Замер сопротивления: Как проверить сопротивление мультиметром — Строительство и ремонт

Содержание

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

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

Неудовлетворительное

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

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.

 


См. также:

Как выполняется замер сопротивления изоляции электропроводки

Замер сопротивление изоляции мегаомметром

Измерение сопротивления изоляции электропроводки должно выполняться во время приемо-сдаточных работ; периодически, согласно нормам и установленным правилам, а также после проведения ремонтов сети освещения. При этом производится не только замер сопротивления изоляции между фазных и нулевых проводов, но и сопротивление изоляции между ними и проводником заземления.

Это позволяет вовремя диагностировать и устранять возможные повреждения изоляции, что снижает риск коротких замыканий и пожаров.

Работа с мегаомметром

Что такое мегаомметр?

Прибор для замера сопротивления изоляции электропроводки называется мегаомметр. Принцип его действия основан на измерении токов утечки между двумя точками электрической цепи. Чем они выше, тем ниже сопротивление изоляции, и, соответственно, данная электроустановка требует повышенного внимания.

Итак:

  • На данный момент на рынке представлены мегаомметры двух основных типов. Приборы, работающие от встроенного в прибор генератора, и более современные мегаомметры с наличием аккумулятора.

На фото изображен универсальный мегаомметр

  • По типоразмеру мегаомметры можно разделить на устройства с номинальным напряжением в 100В, 500В, 1000В и 2500В. Самые маленькие мегаомметры применяются для испытания электроустановок до 50В.В зависимости от номинальных нагрузок для цепей напряжением до 660В обычно применяют устройства на 500 или 1000В. Для цепей напряжением до 3кВ — мегаомметры на 1000В, а для электроустановок и проводников большего напряжения приборы на 2500В.

Кто и когда имеет право производить замеры мегаомметром

Приборы замера сопротивления изоляции электропроводки имеют определенные требования по работе с ними. Так для самостоятельной работы мегаомметром в электроустановках до 1000В вам необходима третья группа допуска по электробезопастности.
Итак:

  • Периодичность замеров сопротивления изоляции электропроводки определяется ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) и для электропроводки осветительной сети составляет 1 раз в три года. Такие же нормы действуют для электропроводки офисных помещений и торговых павильонов.

Обратите внимание! Наружная электропроводка и проводка, выполненная в особо опасных помещениях, должна проходить замер сопротивления изоляции ежегодно. Кроме того ежегодно проходит проверку электропроводка кранов, лифтов, детских и оздоровительных учреждений.

  • Периодичность проверки сопротивления изоляции электропроводки электрических печей составляет 1 раз в полгода. При этом замеры должны производиться во время максимально нагретого состояния печи.
    Кроме того раз в полгода следует визуально осматривать состояние заземления печи. Эти же нормы проверки относятся и к сварочным аппаратам.

Как работать с мегаомметром?

Для подключения к электрической сети прибор зaмерa сопротивления изоляции электропроводки имеет два вывода длиной до трех метров. Они дают возможность подключать прибор к электрической цепи.

Схема подключения мегаомметра в трехфазной цепи

Обратите внимание! Для работы с мегаомметром во всех электроустановках, на которых предстоит производить замеры, следует снять напряжение. Кроме того следует снять напряжение с соседних электроустановок, к которым возможно случайное прикосновение.

Итак:

  • Перед применением мегаомметр должен быть проверен на работоспособность. Для этого сначала закорачиваем выводы прибора накоротко. Затем вращаем ручку генератора и проверяем наличие цепи по показаниям прибора. После этого изолируем выводы друг от друга и проверяем максимально возможные показания на приборе.
  • После этого приступаем непосредственно к замерам. Для замеров трехпроводной однофазной цепи последовательность операций должна быть следующей:
    1. В сети освещения выкручиваем все лампы и отключаем все электроприборы от розеток.
    2. После этого включаем все выключатели сети освещения.
    3. Согласно ПБЭЭ (Правил безопасной эксплуатации электроустановок), все работы с мегаомметром должны выполняться в диэлектрических перчатках. Ведь напряжение на выводах прибора — минимум 500В, поэтому данным требованием не стоит пренебрегать.
    4. Подключаем выводы к фазному и нулевому проводу сети освещения. Производим замер. Согласно ПТЭЭП, он должен показать значение не меньше 0,5 МОм.

Обратите внимание! При выполнении замера должны быть приняты меры по предотвращению повреждения полупроводниковых и микроэлектронных приборов в цепи. Поэтому если в вашей цепи таковые присутствуют, их необходимо «выцепить» до проведения замеров.

  • После выполнения замера фазный провод следует разрядить, прежде чем прикасаться к нему. Вообще емкость проводников освещения не велика и этот пункт можно бы было опустить, но, в случае наличия в вашей сети больших индуктивных или емкостных сопротивлений, снятие заряда с проводника обязательно, ведь цена невыполнения этого действия, может быть очень велика. Кстати по этой же причине мы не измеряем коэффициент абсорбции изоляции.
  • Затем производим такие же замеры по отношению между фазным проводом и заземлением и нулевым проводом и заземлением. Во всех случаях показания должны быть выше 0,5МОм.

  • Если необходимо выполнить замер сопротивления изоляции трехфазной цепи, то последовательность операций такая же. Только количество замеров больше, ведь нам необходимо замерить изоляцию между всеми фазными проводниками, нулевым проводом и землей.

Несколько слов о мультиметре

Мультиметр

Большинство мультиметров имеют функцию замера сопротивления. Но измеряют они не сопротивление изоляции, а сопротивление электрической цепи.

Поэтому для проведения периодических проверок сопротивления изоляции он не предназначен. Мультиметр позволит вам своими руками отыскать место повреждения провода, найти плохой контакт, проверить целостность заземляющего проводника, а также еще целый ряд необходимых задач. Но замерить сопротивление изоляции он не способен.

Вывод

Надеемся, наша инструкция поможет вам определиться со сроками и методами проведения проверки сопротивления изоляции. Ведь многочисленные видео в сети интернет зачастую дают информацию несоответствующую действительности о возможности использования для этих целей мультиметра.

Недаром в большинстве случаев такими измерениями занимаются специальные высоковольтные лаборатории, которые имеют все необходимое оборудование, специалистов и сертификацию, согласно действующего законодательства.

Как проходят измерения сопротивления изоляции проводки

Проверка состояния изоляции кабелей является важной составляющей мер безопасности. Для замеров созданы специальные лаборатории, оснащенные необходимым оборудованием. В каких случаях, и как именно происходят замеры сопротивления?

В каких случаях проводятся измерения

Согласно действующим нормативам измерение сопротивления изоляции электропроводки осуществляется в следующих случаях:

  • при проведении технического обслуживания (ТО) любой категории сложности;
  • по окончании пусковых испытаний электротехнических объектов;
  • в случаях обнаружения неисправностей, проявляющихся в процессе текущей эксплуатации в виде токовых утечек;
  • по окончании ремонта электросетей и оборудования.

При техобслуживании замер сопротивления изоляции электропроводки составляет основу используемых при испытаниях методик, согласно которым электрические цепи проверяются на отсутствие утечек. Аналогичным образом проводятся замеры и во всех остальных случаях, отличающихся от техобслуживания только особенностями организации предстоящих испытаний.

В соответствии с действующими стандартами при проведении ТО параметры изоляции электропроводки, в том числе сопротивление, проверяются между всеми её жилами (фазной, нулевой и заземляющей). Особую важность приобретает это требование в случае проверки питающих цепей электродвигателей самых различных классов.

Теми же нормативами (ПТТЭП, в частности) оговаривается и периодичность измерения параметров изоляции в рамках техобслуживания электропроводки.

Измерительные средства

Для проведения испытаний электрического провода или кабеля на целостность изоляции используются специальные приборы, называемые мегомметрами (делают замер высокого сопротивления).

Они работают по принципу воздействия на измеряемую цепь высоковольтным напряжением, формируемым встроенной в устройство схемой.

Современные образцы этих приборов работают от аккумулятора с формирователем высокого напряжения.

Известные модели мегомметров различаются по величине испытательного напряжения, подаваемого на изоляцию проверяемой цепи. Согласно этому показателю они делятся на устройства с номинальными контрольными напряжениями из следующего ряда: 100, 500, 1000 и 2500 Вольт.

