Вимірювання опору. ВИМІРЮВАННЯ ОПОРУ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ. Вимірювання опору постійного току
 Скачать 0.89 Mb.
|
ТЕМА:ВИМІРЮВАННЯ ОПОРУ ПОСТІЙНОГО ТОКУПри проведенні пусконалагоджувальних робіт виникає необхідність вимірювати опір постійному струму (омічний), щоб переконатися в цілості котушок або обмоток, з'єднань у місцях пайок, визначити перехідні опори контактів та ін. до мегаом (опір ізоляції). Залежно від опору та необхідної точності його визначення вибирають метод виміру. Розрізняють такі методи вимірювання опору постійному струму: метод прямого виміру, метод непрямого виміру та метод порівняння. Відомо, що на опір постійному струму впливає температура вимірюваного елемента електричного кола. Тому при вимірі опору одночасно визначають температуру об'єкта, що вимірювається зазвичай за допомогою рідинних термометрів. При вимірі малих опорів (нижче 1 Ом) враховують опори з'єднувальних проводів та перехідні опори контактів У підземних виробках шахт, небезпечних за газом або пилом, допускається використання переносних електричних приладів, що періодично застосовуються, у виконанні РП, а також у виконанні РН і приладів загального призначення, якщо вони не мають нормально іскристих частин. Приєднання таких приладів до мережі або від'єднання їх має передувати вимірювання концентрації метану як у місця приєднання (від'єднання) приладу, так і у виробках на всьому протязі ділянки мережі, параметри якої вимірюються. Крім того, для використання приладів загального призначення необхідно отримати дозвіл технічного директора об'єднання у порядку, встановленому інструкцією МЕТОДИ ПРЯМОГО ВИМІРУ Для прямого вимірювання електричного опору є прилади, звані омметрами. За принципом дії омметри поділяються на електричні та електронні. Залежно від меж вимірювання їх називають мікроомметрами, омметрами, кілометрами,мегаомметрами і тераомметрами. В омметрах застосовують вимірювальні механізми магнітоелектричної та рідше феродинамічної систем. Розрізняють однорамкові омметри з магнітоелектричним вимірювальним механізмом та логометричні вимірювальні механізми. Показанняоднорамковихомметрів правильні лише за певному значенні напруги джерела живлення. Тому всеоднорамковіомметри мають пристрій для контролю напруги або струму (Установка нуля).Однорамковіомметри виконують за послідовною (рис. 1, а) або паралельною (рис. 2, б) схемою. Омметри з послідовною схемою більш придатні для вимірювання великих опорів, омметри з паралельною схемою для вимірювання невеликих опорів. Омметр може мати дві межі виміру, такий прилад виконується з двома схемами з'єднання. Омметри застосовують для вимірювання середніх (1 Ом - 0,1 МОм) та великих опорів (0,1 МОм і вище). Дляусунення впливу нестабільності електрорушійної сили на результат вимірювання застосовують логомеричний магнітоелектричний механізм, уякому, навідмінність вид звичайного магнітоелектричного механізму, моментпротидії створюєтьсянепружним елементом, а задопомогою додаткової рамки, яка жорстко скріплена з основною рамкою і створює момент протидії(Рис. 2). Рис. 2 Моменті,створенірамками,протилежно спрямованітомурівновага настаєзаумови рівності моментів. Кутвідхилення рухомої частини залежить вид співвідношення струміву межах.Якщо послідовно одній обмотці увімкнути відомий опір Rn, aпослідовно другий-вимірювань опір Rx,то кутвідхилення рухомої частини залежить вид співвідношення опорів Rx/Rn. Такі приладь застосовуютьсядлявимірюваннявеликихопорів,насампередопоруізоляції, іназиваютьсямегомметрами. Длярозширення діапазону вимірюванняіпідвищення точності застосовують електронні омметрі, вяких застосовують попередній вимірювальний перетворювачопору унапругуі подаліпідсилення цієї напруги(Рис. 3). До складуелектронногоомметравходять тіжсамі пристрої(завинятком перетворювачаопору внапругу),щоі до складуелектронноговольтметра, томудоцільно виготовляти комбіновані приладь,які придатнідовимірювання напруг,струмів,опорівтаінших фізичнихвеличин. Рис. 3. Якщодо складуелектронногоомметра ввести аналого-цифровий перетворювач, томатимемо цифровийомметр, структуруякогонаведено малюнку 4.