A kis és nagy ellenállások mérésének jellemzői

Az ellenállás az egyik legfontosabb paraméter elektromos áramkörbármely áramkör vagy berendezés működésének meghatározása.

Az elektromos gépek, készülékek, eszközök gyártása során az elektromos berendezések telepítése és üzemeltetése során bizonyos ellenállásértékek elérése előfeltétele a normál működésük biztosításának.

Egyes ellenállások gyakorlatilag változatlanok maradnak, míg mások éppen ellenkezőleg, nagyon érzékenyek az időnkénti változásra, a hőmérséklet, páratartalom, mechanikai igénybevétel stb. hatására. Ezért mind az elektromos gépek, készülékek, készülékek, ill. in A telepítés során az elektromos berendezéseknek elkerülhetetlenül ellenállást kell mérniük.

Az ellenállásmérés feltételei és követelményei igen változatosak. Egyes esetekben nagy pontosságra van szükség, másokban éppen ellenkezőleg, elegendő az ellenállás hozzávetőleges értékének meghatározása.

Az értéktől függően elektromos ellenállások három csoportra oszthatók:

• 1 ohm vagy kevesebb – alacsony ellenállás,

• 1 ohmtól 0,1 Mohm-ig – közepes ellenállás,

• 0,1 Mohm és több – nagy ellenállás.

Az alacsony ellenállás mérésekor intézkedéseket kell hozni a csatlakozó vezetékek, érintkezők és a termo-EMF ellenállásának mérési eredményére gyakorolt ​​​​hatás kiküszöbölésére.

Az átlagos ellenállások mérésekor figyelmen kívül hagyhatja a csatlakozó vezetékek és érintkezők ellenállását, figyelmen kívül hagyhatja a szigetelési ellenállás hatását.

A nagy ellenállások mérésekor figyelembe kell venni a térfogati és felületi ellenállás jelenlétét, a hőmérséklet, a páratartalom és egyéb tényezők hatását.

Alacsony ellenállás mérési jellemzők

A kis ellenállások csoportjába tartoznak: elektromos gépek armatúra tekercsei, ampermérők ellenállásai, söntök, áramváltók tekercseinek ellenállásai, busz rövidvezetőinek ellenállása stb.

Kis ellenállások mérésekor mindig számolni kell azzal a lehetőséggel, hogy a csatlakozó vezetékek ellenállása és a tranziens ellenállások befolyásolhatják a mérési eredményt.

A mérővezeték ellenállása 1 x 104 - 1 x 102 ohm, a csatlakozási ellenállás - 1 x 105 - 1 x 102 ohm

Átmeneti ellenállásoknál ill érintkezési ellenállások megérteni azokat az ellenállásokat, amelyekkel az elektromos áram az egyik vezetékről a másikra való áthaladásakor találkozik.

Az átmeneti ellenállások az érintkezési felület méretétől, jellegétől és állapotától függenek – sima vagy érdes, tiszta vagy szennyezett, valamint az érintkezési sűrűségtől, a nyomóerőtől stb.Értsük meg egy példa segítségével az átmeneti ellenállások és a csatlakozó vezetékek ellenállásainak hatását a mérési eredményre.

ábrán. Az 1. ábra egy diagram az ellenállás mérésére példa ampermérő és voltmérő műszerekkel.

Rizs. 1. Rossz kapcsolási rajz alacsony ellenállás mérésére ampermérővel és voltmérővel.

Mondjuk a szükséges ellenállást rx — 0,1 ohm és a voltmérő ellenállását rv = 500 ohm. Mivel párhuzamosan vannak kötve, akkor rNS/ rv= Iv / Ix = 0, 1/500 = 0,0002, azaz a voltmérőben lévő áram a kívánt ellenállású áram 0,02%-a. Így 0,02%-os pontossággal az ampermérő áram egyenlőnek tekinthető a szükséges ellenállásban lévő árammal.

Az ampermérő leolvasásának 1, 1′ pontjaihoz csatlakoztatott voltmérő leolvasását elosztva a következőt kapjuk: U'v / Ia = r'x = rNS + 2рNS + 2рk, ahol r'x a szükséges ellenállás talált értéke. ; rpr a csatlakozó vezeték ellenállása; gk — érintkezési ellenállás.

Ha rNS =rk = 0,01 ohm-ot veszünk figyelembe, akkor az r'x = 0,14 ohm mérési eredményt kapjuk, ahonnan a csatlakozó vezetékek ellenállásai és az érintkezési ellenállások miatti mérési hiba 40% — ((0,14 — 0 .1) / 0,1 )) x 100%.

Figyelni kell arra, hogy a szükséges ellenállás csökkenésével a fenti okok miatti mérési hiba nő.

Voltmérő csatlakoztatásával az árambilincsekhez - a 2. és 2. pontok az ábrán.1, azaz azokra az rx ellenállású kapcsokra, amelyekre az áramkör vezetékei csatlakoznak, az U «v voltmérő leolvasását U'v-nél kisebb értékben kapjuk meg a csatlakozó vezetékek feszültségesésének mértékéből, és ezért a a kívánt ellenállás talált értéke rx «= U»v / Ia = rx + 2 rk csak az érintkezési ellenállások miatt tartalmaz hibát.

