כיצד מסדרים ועובדים מכשירים למדידת התנגדות

מטבעם הגופני, כל החומרים מגיבים בצורה שונה לזרימת הזרם החשמלי דרכם. יש גופים העוברים את זה היטב והם מכונים מוליכים, בעוד שאחרים הם רעים מאוד. אלה דיאלקטרים.

תכונותיהם של חומרים כנגד זרימת הזרם נאמדים על ידי ביטוי מספרי - ערך ההתנגדות החשמלית. עקרון הגדרתו הוצע על ידי גאורג אום. יחידת המידה לתכונה זו נקראת על שמו.

הקשר בין ההתנגדות החשמלית של חומר, המתח המופעל עליו והזרם החשמלי הזורם נקרא החוק של אוהם.

עקרונות מדידת התנגדות חשמלית

על סמך התלות של שלושת המאפיינים החשובים ביותר של חשמל בתמונה, נקבע ערך ההתנגדות. לשם כך, עליך להיות:

1. מקור אנרגיה, למשל סוללה או סוללה;

2. מכשירי מדידה של זרם ומתח.

מקור המתח מחובר דרך מד זרם לקטע הנמדד, אשר יש לקבוע את ההתנגדות שלו, ונפילת המתח על פני הצרכן נמדדת באמצעות מד מתח.

לאחר הסרת הספירה לאחור של הזרם I עם מד זרם והמתח U עם מד מתח, ערך ההתנגדות R מחושב על פי חוק אוהם. עיקרון פשוט זה מאפשר מדידות וחישובים ידניים. עם זאת, השימוש בו בצורה זו קשה. לנוחיות הנוצרים נוצרים אוhmmeters.

העיצוב של Ohmmeter הפשוט ביותר

יצרני מכשירי מדידה מייצרים מכשירי מדידת התנגדות העובדים על פי:

1. אנלוגי;

2. או טכנולוגיה דיגיטלית.

הסוג הראשון של המכשירים נקרא מצביע בגלל צורת הצגת המידע - הזזת החץ ביחס למיקום ההתחלתי בנקודת ההתייחסות בסולם.

מחלפים מסוג אוהםמטר, ככלי מדידת התנגדות, הופיעו ראשונים והמשיכו לעבוד בהצלחה עד היום. הם נמצאים בארסנל הכלים של רוב החשמלאים.

בעיצוב מכשירים אלה:

1. כל מרכיבי התרשים לעיל מובנים בתוך הדיור;

2. המקור מייצר מתח מייצב;

3. מד זרם מודד את הזרם, אך מידתו מכוילת מיד ביחידות התנגדות, מה שמבטל את הצורך בחישובים מתמטיים קבועים;

4. חוטים עם קצוות מחוברים למסופים החיצוניים של מסופי המקרה, המבטיחים יצירת חיבור מהיר עם האלמנט שנבדק.

החלף התקנים של סוג זה של מדידות בגלל מערכת מגנטואלקטרית משלהם. בתוך ראש המדידה מונח מתפתל תיל, שאליו מחובר קפיץ מוליך.

בהתפתלות זו ממקור הכוח, זרם עובר דרך ההתנגדות המדודה Rx, מוגבלת על ידי הנגד R לרמה של מילי-מתח. זה יוצר שדה מגנטי שמתחיל לקיים אינטראקציה עם שדה של מגנט קבוע שנמצא כאן, שמוצג בתרשים על ידי מוטות N - S.

החץ הרגיש קבוע על ציר הקפיץ, ותחת פעולת הכוח שנוצר מהשפעת שני השדות המגנטיים הללו, חורג בזווית פרופורציונלית לחוזק הזרם הזורם או לערך ההתנגדות של המוליך Rx.

קנה המידה של המכשיר נעשה בחלוקות ההתנגדות - אוהם. בשל כך, מיקום החץ עליו מציין מיד את הערך הרצוי.

עקרון הפעולה של Ohmmeter דיגיטלי

בצורתו הטהורה, מדי התנגדות דיגיטליים זמינים לעבודה מורכבת לצרכים מיוחדים. צרכן המונים זמין כעת מגוון רחב של מכשירים משולביםשילוב בתכנון שלהם משימות של Ohmmeter, מד מתח, מד זרם ופונקציות אחרות.

כדי למדוד את ההתנגדות, יש צורך להעביר את המתגים המתאימים למצב ההפעלה הנדרש של המכשיר ולחבר את קצות המדידה למעגל הנבדק.

כאשר אנשי הקשר פתוחים, התצוגה תציג "אני", כמוצג בתמונה. זה מתאים לערך גדול יותר מכפי שהמכשיר יכול לקבוע באזור רגישות נתון. ואכן, במצב זה הוא כבר מודד את ההתנגדות של קטע האוויר בין המגעים של מהדקי החוטים המחברים.