Сразу оговоримся, что померить сопротивление изоляционной оболочки с помощью обычного цифрового прибора не представляется возможным. Указанное ограничение объяснятся тем, что изоляция электропроводки обладает высоким сопротивлением и напряжение, выдаваемое прибором в соответствующем режиме, очень мало для оценки защитных свойств оболочки провода.

Мультиметром удаётся проверить лишь целостность оболочки силовых проводов, для чего сначала следует внимательно осмотреть их изоляцию, а затем зачистить места вывода контактных групп.

И только после этого можно будет подсоединять к ним щупы мультиметра, переведённого в режим замера «Ω» (на пределе десятки кОм). При исправной изоляции прибор будет показывать сопротивление в пределах 3,5-10 кОм.

Нормируемые показатели

Для современных кабельных изделий действующие нормативы по сопротивлению изоляции в режиме проверки постоянным током выглядят следующим образом:

  1. для силового кабеля, эксплуатируемого в сетях с напряжениями более 1000 Вольт, величина сопротивления строго не нормируется; при этом её рекомендуемое значение должно превышать 10 МОм;
  2. для образцов кабельной продукции, работающих в сетях с максимумом напряжения до 1000 Вольт, нормируемое сопротивление не должно быть меньше, чем 0,5 МОм;
  3. для проводных изделий контрольного назначения сопротивление не должна быть менее 1 МОм.

При изучении вопроса о том, какова периодичность проведения испытаний изоляции, необходимо отметить, что этот показатель определяется нормативами, приводимыми в ПТЭЭП.

Так для осветительных установок и сетей, например, сопротивление изоляции измеряется один раз в три года. Аналогичные требования предъявляются и к электропроводке большинства категорий промышленных сетей.

Дополнительная информация! В наружных электрических сетях, а также в особо опасных помещениях проверка изоляции проводки организуется ежегодно.

Такие же сроки должны соблюдаться и в случаях, когда испытывают проводку промышленного оборудования специального назначения (краны, лифты и тому подобное).

Правила работы с мегомметром

Для проведения специальных испытаний, организуемых с учётом требований к периодичности замеров сопротивления у изоляции электропроводки, применяются мегомметры с пределами замеров до нескольких Мегом.

При работе с этими приборами должны соблюдаться определённые правила, позволяющие избегать опасных ситуаций в обращении с высоковольтным оборудованием.

Последнее означает, что непосредственно перед началом замеров сопротивления следует проверить мегомметр на работоспособность. Для этого необходимо закоротить контрольные выводы прибора, а затем, вращая ручку встроенного в него генератора, убедиться в наличии короткого замыкания по отклонению стрелки прибора.

Вслед за тем следует разомкнуть концы измерительных шин и тем же способом проверить отсутствие отклонения, свидетельствующего об обрыве цепи.

При выполнении контрольных замеров должны быть приняты необходимые меры защиты от высоковольтного напряжения, позволяющие организовать проверку без повышенной опасности для испытателя.

С этой целью перед обследованием промышленных установок с помощью мегомметра со всех цепей, на которых должно замеряться сопротивление изоляции, в первую очередь необходимо снять рабочее напряжение.

И лишь после этого можно приступать к проверке изоляции между фазным, нулевым и заземляющим проводниками электрической цепи. Во всех указанных случаях показания прибора должны превышать 0,5 МОм.

После того, как испытание изоляции завершено, все замеры выполнены – фазный провод исследуемой цепи следует разрядить, прикоснувшись к нему хорошо заземлённым проводом.

Внимательное ознакомление с приведённым материалом позволит пользователю иметь представление о сроках и методах проведения испытаний. При этом всегда следует помнить о том, что подобными замерами занимаются специальные лаборатории, оснащённые высоковольтным оборудованием и располагающие штатом классных специалистов.

Замеры сопротивления изоляции электропроводки. Проведение замеров сопротивления изоляции в Москве.


Компания «Строй-ТК» предоставляет услугу собственной электролаборатории с новым и современным оборудованием в Москве - измерение сопротивления изоляции, электрических проводок, обмоток электродвигателей и другого электрооборудования в электроустановках до 1000 В.

Замеры сопротивления изоляции – это один из этапов комплекса электроизмерительных мероприятий, по результатам которых подготавливается Технический отчет электролаборатории. Актуальность услуги – и как части комплекса электроизмерительных работ, и отдельно – весьма высока. Её заказывают и энергетики крупных предприятий в рамках эксплуатационных испытаний, и подрядчики, выполняющие электромонтажные работы в рамках приемо-сдаточных испытаний, и сотрудники фирм, отвечающие за состояние электросети объектов, принадлежащих фирме или находящихся в аренде, и частные/юридические лица, по заказу которых были проведены электромонтажные работы – при необходимости проверить их качество. Цена на замеры невелика, поэтому заказывают их часто – как юридические, так и частные лица.

Услуга замера сопротивления

Услуга предполагает проведения испытаний кабелей и проводов, объединяющих всех потребителей электроэнергии в пределах объекта или его части. Замер сопротивления изоляции кабеля или проводки позволяет получить детальную информацию о наличии/отсутствии дефектов в проводке и кабелях, степени их износа и необходимости ремонта: иными словами, оценивается, в каком состоянии находятся участки электроустановки, соединяющие потребителей электроэнергии и распределительные щиты, щиты учета и т.д.

Цель проведения работ по замеру сопротивления изоляции

Проведение этого вида электроизмерительных работ необходимо для анализа состояния кабеля и электропроводки, оценки дефектов и выявления необходимости в ремонте и/или замене всей проводки или отдельных её участков. Протокол испытаний фиксирует все проведенные работы на всех участках кабеля и проводки, на основании чего заказчиком делаются соответствующие выводы.

В ряде случаев анализ состояния проводки необходим для предоставления органам МЧС, Ростехнадзора и муниципальным органам – то есть контролирующим и проверяющим организациям.

Сергей Борисов

(вед. инженер ЭТЛ)

Замеры сопротивления изоляции в первую очередь необходимы самому заказчику: дешевле выявить, локализовать и устранить неисправность в момент её зарождения и развития, нежели впоследствии разгребать последствия аварийной ситуации.

Периодичность проведения работ

Для разных типов электроустановок предусмотрена разная периодичность проведения замеров сопротивления изоляции. Для большинства электроустановок (под электроустановкой понимается совокупность кабелей, проводки, потребителей электроэнергии и прочих приборов) необходимо проводить замер сопротивления изоляции электропроводки раз в три года. Для отдельных типов электроустановок – чья эксплуатация проводится в помещениях, микроклимат и условия в которых опасны для электротехники – периодичность составляет раз в год, а для мобильных – раз в 6 месяцев.

Почему портится изоляция?

Причиной порчи изоляции могут стать:
  • механические повреждения;
  • износ;
  • неподходящие условия эксплуатации;
  • перегрузки в электросети.

Порядок проведения замеров

  • визуальный осмотр;
  • отключение от сети участков кабеля и проводов с потребителями;
  • замер сопротивления изоляции кабеля и проводов;
  • составление Протокола, который включает в себя информацию о том, какие участки были проверены, о дефектах и данных, показанных мегомметром.

Для получения подробной информации по услугам нашей электролаборатории обратитесь к нам в офис по телефону

Другие услуги

Замер сопротивления изоляции электропроводки в Москве

Если Вам нужны замеры сопротивления изоляции электропроводки — обращайтесь в ЛабТестЭнерго. Наша передвижная лаборатория работает по всей Москве и Московской области.

У нас работают электрики с опытом работы не менее пяти лет. Они имеют допуск к проведению подобных измерений. Работники используют современное высокоточное оборудование. Благодаря этому, мы выполняем заказы качественно и в сжатые сроки.

Зачем проводить замеры сопротивления изоляции электропроводки

Изоляция выполняет следующие задачи:

  • обеспечивает стабильную подачу электроэнергии;
  • защищает людей от поражения электрическим током;
  • повышает пожарную безопасность.

Изоляционная оболочка является очень важным защитным элементом. Необходимо время от времени проводить испытания, которые позволят установить состояние изоляции, пригодность ее к эксплуатации и количество дефектов. Даже небольшие повреждения нужно устранять как можно быстрее — со временем они могут привести к возгораниям, травмам людей и поломкам оборудования.

Периодичность и методика проведения замеров сопротивления электропроводки описана в нормативной документации. К испытаниям допускаются только те компании, которые имеют разрешение на проведение таких работ.