Цифровийомметрмає кращі метрологічніХарактеристики,ніж аналоговий. Рис.4. До непрямих методів вимірювання опорів відносяться метод амперметра – вольтметра та метод одного вольтметра. Метод вимірювання опорів за допомогою амперметра та вольтметра заснований на законі Ома. Схема ((рис. 5, а) застосовується при вимірі малих опорівRxRa (деRa опір амперметра). Опір, що вимірюється, визначається за формулою При вимірі великих опорів (RxRa ) застосовують схему (рис. 4, б) і користуються формулою МЕТОДИ ПОСЕРЕДНОГО ВИМІРЮВАННЯ Для точних вимірів при цьому методі слід використовувати прилади класу не нижче 1. При вимірі опорів менше 1 Ом особливу увагу слід приділяти струмового ланцюга, щоб унеможливити вплив опору перехідних контактів. Для підвищення точності вимірювання набувають середнього значення опору, отриманого при трьох вимірах. Для вимірювання опорів методом одного вольтметра (рис. 5, в) необхідно мати вольтметр, власний опір якогоRвідомо, джерелом живлення і перемикачем. Поставивши перемикачSу положень 1, вимірюють напругу джерела живленняU1Потім перемикач переводять у положення 2, включаючи вольтметр послідовно з вимірюваним опором Шуканий опір визначається з виразу Цей метод зручний для вимірювання великих опорів і застосовується у виробничих та лабораторних умовах. МЕТОД ПОРІВНЯННЯ Метод порівняння для вимірювання опору реалізовано схемою одинарного моста (Вітстона), схемою подвійного моста (Томсона) та за допомогою потенціометра. Розглянемо ці схеми. До складу схеми одинарного мосту (рис. 6, а) входять три резисториR1,R2,R3з відомими опорами та невідомий вимірюваний опірRх, джерело живлення, гальванометр РА. Величина та напрямок струму в гальванометрі залежать від співвідношення опорів плечей мостаR1,R2,RЗ іRх. У бруківці одне з плечей, зазвичайR1, виконують регульованим. Тоді можна досягти рівності потенціалів точокbіd, При якому струм, що протікає через гальванометр, дорівнює нулю Такий стан мосту називають його рівновагою, а сам міст — врівноваженим. Рівновага мосту настає приR1R3=R2Rх (деR1, R2, R3,- Опір резисторів відповідноR1, R2, R3,), звідки Мости, у яких значення вимірюваного опору визначають за показаннями гальванометра, називають неврівноваженими. Неврівноважений міст-використовують в омметрах, шкала гальванометра в цьому випадку градуюється в омах. Неврівноважені мости застосовують зазвичай вимірювання електричними методами неелектричних величин. Один із видів урівноваженого мосту — лінійний міст (рис. 6, б). У цих мостах резистори виконують у вигляді реохорду - тонкого дроту з великим питомим опором. При вимірі рухомий контакт переміщують доти, доки струм у гальванометрі РА не стане рівним нулю, що настає при звідки Шкала моста градуйована у значеннях відношення отже, для визначення вимірюваного опору Rх необхідно показання приладу помножити на опір R1.Зазвичай резистор виконують як набору резисторів з опорами 1, 10, 100 і 1000 Ом. лінійним мостам відноситься малий міст ММВ. Вимір опорів менше 10 Ом одинарним мостом дає невисоку точність через вплив на результат вимірюванняопору контактів та сполучних проводів. У схемі подвійного моста (мал.7)цей вплив позначається значно менше. Установка гальванометраРА нанульдосягається зміною опору резисторівR1,R2,RЗ іR4 Рівняння рівноваги мосту має вигляд деRо - опір зразкового резистора. До подвійних мостів належать міст постійного струму МОД-61 та ін. Малі опори (менше 1 Ом) вимірюють за допомогою потенціометра (рис. 8). Послідовно з вимірюваним опоромRxвключений зразковий, резисторRо, опір якого приблизно дорівнює вимірюваному. РеостатомRвстановлюють струм, що не перевищує допустимого значення для зразкового резистораRпро контрольований амперметром РА. Падіння напруги на резисторахRх іRпровимірюють потенціометром. Вимірюваний опір деUх іUпро - падіння напруги відповідно на вимірюваному та зразковому резисторах, Ст. |