כאשר הקצוות מותקנים על נגר או מוליך, הממטר הדיגיטלי יציג את ערך ההתנגדות שלו במספרים אמיתיים.

העיקרון של מדידת התנגדות חשמלית באמצעות אוהלמטר דיגיטלי מבוסס גם על יישום החוק של אוהם. אבל, בעיצובו, טכנולוגיות מודרניות יותר הקשורות לשימוש ב:

1. חיישנים מתאימים המיועדים למדידת זרם ומתח, המעבירים מידע על טכנולוגיות דיגיטליות;

2. התקני מיקרו-מעבדים המעבדים נתונים שקיבלו מחיישנים ומציגים אותם על הלוח בצורה חזותית.

לכל סוג של Ohmmeter דיגיטלי יכולות להיות הגדרות משתמש ייחודיות משלו, אשר יש ללמוד לפני העבודה. אחרת, מתוך בורות, אתה יכול לעשות טעויות גסות, מכיוון שהפעלת מתח לכניסה שלה נפוצה למדי. זה בא לידי ביטוי בשחיקה של האלמנטים הפנימיים של המעגל.

אוחממטרים קונבנציונליים בודקים ומודדים מעגלים חשמליים הנוצרים על ידי חוטים ונגדים בעלי התנגדות חשמלית קטנה יחסית עד כמה עשרות או אלפי אוהם.

גשרי מדידה DC

התקני מדידת התנגדות חשמלית בצורת אוhmmeters מעוצבים כמכשירים ניידים ניידים. זה נוח להשתמש בהם לצורך הערכת מעגלים סטנדרטיים או רציפים של מעגלים בודדים.

בתנאי מעבדה, בהם לעיתים קרובות יש צורך ברמת דיוק גבוהה ושמירה גבוהה על מאפיינים מטרולוגיים בעת ביצוע מדידות, מכשירים אחרים עובדים - גשרים למדידת DC.

מעגלי חשמל לגשרי DC

עקרון הפעולה של מכשירים כאלה מבוסס על השוואת ההתנגדות של שתי כתפיים ויצירת איזון ביניהם. המצב המאוזן נשלט על ידי מילימטר שליטה או מיקרומטר כדי לעצור את זרימת הזרם באלכסון הגשר.

כאשר החץ של המכשיר מוגדר לאפס, אתה יכול לחשב את ההתנגדות הרצויה Rx מערכי התקנים R1, R2 ו- R3.

מעגל גשר המדידה עשוי להיות בעל יכולת לשלוט בצורה חלקה על התנגדות התקנים בכתפיים או להתבצע בצעדים.

מראה גשרים למדידה

מבחינה מבנית, מכשירים כאלה מיוצרים בבניין מפעל אחד עם יכולת להרכיב את המעגל בנוחות לאימות חשמל. בקרי מיתוג הפניה מאפשרים מדידות התנגדות מהירות.

אוח-מטר וגשרים נועדו למדוד את ההתנגדות של מוליכי זרם חשמלי בעלי התנגדות עמידה בערך מסוים.

מטרים התנגדות לולאה קרקעית

הצורך במעקב תקופתי אחר המצב הטכני - לולאות קרקע הנגרמת כתוצאה מתנאי נוכחותם באדמה הגורמת לתהליכי קורוזיה של מתכות. הם מחמירים את המגע החשמלי של האלקטרודות עם האדמה, המוליכות ותכונות המגן של נגר פריקות חירום.

עקרון הפעולה של מכשירים מסוג זה מבוסס גם על חוק אוהם. בדיקת לולאת הקרקע נייחת באדמה (נקודה C) שבגללה הפוטנציאל שלה שווה לאפס.

במרחקים שווים ממנו של כ -20 מטרים, אותה סוג של מערכת אלקטרודות קרקעית (עיקרית ועזר) מונעת לקרקע כך שנמצא ביניהם בדיקה נייחת.זרם ממקור מתח מיוצב מועבר בשתי האלקטרודות הללו וערכו נמדד באמצעות מד זרם.

באזור האלקטרודות בין הפוטנציאלים של הנקודות A ו- C נמדדת ירידת מתח באמצעות מד מתח, שנגרמת על ידי זרימת הזרם I. לאחר מכן, ההתנגדות למעגל מחושבת על ידי חלוקת U על ידי I תוך התחשבות בתיקון להפסדי זרם באלקטרודה הקרקעית הראשית.

אם במקום מד זרם ומד מתח משתמשים בלוגומטר עם סלילי זרם ומתח, אז החץ הרגיש שלו יציין מיד את התוצאה הסופית באו"ם, יחסוך את המשתמש מחישובים שגרתיים.