Что входит в замеры сопротивления электропроводки

Сначала сотрудник лаборатории проводит визуальный осмотр изоляции. С помощью осмотра можно выявить явные дефекты и установить, возможно ли проведение дальнейших испытаний. После этого проводятся измерения с помощью лабораторного оборудования. Работники получают результат замеров и сравнивают характеристики с нормативами.

По окончанию работ составляется протокол измерений и технический отчет. В отчет вносятся результаты замеров, выводы сотрудника лаборатории и его рекомендации относительно устранения неполадок и дальнейшей эксплуатации электропроводки.

Обращайтесь к нам

Наша компания зарегистрирована в Ростехнадзоре и мы официально предоставим Вам услугу на договорной основе. Электрики, работающие у нас, имеют допуски к проведению всех видов испытаний. Мы измеряем сопротивление изоляции электропроводки в домах, учреждениях и предприятиях.

Наши менеджеры готовы предоставить Вам консультацию по испытанию, рассчитать стоимость и оформить заявку — звоните по номерам, указанным на сайте, заказывайте обратный звонок или пишите нам на почту.

Замер сопротивления Изоляции | ИЗМЕРЕНИЕ проводятся аттестованной ЭлектроЛабораторией в Москве и МО

Мероприятия по измерению сопротивления изоляции проводятся с целью исключения утечки тока, сохранения безопасности человека и работоспособности приборов. При этом исследование лицензированной электролабораторией осуществляется измерение изоляционного сопротивления проводки, кабеля и точек соединения электролинии. Эти электроизмерения выполняются с использованием специального оборудования – мегаомметра, который улавливает показатели утечки тока между 2 цепями электросети. Чем они выше, тем ниже изоляционное сопротивление, а это уже повод для беспокойства и тщательной ревизии электроустановки.

Специалисты компании ТМ-Электро выполняют замеры сопротивления изоляции электрооборудования с помощью современных цифровых электроизмерительных приборов компаний Sonel и Merten.

Профессиональное лабораторное измерительное оборудование позволяет провести измерение сопротивления изоляции более точно, не мешая работе организации Заказчика и выпонять поставленные задачи в кратчайшие сроки по невысокой цене. Периодичность замеров сопротивления изоляции электропроводки определяется ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей). Например, для изоляции электропроводки осветительной сети составляет 1 раз в 3 года. Эти же нормы действуют для электроустановок офисных помещений и торговых павильонов, складов, предприятиях и общественных заведениях.

Внешняя электропроводка и электроустановки в особо опасных помещениях, должны проходить замер сопротивления изоляции ежегодно. Также необходимо ежегодно выполнять измерения сопротивления изоляции проводов, кабелей, кабельных трасс,электрооборудования и электроустановки в школах, институтах, детских, медицинских и оздоровительных учреждениях, в жилых многоквартирных домах.

Какие бывают измерения сопротивления изоляции:

Лабораторные измерения проводятся c определенной периодичностью, в случае:

  • Приемо-сдаточные испытания;
  • Выполняются после того, как завершены все электромонтажные мероприятия (новое строительство или реконструкция).
  • Эксплуатационные испытания;
  • Проводятся на промышленных или торговых объектах в соответствии с требованиями пожарного надзора, Ростехнадзора, прочих контролирующих организаций, с периодичностью, необходимой для нормального функционирования объекта, согласно ПУЭ.
  • Профилактические испытания.

Измерения электрики осуществляются для предотвращения возгорания или поражения человека электрическим током. Периодичность проведения определяется ответственным за электрохозяйство. Профессионально замерить сопротивление изоляции могут только опытные инженеры лаборатории по электрике, имеющие необходимый допуск, к производству электроизмерительных работ.

Также, организация оказывающая услуги электроизмерения обязана иметь действующее Свидетельство о регистрации электролаборатории выданное Ростехнадзором. Свидетельство выдается сроком на 3 года и должно быть актуально на момент исследования.

Юридическую силу имеют документы выданные только лицензированной электролабораторией и только после проведения реального исследования объекта.

Большое доверие вызывает компания, в которой имеется свой полный штат сотрудников электроизмерительной лаборатории и парк приборов необходимых для проверки электрики. Привлечение не обладающих должным опытом лиц для оказания услуги замера сопротивления изоляции приводит к снижению качества работ и не нужным рискам для Заказчика.

Компания ТМ-Электро обладает своим полным парком электроизмерительного оборудования для проведения любых измерений и испытаний, в штате компании только профессиональные сотрудники, постоянно повышающие свою квалификацию, имеющие группы допуска и все необходимые разрешения и свидетельства. Гарантируем точное соблюдение сроков и условия договора. Грамотно составим Технический отчет и дадим рекомендации. В случае необходимости предоставим свою электромонтажную бригаду.

Измерение сопротивления изоляции электрических аппаратов, вторичных цепей и электропроводок напряжением до 1кВ (1000В).

Измерение сопротивления изоляции является, пожалуй, самым необходимым лабораторным испытанием. В Техническом отчете - Протокол №3. Если говорить кратко, то это измерение нужно для проверки состояния изоляции проводов и кабелей. Сопротивление изоляции силовых кабельных линий до 1000 В измеряется мегаомметром или современным электронным оборудованием на напряжение 2500 В в течение одной минуты. Показатели сопротивления изоляции должны быть не менее 0,5 МОм. Полученные данные заносятся в журнал протокола с соответствующей пометкой “соответствует” или “не соответствует”.

При несоответствии нормативным значениям кабельную трассу рекомендуется заменить.

Очень часто изоляция кабеля повреждается при выполнении электромонтажных работ, при протаскивании через гильзы, отверстия с острой кромкой, при общестроительных работах (например, шурупом, во время крепления гипсокартона, плохо заизолированы кабельные муфты в земле) и т.д. В этих случаях очень помогут измерения сопротивления изоляции при выполнении комплекса приемо-сдаточных испытаний. Своевременно обнаруженный дефект проще устранить.

Периодичность проведения испытаний, обычно 1 раз в 3 года. Школьные и дошкольные учреждения 1 раз в год. По Нормативной документации Правительства г. Москвы изоляция бытовых стационарных электроплит измеряется не реже 1 раза в год в нагретом состоянии плиты. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм.

Изоляция силовых и осветительных электропроводок измеряется мегаомметром на 1000В при снятых плавких вставках на участке между снятыми предохранителями или за последними предохранителями между любым проводом и землёй, а также между двумя проводами. Проверка состояния таких цепей, провода, кабеля, электроприборов и аппаратов должна проводиться путём тщательного внешнего осмотра не реже 1 раза в год!

Стоит напомнить, что работы связанные с напряжением должен проводить только подготовленный технический персонал, прошедший необходимое обучение, получивший соответствующие удостоверения с правом проведения измерительных работ. Все испытания проводятся правильно откалиброванным оборудованием, прошедшим ежегодную поверку в сертифицированном центре.

Использование современного электронного оборудования компаний Sonel, Metrel, Fluke – гарантирует качество и удобство проведения работ.

Внимание, остерегайтесь пользоваться услугами неатестованных лабораторий и частников! Грамотные инженеры с современным оборудованием не нанесут вреда вашей электроустановке и подключенным приборам. При заказе работ требуйте документы подтверждающие квалификацию инженеров, свидетельство на лабораторию и поверку измерительных приборов. Не соглашайтесь на Технические отчеты “без выезда”! Ни одна уважающая себя лаборатория не будет даже предлагать подобные работы, т.к. это влечёт за собой административную и уголовную ответсвенность. Скорее всего, подобная организация пришла на рынок ненадолго и ответственность за выполненние работ ляжет на энергетическую службу предприятия Заказчика работ или директора.

Электроизмерения в электроустановках до 1000 В

Проводим приемо-сдаточные испытания электроустановок новых объектов, а также плановые проверки действующих электроустановок напряжением до 1000 В.

Периодичность проведения электроизмерений зависит от многих факторов.  Как правило,  сроки и периодичность плановых проверок действующих электроустановок определяет технический руководитель организации-владельца. Однако, по многим типам оборудования и категориям использования помещений существуют установленные нормативы периодичности испытаний, превышение которых грозит их владельцу применение санкций административного характера  со стороны контролирующих органов (Ростехнадзор и Прокуратура РФ). Эти нормативы прописаны в следующих документах: ПУЭ, ПТЭЭП, ГОСТ Р 50571.16-99, РД 34.45-51.300-97, РД 153-34.0-20.525-00, ПОТ РМ-011-2000, ПОТ Р М-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00, а также в некоторых других отраслевых правилах, в нормативных документах Минздрава и других министерств и ведомств.

