Wie sind Geräte zur Widerstandsmessung angeordnet und funktionieren?

Alle Substanzen reagieren aufgrund ihrer physikalischen Natur unterschiedlich auf den Stromfluss durch sie. Einige Körper bestehen es gut und werden als Dirigenten bezeichnet, während andere sehr schlecht sind. Dies sind Dielektrika.

Die Eigenschaften von Substanzen, die dem Stromfluss entgegenwirken, werden durch numerischen Ausdruck geschätzt - den Wert des elektrischen Widerstands. Das Prinzip seiner Definition wurde von Georg Om vorgeschlagen. Die Maßeinheit für dieses Merkmal ist nach ihm benannt.

Die Beziehung zwischen dem elektrischen Widerstand eines Stoffes, der an ihn angelegten Spannung und dem fließenden elektrischen Strom wird als Ohmsches Gesetz bezeichnet.

Prinzipien zur Messung des elektrischen Widerstands

Basierend auf der Abhängigkeit der drei wichtigsten im Bild gezeigten Eigenschaften der Elektrizität wird der Widerstandswert bestimmt. Dazu müssen Sie:

1. Energiequelle zum Beispiel Batterie oder Batterie;

2. Messgeräte für Strom und Spannung.

Die Spannungsquelle wird über ein Amperemeter an den gemessenen Abschnitt angeschlossen, dessen Widerstand bestimmt werden muss, und der Spannungsabfall am Verbraucher wird mit einem Voltmeter gemessen.

Nachdem der Countdown des Stroms I durch ein Amperemeter und die Spannung U durch ein Voltmeter entfernt wurde, wird der Widerstandswert R nach dem Ohmschen Gesetz berechnet. Dieses einfache Prinzip ermöglicht Messungen und manuelle Berechnungen. Die Verwendung in dieser Form ist jedoch schwierig. Der Einfachheit halber werden Ohmmeter erstellt.

Das Design des einfachsten Ohmmeters

Hersteller von Messgeräten stellen Widerstandsmessgeräte her, die wie folgt arbeiten:

1. analog;

2. oder digitale Technologie.

Der erste Gerätetyp wird aufgrund der Art und Weise, wie Informationen angezeigt werden, als Pfeil bezeichnet. Dabei wird der Pfeil relativ zur Anfangsposition am Referenzpunkt auf der Skala bewegt.

Ohmmeter vom Schaltertyp als Widerstandsmessgeräte erschienen zuerst und arbeiten bis heute erfolgreich weiter. Sie befinden sich im Arsenal der Werkzeuge der meisten Elektriker.

Bei der Gestaltung dieser Geräte:

1. Alle Komponenten des obigen Diagramms sind in das Gehäuse eingebaut.

2. die Quelle erzeugt eine stabilisierte Spannung;

3. Das Amperemeter misst den Strom, aber seine Skala wird sofort in Widerstandseinheiten kalibriert, wodurch die Notwendigkeit konstanter mathematischer Berechnungen entfällt.

4. Drähte mit Enden werden an die externen Klemmen der Gehäuseanschlüsse angeschlossen, um eine schnelle Herstellung der elektrischen Verbindung mit dem getesteten Element zu gewährleisten.

Schaltgeräte dieser Messklasse arbeiten aufgrund ihres eigenen magnetoelektrischen Systems. Im Messkopf befindet sich eine Drahtwicklung, in die eine leitende Feder eingesteckt ist.

In dieser Wicklung von der Stromquelle fließt ein Strom durch den gemessenen Widerstand Rx, der durch den Widerstand R auf ein Milliampere-Niveau begrenzt ist. Es entsteht ein Magnetfeld, das mit dem hier befindlichen Permanentmagnetfeld zu interagieren beginnt, das im Diagramm durch die NS-Pole dargestellt ist.

Der empfindliche Pfeil ist auf der Achse der Feder fixiert und weicht unter Einwirkung der aus dem Einfluss dieser beiden Magnetfelder erzeugten Kraft um einen Winkel ab, der proportional zur Stärke des fließenden Stroms oder zum Wert des Leiterwiderstands Rx ist.