על פי עיקרון זה, מותגים רבים של מכשירי מצביע עובדים, ביניהם הדגמים הישנים MC-0.8, M-416 ו- F-4103.

הם משלימים בהצלחה מגוון של מדי התנגדות מודרניים, שנוצרו למטרות כאלה עם ארסנל גדול של פונקציות נוספות.

מכשירי מדידת התנגדות קרקע

בעזרת סוג המכשירים שנבדק זה עתה, נמדדת ההתנגדות של האדמה ותקשורת גרגירים שונים. לשם כך הם נכללים בדרך אחרת.

האלקטרודות של מתגי הארקה הראשי והעזר מרווחים במרחק של יותר מ -10 מטרים. בהתחשב בכך שדיוק המדידה יכול להיות מושפע מחפצים מוליכים סמוכים, למשל צינורות מתכת, מגדלי פלדה, אביזרים, מותר לגשת אליהם לא פחות מ 20 מטר.

כללי המדידה שנותרו נשארים זהים.

אותו עיקרון משמש למדידת ההתנגדות של בטון ומדיה מוצקה אחרת. משתמשים בהם באלקטרודות מיוחדות וטכנולוגיית המדידה משתנה מעט.

איך מסדרים מגה-מהמטרים

אוhmmeters קונבנציונאלי מופעל על ידי אנרגיה של סוללה או סוללה - מקור מתח קטן. האנרגיה שלו מספיקה כדי ליצור זרם חשמלי חלש שעובר באופן אמין דרך מתכות, אבל זה לא מספיק כדי ליצור זרמים בדיאלקטרי.

מסיבה זו, אוסטרמטר רגיל אינו יכול לאתר את מרבית הפגמים המתרחשים בשכבת הבידוד. למטרות אלה, סוג אחר של מכשירי מדידת התנגדות נוצר במיוחד, המכונים בדרך כלל Megaohmmeter בשפה הטכנית. פירוש השם:

• מגה - מיליון, קידומת;

• אוהם - יחידת מידה;

• מטר - קיצור נפוץ של המילה מידה.

מראה

מכשירים מסוג זה הם גם מצביעים ודיגיטליים. כדוגמה, ניתן להדגים מגה-מ"מ של המותג M4100 / 5.

קנה המידה שלה מורכב משני מצגות:

1. MΩ - מגהום;

2. KΩ - קילוגרמים.

מעגל חשמלי

בהשוואה לתרשים המעגל של Ohmmeter קונבנציונאלי, קל לראות שהוא עובד על פי אותם עקרונות המבוססים על יישום החוק של אוהם.

גנרטור זרם ישיר פועל כמקור מתח, שצריך לסובב את הידית באופן שווה במהירות מסוימת של כ -120 סיבובים לדקה. רמת תפוקת המתח הגבוה למעגל תלויה בכך. ערך זה אמור לפרוץ את שכבת הפגמים עם בידוד מופחת וליצור זרם דרכו, שיוצג על ידי ערבוב החצים בסולם.

המתג של מצב המדידה MΩ - KΩ מעביר את מיקום קבוצות הנגד של המעגל, ומבטיח את פעולת המכשיר באחד ממוצרי העבודה.

ההבדל בין תכנון של מגה-ממטר לבין או-ממטר פשוט הוא שהתקן זה אינו משתמש בשני מסופי פלט המחוברים לאזור הנמדד, אלא בשלושה: Z (קרקע), L (קו) ו- E (מסך).

מסופי האדמה והקו משמשים למדידת ההתנגדות לבידוד של חלקים חיים ביחס לכדור הארץ או בין שלבים שונים. מסוף המסך נועד לחסל את השפעת זרמי הדליפה הנוצרים דרך הבידוד על דיוק המכשיר.

עבור מספר גדול של מגה-מהמטרים מדגמים אחרים המסופים מציינים מעט אחרת: "rx", "-", "E".אך מהות פעולת המכשיר אינה משתנה מכך, ומסוף המסך משמש לאותה מטרות.

ראה עוד על זה כאן: כיצד להשתמש במגה-מגטר

מגהומטרים דיגיטליים

מכשירים מודרניים למדידת עמידות בידוד של ציוד פועלים על אותם עקרונות כמו המתגים האנלוגיים שלהם. אבל הם נבדלים זה מזה במספר גדול יותר של פונקציות, נוחות במדידות, מידות.

בבחירת מכשירים דיגיטליים להפעלה רציפה, יש לקחת בחשבון את המומחיות שלהם: פעולה ממקור כוח אוטונומי. במזג אוויר קר, הסוללות מאבדות במהירות את כושר העבודה שלהן ודורשות החלפה. מסיבה זו, עבודתם של דגמי חצים עם גנרטור יד נותרה ביקוש.