При отсутствии графика планово-предупредительных ремонтных работ целесообразно ориентироваться на прил. 3 ПТЭЭП, где в п. 2.12.17. установлена периодичность измерения сопротивления изоляции не реже одного раза в три года, и на ГОСТ Р 50571.16-99 (МЭК 60364-6-61-86), прил. F, регламентирующий периодичность замеров сопротивления изоляции также — один раз в три года. В состав технического отчета помимо протокола замеров сопротивления изоляции должны включаться также протоколы проверки непрерывности защитных проводников, измерения полного сопротивления цепи «фаза-нуль» и проверка исправности УЗО.

Для большинства потребителей электроэнергии сроки следующие:

  • периодичность проверки сопротивления изоляции — 1 раз в 3 года;
  • периодичность измерение сопротивления петли «фаза-нуль» — 1 раз в 3 года;
  • периодичность замера переходных сопротивлений — 1 раз в 3 года;
  • периодичность проверки УЗО — 1 раз в 3 года;
  • периодичность проверки стационарных электроплит — 1 раз в год.

Для лифтов, грузоподъемных кранов, а также, школ, детских садов и учреждений здравоохранения сроки следующие:

  • периодичность измерения сопротивления изоляции — 1 раз в год
  • периодичность замеров сопротивления петли «фаза-нуль» — 1 раз в год
  • периодичность проверки переходных сопротивлений — 1 раз в год
  • периодичность проверки УЗО — 1 раз в год.

Кроме перечисленного, для любых потребителей замер показателей качества электрической энергии должен проводиться не реже 1 раза в 2 года (п. 1.2.6 ПТЭЭП).

Мы проводим следующие испытания и измерения в электроустановках напряжением до 1 кВ:

 1.       Заземляющие устройства.

1.1. Проверка элементов заземляющего устройства.

1.2. Проверка цепи между заземлителями и заземляемыми элементами.

1.3. Проверка цепи «фаза-нуль» в электроустановках 1 кВ с системой TN.

1.4. Измерение сопротивления заземляющих устройств.

1.5. Измерение напряжения прикосновения (в электроустановках, выполненных по нормам на напряжение прикосновения).

2.       Электрические аппараты, вторичные цепи, электрооборудование и электропроводки напряжением до 1 кВ.

2.1. Измерение сопротивления изоляции.

2.2. Проверка целостности и фазировки жил кабеля.

2.3. Проверка устройств защитного отключения (УЗО).

2.4. Проверка показателей качества электрической энергии.

Наша лаборатория аттестована в соответствии с законодательством РФ (рег. № 53-186-15 от 08.07.2015г.), все применяемые приборы прошли государственную поверку, персонал аттестован на право проведения измерений и испытаний в электроустановках напряжением до 1000 В.

Приглашаем к сотрудничеству.

 

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. Методы 4-х контактных соединений
  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
Для этого требуется, 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 выйдут 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 установка 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 в отсутствии коротких или разомкнутых витков цепи и в том, 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 на самолетах и ​​военных транспортных средствах необходимо убедиться, что все оборудование, установленное на самолетах, 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, 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.

DMM - 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 по мере уменьшения измеренного значения и совершенно неприемлемой ниже 10 Ом.

ТАБЛИЦА 1

Примеры возможных ошибок измерения

RX Сопротивление измерительного провода R1 + R2 Сопротивление подключения R3 + R4 Rx измерено на клеммах DMM = 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 лучшие результаты измерений, это часто нецелесообразно. 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 рукоятку. 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 потенциального соединения 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, контакты переключателей, 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, связанных 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 сопротивление проводов не было слишком высоким. 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 уменьшить 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. Cropico понимает, 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, иногда называемый методом переключения постоянного или среднего значения.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 проводятся измерения, 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 1A ± (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 можно 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 полезным, 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, поскольку при изменении диапазонов измерительный ток прерывается, и его величина также может быть изменена, а окончательное устойчивое 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 2,00 2.000 2.000 2.000
3.000 Диапазон 3.00 Диапазон 3,00 3.000 3.000
4.000 Диапазон 4,00 Диапазон 4,00 Диапазон 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 переключаемый 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.

Удаленные подключения
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 нашей продукции.

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

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ СКАЧАТЬ ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО

Как измерить сопротивление | ХИОКИ Э.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 включает в себя измерение самого значения 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.

  • Схема 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 минимизировать 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, включая сопротивление проводов, реле и разъемов, а также внутреннее сопротивление батарей, поэтому важно использовать правильный инструмент для выполнения задачи 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
  • Измерители температуры, влажности и ветра

влияние температуры и других факторов, например, путем считывания разницы между температурным датчиком, подключенным 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 для их устранения.

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 по ее устранению.

Сопутствующие товары

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 осознанием того, что измерения сопротивления охватывают множество различных диапазонов, что требует использования различных методов измерения.

В этом техническом документе мы рассмотрим несколько простых способов уменьшить погрешность и повысить точность в диапазонах низкого, среднего и высокого сопротивления.

Используйте правильную технику измерения для вашего диапазона

Измерения сопротивления представлены в единицах Ом и (Ом).1 Ом представляет собой сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в 1 вольт, приложенная к этим точкам, создает в проводнике ток в 1 ампер, 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 этот провод тоже не идеальный - в нем тоже есть сопротивление, как и в любом другом куске провода. Если это сопротивление составляет 1 Ом на 100 футов (типично для провода 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. Форсирование знающего 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, поскольку 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, а 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 с большинством 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 можно определить погрешность из-за падения напряжения в одном из проводов. Когда вы определили ошибку, просто удвойте ее и вычтите из результатов измерений, чтобы получить более точные показания.Многие регистраторы данных могут выполнять трехпроводные измерения, включая регистраторы данных DataTaker и серию Grant Squirrel, упомянутую ранее. При 3-проводном 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, подключенного 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 проблема при измерении диапазонов высокого сопротивления заключается в том, что даже с изолированными кабелями нет идеальной изоляции - всегда есть ток утечки.Например, между центром провода и всем, к чему он прикасается, включая другой кабель, на самом деле может быть сопротивление 10 мегаом (10 миллионов Ом), поэтому утечка из кабелей может отрицательно повлиять на ваши измерения, добавляя 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, из измерительной цепи не будет протекать ток утечки, потому что вы использовали отдельный источник напряжения для его «защиты». Этот метод работает хорошо, но для его работы требуется измеритель, обеспечивающий защитное напряжение или второй источник напряжения.

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 изменяться мгновенно, а скорее будет изменяться в зависимости от произведения сопротивления устройства и емкости кабеля и устройства. Для 100-мегомного устройства с 1 нанофарад связанной емкости постоянная времени будет 108 x 10-9 = 10-1 или 0,1 секунды. Чтобы измерение установилось на 99.Требуется 5% от его конечного значения, 5-временные константы 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 100 000 Ом лучше использовать метод силового напряжения, описанный выше для диапазонов высокого сопротивления. По сути, при измерении сопротивления вам нужно распознавать, когда вы попадаете в высокие и низкие диапазоны, и применять соответствующие методы, и это устранит существенные ошибки и даст вам гораздо более высокую точность измеренных значений.

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

Как измерить сопротивление - Codrey Electronics

Как измеряется сопротивление?

Для измерения электрического сопротивления (Низкое сопротивление, Среднее сопротивление и Высокое сопротивление) в электронных приборах используются два метода измерения.Они бывают постоянного напряжения и постоянного тока.

Метод постоянного напряжения измеряет высокое сопротивление, которое передает известное напряжение, чтобы определить ток через неизвестное сопротивление. Этот метод более эффективен, чем метод постоянного тока, поскольку мы можем применять различные испытательные напряжения, чтобы определить неизвестное сопротивление.

Принимая во внимание, что метод постоянного тока передает известный ток на сопротивление, которое неизвестно. Отсюда измеряется напряжение. Для измерения высокого сопротивления (200 МОм) мы можем использовать метод постоянного тока.Цифровые мультиметры (DMM) используют этот тип реализации.

Теперь давайте обсудим, как измерить сопротивление.

Методы измерения сопротивления

Измерение сопротивления помогает узнать максимальные значения для элементов сопротивления, таких как манганин, медь, никель и т. Д. Показания сопротивления колеблются от нескольких микроом до нескольких мегаом.