Die Skala des Geräts wird in den Widerstandsbereichen Ohm angegeben. Aus diesem Grund zeigt die Position des Pfeils sofort den gewünschten Wert an.

Das Funktionsprinzip eines digitalen Ohmmeters

In seiner reinen Form stehen digitale Widerstandsmesser für komplexe Arbeiten für spezielle Zwecke zur Verfügung. Massenverbraucher ist jetzt verfügbar breite Palette kombinierter InstrumenteSie kombinieren in ihrer Konstruktion die Aufgaben eines Ohmmeters, Voltmeters, Amperemeter und anderer Funktionen.

Um den Widerstand zu messen, müssen die entsprechenden Schalter in die gewünschte Betriebsart des Gerätes geschaltet und die Messenden an den Prüfling angeschlossen werden.

Wenn die Kontakte geöffnet sind, zeigt das Display „I“ an, wie auf dem Foto gezeigt. Sie entspricht einem größeren Wert, als das Gerät in einem bestimmten Empfindlichkeitsbereich bestimmen kann. In dieser Position misst er bereits den Widerstand des Luftabschnitts zwischen den Kontakten der Klemmen der Verbindungsdrähte.

Wenn die Enden an einem Widerstand oder Leiter montiert sind, zeigt das digitale Ohmmeter den Wert seines Widerstands in reellen Zahlen an.

Das Prinzip der Messung des elektrischen Widerstands mit einem digitalen Ohmmeter basiert ebenfalls auf der Anwendung des Ohmschen Gesetzes. In seinem Design beziehen sich jedoch modernere Technologien auf die Verwendung von:

1. geeignete Sensoren zur Messung von Strom und Spannung, die Informationen über digitale Technologien übertragen;

2. Mikroprozessorgeräte, die die von den Sensoren empfangenen Informationen verarbeiten und visuell auf der Platine anzeigen.

Jeder Typ eines digitalen Ohmmeters kann seine eigenen Benutzereinstellungen haben, die vor der Arbeit überprüft werden sollten. Andernfalls können Sie aus Unwissenheit grobe Fehler machen, da das Anlegen von Spannung an den Eingang häufig vorkommt. Es manifestiert sich durch das Ausbrennen der internen Elemente der Schaltung.

Herkömmliche Ohmmeter testen und messen elektrische Schaltkreise, die aus Drähten und Widerständen bestehen, die relativ kleine elektrische Widerstände bis zu mehreren Zehntausenden oder Tausenden von Ohm aufweisen.

DC-Messbrücken

Elektrische Widerstandsmessgeräte in Form von Ohmmetern sind als tragbare mobile Geräte konzipiert. Es ist zweckmäßig, sie zur Bewertung typischer Standardschaltungen oder der Kontinuität einzelner Schaltungen zu verwenden.

Unter Laborbedingungen, bei denen bei Messungen häufig eine hohe Genauigkeit und eine qualitativ hochwertige Einhaltung der messtechnischen Eigenschaften erforderlich sind, funktionieren andere Geräte - Gleichstrommessbrücken.

Stromkreise für Gleichstrombrücken

Das Funktionsprinzip solcher Geräte basiert auf dem Vergleich der Widerstände zweier Schultern und der Schaffung eines Gleichgewichts zwischen ihnen. Der ausgeglichene Modus wird von einem Kontrollmillimeter oder Mikroammeter gesteuert, um den Stromfluss in der Diagonale der Brücke zu stoppen.

Wenn der Pfeil des Geräts auf Null gesetzt ist, können Sie den gewünschten Widerstand Rx aus den Werten der Standards R1, R2 und R3 berechnen.

Die Messbrückenschaltung kann den Widerstand der Standards in den Schultern reibungslos steuern oder schrittweise durchgeführt werden.