כללי בטיחות בעבודה עם מגה-מטר

המתח המינימלי שנוצר על ידי המכשיר במסופי הפלט הוא 100 וולט. הוא משמש לבדיקת בידוד של רכיבים אלקטרוניים וציוד רגיש.

תלוי במורכבות ועיצוב הציוד החשמלי, מגה-מטר משתמשים במתחים אחרים עד 2.5 קילוואט. המכשירים החזקים ביותר יכולים להעריך את הבידוד של ציוד מתח גבוה של קווי חשמל.

כל העבודות הללו דורשות שמירה קפדנית על כללי הבטיחות, והם יכולים להתבצע רק על ידי מומחים מיומנים שיש להם גישה לעבודה תחת מתח.

מפגעים אופייניים שנוצרו על ידי מגה-מהמטרים במהלך הפעולה הם:

• מתח גבוה מסוכן במסופי הפלט, מובילי הבדיקה, ציוד חשמלי מחובר;

• הצורך למנוע את פעולת הפוטנציאל המושרה;

• יצירת טעינה שיורית במעגל לאחר ביצוע המדידה.

כאשר מודדים את ההתנגדות של שכבת בידוד, מופעל מתח גבוה בין החלק החי לולאת הקרקע או ציוד של שלב אחר. על כבלים ארוכים, קווי חשמל, הוא מטען קיבול הנוצר בין פוטנציאלים שונים. כל עובד אסור בגופו יכול ליצור דרך לפריקת יכולת זו ולקבל פגיעה חשמלית.

כדי לא לכלול מצבים כה מצערים, לפני שהם מודדים עם מגה-מטר, הם בודקים את היעדר פוטנציאל מסוכן במעגל ומוציאים אותו לאחר שעבדו עם המכשיר על פי טכניקה מיוחדת.

Ohmmeters, megaohmmeters והמונים שנדונו לעיל פועלים על זרם ישר, הם קובעים רק את ההתנגדות.

מכשירי מדידת התנגדות במעגלי זרם חילופיים

נוכחותם של מספר רב של צרכנים אינדוקטיביים וקיבוליים שונים, הן ברשתות החשמל הביתיות והן בייצור, כולל מפעלי אנרגיה, יוצרת הפסדי אנרגיה נוספים כתוצאה מהמרכיב התגובה של ההתנגדות החשמלית הכוללת. מכאן עולה הצורך בחשבונאות המלאה ובביצוע המדידות הספציפיות.

מד התנגדות לולאה שלב-אפס

כאשר מתרחשת תקלה בחיווט החשמלי, מה שמוביל לקיצור פוטנציאל הפאזה לאפס, נוצר מעגל שלאורכו זורם זרם הקצר. ערכו מושפע מהתנגדותו של קטע החיווט ממקום התקלה למקור המתח. זה קובע את גודל זרם החירום, אותו יש לכבות על ידי מפסקי החשמל.

לכן שלב התנגדות לולאה אפס יש צורך לבצע בנקודה המרוחקת ביותר, ולוקחים בחשבון אותה, בחר את הערכים של מפסקי החשמל.

לביצוע מדידות כאלה פותחו מספר טכניקות המבוססות על:

• ירידת מתח עם: מעגל מנותק והתנגדות עומס;

• קצר חשמלי עם זרמים מופחתים ממקור חיצוני.

המדידה על עמידות העומס המובנית במכשיר היא מדויקת ונוחה. לשם כך, קצות המכשיר מוכנסים לשקע המרוחק מההגנות.

כדאי לבצע מדידות בכל השקעים.מטרים מודרניים שעובדים בשיטה זו מראים מייד את ההתנגדות של לולאת פאזה-אפס בלוח התוצאות שלהם.

כל המכשירים הנחשבים מייצגים רק חלק מהתקנים למדידת ההתנגדות. מפעלי הנדסת חשמל מפעילים מתחמי מדידה שלמים, המאפשרים לנתח כל העת את הערכים המשתנים של פרמטרים חשמליים על ציוד מתח גבוה ומורכבים ולנקוט באמצעי חירום בכדי למנוע את התקלות המתעוררות.

Comments

[#1 אלכסיי]

מאמר טוב, אך בצע תיקון - מדידת התנגדות הארקה מתבצעת על זרם חילופי, על מנת לחסל את תופעת הקיטוב של האלקטרודות. זהו מנהג עולמי ...

[#2 מקסים]

מושג ההתנגדות החשמלית הוא בסיסי לעיצוב המתקנים, שכן מאפיין זה של מוליכים חשמליים קובע בצורה מסוימת את כמות הזרם המותרת לזרם שלהם, ואת מידות המוליכים שישמשו במתקנים אלה, כדי להתאים למגבלות ירידת המתח שנקבעו על ידי התנגדות זו.