Мы можем подключить вольтметр и амперметр в цепь для определения низкого и высокого сопротивления в цепи. Они являются мостом между методом и падением потенциала.

Метод подключения моста использует гальванометр и простой резистор с высокой точностью. Некоторые из измерений сопротивления типа моста - мост Уитстона, импеданс переменного тока и двойной мост Кельвина.

Метод падения потенциала использует вольтметр и амперметр для измерения сопротивления. Вольтметр рассчитывает напряжение, а амперметр измеряет ток. Из закона Ома мы можем оценить сопротивление.

Как измерить низкое сопротивление (

<1 Ом)

Низкое сопротивление встречается в переключателях, медных обмотках, обмотках трансформаторов, контактах выключателей, соединениях перемычек аккумуляторных батарей, обмотках двигателя и т. Д.

Чтобы понять, как выполнить измерение низкого сопротивления менее 1 Ом, используются три метода. Это потенциометр, вольтметр-амперметр и мост Кельвина.

Метод потенциометра

Метод потенциометра постоянного тока измеряет неизвестное сопротивление, принимая фиксированное или стандартное сопротивление в качестве эталонного значения. Реостат изменяет сопротивление и регулирует ток « I » в цепи. Последовательно подключают амперметр с неизвестным и стандартным сопротивлением.

Измерение сопротивления с помощью потенциометра

Когда переключатель DPT находится в положении 1, он контролирует неизвестное сопротивление, а когда он находится в положении 2, он контролирует стандартное сопротивление. Падение напряжения на сопротивлении принимается как выходное по закону Ома. Следовательно, неизвестное сопротивление равно

.

Неизвестное сопротивление = (Падение напряжения на Неизвестном сопротивлении / Падение напряжения на Стандартном сопротивлении) * Стандартное сопротивление

Вольтметр - Амперметрический метод

Метод вольтметра - амперметра измеряет низкое сопротивление с точностью ± 1%.Чтобы добиться погрешности в один процент, он использует четыре клеммы для измерения. Две из них являются токовыми клеммами ( C1 , C2 ), а остальные две - потенциальными клеммами ( V1 , V2 ).

Вольтметр - Амперметрический метод

Будет меньше падение напряжения на потенциальных клеммах, и ток будет проходить через неизвестный резистор. Контактное сопротивление на токовых клеммах невелико, и неизвестное сопротивление рассчитывается по падению напряжения на вольтметре и току через амперметр.

Мост Кельвина

Мост Кельвина (мост Томсона) имеет то преимущество, что устраняет дополнительные сопротивления измерительных проводов и контактов. На рисунке ниже показана схема с двойным мостом Кельвина.

Мост Кельвина

В мосте используются рычаги с двойным передаточным числом, чтобы уменьшить сопротивление. « R » - это неизвестное сопротивление, а « S » - стандартные сопротивления низкого значения. « C » - тяжелое медное соединение. Ответвления a , b , a1 и b1 имеют высокие значения сопротивления по сравнению с « R » и « S ».

Уравнение двойного моста Кельвина определяется формулой

R / S = (a1 / b1) - {C / S × (b / (a ​​+ b + C)) × (a1 / b1 - a / b)}

Для правильного измерения соотношение « R », « S » и a , b должно быть одинаковым. Теперь схема находится в состоянии баланса. Это будет отклонять ток в гальванометре « G ». Этот мост измеряет сопротивление в диапазоне от 0,1 Ом до 1 Ом.

Измерение среднего сопротивления (1 Ом -100 кОм)

Амперметр Вольтметр

Метод амперметра-вольтметра работает с использованием двух конфигураций.В первой настройке последовательно подключите амперметр с неизвестным сопротивлением. Этот метод измеряет правильное значение тока через неизвестное сопротивление « R ».

Метод амперметра вольтметра (Первая конфигурация) Метод амперметра вольтметра (вторая конфигурация)

Вольтметр равен сумме тока на амперметре и напряжения на сопротивлении « R ». Для измерения выходного сопротивления ( R m ) значение сопротивления « R » должно быть больше, чем сопротивление амперметра ( R a ).Следовательно, этот метод подходит для измерения сопротивления среды.

Истинное значение измеренного сопротивления составляет R м = R + R a . Чтобы получить точное сопротивление, сопротивление амперметра должно быть нулевым. Это верно в идеальном случае.

Во второй конфигурации подключите вольтметр параллельно с неизвестным сопротивлением. Вольтметр измеряет правильное напряжение. Но здесь амперметр измеряет сумму токов, протекающих через вольтметр и неизвестный резистор.В идеальном случае сопротивление вольтметра бесконечно, чтобы получить истинное выходное напряжение.

Погрешность полной шкалы для метода амперметра вольтметра составляет от 0 до 1%. Следовательно, мост Уитстона предпочтительнее.

Мост Уитстона

Мост Уитстона - старый метод, который больше не применяется. Но это говорит о концепции сбалансированного моста для измерения неизвестного сопротивления. Мост имеет ромбовидную группу, состоящую из четырех сопротивлений A , B , R и S .Сопротивления B и S являются фиксированными сопротивлениями.

Мост Уитстона

Напряжение подается на входные клеммы « a » и « s », а гальванометр (также известный как нулевой детектор) подключается к выходным клеммам « p » и « d ». Для измерения сопротивления « R » с помощью моста Уитстона изменяйте стандартное сопротивление « A » до тех пор, пока ток в гальванометре не покажет нулевое значение тока.Это доказывает, что мост находится в уравновешенном состоянии.

Измерение сопротивления с помощью омметра

Ниже приведены инструкции по измерению сопротивления резистора или какого-либо компонента омметром.

Измерение сопротивления омметром

  1. Первым важным шагом является отключение цепи (Чтобы обеспечить точность измерения и не повредить цепь, отключите питание цепи)
  2. Поместите щупы в соответствующие гнезда:
    1. Вставьте черный щуп в общий (COM) порт мультиметра
    2. Вставьте красный щуп в порт напряжения ( VmAΩ ) мультиметра (красная клемма)
  3. Обнулите измеритель, поместив два датчика, соприкасаясь друг с другом, и отрегулируйте диск или ручку, поворачивая ее, пока она не покажет нулевое сопротивление
  4. Проверьте сопротивление компонента с помощью двух щупов, поместив с каждой стороны
  5. Поверните ручку на соответствующий диапазон ом, который вы пытаетесь измерить.(Если указатель отклоняется в правую часть шкалы, уменьшите диапазон до одного уровня. Если указатель отклоняется в левую часть шкалы, увеличьте диапазон до одного уровня)
  6. Возьмите значение на шкале и умножьте его на соответствующий диапазон на шкале.
  7. Снова обнулить омметр перед проверкой другого компонента.

Примечание : Всегда проверяйте наличие параллельно подключенных сопротивлений. Мультиметр вычисляет сопротивление между различными путями в цепи.

Мультиметр измеряет полное сопротивление цепи во всех возможных путях. Всегда лучше снять компонент, чтобы измерить сопротивление. В противном случае мультиметр покажет неверное значение сопротивления.

Измерение высокого сопротивления (> 100 кОм)

Метод потери стоимости

При измерении сопротивления методом потери заряда используется неизвестное сопротивление (R) параллельно вольтметру и конденсатору (C).При подаче напряжения постоянного тока через цепь протекает ток, и конденсатор заряжается до напряжения батареи. После этого он разряжается через сопротивление «R».

Уравнение для напряжения на конденсаторе: v = V.e (-t / CR)

Уравнение сопротивления « R » равно 0,4343t / (C log10 V / (V-e))

Схема мегомметра

Использование мегомметра для измерения высокого сопротивления изоляции в цепи.На рисунке ниже показана схема мегомметра. В нем используется генератор с ручным приводом, который вырабатывает напряжение 500 В, 1000 и 2500 В.

Генератор имеет автоматическую муфту, работающую по центробежному принципу. Генератор подает постоянное напряжение для измерения низкого сопротивления изоляции.

У мегомметра есть три катушки (2 катушки напряжения и 1 катушка тока). Катушка тока движется по часовой стрелке, а катушки напряжения - против часовой стрелки.Две катушки заставляют указатель установить его в среднее положение. Теперь вы можете подать напряжение и измерить сопротивление.

Стрелочная шкала становится устойчивой при подключении тестируемого сопротивления (Неизвестное сопротивление Rx).