Aussehen von Messbrücken

Strukturell werden solche Geräte in einem einzigen Fabrikgebäude hergestellt, mit der Möglichkeit, die Schaltung zur elektrischen Überprüfung bequem zusammenzubauen. Referenzschaltsteuerungen ermöglichen schnelle Widerstandsmessungen.

Ohmmeter und Brücken dienen zur Messung des Widerstands von elektrischen Stromleitern mit einem Widerstandswiderstand von einem bestimmten Wert.

Erdungsschleifen-Widerstandsmesser

Notwendigkeit einer regelmäßigen Überwachung des technischen Zustands Bodenschleifen bauen verursacht durch die Bedingungen ihrer Anwesenheit im Boden, die Korrosionsprozesse von Metallen verursacht. Sie verschlechtern die elektrischen Kontakte der Elektroden mit dem Boden, die Leitfähigkeit und die Schutzeigenschaften von Abflussnotfällen.

Das Funktionsprinzip solcher Geräte basiert ebenfalls auf dem Ohmschen Gesetz. Die Sonde der Erdschleife befindet sich stationär im Boden (Punkt C), wodurch ihr Potential gleich Null ist.

In gleichen Abständen von etwa 20 Metern wird dieselbe Art von Masseelektrodensystem (Haupt- und Hilfselektrodensystem) in den Boden eingetrieben, so dass sich zwischen ihnen eine stationäre Sonde befindet.Ein Strom von einer stabilisierten Spannungsquelle wird durch diese beiden Elektroden geleitet und sein Wert wird mit einem Amperemeter gemessen.

Im Bereich der Elektroden zwischen den Potentialen der Punkte A und C wird mit einem Voltmeter ein Spannungsabfall gemessen, der durch den Stromfluss I verursacht wird. Als nächstes wird der Schaltungswiderstand berechnet, indem U durch I geteilt wird, wobei die Korrektur für Stromverluste in der Haupterdungselektrode berücksichtigt wird.

Wenn anstelle eines Amperemeter und eines Voltmeters ein Logometer mit Strom- und Spannungsspulen verwendet wird, zeigt der empfindliche Pfeil sofort das Endergebnis in Ohm an, wodurch der Benutzer vor Routineberechnungen geschützt wird.

Nach diesem Prinzip funktionieren viele Marken von Zeigegeräten, unter denen die alten Modelle MC-0.8, M-416 und F-4103 beliebt sind.

Sie werden erfolgreich durch eine Vielzahl moderner Widerstandsmesser ergänzt, die für solche Zwecke mit einem großen Arsenal zusätzlicher Funktionen ausgestattet sind.

Bodenwiderstandsmessgeräte

Mit der soeben untersuchten Geräteklasse wird auch der spezifische Widerstand des Bodens und verschiedener körniger Medien gemessen. Dazu werden sie auf andere Weise einbezogen.

Die Elektroden der Haupt- und Nebenerdungsschalter haben einen Abstand von mehr als 10 Metern. In Anbetracht der Tatsache, dass die Messgenauigkeit durch in der Nähe befindliche leitfähige Objekte wie Metallrohrleitungen, Stahltürme und Armaturen beeinflusst werden kann, ist es zulässig, sich diesen mindestens 20 Meter zu nähern.

Die übrigen Messregeln bleiben gleich.

Das Prinzip der Messung des spezifischen Widerstands von Beton und anderen festen Medien funktioniert auf die gleiche Weise. Für sie werden spezielle Elektroden verwendet und die Messtechnik ändert sich geringfügig.

Wie sind Megaohmmeter angeordnet?

Herkömmliche Ohmmeter werden mit der Energie einer Batterie oder Batterie - einer kleinen Spannungsquelle - betrieben. Seine Energie reicht aus, um einen schwachen elektrischen Strom zu erzeugen, der zuverlässig durch Metalle fließt, aber es reicht nicht aus, um Ströme in Dielektrika zu erzeugen.

Aus diesem Grund kann ein gewöhnliches Ohmmeter die meisten Defekte, die in der Isolationsschicht auftreten, nicht erkennen. Für diese Zwecke wurde speziell eine andere Art von Widerstandsmessgeräten entwickelt, die in der Fachsprache üblicherweise als Megaohmmeter bezeichnet werden. Der Name bedeutet:

• Mega - Million, Präfix;

• Ohm - Maßeinheit;

• meter - eine gebräuchliche Abkürzung für das Wort Measure.

Aussehen

Geräte dieses Typs sind ebenfalls Zeiger und digital. Als Beispiel kann ein Megaohmmeter der Marke M4100 / 5 demonstriert werden.

Seine Skala besteht aus zwei Unterbereichen:

1. MΩ - Megaome;

2. KΩ - Kilometer.

Stromkreis

Vergleicht man es mit dem Schaltplan eines herkömmlichen Ohmmeters, so ist leicht zu erkennen, dass es nach denselben Prinzipien arbeitet, die auf der Anwendung des Ohmschen Gesetzes beruhen.

Ein Gleichstromgenerator wirkt als Spannungsquelle, deren Griff mit einer bestimmten Geschwindigkeit von etwa 120 Umdrehungen pro Minute gleichmäßig gedreht werden muss. Davon hängt der an die Schaltung abgegebene Hochspannungspegel ab. Dieser Wert sollte die Defektschicht mit reduzierter Isolierung durchbrechen und einen Strom durch sie erzeugen, der durch Mischen der Pfeile auf der Skala angezeigt wird.

Der Schalter des Messmodus MΩ - KΩ schaltet die Position der Widerstandsgruppen der Schaltung um und stellt den Betrieb des Geräts in einem der Arbeitsbereiche sicher.

Der Unterschied zwischen dem Design eines Megaohmmeters und eines einfachen Ohmmeters besteht darin, dass dieses Gerät nicht zwei an den Messabschnitt angeschlossene Ausgangsklemmen verwendet, sondern drei: Z (Masse), L (Leitung) und E (Bildschirm).

Die Erdungs- und Leitungsklemmen werden verwendet, um den Isolationswiderstand von stromführenden Teilen relativ zur Erde oder zwischen verschiedenen Phasen zu messen. Die Bildschirmklemme ist so ausgelegt, dass die Auswirkung der durch die Isolierung erzeugten Leckströme auf die Genauigkeit des Geräts eliminiert wird.

Bei einer großen Anzahl von Megaohmmetern anderer Modelle geben die Klemmen etwas anders an: "rx", "-", "E".Das Wesentliche an der Funktionsweise des Geräts ändert sich jedoch nicht, und das Bildschirmterminal wird für dieselben Zwecke verwendet.

Mehr dazu hier: Wie man ein Megaohmmeter benutzt

Digitale Megaohmmeter

Moderne Instrumente zur Messung des Isolationswiderstands von Geräten arbeiten nach den gleichen Prinzipien wie ihre Analogschalter. Sie unterscheiden sich jedoch in einer wesentlich größeren Anzahl von Funktionen, der Bequemlichkeit bei Messungen und Abmessungen.

Bei der Auswahl digitaler Geräte für den Dauerbetrieb sollte deren Besonderheit berücksichtigt werden: Betrieb mit einer autonomen Stromquelle. Bei kaltem Wetter verlieren die Batterien schnell ihre Arbeitskapazität und müssen ausgetauscht werden. Aus diesem Grund bleibt die Arbeit von Pfeilmodellen mit einem Handgenerator gefragt.

Sicherheitsregeln beim Arbeiten mit Megaohmmetern

Die vom Gerät an den Ausgangsklemmen erzeugte Mindestspannung beträgt 100 Volt. Es wird verwendet, um die Isolierung von elektronischen Bauteilen und empfindlichen Geräten zu überprüfen.

Megaohmmeter verwenden je nach Komplexität und Aufbau der elektrischen Ausrüstung andere Spannungen bis einschließlich 2,5 kV. Die leistungsstärksten Geräte können die Isolierung von Hochspannungsgeräten von Stromleitungen bewerten.

Alle diese Arbeiten erfordern die strikte Einhaltung der Sicherheitsvorschriften und können nur von geschulten Fachleuten durchgeführt werden, die Zugang zu Arbeiten unter Spannung haben.

Typische Gefahren, die von Megaohmmetern während des Betriebs verursacht werden, sind:

• gefährliche Hochspannung an den Ausgangsklemmen, Prüfleitungen, angeschlossenen elektrischen Geräten;

• die Notwendigkeit, die Wirkung des induzierten Potentials zu verhindern;

• Erzeugen einer Restladung auf dem Stromkreis nach Durchführung der Messung.

Bei der Messung des Widerstands einer Isolationsschicht wird eine Hochspannung zwischen dem stromführenden Teil und der Erdschleife oder einem Gerät einer anderen Phase angelegt. Bei langen Kabeln und Stromleitungen wird eine Kapazität aufgeladen, die zwischen verschiedenen Potentialen gebildet wird. Jeder unfähige Arbeiter mit seinem Körper kann einen Weg für die Entladung dieser Kapazität schaffen und elektrische Verletzungen erleiden.

Um solche unglücklichen Situationen auszuschließen, prüfen sie vor dem Messen mit einem Megaohmmeter das Fehlen eines gefährlichen Potentials im Stromkreis und entfernen es nach der Arbeit mit dem Gerät gemäß einer speziellen Technik.

Ohmmeter, Megaohmmeter und die oben diskutierten Zähler arbeiten mit Gleichstrom, sie bestimmen nur den Widerstand.

Widerstandsmessgeräte in Wechselstromkreisen

Das Vorhandensein einer großen Anzahl unterschiedlicher induktiver und kapazitiver Verbraucher sowohl in Haushaltsnetzwerken als auch in der Produktion, einschließlich Energieunternehmen, verursacht zusätzliche Energieverluste aufgrund der reaktiven Komponente des gesamten elektrischen Widerstands. Daher besteht die Notwendigkeit einer vollständigen Bilanzierung und Durchführung spezifischer Messungen.

Widerstandsmesser für Phase-Null-Schleifen

Wenn eine Fehlfunktion in der elektrischen Verkabelung auftritt, die zu einer Verkürzung des Phasenpotentials auf Null führt, wird ein Stromkreis gebildet, entlang dem der Kurzschlussstrom fließt. Sein Wert wird durch den Widerstand des Verdrahtungsabschnitts vom Fehlerort zur Spannungsquelle beeinflusst. Sie bestimmt die Größe des Notstroms, der von Leistungsschaltern abgeschaltet werden muss.

Deshalb Schleifenwiderstand Phase Null Es ist notwendig, am entferntesten Punkt zu arbeiten und unter Berücksichtigung dessen die Werte der Leistungsschalter auszuwählen.

Um solche Messungen durchzuführen, wurden verschiedene Techniken entwickelt, die auf folgenden Faktoren basieren:

• Spannungsabfall mit: getrenntem Stromkreis und Lastwiderstand;

• Kurzschluss mit reduzierten Strömen von einer externen Quelle.

Die Messung des im Gerät eingebauten Lastwiderstands ist genau und bequem. Zu diesem Zweck werden die Enden des Geräts in die vom Schutz am weitesten entfernte Steckdose eingeführt.

Es lohnt sich, in allen Verkaufsstellen zu messen.Moderne Messgeräte, die mit dieser Methode arbeiten, zeigen sofort den Widerstand der Phase-Null-Schleife auf ihrer Anzeigetafel an.

Alle betrachteten Geräte stellen nur einen Teil der Geräte zur Widerstandsmessung dar. Energietechniker betreiben ganze Messkomplexe, die es ermöglichen, die sich ändernden Werte elektrischer Parameter an komplexen Hochspannungsgeräten ständig zu analysieren und dringende Maßnahmen zur Beseitigung der auftretenden Störungen zu ergreifen.