, всегда отключайте цепь от источника питания, перед тем как начнете измерять в ней сопротивление.

И еще один важный момент, — измеряя сопротивление какой-то детали или части схемы, необходимо эту деталь отключить от схемы, чтобы на показания прибора не оказывали влияния другие детали схемы, обладающие собственными сопротивлениями.

Например, если вы захотите измерить сопротивление резистора, установленного на плате, необходимо хотя бы один из его выводов выпаять из платы. Иначе омметр покажет не сопротивление этого резистора, а результирующее сопротивление всей схемы имеющейся между точками подключения выводов этого резистора.

Измерение сопротивления изоляции: полное руководство

Для безопасной работы все электрические установки и оборудование должны иметь сопротивление изоляции, соответствующее определенным характеристикам. Независимо от того, идет ли речь о соединительных кабелях, оборудовании секционирования и защиты, трансформаторах, электродвигателях и генераторах – электрические проводники изолируются с помощью материалов с высоким электрическим сопротивлением, которые позволяют ограничить, насколько это возможно, электрический ток за пределами проводников.

Из-за воздействий на оборудование качество этих изоляционных материалов меняется со временем. Подобные изменения снижают электрическое сопротивление изоляционных материалов, что увеличивает ток утечки, который, в свою очередь, приводит к серьезным последствиям, как с точки зрения безопасности (для людей и имущества), так и с точки зрения затрат на остановки производства.

Регулярная проверка изоляции, проводимая на установках и оборудовании в дополнение к измерениям, выполняемым на новом и восстановленном оборудовании во время ввода в эксплуатацию, помогает избегать подобных инцидентов за счет профилактического обслуживания. Данные испытания дают возможность обнаружить старение и преждевременное ухудшение изоляционных свойств прежде, чем они достигнут уровня, способного привести к описанным выше инцидентам.

Проверка: испытание или измерение?

На первом этапе полезно прояснить разницу между двумя типами проверки, которые часто путают – испытание электрической прочности изоляции и измерение сопротивления изоляции.

Испытание электрической прочности, также называемое «испытание на пробой», позволяет определить способность изоляции выдерживать выброс напряжения средней длительности без возникновения искрового пробоя. Фактически такой выброс напряжения может быть вызван молнией или индукцией в результате неисправности линии электропередачи. Основной целью этого теста является обеспечение соответствия строительным нормам и правилам, касающимся путей утечки и зазоров. Этот тест часто выполняется с использованием напряжения переменного тока, но также при испытаниях применяется и напряжение постоянного тока. Подобный тип измерений требует использования установок для испытания кабелей повышенным напряжением. Результатом является значение напряжения, обычно выраженное в киловольтах (кВ). Испытания электрической прочности в случае неисправности могут быть разрушительными, в зависимости от уровней тестирования и энергетических возможностей инструмента. Поэтому этот метод используется для типового тестирования на новом или восстановленном оборудовании.

При нормальных условиях испытаний измерение сопротивления изоляции является неразрушающим тестированием. Этот замер выполняется с использованием напряжения постоянного тока меньшей величины, чем при испытании электрической прочности, и дает результат, выраженный в кОм, МОм, ГОм или ТОм. Значение сопротивления указывает на качество изоляции между двумя проводниками. Поскольку данное испытание является неразрушающим, его особенно удобно использовать для контроле старения изоляции работающего электрического оборудования или установок. Для данного измерения используется тестер изоляции, также называемый мегомметром (доступны мегомметры с диапазоном до 999 ГОм).

Типовые причины неисправности изоляция

Поскольку измерение сопротивления изоляции с помощью мегомметра является частью более широкой политики профилактического обслуживания, важно понимать, по каким причинам возможно ухудшение характеристик изоляции. Только это позволит предпринять правильные шаги для их устранения.

Можно разделить причины неисправности изоляции на пять групп. Однако необходимо иметь в виду, что в случае отсутствия каких-либо корректирующих мер, различные причины будут накладываться друг на друга, приводя к пробою изоляции и повреждению оборудования.

1. Электрические нагрузки

В основном электрические нагрузки связаны с отклонением рабочего напряжения от номинального значения, причем влияние на изоляцию оказывают как перенапряжения, так и понижение напряжения.

2. Механические нагрузки

Частые последовательные запуски и выключения оборудования способны вызвать механические нагрузки. Кроме того, сюда входят проблемы с балансировкой вращающихся машин и любые прямые нагрузки на кабели и установки в целом.

3. Химические воздействия

Присутствие химических веществ, масел, агрессивных испарений и пыли в целом отрицательно влияет на характеристики изоляционных материалов.

4. Напряжения, связанные с колебаниями температуры:

В сочетании с механическими напряжениями, вызванными последовательными запусками и остановками оборудования, также на свойства изоляционных материалов влияют напряжения, возникающие при расширении и сжатии. Работа при экстремальных температурах также приводит к старению материалов.

5. Загрязнение окружающей среды

Плесень и посторонние частицы в теплой, влажной среде также способствуют ухудшению изоляционных свойств установок и оборудования.

В приведенной ниже таблице показана относительная частота различных причин отказа электродвигателя.

Внешние загрязнения:

 

В дополнение к внезапным повреждениям изоляции из-за таких чрезвычайных происшествий, как, например, наводнения, факторы, снижающие эффективность изоляции работающей установки объединяются, иногда усиливая друг друга. В конечном итоге в долгосрочной перспективе без постоянного мониторинга это приведет к возникновению ситуаций, которые станут критическими с точки зрения безопасности людей и нормальной эксплуатации. Таким образом, регулярное тестирование изоляции установок или электрических машин является полезным способом контроля состояния изоляции, позволяющим предпринимать необходимые действия еще до того, как возникло повреждение.

Принцип измерения сопротивления изоляции и влияющие на него факторы

Измерение сопротивления изоляции базируется на законе Ома. Подав известное напряжение постоянного тока с уровнем ниже, чем напряжение испытания электрической прочности, а затем измерив значение тока, очень просто замерить значение сопротивления. В принципе, значение сопротивления изоляции очень велико, но не бесконечно, поэтому измеряя малый протекающий ток, мегомметр указывает значение сопротивления изоляции в кОм, МОм, ГОм и даже в ТОм (на некоторых моделях). Это сопротивление характеризует качество изоляции между двумя проводниками и способно указать на риск возникновения тока утечки.

На значение сопротивления изоляции и, следовательно, на значение тока, протекающего, когда к тестируемой цепи приложено напряжение постоянного тока, влияет ряд факторов. К таким факторам относятся, например, температура или влажность, которые способны существенно повлиять на результаты измерений. Для начала давайте проанализируем характер токов, протекающих во время измерения изоляции, используя гипотезу о том, что эти факторы не влияют на проводимое измерение.

Общий ток, протекающий в изоляционном материале, представляет собой сумму трех компонентов:

• Емкость. Для зарядки емкости тестируемой изоляции необходим ток зарядки емкости. Это переходный ток, который начинается с относительно высокого значения и падает экспоненциально к значению, близкому к нулю, когда тестируемая цепь электрически заряжается. Через несколько секунд или десятых долей секунды этот ток становится незначительным по сравнению с измеряемым током.
• Поглощение. Ток поглощения, соответствующий дополнительной энергии, которая необходима для переориентации молекул изоляционного материала под воздействием прикладываемого электрического поля. Этот ток падает намного медленнее, чем ток зарядки емкости; иногда необходимо несколько минут, чтобы достичь значения, близкого к нулю.
• Ток утечки или ток проводимости. Этот ток характеризует качество изоляции и не изменяется со временем.

На приведенном ниже графике эти три тока показаны в зависимости от времени. Шкала времени является условной и может различаться в зависимости от тестируемой изоляции.

Для обеспечения надлежащих результатов тестирования очень больших электродвигателей или очень длинных кабелей сведение к минимуму емкостных токов и токов поглощения может занимать от 30 до 40 минут.

Когда в цепь подается постоянное напряжение, суммарный ток, протекающий в тестируемом изоляторе, изменяется в зависимости от времени. Это предполагает значительное изменение сопротивления изоляции.

Перед подробным рассмотрением различных методов измерения было бы полезно снова взглянуть на факторы, которые влияют на измерение сопротивления изоляции.

Влияние температуры

Температура вызывает квазиэкспоненциальное изменение значения сопротивления изоляции. В контексте программы профилактического технического обслуживания измерения должны выполняться в одинаковых температурных условиях или, если это невозможно, должны корректироваться относительно эталонной температуры. Например, увеличение температуры на 10°C уменьшает сопротивление изоляции ориентировочно наполовину, в то время как уменьшение температуры на 10°C удваивает значение сопротивления изоляции.

Уровень влажности влияет на изоляцию в соответствии со степенью загрязнения ее поверхности. Никогда не следует измерять сопротивление изоляции, если температура ниже точки росы.

Коррекция сопротивления изоляции в зависимости от температуры (источник IEEE-43-2000)

 

Методы тестирования и интерпретация результатов

Кратковременное или точечное измерение

Это наиболее простой метод. Он подразумевает подачу испытательного напряжения на короткое время (30 или 60 секунд) и фиксацию значения сопротивления изоляции на этот момент. Как уже указывалось выше, на такое прямое измерение сопротивления изоляции значительное влияние оказывает температура и влажность, поэтому измерение следует стандартизировать при контрольной температуре и для сравнения с предыдущими измерениями следует фиксировать уровень влажности. С помощью данного метода можно проанализировать качество изоляции, сравнивая текущее измеренное значение с результатами нескольких предыдущих тестов. Со временем это позволит получить более достоверную информацию о характеристиках изоляции тестируемой установки или оборудования по сравнению с одиночным испытанием.

Если условия измерения остаются идентичными (то же самое испытательное напряжение, то же время измерения и т.д.), то при периодических измерениях путем мониторинга и интерпретации любых изменений можно получить четкую оценку состояния изоляции. После записи абсолютного значения, необходимо проанализировать изменение во времени. Таким образом, измерение, показывающее относительно низкое значение изоляции, которое, тем не менее, стабильно во времени, теоретически должно доставлять меньше беспокойства, чем значительное снижение сопротивления изоляции со временем, даже если сопротивление изоляция выше, чем рекомендованное минимальное значение. В общем, любое внезапное падение сопротивления изоляции свидетельствует о проблеме, требующей изучения.

На приведенном ниже графике показан пример показаний сопротивления изоляции для электродвигателя.

В точке A сопротивление изоляции уменьшается из-за старения и накопления пыли.

Резкое падение в точке B указывает на повреждение изоляции.

В точке C неисправность была устранена (обмотка электродвигателя перемотана), поэтому вернулось более высокое значение сопротивления изоляции, остающееся стабильным во времени, что указывает на ее хорошее состояние.

Методы тестирования, основанные на влиянии времени приложения испытательного напряжения (PI и DAR)

Эти методы включают последовательное измерение значений сопротивления изоляции в указанное время. Их преимуществом является неподверженность особому влиянию температуры, поэтому их можно применять без коррекции результатов, если только испытательное оборудование не подвергается во время теста значительным колебаниям температуры.

Данные методы идеально подходят для профилактического обслуживания вращающихся машин и для мониторинга изоляции.

Если изоляционный материал находится в хорошем состоянии, ток утечки или ток проводимости будет низким, а на начальный замер сильно влияют токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. При приложении испытательного напряжения со временем измеренное значение сопротивления изоляции повышается, так как уменьшаются эти токи помех. Необходимое для измерения изоляции в хорошем состоянии время стабилизации зависит от типа изоляционного материала.

Если изоляционный материал находится в плохом состоянии (поврежден, грязный и влажный), ток утечки будет постоянным и очень высоким, часто превышающим токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. В таких случаях измерение сопротивления изоляции очень быстро становится постоянным и стабилизируется на высоком значении напряжения.