Метод мегаомного моста

Мост мегаом измеряет высокое сопротивление от 0,1 до 1 мегаом. Терминал защиты подключается к гальванометру ( G ). Переключатель множителя используется для выбора диапазона измеряемых сопротивлений.

Фиксированное сопротивление 100 кОм и подключение клеммы защиты к цепи защиты устраняет сопротивление утечки.

Трудности чтения сопротивления

  • Человеческое тело поглощает ток, поэтому избегайте контакта с компонентом при измерении мультиметром или омметром.
  • Проверьте компоненты по отдельности, чтобы получить правильное сопротивление.
  • Не измеряйте сопротивление в цепи включения. Это даст неправильные показания.

Совет: Выключите цепь и измерьте сопротивление.

  • Проверить деталь на наличие повреждений (мультиметром показывает нулевое сопротивление).
  • Повторяемость для измерения низкого сопротивления в пределах нескольких микроом. Это повлияет на потребление тока в электрической цепи.

Заключение

В настоящее время существует несколько методов измерения сопротивления. Среди них измеритель LCR и цифровые омметры низкого сопротивления заменяют мост Уитстона, двойной мост Кельвина и другие методы.Следовательно, необходимо выбрать подходящий инструмент для проверки сопротивления.

Электрическое сопротивление | Единицы измерения Wiki


Электрическое сопротивление - это мера степени, в которой объект препятствует прохождению электрического тока.

Резистор

Как измерено []

В системе СИ единицей электрического сопротивления является ом. Его обратная величина - . Электропроводность , измеренная в сименсах.

Что такое сопротивление []

Сопротивление - это свойство любого объекта или вещества сопротивляться или противодействовать прохождению электрического тока. Величина сопротивления в электрической цепи определяет количество тока, протекающего в цепи для любого заданного напряжения, приложенного к цепи. Соответствующая формула:

R = V / I

где

R - сопротивление объекта, обычно измеряемое в омах.
В - разность потенциалов на объекте, обычно измеряемая в вольтах (постоянный ток).
I - ток, проходящий через объект, обычно измеряемый в амперах

Характеристика []

Для самых разных материалов и условий электрическое сопротивление не зависит от величины протекающего тока или величины приложенного напряжения. В можно измерить непосредственно на объекте или рассчитать путем вычитания напряжений относительно контрольной точки.Первый метод проще для одного объекта и, вероятно, будет более точным. Также могут возникнуть проблемы с предыдущим методом, если напряжение питания переменного тока и два измерения от опорной точки не совпадают по фазе друг с другом.

Резистивные потери []

Когда ток I протекает через объект с сопротивлением R , электрическая энергия преобразуется в тепло со скоростью (мощностью), равной

где

P - мощность, измеренная в ваттах
I - ток, измеренный в амперах
R - сопротивление, измеренное в омах

Этот эффект полезен в некоторых приложениях, таких как лампы накаливания освещение и электрическое отопление, но нежелательно при передаче энергии.Обычные способы борьбы с резистивными потерями включают использование более толстого провода и более высоких напряжений. Сверхпроводящий провод используется в специальных приложениях.

Сопротивление проводника []

Сопротивление постоянному току []

Пока плотность тока в проводнике полностью однородна, сопротивление R постоянному току проводника с регулярным поперечным сечением можно вычислить как

где

L - длина проводника, измеренная в метрах
A - площадь поперечного сечения, измеренная в квадратных метрах
ρ (греч .: rho) - удельное электрическое сопротивление ( также называется удельным электрическим сопротивлением () материала, измеряемым в Ом · метр.Удельное сопротивление - это мера способности материала противодействовать прохождению электрического тока.

По практическим соображениям почти любое подключение к реальному проводнику почти наверняка будет означать, что плотность тока не является полностью однородной. Однако эта формула по-прежнему дает хорошее приближение для длинных тонких проводников, таких как провода.

Сопротивление переменного тока []

Если провод проводит высокочастотный переменный ток, то эффективная площадь поперечного сечения провода, доступная для проведения тока, уменьшается.(См. Скин-эффект).

Формула Термана дает диаметр проволоки, сопротивление которой увеличится на 10%.

где

- рабочая частота, измеренная в герцах (Гц)
- диаметр провода в миллиметрах.

Эта формула применима к изолированным проводам. В проводнике в непосредственной близости от других проводников фактическое сопротивление выше из-за эффекта близости.

Причины сопротивления []

Металлы []

Металл состоит из решетки атомов, каждый из которых имеет оболочку из электронов. Внешние электроны могут диссоциировать от своих родительских атомов и путешествовать через решетку, делая металл проводником. Когда к металлу прикладывается электрический потенциал (напряжение), электроны дрейфуют от одного конца проводника к другому под действием электрического поля. В реальном материале атомная решетка никогда не бывает идеально регулярной, поэтому ее несовершенства рассеивают электроны и вызывают сопротивление.Повышение температуры заставляет атомы вибрировать сильнее, вызывая еще больше столкновений и еще больше увеличивая сопротивление.

Чем больше площадь поперечного сечения проводника, тем больше электронов может переносить ток, поэтому тем ниже сопротивление. Чем длиннее проводник, тем больше случаев рассеяния происходит на пути каждого электрона через материал, поэтому тем выше сопротивление. [1]

В полупроводниках и изоляторах []

Полупроводники обладают свойствами, которые частично отличаются от свойств металлов и изоляторов.Силиконовый бульон имеет сероватый металлический блеск, как металл, но хрупкий, как стекло. Можно управлять резистивными свойствами полупроводниковых материалов, легируя эти материалы атомарными элементами, такими как мышьяк или бор, которые создают электроны или дырки, которые могут перемещаться по решетке материала.

В ионных жидкостях / электролитах []

В электролитах электрическая проводимость осуществляется не зонными электронами или дырками, а движущимися целыми частицами атомов (ионами), каждый из которых несет электрический заряд.Удельное сопротивление ионных жидкостей сильно зависит от концентрации соли - в то время как дистиллированная вода является почти изолятором, соленая вода является очень эффективным проводником электричества. В клеточных мембранах токи переносятся ионными солями. Небольшие отверстия в мембранах, называемые ионными каналами, избирательны по отношению к определенным ионам и определяют сопротивление мембраны.

Сопротивление различных материалов []

Теория лент []

Уровни энергии электронов в изоляторе.

Квантовая механика утверждает, что энергия электрона в атоме не может быть произвольной величиной.Скорее, существуют фиксированные уровни энергии, которые могут занимать электроны, и значения между этими уровнями невозможны. Уровни энергии сгруппированы в две зоны: валентная зона и зона проводимости (последняя обычно выше первой). Электроны в зоне проводимости могут свободно перемещаться по веществу в присутствии электрического поля.

В изоляторах и полупроводниках атомы вещества влияют друг на друга так, что между валентной зоной и зоной проводимости существует запрещенная зона энергетических уровней, которую электроны просто не могут занять.Для протекания тока электрону необходимо передать относительно большое количество энергии, чтобы он перепрыгнул через эту запрещенную щель и попал в зону проводимости. Таким образом, большие напряжения дают относительно малые токи.

Дифференциальное сопротивление []

Когда сопротивление может зависеть от напряжения и тока, дифференциальное сопротивление , инкрементное сопротивление или наклонное сопротивление определяется как наклон графика V-I в определенной точке, таким образом:

Эту величину иногда называют просто сопротивлением , хотя эти два определения эквивалентны только для омического компонента, такого как идеальный резистор.Если график V-I не является монотонным (т. Е. Имеет пик или впадину), дифференциальное сопротивление будет отрицательным для некоторых значений напряжения и тока. Это свойство часто называют отрицательным сопротивлением , хотя более правильно его называть отрицательным дифференциальным сопротивлением , поскольку абсолютное сопротивление В, / I по-прежнему является положительным.

Температурная зависимость []

Около комнатной температуры электрическое сопротивление типичного металлического проводника увеличивается линейно с температурой:

,

где a - коэффициент термического сопротивления.

Электрическое сопротивление типичного собственного (нелегированного) полупроводника экспоненциально уменьшается с температурой:

При повышении температуры, начиная с абсолютного нуля, примесные (легированные) полупроводники сначала уменьшают сопротивление, когда носители покидают доноры или акцепторы, а затем, когда большинство доноров или акцепторов теряют свои носители, сопротивление снова начинает немного увеличиваться из-за уменьшение подвижности носителей (как в металле), а затем, наконец, начинают вести себя как собственные полупроводники, поскольку носители от доноров / акцепторов становятся незначительными по сравнению с термически генерируемыми носителями

Электрическое сопротивление электролитов и изоляторов сильно нелинейно и зависит от конкретного случая, поэтому здесь не приводятся обобщенные уравнения.