ábrán látható voltmérő csatlakoztatásával. 2, az áramok között elhelyezkedő potenciálkapcsokra azt kapjuk, hogy a voltmérő U»'v értéke kisebb, mint U «v az érintkezési ellenállásokon átívelő feszültségesés nagysága, tehát a szükséges ellenállás talált értéke. r »'x = U»v / Ia = rx

Rizs. 2. A kis ellenállások ampermérővel és voltmérővel történő mérésének helyes bekötési rajza

Így a talált érték megegyezik a szükséges ellenállás tényleges értékével, mivel a voltmérő mérni fogja a feszültség tényleges értékét a szükséges rx ellenálláson a potenciálkapcsai között.

Két pár bilincs, áram és potenciál használata a fő technika a csatlakozó vezetékek ellenállásának és a tranziens ellenállásoknak a kis ellenállások mérésének eredményére gyakorolt ​​​​hatásának kiküszöbölésére.

A nagy ellenállások mérésének jellemzői

A rossz áramvezetők és szigetelők nagy ellenállással rendelkeznek. A vezetékek ellenállásának mérésekor alacsony elektromos vezetőképességgel, a szigetelőanyagoknak és a belőlük készült termékeknek figyelembe kell venniük azokat a tényezőket, amelyek befolyásolhatják ellenállásuk mértékét.

Ezek a tényezők főként a hőmérsékletet foglalják magukban, például az elektromos karton vezetőképessége 20 °C hőmérsékleten 1,64 x 10-13 1 / ohm, 40 ° C hőmérsékleten pedig 21,3 x 10-13 1 / ohm. Így 20 °C-os hőmérsékletváltozás 13-szoros ellenállás- (vezetőképesség) változást okozott!

Az ábrák jól mutatják, mennyire veszélyes a hőmérsékletnek a mérési eredményekre gyakorolt ​​hatását alábecsülni. Ugyanígy nagyon fontos, az ellenállás nagyságát befolyásoló tényező mind a vizsgált anyag, mind a levegő nedvességtartalma.

Ezenkívül az áram típusa, amellyel a tesztet végrehajtják, a vizsgált feszültség nagysága, a feszültség időtartama stb. befolyásolhatja az ellenállás értékét.

A szigetelőanyagok és a belőlük készült termékek ellenállásának mérésénél figyelembe kell venni az áram két útvonalon való áthaladásának lehetőségét is:

1) a vizsgált anyag térfogata szerint,

2) a vizsgált anyag felületén.

Egy anyag azon képességét, hogy valamilyen módon elektromos áramot vezet, az az ellenállás mértéke jellemzi, amellyel az áram ebben a viccben találkozik.

Ennek megfelelően két fogalom létezik: az anyag 1 cm3-éhez tartozó térfogat-ellenállás és az anyag felületének 1 cm2-ének tulajdonított felületi ellenállás.

Vegyünk egy példát szemléltetésül.

A kábel szigetelési ellenállásának galvanométerrel történő mérésekor nagy hibák léphetnek fel, mivel a galvanométer képes mérni (3. ábra):

a) a kábel magjából a fémhüvelyébe a szigetelés térfogatán áthaladó Iv áram (a kábel szigetelésének térfogati ellenállása miatti Iv áram jellemzi a kábel szigetelési ellenállását),

b) áram A kábel magjából a szigetelőréteg felülete mentén a köpenyébe jutó áram (Mivel a felületi ellenállás nemcsak a szigetelőanyag tulajdonságaitól, hanem felületének állapotától is függ).

Rizs. 3. Felületi és térfogatáram a kábelben

A vezető felületek hatásának kiküszöbölésére a szigetelési ellenállás mérése során a szigetelőrétegre huzaltekercset (biztonsági gyűrűt) helyeznek, amelyet az ábra szerint csatlakoztatnak. 4.

Rizs. 4. A kábel térfogatáramának mérési sémája

Ekkor az áram Is átmegy a galvanométer mellett, és nem vezet be hibákat a mérési eredményekbe.

ábrán. Az 5. ábra egy szigetelőanyag fajlagos ellenállásának meghatározására szolgáló sematikus diagram. — A lemezek. Itt BB — elektródák, amelyekre U feszültség van kapcsolva, G — galvanométer, amely az A lemez térfogati ellenállása miatt áramot mér, V — védőgyűrű.

Rizs. 5. Szilárd dielektrikum térfogati ellenállásának mérése

ábrán. A 6. ábra egy szigetelőanyag felületi ellenállásának meghatározására szolgáló sematikus diagram (A tábla).

Rizs. 6. Szilárd dielektrikum felületi ellenállásának mérése

A nagy ellenállások mérésénél magának a mérőberendezésnek a szigetelésére is komoly figyelmet kell fordítani, mert ellenkező esetben magának a berendezésnek a szigetelési ellenállása miatt áram fog átfolyni a galvanométeren, ami ennek megfelelő hibához vezet a mérésben.

Mérés előtt ajánlatos árnyékolást alkalmazni vagy a mérőrendszer szigetelési ellenőrzését elvégezni.