Изучение изменения значения сопротивления изоляции в зависимости от времени приложения испытательного напряжения дает возможность оценить качество изоляции. Этот метод позволяет сделать выводы, даже если не ведется журнал измерения изоляции. Тем не менее, рекомендуется записывать результаты периодических измерений, проводимых в контексте программы профилактического обслуживания.

Показатель поляризации (PI)

При использовании этого метода два показания снимаются через 1 минуту и 10 минут, соответственно. Отношение (без размерностей) 10-минутного значения сопротивления изоляции к 1-минутному значению называется показателем поляризации (PI). Этот показатель можно использовать для оценки качества изоляции.

Метод измерения с использованием показателя поляризации идеально подходит для тестирования цепей с твердой изоляцией. Данный метод не рекомендуется использовать на таком оборудовании, как масляные трансформаторы, поскольку он дает низкие результаты, даже если изоляция находится в хорошем состоянии.

Рекомендация IEEE 43-2000 «Рекомендуемые методы тестирования сопротивления изоляции вращающихся машин» определяет минимальное значение показателя поляризации (PI) для вращающихся машин переменного и постоянного тока в температурных классах B, F и H равным 2.0. В общем случае значение PI, превышающее 4, является признаком превосходной изоляции, а значение ниже 2 указывает на потенциальную проблему.

PI = R (10-минутное измерение изоляции) / R (1-минутное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Значение PI (нормы)	Состояние изоляции
<2	Проблемное
От 2 до 4	Хорошее
> 4	Отличное

Коэффициент диэлектрической абсорбции (DAR)

Для установок или оборудования, содержащих изоляционные материалы, в которых ток поглощения уменьшается быстро, для оценки состояния изоляции, возможно, будет достаточно провести измерение через 30 секунд и 60 секунд. Коэффициент DAR определяется следующим образом:

DAR = R (60-секундное измерение изоляции) / R (30-секундное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Значение DAR (нормы)	Состояние изоляции
<1,25	Неудовлетворительное
<1,6	Нормальное
>1,6	Отличное

 

Метод, основанный на влиянии изменения испытательного напряжения (тестирование с помощью ступенчатого напряжения)

Наличие загрязнений (пыль, грязь и т.п.) или влаги на поверхности изоляции обычно четко выявляется с помощью зависящего от времени измерения сопротивления (PI, DAR и т.д.). Однако этот тип тестирования, проводимый с использованием низкого напряжение относительно диэлектрического напряжения испытываемого изолирующего материала, может иногда пропускать признаки старения изоляции или механические повреждения. Значительное же увеличение прикладываемого испытательного напряжения может, со своей стороны, вызвать повреждение в этих слабых точках, что приведет к существенному уменьшению измеренного значения сопротивления изоляции.

Для обеспечения эффективности соотношение между шагами изменения напряжения должно быть 1 к 5, и каждый шаг должен быть одинаковым по времени (обычно от 1 до 10 минут), оставаясь при этом ниже классического напряжения испытания электрической прочности (2Un + 1000 В). Полученные с помощью данного метода результаты полностью независимы от типа изоляции и температуры, потому что он основан не на внутреннем значении измеряемого изолятора, а на эффективном сокращении значения, получаемого по истечении одного и того же времени для двух разных испытательных напряжений.

Снижение значения сопротивления изоляции на 25% или более между первым и вторым шагами измерения является свидетельством ухудшения изоляции, которое обычно связано с наличием загрязнений.

Метод испытания рассеиванием в диэлектрике (DD)

Тест рассеивания в диэлектрике (DD), также известный как измерение тока повторного поглощения, выполняется путем измерения тока рассеивания в диэлектрике на испытуемом оборудовании.

Поскольку все три составляющие тока (ток зарядки емкости, ток поляризации и ток утечки) присутствуют во время стандартного испытания изоляции, на определение тока поляризации или поглощения может влиять наличие тока утечки. Вместо попытки измерить во время тестирования изоляции ток поляризации при тестировании рассеяния в диэлектрике (DD) измеряется ток деполяризации и ток разряда емкости после тестирования изоляции.

Принцип измерения состоит в следующем. Сначала тестируемое оборудование заряжается в течение времени, достаточного для достижения стабильного состояния (зарядка емкости и поляризация завершена, и единственным протекающим током является ток утечки). Затем оборудование разряжается через резистор внутри мегомметра и при этом измеряется протекающий ток. Этот ток состоит из зарядного тока емкости и тока повторного поглощения, которые в совокупности дают общий ток рассеивания в диэлектрике. Данный ток измеряется по истечении стандартного времени в одну минуту. Электрический ток зависит от общей емкости и конечного испытательного напряжения. Значение DD рассчитывается по формуле:

DD = Ток через 1 минуту / (Испытательное напряжение x Емкость)

Тест DD позволяет идентифицировать избыточные токи разряда, когда поврежден или загрязнен один из слоев многослойной изоляции. При точечных испытаниях или тестах PI и DAR подобный дефект можно упустить. При заданном напряжении и емкости ток разряда будет выше, если поврежден один из слоев изоляции. Постоянная времени этого отдельного слоя больше не будет совпадать с другими слоями, что приведет к более высокому значению тока по сравнению с неповрежденной изоляцией. Однородная изоляция будет иметь значение DD, близкое к нулю, а допустимая многослойная изоляция будет иметь значение DD до 2. В приведенной ниже таблице указано состояние в зависимости от полученного значения DD.

DD (нормы)	Состояние
> 7	Очень плохое
От 4 до 7	Плохое
От 2 до 4	Сомнительное
<2	Нормальное

Внимание: Данный метод измерения зависим от температуры, поэтому каждая попытка тестирования должна выполняться при стандартной температуре или, по крайней мере, температура должна фиксироваться вместе с результатом теста.

Тестирование изоляции с высоким сопротивлением: использование гнезда G на мегомметре

При измерении значений сопротивления изоляции (выше 1 ГОм) на точность измерений могут повлиять токи утечки, протекающие по поверхности изоляционного материала через имеющиеся на ней влагу и загрязнения. Значение сопротивления больше не является высоким, и поэтому пренебрежимо малым по сравнению с сопротивлением оцениваемой изоляции. Для устранения снижающей точность измерения изоляции поверхностной утечки тока на некоторых мегомметрах имеется третье гнездо с обозначением G (Guard). Это гнездо шунтирует измерительную цепь и повторно вводит поверхностный ток в одну из точек тестирования, минуя цепь измерения (смотрите рисунок ниже).

При выборе первой схемы, без использования гнезда G, одновременно измеряется ток утечки i и нежелательный поверхностный ток I1, поэтому сопротивление изоляции измеряется неверно.

Однако при выборе второй схемы измеряется только ток утечки i. Подключение к гнезду G позволяет отвести поверхностный ток I1, поэтому измерение сопротивления изоляции проводится правильно.

 

Гнездо G необходимо соединить с поверхностью, по которой протекают поверхностные токи, и которая не относится к таким изоляторам, как изоляционные материалы кабелей или трансформаторов. Знание возможных путей протекания испытательных токов через тестируемый элемент имеет решающее значение для выбора места соединения с гнездом G.

Нормы испытательного напряжения для кабелей/оборудования

Рабочее напряжение кабеля/оборудования	Нормы испытательного напряжения постоянного тока
От 24 до 50 В	От 50 до 100 В постоянного тока
От 50 до 100 В	От 100 до 250 В постоянного тока
От 100 до 240 В	От 250 до 500 В постоянного тока
От 440 до 550 В	От 500 до 1000 В постоянного тока
2400 В	От 1000 до 2500 В постоянного тока
4100 В	От 1000 до 5000 В постоянного тока
От 5000 до 12 000 В	От 2500 до 5000 В постоянного тока
> 12 000 В	От 5000 до 10 000 В постоянного тока

 

В приведенной выше таблице показаны рекомендованные нормы испытательного напряжения в соответствии с рабочими напряжениями установок и оборудования (значения взяты из руководства IEEE 43-2000).

Кроме того, эти значения задаются для электрических приборов в самых разнообразных местных и международных стандартах (IEC 60204, IEC 60439, IEC 60598 и т.д.).

Во Франции, например, стандарт NFC15-100 предусматривает значения испытательного напряжения и минимального сопротивления изоляции для электроустановок (500 В постоянного тока и 0,5 МОм при номинальном напряжении от 50 до 500 В).

Однако вам настоятельно рекомендуется обратиться к изготовителю кабеля/оборудования, чтобы узнать их собственные рекомендации по требуемому испытательному напряжению.

Безопасность при тестировании изоляции

Перед тестированием

A. Чтобы испытательное напряжение не было приложено к другому оборудованию, имеющему электрическое соединение с тестируемой цепью, испытание должно проводиться на отключенной, не проводящей электрический ток установке.

B. Убедитесь, что цепь разряжена. Ее можно разрядить, замкнув накоротко выводы оборудования и/или замкнув их на землю на определенное время (смотрите время разряда).

C. Если тестируемое оборудование находится в огнеопасной или взрывоопасной среде, необходима специальная защита, поскольку, если изоляция повреждена, при разряде изоляции (до и после испытания), а также во время тестирования могут возникать искры.

D. Из-за наличия напряжения постоянного тока, величина которого может быть достаточно высокой, рекомендуется ограничить доступ другого персонала и надевать средства индивидуальной защиты (например, защитные перчатки), предназначенные для работы на электрооборудовании.

E. Используйте только те соединительные кабели, которые подходят для проводимого испытания; убедитесь, что кабели находятся в хорошем состоянии. В лучшем случае неподходящие кабели приведут к ошибкам измерения, но гораздо важнее, что они могут быть опасными.

После тестирования

К концу испытания изоляция накапливает значительную энергию, которую необходимо сбросить до выполнения любых других операций. Простое правило безопасности заключается в том, чтобы предоставить оборудованию возможность разряжаться в течение времени, в пять раз превышающего время зарядки (время последнего теста). Для разрядки оборудования можно накоротко замкнуть его выводы и/или соединить их с землей. Все изготовленные компанией Chauvin Arnoux мегомметры оборудованы встроенными цепями разрядки, которые автоматически обеспечивают требуемую безопасность.

Часто задаваемые вопросы

 

Результат моих измерений – x МОм. Это нормально?

Какое должно быть сопротивление изоляции — на этот вопрос нет единого ответа. Точный ответ на него могут дать производитель оборудования или соответствующие стандарты. Для низковольтных установок минимальным значением можно считать значение 1 МОм. Для установок или оборудования с более высоким рабочим напряжением можно использовать правило, определяющее минимальное значение 1 МОм на кВ, в то время как рекомендации IEEE, касающиеся вращающихся машин, определяют минимальное сопротивление изоляции (n + 1) МОм, где n – рабочее напряжение в кВ.

Какие измерительные провода следует использовать для подключения мегомметра к тестируемой установке?

Используемые на мегомметрах провода должны иметь спецификации, подходящие для выполняемых измерений с точки зрения используемых напряжений или качества изоляционных материалов. Использование несоответствующих измерительных проводов может привести к ошибкам измерения или даже оказаться опасным.

Какие меры предосторожности следует принимать при измерении высокого сопротивления изоляции?

При измерении высоких значений сопротивления изоляции в дополнение к указанным выше правилам безопасности необходимо соблюдать следующие меры предосторожности.

• Используйте специальное гнездо G (Guard) (описывается в специальном разделе выше).
• Используйте чистые, сухие провода.
• Прокладывайте провода на расстоянии друг от друга и без контакта с любыми объектами или с полом. Это позволит ограничить возможность возникновения токов утечки в самой измерительной линии.
• Не касайтесь проводов и не перемещайте их во время измерения, чтобы избежать возникновения вызывающих помехи емкостных эффектов.
• Для стабилизации измерения выждите необходимое время.

Почему два последовательных измерения не всегда дают одинаковый результат?

Применение высокого напряжения создает электрическое поле, которое поляризует изоляционные материалы. Важно понимать, что для возвращения изоляционных материалов после завершения тестирования в состояние, в котором они находились до испытания, потребуется значительное время. В некоторых случаях на это может потребоваться больше времени, чем указанное выше время разрядки.

Как протестировать изоляцию, если я не могу отключить установку?

Если невозможно отключить питание тестируемой установки или оборудования, мегомметр использовать нельзя. В некоторых случаях можно провести тестирование без снятия напряжения, используя для измерения тока утечки специальные клещи, но этот метод гораздо менее точен.

Как выбрать измеритель сопротивления изоляции (мегомметр)?

При выборе измерителя сопротивления изоляции необходимо задать следующие ключевые вопросы:

• Какое максимальное испытательное напряжение необходимо?
• Какие методы измерения будут использоваться (точечные измерения, PI, DAR, DD, ступенчатое изменение напряжения)?
• Какое максимальное значение сопротивления изоляции будет измеряться?
• Как будет подаваться питание на мегомметр?
• Каковы возможности хранения результатов измерений?

Примеры измерений сопротивления изоляции

Измерение изоляции на электрической установке, электрооборудовании

Измерение изоляции на вращающейся машине (электродвигатель)

Измерение изоляции на электроинструменте

Измерение изоляции на трансформаторе

Измерение сопротивления изоляции трансформатора производят следующим образом:

a. Между высоковольтной обмоткой и низковольтной обмоткой и землей

 

b. Между низковольтной обмоткой и высоковольтной обмоткой и землей

 

c. Между высоковольтной обмоткой и низковольтной обмоткой

 

d. Между высоковольтной обмоткой и землей

 

e. Между низковольтной обмоткой и землей

 

Выбираем приборы

Посмотреть приборы для проверки изоляции высоковольтных кабелей.

 

Измерители сопротивления заземления

От состояния общего контура заземления здания, сооружения или других объектов с действующими электроустановками зависит не только безопасность обслуживающего персонала и проживающих людей в жилых помещениях. Исправное состояние отдельных элементов системы заземления: общего контура, соединительных шин, проводов заземляющих корпуса электрооборудования и других составляющих, обеспечивает стабильную безаварийную работу электроустановок.

Металлические элементы контура заземления, особенно находящиеся под грунтом, подвергаются коррозии, конструкция постепенно разрушается и перестает выполнять свои функции по защите, оборудования и обслуживающего персонала. Поэтому требуется периодический контроль состояния системы заземления. Методика проверки последовательно описана в требованиях ПУЭ (Правила устройства электроустановок) Одним из важнейших параметров системы является сопротивление контура, для его измерения существует отработанная методика и специальные измерительные приборы. Читайте также статью ⇒ Заземление и зануление: назначение, отличие, особенности

Принцип действия заземления

Металлические корпуса оборудования на производственных предприятиях и бытовые приборы в жилых помещениях, по требованиям ПУЭ и других нормативных актов, руководящих документов подлежат заземлению. Эта мера обеспечивает безопасность потребителей электроэнергии, пользователей бытовыми приборами и обслуживающий персонал электрооборудования.

Работает это следующим образом, при возникновении замыкания токопроводящей части фазного провода с элементами корпуса происходит выравнивание потенциалов всех замкнутых элементов. Напряжение между корпусом, фазой и заземляющим контуром становится одинаковым. Следовательно, нет разницы потенциалов между землей и полом в помещении. При прикосновении к корпусу оборудования ток не будет переткать с корпуса через человеческое тело в пол или другое оборудование, таким образом, исключается поражение электрическим током.

Основные требования к сопротивлению контура заземления на различных объектах

Одним из важнейших параметров системы заземления является сопротивление контура, контрольные измерения которого производится не реже чем один раз в год, после окончания монтажных работ. В сетях на промышленных объектах, где нейтрали понижающих трансформаторов, генераторов заземляются на общий контур заземления, в однофазных сетях жилого фонда с любыми источниками питания контуры заземления в любое время года с любым составом грунта должны иметь установленную ПУЭ величину сопротивление.

Напряжение в сети электропитания	220- 127	380-220	660-380
Сопротивление с естественными заземлителями (Ом)	60	30	15
Сопротивление контура с повторными заземлителями (Ом)	8	4	2

Для электрических сетей с линейным напряжением 220 – 380В, это сопротивление в пределах 2-8 Ом, для однофазных сетей жилых домов, офисов, административных зданий допускается до 30 Ом. Точные значения для объектов различного назначения определены в ПУЭ и – (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) ПУЭ в пункте 1.8.39, представлена таблица 1.8.38 и в ПТЭЭМ таблица №36 приложение №3.

Зависимость сопротивления заземления от материалов и грунта

Удельное сопротивление системы заземления в большой степени зависит от состава грунта, наиболее удачными с точки зрения проводимости считаются:

• Глина – 80 Ом/м;
• Чернозем – 80 Ом/м;
• Суглинок – 100 Ом/м.

Песчаные почвы в плане сопротивления не стабильны, влажность сильно расширяет интервал возможных величин 10 – 4000 Ом. Каменистые породы считаются наихудшим вариантом для закладки контура заземления, щебень имеет сопротивление в пределах от 3-5 тысяч Ом/м, цельные гранитные породы до 20000Ом/м.

Состав грунта	Ом/м
Известняк поверхностный	5 050
Гранит	2 000
Базальт	2 000
Песчаник	1 000
Гравий с однородными элементами	800
Влажный песок	800
Гравий с глиной	300
Чернозёмные грунты	200

Смеси глины песком	150
Глина средней твердости	60
Сланцы с глиной	55
Суглинок пластичный	30
Эластичная глина	20
Водоносные слои под грунтом	5

В чистом виде грунт редко встречается, в большинстве случаев это смешанные виды, поэтому для разных вариантов сделаны расчеты и сведены в справочную таблицу.

Необходимые условия для измерения сопротивления заземления

Независимо от того, какие приборы используются в процессе измерения сопротивления, работающий персонал обязан соблюдать меры безопасности. Используются диэлектрические боты, перчатки и инструменты с изолированными ручками. При сборке элементов схемы измерения провода подключаются, в первую очередь к заземленному вспомогательному электроду, потом к измерительному прибору.

Замеры сопротивления проводятся в период их наибольшего значения это летний и зимний сезоны. При грозе, дожде и большой влажности измерения проводить запрещено. На точность измерений влияет расположение измерительных дополнительных заземлителей к элементам конструкции контура и расстояния между ними. Дополнительные электроды должны располагаться не ближе 10м от вертикальных заземлителей контура, металлических труб водопровода, канализации и других коммуникаций. Забиваются электроды в улежавшийся плотный грунт на глубину более 0,5м. В качестве электродов могут быть использованы естественные заземлители не связанные с контуром, на котором производится измерение.

Совет№1 для точности рекомендуется проводить 2-3 измерения, меняя место расположения измерительных штырей, разница в этих измерениях не должна составлять 5%.

Виды приборов для измерения сопротивления заземления

Производители производят большое количество различных моделей приборов для измерения сопротивления заземляющих конструкций. Все приборы можно разделить на несколько видов:

• Стрелочные модели с автономными источниками питания в виде малогабаритного генератора, который вращается вручную;
• Стрелочные с автономными источниками питания на гальванических батареях;
• Цифровые приборы с жидкокристаллическим дисплеем, питанием от батареек и бесконтактными измерительными клещами.

В каждом виде существует большое количество модификаций, которые имеют свои преимущества и недостатки при определенных условиях эксплуатации. Рассмотрим наиболее популярные модели, которые востребованы у потребителей.

Прибор для измерения сопротивления М-416

Эта модель стрелочного прибора одна из самых старых, которая зарекомендовала себя, простотой в использовании, высокой надежностью и достаточной точностью измерений. Конструкция прибора выполнена по методике исполнения стрелочного омметра с несколькими пределами измерений.

Прибор позволяет измерить не только активное сопротивление конструкции контура, но и сопротивление грунта, в котором он установлен.

Технические характеристики

Пределы измерения Ом	Величины сопротивлений дополнительных измерительных штырей Ом
	R1	R2	R3
0,10 – 10,0	0,10 – 10,0	500,0	500,0
0,50 — 50,0	0,50 – 50,0	1000,0	1000,0
2,0 – 200,0	2,0 – 200,0	2500,0	2500,0
10,0 -1000,0	10,0 – 1000,0	5000,0	5000,0

Погрешность при измерении рассчитывается с учетом пределов измерения и сопротивлений измерительных штырей, по формуле:

• 5 + (N/Rx-1) – плюс минус от измеренного значения;
• N – наибольшее значение выбранного предела измерений;
• Rx – измеренное сопротивление контура;
• Питается прибор от батарей 4,5 В;
• Общее напряжение на зажимах прибора в разомкнутом состоянии измерительной цепи 13В;
• Комплекта батарей хватает на 1000 замеров;
• Весит прибор около 3кг, габариты 24,5x14x17см.

Измеритель сопротивления заземления ИС-10

Это современный цифровой прибор на микропроцессоре с жидкокристаллическим дисплеем, куда в цифровом виде выводятся результаты измерений.

Встроенное запоминающее устройство способно фиксировать 40 измеряемых параметров. Корпус выполнен с обрезиненной оболочкой со степенью защиты IP42. Устройство имеет возможность проводить измерения по двух проводной, трех и четырехпроводной схеме.

Бесконтактные клещи позволяют, производить замеры не разрывая цепи на отдельных участках.

Измеритель сопротивления заземления СА 6412

Модель позволяет производить измерения сопротивления заземления бесконтактными клещами, не отключая электроустановку. Общий предел измерения 0.1 – 1200 Ом, по току от 1 мА – 30А. Корпус прибора имеет высокую прочность благодаря композитному материалу «Lexan®», составные элементы клещей выполнены двойным слоем стенок. Внутренний диаметр клещей позволяет обхватывать заземляющие проводники Ø-32мм.

Основные особенности конструкции:

• Не требуется вспомогательных электродов и соединительных проводов;
• При коротком замыкании, когда сопротивление меньше 0.1 Ом срабатывает индикатор;
• Имеются индикаторы помех в измеряемой цепи и при открытии клещей во время замеров;
• Индикатор заряда батарей своевременно укажет на низкий уровень зарядки;
• Прибор обладает функцией самотестирования и удержания измеренных показаний;
• Опция установки пороговых значений обеспечивает удобные условия измерений при темноте.

Технические Параметры	Величин Значений
Частота генератора, на которой измеряется сопротивление	2,400 кГц
Частота измеряемого тока	от 45 до 800 Гц
Ток перегрузки	100 А — постоянно 200 А — < 5 секунд 50 / 60 Гц
Диэлектрическая прочность	2500 В
Батарея питания	9 В (типа «Крона») или Ni/Cd аккумуляторы
Ресурс батареи	До 1500 измерений, приблизительно 8 часов непрерывной работы
Интервал рабочих температур	от -11° до + 54° С
Ø захвата бесконтактных клещей	32 мм
Ширина открытого захвата	35 мм
Степень защиты корпуса	IP 30

Читайте также статью: → «Чем отличается заземление от зануления?».

Измеритель сопротивления заземления–1820 ER

Одна из моделей цифровых приборов с жк дисплеем, пределы измерения 0.01 – 2000Ом, с функцией удержания показаний, питается от батарей.

Особенности технических характеристик

• Тестовый ток в режиме измерения сопротивления составляет 2мА, что позволяет производить работы без отключения электроустановки от источника питания.
• В составе комплектации предусматривается наличие штатных проводов для сборки схемы и измерительных штырей, что значительно повышает точность измерений;
• Прибор позволяет измерять пошаговое напряжение.
• 1820 ER пользуется у потребителей хорошим спросом по причине простоты в использовании, малых габаритах и весе примерно 1кг, относительно не большая цена, доступная для частных лиц и организаций 14500Р.

Измеритель сопротивления заземления SEW 2705 ER

Большим спросом пользуется у профессиональных электриков, и имеет малые габариты и удобен в применении, напоминает обычный мультиметр со стрелочной шкалой.

Основные особенности и технические характеристики

• По двухпроводной схеме измеряет сопротивление заземления до 1000Ом;
• Более точные измерения делаются по трехпроводной схеме;
• Шаговое напряжение измеряется до 30В;
• Тестовый ток в пределах 2мА, что позволяет производить измерения, на работающей электроустановке, без отключения электропитания;
• Шкала стрелочная разработчики сознательно отказались от цифрового варианта с целью повышения точности в данном интервале измерений.
• Индикатор уровня зарядки батарей питания.

Пример различных схем для измерения:

А – измерение пошагового напряжения;

В – Точные измерения в трехпроводном режиме;

С – Грубые измерения в двухпроводном режиме.

Существует много методик и схем для измерения сопротивления заземления:

• Двухпроводная схема;
• Трехпроводная;
• Четырехпроводная;
• Метод пробного электрода;
• Компенсационный способ и другие.

Все эти методы имеют свои преимущества и недостатки в конкретных случаях с соответствующими приборами, эта тема требует детального рассмотрения в отдельной статье.

Совет №2 Измерения рекомендуется делать по той схеме, которые указаны в инструкции по эксплуатации на прибор, эта методика однозначно проверена и протестирована, поэтому измерения будут точнее. На корпусах и крышках некоторых приборов указаны схемы подключения.
Измерения всеми этими приборами осуществляется по классическому принципу, цифровой процессор высчитывает сопротивление по закону Ома R = U\I.

• Не учитываются требования к расстоянию между измерительными штырями и контуром заземления, обычно это 10 м;
• Измеряя сопротивление контура, забывают измерить сопротивление линии с заземленной нейтралью. Это очень важно, особенно когда присутствуют элементы с повышенной коррозией;
• Для точности и надежности. Проведите 2-3 измерения с разными местами установки измерительных штырей, особенно сделайте измерения, где большая вероятность разрушения элементов контура от коррозии.

Читайте также статью: → «Методики проверки заземления в розетке, подробное описание способов».

Часто задаваемые вопросы

1. Вы пишите, что надо делать несколько замеров меняя место положения штырей, а какое измерение принимать за правильное?

Да, разница между ними не должна превышать 5%, можно принять среднеарифметическую величину, но для надежности у электриков принято за истинное значения принимать самую малую величину сопротивления.

2. А почему нельзя провести измерения обычным мультиместром?

Для себя можно, но эти измерения будут с очень большими погрешностями и ни одна контролирующая организация их учитывать не будет. Сопротивление заземления должна проводить Электролаборатория один раз в год с составлением протокола.

Оцените качество статьи:

Основные операции, уход и обслуживание, а также расширенное устранение неисправностей для квалифицированных специалистов

Вы изучили измерения напряжения и тока, но вы обнаружите, что измерения сопротивления разными способами. Сопротивление измеряется при выключенном питании цепи. Омметр пропускает собственный ток через неизвестное сопротивление, а затем измеряет этот ток, чтобы обеспечить считывание значения сопротивления.

Роль батареи

Омметр, несмотря на то, что он считывает сопротивление, по сути остается устройством для измерения тока.Омметр создается из измерителя постоянного тока путем добавления группы резисторов (называемых резисторами умножения ) и внутренней батареи. Батарея обеспечивает ток, который в конечном итоге измеряется измерителем. По этой причине используйте омметр только на обесточенных цепях .

В процессе измерения сопротивления щупы вставляются в гнезда измерителя. Затем провода присоединяются к концам любого сопротивления, которое необходимо измерить. Поскольку ток может протекать в любом направлении через чистое сопротивление, полярность подключения выводов измерителя не требуется.Батарея измерителя пропускает ток через неизвестное сопротивление, внутренние резисторы измерителя и измеритель тока.

Омметр спроектирован так, что он показывает 0 Ом, когда измерительные провода соединены вместе (нулевое внешнее сопротивление). Измеритель показывает бесконечное (I) сопротивление или превышение предельного (OL) сопротивления, когда провода остаются открытыми. Когда между выводами помещается сопротивление, показания увеличиваются в зависимости от того, сколько тока это сопротивление позволяет протекать.

Для экономии заряда батареи никогда не следует оставлять омметр включенным для измерения сопротивления, когда он не используется.Поскольку ток, доступный от измерителя, зависит от состояния заряда батареи, для запуска цифровой мультиметр должен быть настроен на ноль. Для этого может потребоваться не более чем проверка соприкосновения двух щупов друг с другом.

На рис. 8 показано, как измеряются сопротивления.

Примечание:
1000 Ом = 1 кОм
1000000 Ом = 1 МОм

Рисунок 8: Использование цифрового мультиметра для измерения сопротивления

1. Отключить питание цепи.
2. Подключите черный измерительный провод к общему входному разъему.Подключите красный или желтый провод к входному гнезду сопротивления.
3. Выберите настройку сопротивления.
4. Коснитесь наконечниками щупов компонента или участка цепи.
5. Просмотрите показания и запишите единицы измерения, ом, кило или мегом.

Процедуры измерения сопротивления

Для измерения сопротивления выполните следующие действия:

1. Перед началом тестирования технический специалист всегда должен знать, каких результатов следует ожидать, основываясь на технических характеристиках производителя, паспортной табличке, законе Ома и законе Кирхгофа.Слепое тестирование опасно и контрпродуктивно.
2. Выключите питание и убедитесь, что измеряемая цепь «обесточена», используя метод тестирования T3 и процедуры измерения напряжения. Обязательно используйте СИЗ, поскольку мы всегда предполагаем, что цепь находится под напряжением, пока не будет доказано обратное.
3. Удалите или изолируйте проверяемый компонент.
4. Подключите измерительные щупы к соответствующим гнездам для пробников, Common и Ω. Обратите внимание, что используемые гнезда могут быть такими же, как и для измерения вольт.
5. Выберите функцию измерения сопротивления, повернув функциональный переключатель в положение измерения сопротивления.Начните с самого низкого значения.
6. Соедините щупы вместе, чтобы проверить провода, соединения и срок службы батареи. Измеритель должен показывать нулевое или очень маленькое сопротивление тестовых проводов. Когда провода разнесены, на измерителе должен отображаться OL или I, в зависимости от производителя.
7. Подсоедините концы щупов к разрыву в компоненте или участке цепи, для которого вы хотите определить сопротивление. Если вы получили OL (превышение предела), переключитесь на следующую максимальную настройку.
8. Просмотрите показания на дисплее. Обязательно укажите единицу измерения.
9. Выключите глюкометр после завершения тестирования, чтобы продлить срок службы батареи.

Видео: Измерение сопротивления

Как измерить сопротивление | HIOKI E.E. CORPORATION

Хотите узнать об измерении сопротивления? Основные методы измерения сопротивления, меры предосторожности и сопутствующая информация

Обзор

Электрическое сопротивление играет чрезвычайно важную роль в схемах электронных устройств.Такие устройства могут выйти из строя, если сопротивление в их схемах отклоняется от надлежащего уровня. Однако электричества не видно. Для проверки того, имеет ли цепь надлежащее сопротивление, необходим специальный измерительный прибор.

Для измерения сопротивления необходим такой прибор, как тестер, но как это измерение проводится? На этой странице представлено подробное описание того, как тестер или мультиметр можно использовать для измерения сопротивления.

Как измеряется сопротивление?

Сопротивление измеряется с помощью такого инструмента, как аналоговый мультиметр или цифровой мультиметр.Оба типа приборов могут измерять не только сопротивление, но также ток, напряжение и другие параметры, поэтому их можно использовать в различных ситуациях.

Однако измерение сопротивления не предполагает измерения самого сопротивления цепи. Вместо этого сопротивление рассчитывается путем измерения силы тока и напряжения, приложенных к цепи. Когда в измеряемой цепи подается ток, в цепи (сопротивлении) появляется напряжение (точнее, падение напряжения).Сопротивление можно рассчитать, измерив ток и напряжение по закону Ома.

В результате можно определить значение сопротивления цепи, если известны измеренные значения тока и напряжения. Аналоговые мультиметры и цифровые мультиметры используют принцип измерения закона Ома для измерения сопротивления.

Измерение сопротивления аналоговым тестером

При измерении сопротивления аналоговым мультиметром отключите питание измеряемой цепи. Подключите красный измерительный провод к положительной входной клемме со знаком «+», а черный измерительный провод — к входной клемме COM.Переключите прибор в режим Ω и установите кнопку выбора диапазона в соответствии с ожидаемым сопротивлением цепи.

Замкните черный и красный тестовые штифты и установите иглу на 0 Ом с помощью ручки регулировки 0 Ом. Затем поместите красный и черный испытательные штыри в контакт с обоими концами измеряемой цепи и снимите показания счетчика.

Имейте в виду, что подача напряжения на измерительные провода, когда прибор находится в режиме сопротивления, может повредить тестер.Кроме того, если вы не можете выполнить коррекцию 0 Ом, возможно, разрядился аккумулятор аналогового мультиметра. Если вы столкнулись с этой проблемой, проверьте напряжение батареи.

• Цепь измерения сопротивления аналогового измерителя

Всегда выполняйте настройку нуля при измерении сопротивления.
(Механическая и электрическая регулировка нуля)
Ситуации, когда подается напряжение, опасны, поэтому разделение критически важно.

Измерение сопротивления цифровым мультиметром

Обычно сопротивление измеряется цифровым мультиметром так же, как и аналоговым мультиметром, и это очень простой процесс.Единственное отличие состоит в том, что значение указывается в цифровом виде, а не аналоговой стрелкой; в остальном основной метод в основном тот же. Однако цифровые мультиметры поддерживают два метода измерения:

В большинстве случаев при измерении сопротивления цифровым мультиметром вы будете использовать метод измерения с двумя выводами. В этом методе применяется постоянный ток и измеряется значение сопротивления с помощью вольтметра прибора. Этот метод аналогичен методу аналоговых мультиметров. Однако двухконтактное измерение имеет недостаток, заключающийся в получении значений сопротивления, которые включают проводку между прибором и измеряемой цепью.

• Двухконтактный метод измерения

Чтобы свести к минимуму влияние этого дополнительного сопротивления, измерительные провода закорачивают перед измерением, чтобы установить нулевое значение сопротивления. Однако полностью устранить эффекты этот метод не может. Для устранения этого недостатка было создано четырехконтактное измерение. При четырехконтактном измерении используются четыре измерительных провода и отдельные цепи вольтметра и амперметра.

• Четырехконтактный метод измерения

Существуют различные типы сопротивления, в том числе сопротивление проводов, реле и разъемов, а также внутреннее сопротивление батарей, поэтому важно использовать правильный инструмент для измерения рука.Приобретая инструмент, выберите тот, который соответствует вашим целям.

• Кабель с зажимом
  (Кабель с зажимом для 4-контактного измерения)

• Измерители сопротивления

Источники ошибок при измерении сопротивления

Сопротивление проводки измерительных проводов — не единственный фактор, влияющий на сопротивление результаты измерения стоимости. Следующие факторы также играют роль:

• Электродвижущая сила
• Тепловой шум
• Ток утечки
• Диэлектрическое поглощение
• Шум трения
• Внешний шум
• Температура, влажность и ветер

Измерители сопротивления обеспечивают функцию снижения влияние температуры и других факторов, например, путем считывания разницы между датчиком температуры, подключенного к измерителю, и эталонной температурой и соответствующей корректировкой значений сопротивления.Если измеренные значения сопротивления демонстрируют нестабильность, вам необходимо оценить факторы, влияющие на измерения, и предпринять шаги по их устранению.

Rt = Rt0 × {1 + αt0 × (t — t0)}

Rt ： Фактически испытанное сопротивление [Ом]
Rt0 ： Компенсированное сопротивление [Ом]
t0 ： Нормальная температура [° C]
t ： Текущая температура окружающей среды [° C]
αt0 ： Температурный коэффициент при t0

Используя измеритель сопротивления с температурной компенсацией, вы можете автоматически регистрировать значение сопротивления, преобразованное в температуру.

Используйте четырехконтактный измеритель сопротивления для более точного измерения низкого сопротивления.

Аналоговые и цифровые мультиметры используют закон Ома для расчета сопротивления на основе тока и напряжения, а не для измерения самого сопротивления. Оба типа инструментов используются одинаково. Цифровые приборы предоставляют такие функции, как четырехконтактное измерение для большей точности.

На значения сопротивления влияют различные внешние воздействия. Если результаты измерений нестабильны, необходимо определить причину и принять меры для ее устранения.

Сопутствующие товары

FAQs: Руководство по измерению сопротивления

При измерении сопротивления точность — это все. Это руководство — это то, что мы знаем о достижении максимально возможного качества измерений.

---

Индекс

1. Введение в измерение сопротивления
2. Приложения
3. Сопротивление
4. Принципы измерения сопротивления
5. Способы 4-х клеммного подключения
6. Возможные ошибки измерения
7. Выбор подходящего инструмента
8. Примеры применения
9. Полезные формулы и диаграммы
10. Узнать больше

---

1.Введение

Измерение очень больших или очень малых величин всегда затруднено, и измерение сопротивления не является исключением. При значениях выше 1 ГОм и ниже 1 Ом возникают проблемы с измерением.

Cropico — мировой лидер в области измерения низкого сопротивления; мы производим широкий ассортимент омметров низкого сопротивления и принадлежностей, которые подходят для большинства измерительных приложений. В этом справочнике дается обзор методов измерения низкого сопротивления, объясняются распространенные причины ошибок и способы их предотвращения.Мы также включили полезные таблицы с характеристиками проводов и кабелей, температурными коэффициентами и различными формулами, чтобы вы могли сделать наилучший выбор при выборе измерительного прибора и техники измерения. Мы надеемся, что вы найдете это руководство ценным дополнением к вашему набору инструментов.

---

2. Заявки

Производители компонентов
Резисторы, катушки индуктивности и дроссели — все должны убедиться, что их продукция соответствует указанному допуску по сопротивлению, окончанию производственной линии и контролю качества.

Производители переключателей, реле и соединителей
Требуется проверка того, что контактное сопротивление ниже установленных пределов. Это может быть достигнуто в конце тестирования производственной линии, обеспечивая контроль качества.

Производители кабелей
Необходимо измерять сопротивление медных проводов, которые они производят, слишком высокое сопротивление означает, что токонесущая способность кабеля снижается; слишком низкое сопротивление означает, что производитель слишком великодушен к диаметру кабеля, используя больше меди, чем ему нужно, что может быть очень дорогостоящим.

Установка и обслуживание силовых кабелей, распределительных устройств и устройств РПН
Они требуют, чтобы кабельные соединения и контакты переключателя имели минимально возможное сопротивление, что позволяет избежать чрезмерного нагрева соединения или контакта, плохого соединения кабеля или контакта переключателя. вскоре выходят из строя из-за этого нагревающего эффекта. Регулярное профилактическое обслуживание с регулярными проверками сопротивления обеспечивает максимально возможный срок службы.

Производители электродвигателей и генераторов
Требуется определить максимальную температуру, достигаемую при полной нагрузке.Для определения этой температуры используется температурный коэффициент медной обмотки. Сопротивление сначала измеряется при холодном двигателе или генераторе, то есть при температуре окружающей среды, затем блок работает с полной нагрузкой в ​​течение определенного периода времени, а сопротивление измеряется повторно. По изменению значения сопротивления можно определить внутреннюю температуру двигателя / генератора. Наши омметры также используются для измерения отдельных катушек обмотки двигателя, чтобы убедиться, что нет коротких или разомкнутых витков цепи и что каждая катушка сбалансирована.

Автомобильная промышленность
Требование к измерению сопротивления сварочных кабелей для роботов, чтобы гарантировать, что качество сварки не ухудшается, т.

Производители предохранителей
Для контроля качества и измерения сопротивления соединений на самолетах и ​​военных транспортных средствах необходимо обеспечить, чтобы все оборудование, установленное на самолетах, было электрически подключено к раме, включая оборудование камбуза.Те же требования предъявляются к танкам и другой военной технике. Производители и пользователи больших электрических токов — все должны измерять распределение сопротивления соединений, сборных шин и соединителей с электродами для гальваники.

Железнодорожные коммуникации
Включая трамваи и подземные железные дороги (Метро) — для измерения соединений силовых кабелей распределения, включая сопротивление стыков рельсовых путей, поскольку рельсы часто используются для передачи информации.

---

3.Сопротивление

Закон Ома V = I x R (Вольт = ток x сопротивление). Ом (Ом) — это единица электрического сопротивления, равная сопротивлению проводника, в котором ток в один ампер создается потенциалом в один вольт на его выводах. Закон Ома, названный в честь его первооткрывателя, немецкого физика Георга Ома, является одним из важнейших основных законов электричества. Он определяет соотношение между тремя фундаментальными электрическими величинами: током, напряжением и сопротивлением. Когда напряжение подается на цепь, содержащую только резистивные элементы, ток течет в соответствии с законом Ома, который показан ниже.

---

4. Принципы измерения сопротивления

Амперметр Метод вольтметра
Этот метод восходит к основам. Если мы используем аккумулятор в качестве источника напряжения, вольтметр для измерения напряжения и амперметр для измерения тока в цепи, мы можем рассчитать сопротивление с разумной точностью. Хотя этот метод может обеспечить хорошие результаты измерения, он не является практическим решением повседневных задач измерения.

Двойной мост Кельвина
Мост Кельвина является разновидностью моста Уитстона, который позволяет измерять низкие сопротивления.Диапазон измерения обычно составляет от 1 мОм до 1 кОм с наименьшим разрешением 1 мкОм. Ограничения моста Кельвина: —

1. требует ручной балансировки
2. требуется чувствительный нуль-детектор или гальванометр для определения состояния баланса
3. измерительный ток должен быть достаточно высоким для достижения достаточной чувствительности

Двойной мост Кельвина обычно заменяют цифровыми омметрами.

Цифровой мультиметр — двухпроводное соединение
Простой цифровой мультиметр можно использовать для более высоких значений сопротивления.Они используют двухпроводной метод измерения и подходят только для измерения значений выше 100 Ом и там, где не требуется высокая точность.

При измерении сопротивления компонента (Rx) через компонент проходит испытательный ток, и измерительный прибор измеряет напряжение на его выводах. Затем измеритель рассчитывает и отображает результирующее сопротивление и называется двухпроводным измерением. Следует отметить, что измеритель измеряет напряжение на своих выводах, а не на компоненте.В результате падение напряжения на соединительных выводах также включается в расчет сопротивления. Измерительные провода хорошего качества будут иметь сопротивление примерно 0,02 Ом на метр. В дополнение к сопротивлению выводов, сопротивление соединения выводов также будет учитываться при измерении, и оно может быть таким же высоким или даже выше, чем сопротивление самих выводов.

При измерении больших значений сопротивления эту дополнительную ошибку сопротивления проводов можно игнорировать, но, как вы можете видеть из приведенной ниже таблицы, ошибка становится значительно выше, когда измеренное значение уменьшается, и совершенно неприемлемо ниже 10 Ом.

ТАБЛИЦА 1

Примеры возможных ошибок измерения

RX	Сопротивление измерительного провода R1 + R2	Сопротивление подключения R3 + R4	Rx, измеренный на клеммах цифрового мультиметра = Rx + R1 + R2 + R3 + R4	Ошибка	Ошибка%
1000 Ом	0,04 Ом	0.04 Ом	1000,08 Ом	0,08 Ом	0,008
100 Ом	0,04 Ом	0,04 Ом	100,08 Ом	0,08 Ом	0,08
10 Ом	0,04 Ом	0,04 Ом	10,08 Ом	0,08 Ом	0,8
1 Ом	0,04 Ом	0.04 Ом	1,08 Ом	0,08 Ом	8
100 мОм	0,04 Ом	0,04 Ом	180 мОм	0,08 Ом	80
10 мОм	0,04 Ом	0,04 Ом	90 мОм	0,08 Ом	800
1 мОм	0,04 Ом	0,04 Ом	81 мОм	0.08 Ом	8000
100 мкОм	0,04 Ом	0,04 Ом	80,1 мкОм	0,08 Ом	8000

Для измерения истинного постоянного тока резистивные омметры обычно используют 4-проводное измерение. Постоянный ток проходит через приемник и внутренний эталон омметра. Затем измеряется напряжение на Rx и внутреннем стандарте, и отношение двух показаний используется для расчета сопротивления.При использовании этого метода ток должен быть стабильным только в течение нескольких миллисекунд, необходимых для того, чтобы омметр сделал оба показания, но для этого требуются две измерительные цепи. Измеряемое напряжение очень мало, и обычно требуется чувствительность измерения мкВ.

В качестве альтернативы используется источник постоянного тока для пропускания тока через Rx. Затем измеряется падение напряжения на Rx и рассчитывается сопротивление. Для этого метода требуется только одна измерительная цепь, но генератор тока должен быть стабильным при всех условиях измерения.

Четырехпроводное соединение
Четырехпроводный метод измерения (Кельвина) предпочтителен для значений сопротивления ниже 100 Ом, и все миллиомметры и микрометры Seaward используют этот метод. Эти измерения производятся с использованием 4 отдельных проводов. 2 провода несут ток, известный как источник или токоподводы, и пропускают ток через Rx. Два других провода, известные как измерительные или потенциальные выводы, используются для измерения падения напряжения на Rx. Хотя в сенсорных выводах будет течь небольшой ток, им можно пренебречь.Таким образом, падение напряжения на измерительных клеммах омметра практически такое же, как падение напряжения на Rx. Этот метод измерения даст точные и последовательные результаты при измерении сопротивлений ниже 100 Ом.

С точки зрения измерения это лучший тип подключения с 4 отдельными проводами; 2 тока (C и C1) и 2 потенциала (P и P1). Токовые провода всегда должны быть размещены за пределами потенциала, хотя точное размещение не критично.Потенциальные провода должны быть подключены точно в тех точках, между которыми вы хотите измерить. Измеренное значение будет между потенциальными точками. Хотя это дает наилучшие результаты измерений, это часто непрактично. Мы живем в несовершенном мире, и иногда приходится идти на небольшие компромиссы. Cropico может предложить ряд практических измерительных решений.

---

5. Способы 4-х клеммных соединений

Зажимы Кельвина
Зажимы Кельвина аналогичны зажимам типа «крокодил» («Аллигатор»), но каждая челюсть изолирована от другой.Токоподвод подключается к одной челюсти, а потенциальный — к другой. Зажимы Кельвина предлагают очень практичное решение для подключения четырех клемм к проводам, шинам, пластинам и т. Д.

Duplex Handspikes
Handspikes — еще одно очень практичное решение для соединения, особенно для листового материала, сборных шин и там, где доступ может быть проблемой. Шип состоит из двух подпружиненных шипов, заключенных в рукоять. Один всплеск — это текущая связь, а другой — потенциальная или чувственная связь.

Соединение с несколькими выводами
Иногда единственным практическим решением для подключения к Rx является использование выводов в стек. Токоподвод вставляется сзади потенциального вывода. Этот метод дает небольшие ошибки, потому что точка измерения будет там, где потенциальный вывод соединяется с токоподводом. Для измерения труднодоступных образцов это может быть лучшим компромиссным решением.

Кабельные зажимы

При измерении кабелей в процессе производства и в целях контроля качества необходимо поддерживать постоянные условия измерения.Длина образца кабеля обычно составляет 1 метр, и для обеспечения точного измерения длины в 1 метр следует использовать кабельный зажим. Cropico предлагает широкий выбор кабельных зажимов, которые подходят для большинства размеров кабелей. Измеряемый кабель помещается в зажим, а концы кабеля зажимаются в токовых клеммах. Точки потенциальных соединений обычно имеют форму ножевых контактов, которые находятся на расстоянии ровно 1 метр друг от друга.

Приспособления и приспособления
При измерении других компонентов, таких как резисторы, предохранители, переключающие контакты, заклепки и т. Д.Невозможно переоценить важность использования испытательного приспособления для фиксации компонента. Это гарантирует, что условия измерения, то есть положение измерительных проводов, одинаковы для каждого компонента, что приведет к последовательным, надежным и значимым измерениям. Приспособления часто должны быть специально разработаны, чтобы соответствовать области применения.

---

6. Возможные ошибки измерения

Существует несколько возможных источников погрешности измерения, связанной с измерениями низкого сопротивления.Наиболее распространенные из них описаны ниже.

Грязные соединения
Как и при любых измерениях, важно убедиться, что подключаемое устройство чистое и не содержит окислов и грязи. Соединения с высоким сопротивлением вызовут ошибки при считывании и могут помешать измерениям. Также следует отметить, что некоторые покрытия и оксиды на материалах являются хорошими изоляторами. Анодирование имеет очень высокое сопротивление и является классическим примером. Обязательно счистите покрытие в точках соединения.Кропикоомметры включают предупреждение об ошибке провода, которое укажет, слишком ли высокое сопротивление соединений.

Слишком высокое сопротивление проводов
Хотя теоретически четырехконтактный метод измерения не зависит от длины проводов, необходимо следить за тем, чтобы провода не имели слишком большого сопротивления. Потенциальные выводы не являются критическими и обычно могут составлять до 1 кОм, не влияя на точность измерения, но выводы тока имеют решающее значение. Если токоподводы имеют слишком высокое сопротивление, падение напряжения на них приведет к недостаточному напряжению на тестируемом устройстве (тестируемое устройство) для получения разумных показаний.Кропикоомметры проверяют это согласованное напряжение на ИУ и предотвращают выполнение измерения, если оно падает слишком низко. Также имеется предупреждающий дисплей; предотвращение считывания, гарантируя, что не будут выполнены ложные измерения. Если вам нужно использовать длинные измерительные провода, увеличьте диаметр кабелей, чтобы снизить их сопротивление.

Шум измерения
Как и при любом типе измерения низкого напряжения, шум может быть проблемой. Шум создается внутри измерительных проводов, когда они находятся под воздействием изменяющегося магнитного поля или когда провода движутся в этом поле.Чтобы свести к минимуму этот эффект, провода следует делать максимально короткими, неподвижными и идеально защищенными. Компания Cropico осознает, что существует множество практических ограничений для достижения этого идеала, и поэтому разработала схемы в своих омметрах, чтобы минимизировать и устранить эти эффекты. Термическая ЭДС Термоэдс в ИУ, вероятно, является самой большой причиной ошибок при измерениях низкого сопротивления. Сначала мы должны понять, что мы подразумеваем под термоэдс и как она генерируется. Термоэдс — это небольшие напряжения, которые генерируются, когда два разнородных металла соединяются вместе, образуя так называемый спай термопары.Термопара будет генерировать ЭДС в зависимости от материалов, используемых в соединении, и разницы температур между горячим и эталонным или холодным спаем.

Этот эффект термопары приведет к ошибкам в измерениях, если не будут приняты меры для компенсации и устранения этих термоэдс. Микрометры и миллиомметры Cropico устраняют этот эффект, предлагая автоматический режим усреднения для измерения, который иногда называют методом переключения постоянного тока или методом усреднения.Измерение выполняется с током, протекающим в прямом направлении, затем второе измерение выполняется с током в обратном направлении. Отображаемое значение является средним из этих двух измерений. Любая термоэдс в измерительной системе будет добавлена ​​к первому измерению и вычтена из второго; отображаемое результирующее среднее значение исключает или отменяет термоэдс из измерения. Этот метод дает наилучшие результаты для резистивных нагрузок, но не подходит для индуктивных образцов, таких как обмотки двигателя или трансформатора.В этих случаях омметр, вероятно, переключит направление тока до того, как индуктивность будет полностью насыщена, и правильное измеренное значение не будет достигнуто.

Измерение сопротивления соединения 2 сборных шин

Неправильный тестовый ток
Всегда следует учитывать влияние измерительного тока на ИУ. Устройства с небольшой массой или изготовленные из материалов с высоким температурным коэффициентом, таких как тонкие жилы медной проволоки, необходимо измерять с минимальным доступным током, чтобы избежать нагрева.В этих случаях может потребоваться одиночный импульс тока, чтобы вызвать минимальный нагрев. Если ИУ подвергается влиянию термоэдс, тогда подходит метод коммутации тока, описанный ранее. Омметры серии Cropico DO5000 имеют выбираемые токи от 10% до 100% с шагом 1%, а также режим одиночного импульса и, следовательно, могут быть настроены для большинства приложений.

Влияние температуры
Важно знать, что сопротивление большинства материалов зависит от их температуры.В зависимости от требуемой точности измерения может оказаться необходимым контролировать среду, в которой производится измерение, таким образом поддерживая постоянную температуру окружающей среды. Это будет иметь место при измерении эталонов сопротивления, которые измеряются в контролируемой лаборатории при 20 ° C или 23 ° C. Для измерений, когда невозможно контролировать температуру окружающей среды, можно использовать функцию ATC (автоматическая температурная компенсация). Датчик температуры, подключенный к омметру, измеряет температуру окружающей среды, и показание сопротивления корректируется до эталонной температуры 20 ° C.Два наиболее распространенных измеряемых материала — это медь и алюминий, и их температурные коэффициенты показаны напротив.

Температурный коэффициент меди (близкая к комнатной температуре) составляет +0,393% на ° C. Это означает, что при повышении температуры на 1 ° C сопротивление увеличится на 0,393%. Алюминий +0,4100% на ° C.

---

7. Выбор подходящего инструмента

ТАБЛИЦА 2

Типовая таблица технических характеристик прибора

Диапазон	Разрешение	Измерение тока	Точность при 20 ° C ± 5 ° C, 1 год	Температурный коэффициент / o C
60 Ом	10 мОм	1 мА	± (0.15% показания + 0,05% полной шкалы)	40 ppm Rdg + 30 ppm FS
6 Ом	1 мОм	10 мА	± (0,15% показания + 0,05% полной шкалы)	40 ppm Rdg + 30 ppm FS
600 мОм	100 мкОм	100 мА	± (0,15% показания + 0,05% полной шкалы)	40 ppm Rdg + 30 ppm FS
60 мОм	10 мкОм	1А	± (0.15% показания + 0,05% полной шкалы)	40 ppm Rdg + 30 ppm FS
6 мОм	1 мкОм	10A	± (0,2% показания + 0,01% полной шкалы)	40 ppm Rdg + 30 ppm FS
600 мкОм	0,1 мкОм	10A	± (0,2% показания + 0,01% полной шкалы)	40 ppm Rdg + 250 ppm FS

Диапазон:
Максимально возможное значение при этой настройке

Разрешение:
Наименьшее число (цифра), отображаемое для этого диапазона

Измеряемый ток:
Номинальный ток, используемый этим диапазоном

Точность:
Погрешность измерения в диапазоне температур окружающей среды от 15 до 25 ° C

Температурный коэффициент:
Дополнительная возможная погрешность при температуре окружающей среды ниже 15 ° C и выше 25 ° C

При выборе лучшего инструмента для вашего применения следует учитывать следующее: —

Точность лучше описать как неопределенность измерения, которая представляет собой близость согласия между результатом измеренного значения и истинным значением.Обычно он выражается в двух частях, то есть в процентах от показаний плюс процент от полной шкалы. Заявление о точности должно включать применимый температурный диапазон, а также время, в течение которого точность будет оставаться в указанных пределах. Предупреждение: некоторые производители дают очень высокую точность, но это действительно только в течение короткого периода 30 или 90 дней. Все омметры Cropico указывают точность на полный год.

Разрешение — это наименьшее приращение, которое будет отображать измерительный прибор.Следует отметить, что для достижения высокой точности измерения необходимо достаточно высокое разрешение, но высокое разрешение само по себе не означает, что измерение имеет высокую точность.

Пример: Для измерения 1 Ом с точностью 0,01% (± 0,0001) требуется, чтобы измерение отображалось с минимальным разрешением 100 мкОм (1.0001 Ом).

Измеренное значение также может отображаться с очень высоким разрешением, но низкой точностью, т.е. 1 Ом измеряется с точностью до 1%, но разрешение 100 мкОм будет отображаться как 1.0001 Ом. Единственными значимыми цифрами будут 1.0100, последние две цифры показывают только колебания измеренных значений. Эти колебания могут вводить в заблуждение и подчеркивать любую нестабильность ИУ. Следует выбрать подходящее разрешение, чтобы обеспечить комфортное чтение с дисплея.

Измерение Длина шкалы
Цифровые измерительные приборы отображают измеренное значение с помощью дисплеев с максимальным отсчетом, часто 1999 (иногда обозначается цифрой 3 Ом). Это означает, что максимальное отображаемое значение — 1999 год, а наименьшее разрешение — 1 цифра в 1999 году.При измерении 1 Ом на дисплее отобразится 1.000, разрешение 0,001 мОм. Если мы хотим измерить 2 Ом, нам нужно будет выбрать более высокий диапазон 19,99 Ом полной шкалы, и значение будет отображаться как 2,00 Ом, разрешение 0,01 Ом. Таким образом, вы можете видеть, что желательно иметь большую длину шкалы, чем традиционная шкала 1999 года. Кропикоомметры предлагают длину шкалы до 6000 отсчетов, что дает отображаемое значение 2,000 с разрешением 0,001 Ом.

Выбор диапазона
Выбор диапазона может быть ручным или автоматическим.Хотя автоматический выбор диапазона может быть очень полезен, когда значение Rx неизвестно, измерение занимает больше времени, поскольку прибору необходимо найти правильный диапазон. Для измерений на нескольких одинаковых образцах лучше выбирать диапазон вручную. В дополнение к этому, различные диапазоны инструментов будут измерять с разными токами, которые могут не подходить для тестируемого устройства. При измерении индуктивных образцов, таких как двигатели или трансформаторы, измеренное значение увеличивается по мере насыщения индуктивности до достижения конечного значения.В этих приложениях не следует использовать автоматический выбор диапазона, так как при изменении диапазонов измерительный ток прерывается, и его величина также может быть изменена, а окончательное стабильное показание вряд ли будет достигнуто.

Длина шкалы		1,999	19,99	2.000	20,00	3.000	30,00	4.000	40,000
Показание дисплея
Измеренные значения	1.000	1.000		1.000		1.000		1.000
	2.000	Диапазон до	2,00	2.000		2.000		2.000
	3.000	Диапазон до	3.00	Диапазон до	3,00	3.000		3.000
	4.000	Диапазон до	4,00	Диапазон до	4,00	Диапазон до	4,00	4.000

Температурный коэффициент
Температурный коэффициент измерительного прибора важен, поскольку он может существенно повлиять на точность измерения.Измерительные приборы обычно калибруются при температуре окружающей среды 20 или 23 °. Температурный коэффициент показывает, как на точность измерения влияют колебания температуры окружающей среды.

Величина и режим тока
Выбор прибора с соответствующим измерительным током для конкретного применения очень важен. Например, если нужно измерить тонкую проволоку, то сильный измерительный ток нагреет проволоку и изменит ее значение сопротивления. Медный провод имеет температурный коэффициент 4% на ° C при температуре окружающей среды, поэтому для провода с сопротивлением 1 Ом повышение температуры на 10 ° C увеличит его значение до 10 x 0.004 = 0,04 Ом. Однако в некоторых приложениях используются более высокие токи.

Режим измерения тока также может иметь значение. Опять же, при измерении тонких проводов короткий измерительный импульс тока, а не постоянный ток, минимизирует эффект нагрева. Переключаемый режим измерения постоянного тока также может быть подходящим для устранения ошибок термоэдс, но для измерения обмоток двигателя или трансформаторов импульс тока или коммутируемый постоянный ток не подходят. Постоянный ток необходим для насыщения индуктивности и получения правильного измеренного значения.Автоматическая компенсация температуры При измерении материалов с высоким температурным коэффициентом, таких как медь, значение сопротивления будет увеличиваться с увеличением температуры. Измерения, проведенные при температуре окружающей среды 20 ° C, будут на 0,4% ниже, чем измерения при 30 ° C. Это может ввести в заблуждение при попытке сравнить значения в целях контроля качества. Чтобы избежать этого, некоторые омметры снабжены автоматической температурной компенсацией (ATC). Температура окружающей среды измеряется датчиком температуры, а отображаемое значение сопротивления корректируется с учетом температурных изменений, исходя из показаний до 20 ° C.

Скорость измерения
Скорость измерения обычно не слишком важна, и большинство омметров будут выполнять измерения примерно со скоростью 1 показание в секунду, но в автоматизированных процессах, таких как выбор компонентов и тестирование производственной линии, высокая скорость измерения, до 50 измерений в секунду , может быть желательно. Конечно, при измерении на этих скоростях омметром необходимо дистанционно управлять с помощью компьютера или интерфейсов ПЛК.

Удаленное подключение
Для удаленного подключения может потребоваться интерфейс IEEE-488, RS232 или PLC.Интерфейс IEEE-488 — это параллельный порт для передачи 8 бит (1 байт) информации за один раз по 8 проводам. Его скорость передачи выше, чем у RS232, но длина соединительного кабеля ограничена до 20 метров.

Интерфейс RS232 — это последовательный порт для передачи данных в последовательном битовом формате. RS232 имеет более низкую скорость передачи, чем IEEE-488, и требует всего 3 линий для передачи данных, приема данных и заземления сигнала.

Интерфейс ПЛК позволяет осуществлять базовое дистанционное управление микрометром с помощью программируемого логического контроллера или аналогичного устройства.

Окружающая среда

Следует учитывать тип окружающей среды, в которой будет использоваться омметр. Нужен ли портативный блок? Должна ли конструкция быть достаточно прочной, чтобы выдерживать условия строительной площадки? В каком диапазоне температуры и влажности он должен работать?

Ознакомьтесь с ассортиментом Милломметров и Микрометров для получения дополнительной информации о наших продуктах.

Загрузите полное руководство в формате PDF, которое содержит все главы:

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ СКАЧАТЬ ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО

Основные методы точного измерения сопротивления

Уменьшите ошибки измерения в вашем приложении

В CAS DataLoggers мы часто получаем звонки от пользователей, работающих в приложениях для измерения сопротивления, например, использующих струны для измерения смещения, измерения термисторов или RTD для измерения температуры, измерения сопротивления на тестовых образцах и многих других приложений.Некоторые из наших абонентов с удивлением узнают, что существует множество различных методов, которые можно использовать для получения точных измерений сопротивления, и что выбор метода зависит от ожидаемого значения. 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 путем осознания 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 (Ом). 1 Ом представляет собой сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в 1 вольт, приложенная к этим точкам, создает ток в 1 ампер в проводнике, при условии, что проводник не создает электродвижущей силы (напряжения) на своем проводе. собственный.

Сопротивление — одно из немногих значений в электронике, которое в обычных приложениях может варьироваться в таком большом диапазоне (более 12 порядков величины), и многие пользователи не принимают это во внимание при сборе данных. Для большинства приложений значения менее 100 Ом можно рассматривать как измерение сопротивления в низком диапазоне, а от 100 Ом до миллиона Ом (мегом) — как 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 приложениям помогают им сузить круг вопросов, задавая вопрос: «Какое значение ожидаемого сопротивления вы пытаетесь измерить?»

Перед тем, как приступить к работе с приложением, важно учесть, что каждый из этих диапазонов требует использования различных методов измерения. На самом деле 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, например при измерении температуры с помощью термистора, ваши измерения должны быть более точными. Например, при измерении на уровне миллиомов или при измерении значений в гига-омах качество соединений и кабелей может иметь большое значение для того, насколько точными будут ваши показания. Из этих трех измерений измерение среднего диапазона является наиболее простым, в то время как измерения очень низкого и высокого диапазона 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 останется постоянный. Для большинства приложений вы можете использовать основное уравнение закона Ома: I = V / R, где I — ток через проводник (выраженный в амперах), V — разность потенциалов, измеренная на проводнике (выраженная в вольтах), а R — сопротивление проводника (здесь R — постоянная величина, выраженная в омах).

По закону Ома легко 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.

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 медный RTD на 10 Ом, который мы хотим измерить; мы должны как-то подключиться к нему, поэтому мы подключаем пару проводов к RTD. Но и этот провод 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 калибра 20), и у нас есть 200 футов кабеля, идущего к устройству и возвращающегося (всего 400 футов), мы можем ожидать увидеть значение сопротивления 10. Ом, но мы увидим значение 14 Ом.

При измерении малых сопротивлений распространенным методом является создание известного тока с последующим измерением 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.

Рис. 1. Принудительное определение тока

Вы проводите 2 провода по одному с каждой стороны резистора, а 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, так как оно также включает падение напряжения на проводах между измерителем и тестируемым устройством, вызванное током. протекает по этим проводам. Следовательно, в этом случае вы можете уменьшить ошибку, выполнив 4-проводное измерение, при котором вы используете один набор проводов для передачи тока источника и второй набор проводов для измерения напряжения, которое вы видите на резисторе.Этот метод обеспечивает гораздо более точный результат за счет устранения дополнительного падения напряжения, вызванного током, протекающим по проводам, при измерении напряжения на ИУ. В этом случае предполагается, что вольтметр потребляет незначительный ток, что обычно имеет место в большинстве регистраторов данных.

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 вы можете определить ошибку 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 — если это не всегда так и падение напряжения неравномерно, вы столкнетесь с ошибками при использовании 3-х проводная техника.

Измерение высокого сопротивления

В то время как наиболее распространенные измерения сопротивления находятся в диапазоне от 0 до 100 000 Ом, специализированные устройства, такие как датчики проводимости или падающие образцы материалов, могут иметь очень высокое сопротивление, поэтому вам, возможно, придется использовать другой метод при высоких сопротивлениях. Для этих измерений вы можете использовать надежный метод, обратный описанному выше для измерения при низких сопротивлениях — здесь мы выставляем напряжение и измеряем ток для расчета сопротивления (опять же в соответствии с законом Ома).Есть несколько способов сделать это.

Первый метод требует высокоточного прибора, предназначенного 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 испытательным сопротивлением, для возбуждения неизвестного сопротивления, а затем для измерения напряжения на испытательном сопротивлении (см. Рисунок 2 ниже ).Зная значение источника испытательного напряжения, известное сопротивление и напряжение на этом сопротивлении — плюс закон Ома и небольшая алгебра — позволяет вычислить значение неизвестного сопротивления:

Рисунок 2. Источник напряжения через известный резистор

Для того, 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 нагружать цепь, то есть его входное сопротивление должно быть в 100-1000 раз больше, чем Rtest.

Одна из проблем при измерении диапазонов высокого сопротивления заключается в том, что даже с изолированными кабелями нет идеальной изоляции — всегда есть ток утечки. Например, на самом деле между центром провода и всем, что он касается, включая другой кабель, может быть сопротивление 10 мегаом (10 миллионов Ом), поэтому утечка из кабелей может отрицательно повлиять на ваши измерения, добавив пути паразитного тока.

Чтобы облегчить это, вы можете использовать технику, называемую защитой, с использованием экранированного кабеля вместе с отдельным источником напряжения, идущим к экранам и вокруг кабелей. Вы будете использовать отдельный источник напряжения, чтобы подать такое же напряжение на экран. Таким образом, даже несмотря на то, что между центральным проводником и экраном существует сопротивление, потому что они поддерживаются при одинаковом напряжении, нет тока утечки, потребляемого из измерительной цепи, 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.

Также имейте в виду, что измерения высокого сопротивления могут потребовать добавления задержек установления, чтобы получить точные и воспроизводимые результаты. Это связано с тем, что задействованные токи могут быть небольшими, и любая емкость, связанная с кабелями или тестируемым устройством, может вызвать динамическое поведение постоянной времени RC. По сути, напряжение на ИУ не может измениться мгновенно, а будет изменяться в зависимости от произведения сопротивления устройства и емкости кабеля и устройства.Для 100-мегомного устройства с 1 нанофарадой связанной емкости постоянная времени будет 108 x 10-9 = 10-1 или 0,1 секунды. Чтобы результат измерения достиг 99,5% от его окончательного значения, требуются 5-кратные постоянные времени или 0,5 секунды!

Опять же, защита может помочь, поскольку устраняет влияние емкости в кабеле, но все же необходимо учитывать стабилизацию, связанную с емкостью устройства. Обычно появляются ошибки настройки и значения сопротивления меньше ожидаемых или меняются во время повторных измерений.Чтобы устранить эти проблемы, мы обычно вводим задержки между приложением напряжения источника и измерением, а затем увеличиваем задержки до тех пор, пока показания не останутся неизменными, поскольку добавляется дополнительная задержка.

Измерения промежуточного сопротивления

Промежуточное измерение сопротивления обычно составляет от нескольких сотен Ом, когда сопротивление соединений и кабелей больше не является проблемой, до 100000 Ом. В пределах этих диапазонов методика, которую вы будете использовать, во многом зависит от того, какое измерительное устройство вы используете — нет одного метода, который обязательно лучше, чем другой.К счастью, в этом диапазоне ошибки встречаются реже, и измерения более прямые. В более дешевых регистраторах может использоваться источник напряжения с последовательным резистором, поскольку оборудование проще, в то время как более дорогие устройства могут использовать источник тока и вольтметр.

Сводка

При сопротивлении менее 10 000 Ом вы можете использовать описанные выше методы для диапазонов низкого сопротивления — когда вы доберетесь до 100 Ом и ниже, оно вам обязательно понадобится 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 чтобы найти идеальное решение для конкретных задач, свяжитесь со специалистом по приложениям регистратора данных CAS по телефону (800) 956-4437 или запросите дополнительную информацию.

Измерение сопротивления, в цепи и на выходе

Резистор — это основной электронный компонент. Сопротивляясь потоку электронов простым и предсказуемым образом, резистор позволяет разработчику легко управлять токами и напряжениями, а токи и напряжения — вот что такое схемы.

Рекомендуемый уровень

Начинающий

Перед измерением

Сопротивление или просто «значение» резистора определяет, как он повлияет на цепь, к которой он подключен.Вам нужно знать сопротивление вашего резистора — иногда приблизительное значение подходит, но иногда вам нужна точность. Номинал резистора обычно указывается на самом компоненте либо старомодными цветными полосами, либо напечатанными цифрами. Но это номинальные значения, означающие, что фактическое сопротивление может быть на определенный процент выше или ниже указанного значения. Например, если допуск резистора составляет 10%, резистор «1000 Ом» может иметь сопротивление от 900 до 1100 Ом.

Зачем измерять?

Итак, если значение сопротивления указано прямо на резисторе, зачем вам проводить измерения? Есть две причины: во-первых, вы не можете с уверенностью определить сопротивление по этикетке — возможно, компонент старый, а этикетка блеклая, или, может быть, вы не понимаете цветовой код. Во-вторых, вам может потребоваться знать точное значение конкретного резистора, а не его номинальное значение. Для высокоточной схемы требуются высокоточные компоненты.Если опорное напряжение для аналого-цифрового преобразователя определяется внешним резистором, вам необходимо знать точное значение этого резистора, чтобы точно интерпретировать ваши оцифрованные измерения.

Знать закон

Самым основным законом, описывающим протекание электрического тока, является закон Ома, который связывает напряжение (V) и ток (I) с сопротивлением (R):

Другими словами, напряжение, подаваемое в цепь, равно току, протекающему по цепи, умноженному на общее сопротивление цепи.Другой способ выразить это отношение —

.

Это означает, что ток, протекающий по цепи, равен напряжению, подаваемому в цепь, деленному на общее сопротивление цепи.

Закон

Ома применяется не только ко всем цепям, но и к отдельным компонентам. В резисторе энергия рассеивается по мере протекания тока через резистивный материал, и эта потеря энергии проявляется в виде падения напряжения, которое представляет собой разницу между напряжениями на двух выводах резистора.Таким образом, закон Ома обеспечивает основной подход к измерению номинала резистора: если вы знаете падение напряжения на резисторе и ток, протекающий через резистор, вы знаете сопротивление.

Легкий путь

Самый распространенный и простой способ измерить сопротивление — использовать цифровой мультиметр или цифровой мультиметр. Это незаменимое устройство знает все о законе Ома и с радостью сделает всю работу за вас: когда вы подключаете выводы резистора к двум пробникам, оно подает известный ток, измеряет результирующее падение напряжения и вычисляет сопротивление.Проблема в том, что этот подход работает только в том случае, если вы можете вынуть резистор из цепи; Считыванию цифрового мультиметра нельзя доверять, если выводы резистора подключены к другим компонентам. Поэтому, если вам нужно узнать номинал резистора, который нельзя изолировать от других компонентов, вам придется проявить больше творчества.

Непростые пути

Независимо от конкретных обстоятельств конкретного измерения сопротивления, основная стратегия остается той же: определить ток и напряжение, а затем рассчитать сопротивление.Таким образом, цель определения номинала резистора, встроенного в схему, состоит в том, чтобы каким-то образом измерить падение напряжения на этом резисторе и ток, протекающий через него.

Падение напряжения можно измерить, просто подключив два щупа цифрового мультиметра к двум клеммам резистора (помните, что цепь должна быть включена, чтобы это работало). Однако измерить ток не так-то просто. Для измерения тока цифровой мультиметр должен быть подключен последовательно с током, протекающим через резистор, другими словами, ток, протекающий через резистор, должен проходить через один датчик цифрового мультиметра, через измерительную схему цифрового мультиметра и выходить из другого датчика.Это означает, что вам нужно найти удобный способ прервать прохождение тока через резистор, а затем подключить два щупа цифрового мультиметра к двум сторонам этой разомкнутой цепи; посмотрите на разъемы, перемычки и легко снимаемые компоненты как на возможные места для вставки цифрового мультиметра в токопроводящую дорожку. В этой задаче часто очень помогают тестовые клипы мини-граббера.

Если вы не можете найти способ использовать цифровой мультиметр для измерения тока, протекающего через резистор, есть еще один несколько более сложный вариант: сначала возьмите другой резистор и измерьте его точное значение с помощью цифрового мультиметра.Затем вам нужно найти способ вставить этот резистор в цепь, чтобы он был включен последовательно с сопротивлением, которое вы пытаетесь измерить. Поскольку два резистора включены последовательно, вы знаете, что через оба протекает одинаковый ток. Измерьте падение напряжения на новом резисторе, затем используйте закон Ома для расчета тока. Этот же ток протекает через исходный резистор, поэтому после измерения падения напряжения на исходном резисторе вы можете использовать закон Ома для расчета его сопротивления.

Как мультиметр измеряет сопротивление

1 февраля 2021 г. Автор: Шаан

Как сотрудник Amazon, я зарабатываю на соответствующих покупках

Электрические приборы технически должны облегчить работу, но иногда это невозможно, и мы выясняем, как именно можно выполнять некоторые работы. заставьте ваш разум кружиться и сокрушить вас. В этой статье мы рассмотрим все, что касается мультиметра, в попытке разгадать этот прибор и, в частности, выяснить, как этот мультиметр используется для определения сопротивления и, таким образом, выяснить его использование.

Мультиметры и сопротивление

Мультиметр — это электронный прибор, который объединяет несколько функций измерения в одну, отсюда и название «мультиметр». Другими словами, он служит универсальным магазином для всех ваших электронных потребностей. Его можно использовать для измерения сопротивления, тока или напряжения, и по этой причине его также называют вольт-ом-миллиметром или ВОМ. Он портативный и обычно имеет цифровой дисплей для считывания напряжения-тока или сопротивления. Он служит для обнаружения неисправностей и комплексной диагностики.Они используются для устранения проблем в приборах, двигателях и цепях.

Электрическое сопротивление — это сопротивление устройства протеканию тока. Несколько факторов влияют на сопротивление цепи или устройства, включая материал, толщину и длину. Эти факторы важны для определения того, является ли материал хорошим проводником или плохим проводником, или, другими словами, электрическим изолятором или электрическим проводником. Сопротивление обычно измеряется в омах и обозначается как Ω.

Сопротивление может быть получено из напряжения и заданного тока, которые известны с использованием закона Ома, или его можно измерить с помощью простого прибора, такого как омметр, или составного прибора, такого как мультиметр. Резистор — это электрический компонент, который препятствует прохождению тока. Существуют различные виды резисторов; некоторые из них являются фиксированными, а другие — переменными.

Типы мультиметров

Существуют аналоговые и цифровые мультиметры. Аналоговые мультиметры полезны при обнаружении медленных изменений напряжения, поскольку вы можете видеть, как стрелка постепенно перемещается по шкале.Однако они могут оказаться сложной задачей для получения точных результатов, и поэтому большинство пользователей предпочитают использовать цифровые мультиметры. Поэтому большинство используемых в настоящее время мультиметров являются цифровыми и обеспечивают более высокую точность и надежность.

Части мультиметра

Штатный мультиметр состоит из следующих частей: дисплея, кнопок, поворотного переключателя и входных разъемов. Дисплей показывает показания, а также действует как дисплей для входных измерений. Кнопки различаются в зависимости от используемой модели и выполняют различные функции.Поворотный переключатель или циферблат, как его чаще называют, используется для выбора значений измерения. Входные гнезда обеспечивают порт для подключения проводов. Провода представляют собой проводники между тестируемым устройством и мультиметром.

Как измерить сопротивление с помощью мультиметра

1. Если измеряемый компонент каким-либо образом подключен к источнику питания, выключите источник питания.
2. Измеряемый объект должен быть отключен от любых существующих цепей, так как мультиметр работает путем подачи напряжения на измеряемый объект.
3. Вставьте красный провод в положительный входной разъем, а черный провод — в отрицательный входной разъем.
4. Сначала поверните шкалу на самое низкое значение омического сопротивления в омической области, затем отрегулируйте шкалу на сопротивление, большее, чем измеряемое, для достижения оптимальной чувствительности.
5. Диапазон составляет от 200 Ом до 2 мегаом

Таким образом, для измерения сопротивления 1 Ом установите шкалу на 20 Ом

Назначение

Мультиметры выполняют множество функций, в том числе

Лучшие бюджетные мультиметры

Итак Имея всю эту новообретенную информацию обо всем, мультиметр может столкнуться с дилеммой, какой мультиметр лучше всего подходит для ваших нужд.Список довольно длинный, но некоторые попадают в пятерку лучших. Это лучшие доступные бюджетные мультиметры.

К ним относятся:

Как проверить сопротивление заземления с помощью мультиметра

Мультиметр также можно использовать для определения сопротивления заземления. Электричество стремится найти путь наименьшего сопротивления к земле. Поэтому для определения безопасности жизненно важно регулярно измерять сопротивление системы заземления. Система заземления должна иметь сопротивление не более 25 Ом. Неправильное заземление опасно и может сделать ваш дом уязвимым для пожара, поэтому очень важно часто проверять заземление.

Определение сопротивления заземления:

• Подключите щупы мультиметра к измерителю, красный к положительному разъему, а черный провод к отрицательному разъему.
• Отключите любой ток, ранее протекавший в цепи
• Установите мультиметр на Ом
• Подключите красный провод к нейтрали
• Коснитесь черным проводом порта заземления в розетке

Как выбрать мультиметр

Чтобы упростить поиск мультиметра, вот несколько вещей, которые следует учитывать при покупке.

Проверьте имеющиеся в наличии провода зонда и определите, какой из них лучше всего соответствует вашим потребностям.Ваш выбор варьируется между тестовыми пробниками, зажимами из крокодиловой кожи и крючками для микросхем. В зависимости от того, каким прибором измеряется сопротивление, выбор должен подходить как перчатка.

Проверьте диапазон сопротивления измерителя, чтобы убедиться, что он работает с измеряемым элементом. Убедитесь, что он дает вам достаточно места для эффективного измерения сопротивления.

Определите, какие другие дополнительные функции были бы полезны в вашем мультиметре, и обязательно выберите измеритель, отвечающий этим требованиям. Хотя это может не помешать сделке, если вы можете использовать мультиметр, который измеряет непрерывность и емкость, то почему бы и нет.

Как и при всех необходимых покупках, цена играет жизненно важную роль при принятии решения, какой мультиметр выбрать. Выбранный вами мультиметр не должен вдавить ваши карманы, так как существует широкий выбор мультиметров, доступных для покупки во всех ценовых диапазонах.

Безопасность

Информацию о мерах безопасности см. В руководстве пользователя. Кроме того, в целях безопасности держите пальцы подальше от любых токопроводящих частей устройства и беритесь только за пластмассовые или изолированные области. Когда мультиметр используется для проверки источников питания большой мощности, в качестве меры предосторожности следует использовать защитные очки.Часто проверяйте проводку на предмет повреждений, чтобы предотвратить случайное короткое замыкание или другие несчастные случаи.

Если вам понравилась эта статья, вас также заинтересует:

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 классифицируем сопротивление по трем классам:

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 сопоставимо 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 , а падение потенциала измеряется на клеммах 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 низких 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 из рисунка выше, есть 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 записать

Подставляя уравнение 2 в 1 и решая и используя P / Q = p / q, мы получаем —

Отсюда мы видим, что, используя сбалансированные двойные рычаги, 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 низких 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 потенциала V ₁ и V ₂ .Катушка напряжения передает ток, пропорциональный падению напряжения на резисторе R, а значит, и создаваемому крутящему моменту. Катушка тока передает ток, пропорциональный току, протекающему через резистор R, и его крутящий момент тоже. Оба крутящего 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 от 1 Ом до 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, показанных на рисунке ниже.

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

Следовательно, относительная погрешность будет,

Для соединения, показанного 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 о том, 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.

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 подключен 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 с точки зрения 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 определенное количество тока путем изменения 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 такого измерения, но все же из-за высокого сопротивления вероятность образования высоких напряжений не вызывает удивления.Из-за этого мы сталкиваемся с рядом других проблем, таких 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 может быть получено.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, для решения проблемы токов утечки или емкостных токов мы используем схему защиты. Принцип защитной схемы состоит в том, чтобы шунтировать ток 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, в то время 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 схема и соответствующие уравнения:


Однако в приведенном выше случае предполагается 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 замкнутым переключателем S ₁ , 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.