См. Также []

Внешние ссылки []

AN016 - Измерение очень высокого сопротивления

AN016 - Измерение очень высокого сопротивления
Elliott Sound Products АН-016
Род Эллиотт (ESP)
Прил. Индекс банкнот
Основной индекс

Введение

Время от времени вам нужно измерять сопротивление, которое выходит за пределы возможностей измерения сопротивления вашего цифрового мультиметра.Это может быть измерение обратного сопротивления диода в прецизионной цепи удержания пикового значения или проверка отсутствия утечки через печатную плату. Большинство мультиметров имеют сопротивление примерно 20 МОм, а некоторые (обычно более дорогие настольные) способны измерять до 200 МОм. Самый обыкновенный диод 1N4148 имеет обратное сопротивление (в таблице данных) около 800 МОм, и это выходит далеко за пределы возможностей всех, кроме самых дорогих лабораторных приборов.

Этот метод очень кратко описан в AN-014, но потенциально он настолько полезен, что было решено, что из него получится хорошее приложение.обратите внимание на себя.

Обычно очень дорогие лабораторные инструменты используются для измерения очень высоких сопротивлений. К ним относятся электрометр [1] и источники-измерители (SMU). И то, и другое выходит далеко за рамки домашней мастерской, и лишь немногие профессиональные мастерские будут иметь что-то подобное. Нечасто требуется проводить эти измерения на устройствах с очень высоким сопротивлением, поэтому неудивительно, что доступной полезной информации не так много.


Измерение сопротивления

Мультиметры (цифровые) подают известный ток на внешний резистор и измеряют напряжение на нем. Вот почему многие цифровые измерители показывают прямое сопротивление диода как (скажем) 0,55 кОм - это , а не сопротивление, а просто прямое напряжение. Однако не все измерители делают это по умолчанию, поэтому во многих есть отдельная функция «проверки диодов», которая показывает напряжение.


Рисунок 1 - Традиционное измерение сопротивления

На рисунке выше показано, как измеряется сопротивление.Большинство измерителей имеют несколько диапазонов (или имеют автоматический выбор диапазона), поэтому я только что показал один диапазон, подходящий для измерения от нуля до 1,999 кОм. 1,999 кОм - это то, что вы видите с типичным 3½-значным измерителем - наиболее значимая цифра в такие счетчики могут быть только нулем или единицей.

Подается ток 1 мА, поэтому измеритель считывает напряжение и отображает результат как сопротивление. Максимальное отображаемое напряжение составляет 1,999 В, а резистор 1 кОм покажет 1000 кОм, потому что на нем есть напряжение 1 В.Конечно, 1 В при 1 мА равняется 1 кОм (по закону Ома). Максимальное сопротивление, которое вы можете измерить, зависит от измерителя, но большинство измерителей будут иметь «максимум» на уровне около 20-40 МОм или около того. Некоторые настольные измерители могут измерять до 200 МОм.


Измерение очень высокого сопротивления

Учитывая вышесказанное, вы можете задаться вопросом, как можно измерить сопротивление 1 ГОм или более, как я это сделал для диодов 1N4148 (среди прочего). Очевидно, что ни один доступный мультиметр не может измерить такое сопротивление, но с некоторыми хитростями это возможно! Измеритель используется в своем диапазоне напряжений и включен последовательно с диодом с обратным смещением.Затем прикладывается известное напряжение (скажем, 10 В постоянного тока), и измеритель покажет значение, возможно, 100 мВ. Обратите внимание, что измерения должны использовать постоянный ток, хотя измерения переменного тока теоретически возможны. Однако будет чрезвычайно сложно гарантировать, что измеритель не улавливает шум переменного тока, поэтому измерения могут легко оказаться ошибочными на порядок!

Почти все цифровые мультиметры имеют входной импеданс постоянного напряжения около 10 МОм (большинство моих измерений составляет 11 МОм, поэтому мы будем использовать это для этого упражнения) в диапазоне постоянного напряжения, поэтому напряжение 109 мВ на 11 МОм означает, что это 9.91нА. Остальная часть напряжения проходит через диод, который также должен составлять 9,91 нА. Если приложенное напряжение составляет 10 В, это дает общее сопротивление чуть более 1 ГОм (10 В / 9,91 нА = 1 ГОм). На рисунке ниже сопротивление измерителя 11 МОм вычтено, в результате чего внешнее сопротивление составляет 998 МОм.

Обратите внимание, что для очень высокого сопротивления (1 ГОм или более) вам понадобится измеритель, который может измерять с точностью до 10 мВ. Некоторые измерители имеют диапазон милливольт, в котором может быть использован , но вы можете обнаружить, что измеритель ожидает низкого сопротивления источника при измерении в диапазоне милливольт.Например, мой настольный измеритель имеет небольшое смещение постоянного тока при использовании в диапазоне милливольт, что, вероятно, связано с использованием внутреннего усилителя с небольшим (около 4 мВ) смещением постоянного тока, что делает его непригодным для этого приложения.

Некоторые измерители имеют разное входное сопротивление в зависимости от диапазона. Это легко измерить с помощью переключаемых дальномеров, но это не так просто, если у измерителя есть автоматический выбор диапазона. Поскольку конечным результатом измерения с использованием этого метода в любом случае является такое высокое сопротивление, вариация в ± 1 МОм, вероятно, не является ни здесь, ни там.Хотя я рекомендую испытательное напряжение 10 В, при необходимости вы можете использовать более высокие напряжения. Будьте очень осторожны, чтобы убедиться, что напряжение меньше ожидаемого напряжения пробоя компонента, который вы тестируете, и будьте особенно осторожны (для вашей собственной безопасности), если используются особенно высокие напряжения. Источник питания, используемый для теста, должен иметь ограничение тока (чтобы он не был поврежден случайным коротким замыканием) или использовать последовательный резистор для ограничения максимального тока, если вы случайно закоротите источник питания.Как поясняется ниже, регулировка должна быть отлично для обеспечения точных измерений.


Рисунок 2 - Измерение сопротивления вольтметром

Чрезвычайная точность не требуется (один может вычесть , например, 109 мВ или 11 МОм, как я сделал здесь), но конечный результат «достаточно хорош» для большинства измерений. Это особенно верно, поскольку такие высокие значения сопротивления могут зависеть от температуры и / или влажности, и даже минимальное количество влаги может резко повлиять на показания.Я измерил между дорожками на 50-миллиметровой длине Veroboard, и когда высох, я получил 6,2 мВ (почти 18 ГОм), но просто дыша на него, сопротивление упало до уровня ниже 1 ГОм (хотя и ненадолго).

C1 (10 нФ, 100 В) не является обязательным. Удивительно, но это не обязательно должен быть конденсатор со сверхнизкой утечкой, потому что он подключен параллельно 10 МОм или около того измерителя. При условии, что его диэлектрическое сопротивление выше 100 МОм (а большинство обычных конденсаторов будет намного лучше), это не повлияет на показания.Время зарядки не так велико, как вы могли ожидать (обычно пара секунд), но это поможет устранить любой шум, который сделает чтение нестабильным. Предел низкой частоты определяется значением ограничения и входным сопротивлением измерителя (R int ). При 10 нФ это около 1,6 Гц, поэтому большая часть сетевых шумов должна подавляться достаточно хорошо.

Это очень полезный метод, если вам когда-либо понадобится измерить особенно высокие сопротивления, и, похоже, он не получил широкой известности. Существуют (конечно) специализированные измерители для измерения чрезвычайно высоких сопротивлений, но скромный цифровой мультиметр с некоторой осторожностью выполняет вполне приемлемую работу.Совершенно очевидно, что DUT (тестируемое устройство) должно быть подвешено вдали от всего, что может быть очень слабопроводящим, а выводы измерителя также должны быть очень хорошо изолированы. Самая маленькая утечка может привести к очень большой ошибке.

Вам также необходимо проверить технические характеристики вашего счетчика, чтобы определить ошибку. Большинство из них лучше 1%, но наименее значащая цифра может иметь большое значение для устройств с очень низкой утечкой. В спецификациях обычно указывается точность как (например) ± 1%, ± 2 «отсчета» (наименьшая значащая цифра).Это означает, что 100 мВ может отображаться как любое значение от 97 до 103 мВ, и ошибка становится хуже, когда напряжение уменьшается.

Только после того, как вы выполнили этот тип измерения несколько раз, вы действительно столкнетесь с чрезвычайно высокими импедансами, которые существуют в некоторых цепях. Даже печатные дорожки могут быть подозрительными, если соответствующие точки не защищены защитной дорожкой или чем-то подобным (что невозможно с Veroboard). Если вы никогда не слышали о «защитной дорожке», см. «Проектирование с помощью операционных усилителей, высокоимпедансные усилители».Защитная дорожка (или кольцо) эффективно «натягивает» замкнутую цепь, защищая ее от внешних (поверхностных) утечек.

Поучительно следить за обратным сопротивлением диода 1N4148 (или любого другого), держа рядом паяльник - не касаясь, а на расстоянии пары миллиметров. Даже небольшое количество тепла резко снизит обратное сопротивление (также известное как утечка). При едва заметном повышении температуры вы можете увидеть наблюдаемое повышение напряжения со 100 мВ до 400 мВ или более, что указывает на то, что утечка увеличилась в четыре раза.Это примерно эквивалентно падению сопротивления с 1 ГОм примерно до 250 МОм. Это большая разница, и в некоторых схемах она может быть критичной.

Шум может быть проблемой при проведении подобных измерений, потому что все импедансы очень высоки. Некоторые измерители лучше других подавляют гул от сети и другие посторонние шумы, которые могут сделать окончательные показания нестабильными. Если импеданс особенно высок, вы даже не можете использовать конденсатор для его фильтрации, потому что диэлектрик крышки может быть не намного лучше, чем тестируемое устройство.Вы можете использовать более крупный (предпочтительно полипропиленовый) колпачок параллельно с измерителем (а не колпачок 10 нФ, показанный выше), поскольку они имеют очень высокое сопротивление диэлектрика. Это сделает процесс измерения немного медленнее, потому что конденсатор должен заряжаться через внешнее сопротивление, возможно, несколько ГОм, и последняя схема все еще не сможет эффективно устранить гудение 50/60 Гц. Схема, показанная на Рисунке 2, уже использовалась много раз и оказалась очень успешной.

Важно, чтобы внешний источник питания был бесшумным и очень хорошо регулировался.Небольшие изменения напряжения, не оказывающие никакого влияния на нормальные цепи, будут вызвать изменение показаний счетчика. Это особенно проблематично при измерении диэлектриков конденсатора, поскольку конденсатор пропускает низкочастотные колебания и вызывает неустойчивый чтение, которое не может быть интерпретировано с какой-либо точностью. Я знаю это по личному опыту, и мне пришлось прибегнуть к использованию внешнего регулятора после того, как я (регулируемый) источник питания, чтобы обеспечить максимально стабильное выходное напряжение.Требуется только очень низкий ток, так как мы рассматриваем устройства, потребляющие всего несколько нА или даже пА тока. однажды поселились.

Если вы обнаружите, что это то, что вам нужно часто использовать, было бы целесообразно сделать для вашего измерителя короткий провод очень (по сути, банановый штекер с отрезком провода) с зажимом из кожи аллигатора на конец, чтобы удерживать один конец ИУ. Сделайте еще один короткий провод для общей клеммы счетчика. Отрицательный полюс внешнего источника питания подключается к общему проводу, а положительный - к другому концу тестируемого устройства.Это помогает свести к минимуму внешний шум, а также обеспечивает максимально возможное сопротивление во всех интересующих точках.

Сопротивление изоляции проводов от источника питания не имеет значения, и даже сопротивление внутренней изоляции измерителя относительно неважно (параллельно с 10-11 МОм). Единственное, что представляет особый интерес, - это соединение тестируемого устройства с внешним источником питания, и если оно находится в воздухе, оно фактически бесконечно. Никакой материал печатной платы (или что-либо еще) не должен перекрывать само тестируемое устройство, поскольку утечка неизвестна.


Выводы

Эта на первый взгляд простая техника, похоже, не так широко известна, как следовало бы. Это не то, что вам нужно очень часто, а некоторым может вообще не понадобиться. Я использовал его несколько раз при разработке проектов или специальных проектов для клиентов, и это, безусловно, гораздо лучшее предложение, чем тратить тысячи долларов на специализированное оборудование, которое можно использовать только раз в пару лет.

Если вы хотите получить точные показания, вам понадобится второй мультиметр для измерения входного сопротивления того, который вы собираетесь использовать.Не все характеристики включают входной импеданс, и около 10 МОм часто соответствует , предполагаемому , но, как я обнаружил с некоторыми из моих измерителей, на самом деле они равны 11 МОм. Ошибка небольшая, поэтому вы можете не чувствовать необходимости проверять фактическое сопротивление.

Этот метод не подвергает риску ваш измеритель или тестируемое устройство (при условии, что внешнее напряжение меньше, чем напряжение пробоя тестируемого устройства). Измеритель находится в режиме напряжения, поэтому он имеет высокий импеданс, и даже закороченное ИУ не повредит измерителю.Испытательное напряжение зависит от того, что вы тестируете, но 10 В - хорошая отправная точка для большинства измерений. Если вам необходимо использовать более высокое напряжение, делайте это с особой осторожностью. Все, что превышает 50 В, потенциально опасно, и вы делаете это на свой страх и риск.


Список литературы
  1. Электрометр - Википедия

Других ссылок на эту технику в Интернете не было. Некоторые из них могут существовать, но даже тщательный поиск не смог найти ничего даже отдаленно близкого.Один был найден , но он был опубликован после того, как я предложил эту технику в AN-014, поэтому вполне разумно предположить, что моя техника была использована в качестве вдохновения.



Прил. Индекс банкнот
Основной индекс
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, помимо прочего, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 2019. Воспроизведение или переиздание любыми способами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещено. в соответствии с международными законами об авторском праве.Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

Страница создана и авторские права © Род Эллиотт, апрель 2019 г.


Повышение точности измерения сопротивления с помощью 6-проводной технологии

Проверяемое сопротивление R1 определяет режим и диапазон, используемый цифровым мультиметром.Это вместе с ожидаемым значением R1 определяет напряжение, которое подается на R1. Чтобы обеспечить правильную работу защитного усилителя, это напряжение необходимо использовать для расчета минимально возможного сопротивления, которое может быть R3. Например, если R1 равен 1 кОм и измеряется в диапазоне 1 кОм, типичный цифровой мультиметр будет выдавать тестовый ток 1 мА, генерируя напряжение 1 В на R1. Это же напряжение появляется на R3 при использовании с усилителем защиты. Следовательно, усилитель должен выдавать достаточный ток, чтобы равняться напряжению, деленному на R3.Если вам нужно защитить меньшие значения R3, подумайте о переводе цифрового мультиметра в более высокий диапазон. Обычно это снижает тестовое напряжение и минимальное значение R3, которое будет работать в вашей системе. Компромисс заключается в том, что ошибка измерения R1 увеличивается с уменьшением значений R2 и R3.

Кроме того, поскольку усилитель не идеален, связанное с ним напряжение смещения также будет вносить вклад в ошибку, когда значение R2 мало. Напряжение смещения защитного усилителя подается непосредственно на R2, а результирующий ток вычитается из калиброванного испытательного тока цифрового мультиметра (который должен проходить через R1), вызывая ошибку.Например, в предыдущем случае измерения резистора 1 кОм в диапазоне 1 кОм с испытательным током 1 мА, если R2 составляет 100 Ом, а типичное напряжение смещения составляет 200 мкВ, погрешность испытательного тока составляет 200 мкВ / 100 Ом. , или 0,002 мА, что отнимает 0,2% испытательного тока 1 мА. Это приводит к ошибке измерения R1 в 0,2%. Эти дополнительные ошибки легко вычислить, и их необходимо добавить к общей системной ошибке.

Для R 1 = 1 кОм, R 2 = 8.2кОм, R 3 = 4,3 кОм

4-проводное измерение

6-проводное измерение с помощью NI PXI-4022

Испытательный ток

1 мА

1 мА

Напряжение смещения предохранителя

N / A

200 мкВ

Ток через R 1

926 мкА

999.976 мкА

Ток через R 2

74 мкА

0,024 мкА

Ток через R 3

74 мкА

23,255 мкА

Измеренное значение R 1

926 Ом

999.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *