Прибор для измерения силы тока напряжения и сопротивления: виды, характеристики, устройство и лучшие модели, принцип работы

Измерение тока. Виды и приборы. Принцип измерений и особенности

Нагрузка в электрической цепи характеризуется силой тока, измерение тока в амперах. Силу тока иногда приходится измерять для проверки допустимой величины нагрузки на кабель. Для прокладки электрической линии применяются кабели разного сечения. Если кабель работает с нагрузкой выше допустимой величины, то он нагревается, а изоляция постепенно разрушается. В результате это приводит к короткому замыканию и замене кабеля.

Измерение тока рекомендуется делать в следующих случаях:
  • После прокладки нового кабеля необходимо измерить проходящий через него ток при всех работающих электрических устройствах.
  • Если к старой электропроводке подключена дополнительная нагрузка, то также следует проверить величину тока, которая не должна превышать допустимые пределы.
  • При нагрузке, равной верхнему допустимому пределу, проверяется соответствие тока, протекающего через электрические автоматы. Его величина не должна превышать номинальное значение рабочего тока автоматов. В противном случае автоматический выключатель обесточит сеть из-за перегрузки.
  • Измерение тока также необходимо для определения режимов эксплуатации электрических устройств. Измерение токовой нагрузки электродвигателей выполняется не только для проверки их работоспособности, но и для выявления превышения нагрузки выше допустимой, которая может возникнуть из-за большого механического усилия при работе устройства.
  • Если измерить ток в цепи работающего обогревателя, то он покажет исправность нагревательных элементов.
  • Работоспособность теплого пола в квартире также проверяется измерением тока.
Мощность тока

Кроме силы тока, существует понятие мощности тока. Этот параметр определяет работу тока, выполненную в единицу времени. Мощность тока равна отношению выполненной работы к промежутку времени, за которое эта работа была выполнена. Обозначают буквой «Р» и измеряют в ваттах.

Мощность рассчитывается путем перемножения напряжения сети на силу тока, потребляемого подключенными электрическими устройствами: Р = U х I. Обычно на электроприборах указывают потребляемую мощность, с помощью которой можно определить ток. Если ваш телевизор имеет мощность 140 Вт, то для определения тока делим эту величину на 220 В, в результате получаем 0,64 ампера. Это значение максимального тока, на практике ток может быть меньше при снижении яркости экрана или других изменениях настроек.

Измерение тока приборами

Для определения потребления электрической энергии с учетом эксплуатации потребителей в разных режимах, необходимы электрические измерительные приборы, способные выполнить измерение параметров тока.

  • Амперметр. Для измерения величины тока в цепи используют специальные приборы, называемые амперметрами. Они включаются в измеряемую цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметра очень мало, поэтому он не влияет на параметры работы цепи.Шкала амперметра может быть размечена в амперах или других долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т.д. Существует несколько видов амперметров: электронные, механические и т.д.

  • Мультиметр является электронным измерительным прибором, способным измерить различные параметры электрической цепи (сопротивление, напряжение, обрыв проводника, пригодность батарейки и т.д.), в том числе и силу тока. Существуют два вида мультиметров: цифровой и аналоговый. В мультиметре имеются различные настройки измерений.

Порядок измерения силы тока мультиметром:
  • Выяснить, какой интервал измерения вашего мультиметра. Каждый прибор рассчитан на измерение тока в некотором интервале, который должен соответствовать измеряемой электрической цепи. Наибольший допустимый ток измерения должен быть указан в инструкции.
  • Выбрать соответствующий режим измерений. Многие мультиметры способны работать в разных режимах, и измерять разные величины. Для замеров силы тока нужно переключиться на соответствующий режим, учитывая вид тока (постоянный или переменный).
  • Установить на приборе необходимый интервал измерений. Лучше установить верхний предел силы тока несколько выше предполагаемой величины. Снизить этот предел можно в любое время. Зато будет гарантия, что вы не выведете прибор из строя.
  • Вставить измерительные штекеры проводов в гнезда. В комплекте прибора имеются два провода со щупами и разъемами. Гнезда должны быть отмечены на приборе или изображены в паспорте.

  • Для начала измерения необходимо подключить мультиметр в цепь. При этом следует соблюдать правила безопасности и не касаться токоведущих частей незащищенными частями тела. Нельзя проводить измерения во влажной среде, так как влага проводит электрический ток. На руки следует надеть резиновые перчатки. Чтобы разорвать цепь для проведения измерений, следует разрезать проводник и зачистить изоляцию на обоих концах. Затем подсоединить щупы мультиметра к зачищенным концам провода и убедиться в хорошем контакте.
  • Включить питание цепи и зафиксировать показания прибора. В случае необходимости откорректировать верхний предел измерений.
  • Отключить питание цепи и отсоединить мультиметр.
  • Измерительные клещи. Если необходимо произвести измерение тока без разрыва электрической цепи, то измерительные клещи будут отличным вариантом для выполнения этой задачи. Этот прибор выпускают нескольких видов, и разной конструкции. Некоторые модели могут измерять и другие параметры цепи. Пользоваться измерительными токовыми клещами очень удобно.

Способы измерения тока

Для измерения силы тока в электрической цепи, необходимо один вывод амперметра или другого прибора, способного измерять силу тока, подключить к положительной клемме источника тока или блока питания, а другой вывод к проводу потребителя. После этого можно измерять силу тока.

При измерениях необходимо соблюдать аккуратность, так как при размыкании действующей электрической цепи может возникнуть электрическая дуга.

Для измерения силы тока электрических устройств, подключаемых непосредственно к розетке или кабелю бытовой сети, измерительный прибор настраивается на режим переменного тока с завышенной верхней границей. Затем измерительный прибор подключают в разрыв провода фазы.

Все работы по подключению и отключению допускается производить только в обесточенной цепи. После всех подключений можно подавать питание и измерять силу тока. При этом нельзя касаться оголенных токоведущих частей, во избежание поражения электрическим током. Такие методы измерения неудобны и создают определенную опасность.

Значительно удобнее проводить измерения токоизмерительными клещами, которые могут выполнять все функции мультиметра, в зависимости от исполнения прибора. Работать такими клещами очень просто. Необходимо настроить режим измерения постоянного или переменного тока, развести усы и охватить ими фазный провод. Затем нужно проконтролировать плотность прилегания усов между собой и измерить ток. Для правильных показаний необходимо охватывать усами только фазный провод. Если охватить сразу два провода, то измерения не получится.

Токоизмерительные клещи служат только для замеров параметров переменного тока. Если их использовать для измерения постоянного тока, то усы сожмутся с большой силой, и раздвинуть их можно будет только, отключив питание.

Похожие темы:
Как выбрать мультиметр (2018) | Другие инструменты | Блог

Электричество давно уже стало неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, и мультиметр – прибор для измерения параметров электрической цепи – может пригодиться каждому. Не станешь же вызывать электрика для решения таких бытовых вопросов как: цел ли кабель, «жива» ли батарейка, почему не горит лампочка, под напряжением ли провод и т.д.

Автолюбителям мультиметр поможет контролировать работу автоэлектрики и электроники.

А уж если вы сами следите за электрикой в своем доме, мультиметр вам просто необходим.

Области применения мультиметров

Мультиметры – общее название для целого класса электроизмерительных приборов. Они способны проверять целостность электрических цепей, изоляции и заземления; измерять параметры цепи без контакта с проводниками и определять характеристики радиоэлектронных компонентов.

Мультиметры применяются:

— электриками при обслуживании электрических линий и потребителей;

— электронщиками при сборке, настройке и ремонте радиоэлектронной аппаратуры;

— сервисными инженерами при установке, обслуживании и ремонте электротехники;

— монтажниками при прокладке и расключении линий связи и электропередач;

— автоэлектриками при диагностике и ремонте автомобильной электрики;

Какой именно мультиметр нужен вам – можно понять, определившись измеряемыми параметрами и необходимой точностью прибора.

Характеристики мультиметров

В основном в магазинах предлагаются три типаприборов: мультиметры, тестеры и токовые клещи.

Мультиметрпредназначен для измерения параметров электрической цепи. Самые простые модели измеряют только базовые параметры — ток, напряжение и сопротивление.

Модели посложнее способны определить такие характеристики, как емкость конденсатора, частота переменного тока, коэффициент усиления транзистора и т.д. Чем больше параметров определяет мультиметр, чем больше наборов диапазонов их измерений и чем выше точность – тем дороже прибор.

В продаже встречаются мультиметры двух видов – аналоговые (со стрелочным индикатором) и цифровые (с дисплеем).

Цифровые мультиметры предоставляют намного больший функционал, обеспечивают удобство считывания параметров и высокую точность измерения.

На стрелочном индикаторе просто невозможно измерить какое-либо значение с точностью нескольких знаков после запятой. Считать показание на стрелочном индикаторе тоже сложнее. Несколько шкал, неравновесные деления, в некоторых случаях полученное значение еще нужно умножить на коэффициент – неподготовленного человека все это может запутать.

Зато стрелочный индикатор намного удобнее при наблюдении за меняющимися параметрами. Цифровой мультиметр меняет показания на экране от 1 до 4 раз в секунду. И, если частота обновления экрана мультиметра будет близка к частоте измеряемого сигнала, провести измерение не получится. Колебания стрелки аналогового прибора будут намного нагляднее.

Тестер также проводит измерение некоторых параметров цепи, но, в отличие от мультиметра, не выводит полученные значения на экран, а использует их для определения состояния тестируемого объекта и выдачи соответствующего сигнала или сообщения.

Мультиметр можно использовать и для тестирования кабелей и приборов, но тогда вывод о состоянии объекта придется делать самостоятельно

Мультиметр универсальнее, но, во многих случаях, тестером пользоваться проще и быстрее. Впрочем, мультиметры часто содержат в себе и тестеры некоторых параметров, чаще всего – целостности цепи.

Простейшие тестеры способны только определять обрыв цепи, тестеры посложнее могут определить короткое замыкание, наличие тока в цепи, переполюсовку линии постоянного тока.

Самые сложные и дорогие тестеры способны проверить на соответствие требованиям безопасности и нормативных документов множества параметров– сопротивления изоляции, сопротивления заземления, тока утечки срабатывания защиты и т.д.

Токовые клещи – это специализированный мультиметр, способный измерить силу тока в отдельном проводе без разрыва цепи и нарушения изоляции. Для этого используется способность электрического тока индуцировать (возбуждать) ток в проводниках, находящихся поблизости. Такие проводники и скрыты в клещах, которые – для измерения тока – следует наложить на провод. Токовые клещи незаменимы для определения нагрузки на линии электропередач, определения потребляемой мощности и т.д.

Даже недорогие клещи способны с приемлемой точностью измерять силу тока до 1000 А и напряжение до 1000 В. Дорогие клещи могут измерять силу тока до 2500 А и используют метод TrueRMS, повышающий точность измерения параметров переменных токов.

Виды измерений параметров электрической цепи. Для бытового использования достаточно, если прибор сможет измерять:

— один-два диапазона измерения переменного напряжения (0-200 В, 0-400 В) – для потребительских сетей;

— два-три диапазона измерения постоянного напряжения (0-200 мВ, 0-2 В, 0-20 В, 0-100 В) – для батареек и аккумуляторов;

— несколько диапазонов (0-20 мА, 0-2 А, 0-10 А, 0-100 А) силы тока в цепях постоянного и переменного тока – для определения нагрузки на кабель и потребляемой мощности электроприборов;

— несколько диапазонов измерения сопротивления – для определения целостности цепей и проверки кабелей и бытовой техники на короткое замыкание.

Очень полезно наличие функции проверки целостности цепи («прозвонки») со звуковым сигналом — с помощью этой функции легко и быстро проверяется как наличие контакта, так и отсутствие короткого замыкания.

Для проверки радиодеталей потребуется наличие дополнительных возможностей:

— измерение сопротивлениярезисторов и проводников;

— измерение индуктивностикатушек и дросселей;

— измерение коэффициента усиления транзисторов;

— измерение емкости конденсаторов;

проверка диодов.

Также некоторые мультиметры предлагают возможность измерения частоты переменного тока, потребляемой мощности электроприборов и температуры – последнее обычно реализуется с помощью измерения напряжения (термоЭДС) на концах термопары, входящей в комплект поставки.

Обратите внимание на максимальное рабочее напряжение. Это – то напряжение, которое может выдержать электроника прибора. Его превышение с высокой вероятностью приведет к поломке.

Важной характеристикой, во многом определяющей цену прибора, является погрешность измерений. Погрешность измерения каждого параметра различна и складывается из базовой погрешности АЦП и погрешности преобразования параметра в каждом конкретном диапазоне. Базовая погрешность дает только приблизительное представление о точности прибора. Всегда следует обращать внимание на погрешности измерения по каждому из параметров в конкретных диапазонах – они могут превышать базовую в разы.

Количество единиц счета мультиметра показывает, на сколько промежутков делится измерямый диапазон и определяет величину дискретизации. Так, для диапазона 0-100 мА у мультиметра с 6000 единицами счета величина дискретизации будет 100/6000 ≈ 0,017 мА. И значение 0,034 на экране этого мультиметра вовсе не означает, что сигнал измерен с точностью до 0,001 мА: значение 0,035 он просто не способен отобразить. Разумееся, при большой погрешности нет смысла в большом количестве единиц счета. Поэтому производители подбирают этот параметр в соответствии с погрешностью измерения.

При оценке точности прибора следует обращать внимание и на количество единиц счета, и на погрешность, и на диапазон измеряемого параметра. Рассмотрим для примера два прибора:

1. Погрешность измерения тока: 2% ± 1 единица счета. Минимальный диапазон измерения тока: 0-600 мА. Количество единиц счета: 6000.

2. Погрешность измерения тока: 2% ± 1 единица счета. Минимальный диапазон измерения тока: 0-50 мА. Количество единиц счета: 6000.

На первый взгляд приборы похожи. Для оценки точности вычислим абсолютную погрешность в диапазоне 0-5 мА каждого прибора:

1. 2% от 600 — это 12 мА. 1 единица счета — это 600/6000 = 0,1 мА. Итого абсолютная погрешность — 12.1 мА.

2. 2% от 5 — это 100 мкА. 1 единица счета — это 5/6000 = 0,8 мкА. Итого абсолютная погрешность — 100,8 мкА.

Таким образом, в этом диапазоне второй прибор в 100 раз точнее первого. Именно по этой причине два прибора с одинаковой базовой погрешностью могут отличаться по цене на порядок.

Частота обновления экрана показывает, сколько раз в секунду на экране будет обновляться измеренное значение. Высокая частота (более 1) полезна для выявления «дребезжащего» сигнала, с кратковременными всплесками или, наоборот, падениями. Только следует иметь в виду, что если в измеряемом диапазоне погрешность намного больше одной единицы счета, «дребезг» может быть вызван погрешностью самого прибора.

Для тех, кому важна точность измерений, следует обратить внимание на приборы класса True RMS – корректно измерять параметры переменного тока несинусоидальной формы могут только такие мультиметры.

Подсветка экрана будет весьма кстати при слабом освещении. Электрошкафы и шкафы автоматики часто располагаются в темных углах и плохо освещенных помещениях, лампы подсветки в них есть не всегда, да и те, что есть, при диагностике и ремонте часто бывают обесточены. Подсветкой экрана мультиметра в этом случае просто необходима.

Функция hold предназначена для фиксации показания на экране. Эта функция может быть удобна, когда по каким-то причинам в процессе измерения экран не попадает в поле зрения. Тогда при измерении нажимается кнопка hold, а показания можно будет просмотреть позже.

Очень полезна функция автоматического определения диапазона измеряемой величины. Ошибка в ручном задании диапазона (например, выбор диапазона 0-200 мВ при напряжении в 100 В) может привести к поломке прибора. Наличие функции автоматического определения диапазона предотвратит опасную ситуацию и подберет диапазон, в котором измерение будет производиться с наибольшей точностью.

Некоторые приборы можно подключать к персональному компьютеру и, с помощью соответствующего ПО, сохранять результаты на компьютере для последующей обработки и анализа.

Варианты выбора

Для домашнего применения будет вполне достаточно [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a9ce2c16404e77/multimetry/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=260-1000&f=5rxv&f=5ryk-5ryj-5ryl-5ryh-5ryi&f=5ryq]недорогого мультиметра с возможностью «прозвонки» цепи и измерения напряжения, тока и сопротивления.

Для ремонта и настройки радиоэлектроники потребуется [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a9ce2c16404e77/multimetry/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=5rxv&f=5rym-i1fb-5ryk-5ryj-5ryl-5ryh-5ryi&f=5ryp&f=5ryq&f=5rz2]мультиметр с низкой погрешностью и возможностью измерять параметры электронных компонентов.

Если измеряемые вами параметры могут случайным образом меняться в большом диапазоне, или если вы просто не хотите каждый раз подбирать диапазон, выбирайте среди [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a9ce2c16404e77/multimetry/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=900-59799&f=5rxv&f=5s2t]моделей с автоматическим определением диапазона.

Если у вас нет желания вникать в цифры, а прибор нужен только для проверки цепей на замыкание/обрыв/наличие напряжения, выбирайте среди простых тестеров.

Если вам необходимо часто измерять силу тока в кабелях, находящихся под напряжением, наличие токовых клещей намного упростит эту задачу.

Если измеренные показания следует вносить в базу данных для последующего анализа и обработки, [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a9ce2c16404e77/multimetry/?p=1&mode=list&f=by3d]прибор с возможностью подключения к ПК сможет намного упростить вам работу.

Мультиметр — универсальный прибор для измерений. — Приборы — Статьи — почитать Измерение напряжения, тока, сопротивления и даже обычная проверка провода на обрыв не обходится без использования измерительных инструментов. Куда же без них. Даже пригодность батарейки не измерить, а тем более узнать хоть, что-то о состоянии какой-нибудь электронной схемы без измерений просто невозможно.

Напряжение измеряют вольтметром, амперметром меряют силу тока, омметром соответственно сопротивление, но речь в этой статье пойдет о мультиметре, который является универсальным прибором для измерений напряжений, тока и сопротивления.

В продаже можно встретить два основных типа  мультиметров: аналоговый и цифровой.

В аналоговом мультиметре результаты измерений наблюдается по движению стрелки (как на часах) по измерительной шкале, на которой подписаны значения: напряжение, ток, сопротивление. На многих (особенно азиатских производителей)мультиметрах шкала реализована не совсем удобно и для того, кто первый раз взял такой прибор в руку, измерение может доставить некоторые проблемы. Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой (2-3$), а основным недостатком является некоторая погрешность в результатах измерений. Для более точной подстройки в аналоговых мультиметрах имеется специальный построечный резистор, манипулируя которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее, в случаях когда желательны более точные измерения, лучшим будет использование цифровогомультиметра.

Главныйймультиметры обладают более высокой точностью и отличаются простотой использования, так как не приходится разбираться во всех тонкостяхградуирования измерительной шкалы, как в стрелочных вариантах.

Немного подробней о том, что за что отвечает…

мультиметр имеет два вывода, черный и красный, и от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше). Черный вывод является общим (масса). Красный называют потенциальным выводом и применяют для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т.е. минус, а сам вывод на конце часто имеет так называемый «крокодильчик», для того, чтобы при измерении можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо помеченное символами сопротивления или вольты (ft, V или +), если гнезд больше чем два, то остальные обычно предназначаются для красного вывода при измерениях тока. Помечены как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно..

Переключатель мультиметра позволяет выбрать один нескольких пределов для измерений. Например, простейший китайский стрелочный тестер:

Постоянное (DCV) и переменное (ACV) напряжение: 10В, 50В, 250В, 1000В.

Ток (mA): 0.5мА, 50мА, 500мА.

Сопротивление (обозначается значком, немного похожим на наушники): X1K, X100, X10, что означает умножение на определенное значение, в цифровых мультиметрах обычно указывается стандартно: 200Ом, 2кОм, 20кОм, 200кОм, 2МОм.

На цифровых мультиметрах пределов измерений обычно больше, к тому же часто добавлены дополнительные функции, такие как звуковая «прозвонка» диодов, проверка переходов транзисторов, частотометр, измерение емкости конденсаторов и датчик температуры.
Для того, чтобымультиметр не вышел из строя при измерениях напряжения или тока, особенно если их значение неизвестно, переключатель желательно установить на максимально возможный предел измерений, и только если показание при этом слишком мало, для получения более точного результата, переключайте мультиметр на предел ниже текущего.

Начинаем измерения..

Проверка напряжения, сопротивления, тока.
dcv, если переменное acv, подключаем шупы и смотрим результат, если на экране ничего нет, нет и напряжения. С сопротивлением так же просто, прикасаемся щупами к двум концам того, чье сопротивление нужно узнать, таким же способом в режиме омметра прозваниваются провода и дорожки на обрыв. Измерение силы тока отличаются тем, что щупы мультиметра должны быть врезаны в цепь, как будто это один из компонентов этой самой цепи.

Проверка резисторов. 
Резистор должен быть выпаян из электрической цепи хотя бы одним концом, чтобы быть уверенным в том, что никакие другие компоненты схемы не повлияют на результат. Подключаем щупы к двум концам резистора и сравниваем показания омметра со значением которое указано на самом резисторе. Стоит учитывать и величину допуска (возможных отклонений от нормы), т.е. если по маркировке резистор на 200кОм и допуском ± 15%, его действительное сопротивление может быть в пределах 170-230кОм. При более серьезных отклонениях резистор считается неисправным.
Проверяя переменные резисторы, измеряем спервамультиметра к среднему выводу, поочередно с каждым из крайних. При вращении оси переменного резистора, сопротивление должно изменяться плавно, от нуля до его максимального значения, в этом случае удобней использовать аналоговый мультиметр наблюдая за движением стрелки, чем за быстро меняющимися цифрами на жидкокристалическом экране.

Проверка диодов. 
мультиметра к аноду диода, а черного к катоду, вы увидите его прямое сопротивление, при обратном подключении сопротивление будет настолько высоко, что на данном пределе измерения вы не увидите ничего. Если диод пробит, его сопротивление в любую сторону будет равно нулю, если оборван, то в любую сторону сопротивление будет бесконечно большим.

Проверка конденсаторов. 
мультиметр может помочь. Пробой конденсатора легко обнаруживается путем проверки сопротивления между его выводами, в этом случае оно будет равно нулю, сложнее с повышенной утечкой конденсатора. При подключении в режиме омметра к выводам электролитического конденсатора соблюдая полярность (плюс кплюсы, мунус к минусу), внутренние цепи прибора заряжают конденсатор, при этом стрелка медленно ползет вверх, показывая увеличение сопротивления. Чем выше номинал конденсатора, тем медленнее движется стрелка. Когда она практически остановится, меняем полярность и наблюдаемм как стрелка возвращается в нулевое положение. Если что-то не так, скорее всего есть утечка и к дальнейшему использованию конденсатор не пригоден. Стоит потренироваться, так как, лишь при определенной практике можно не ошибиться.

Проверка транзисторов.
p-n-p когда их условные диоды соединены катодами, и n-p-n когда они соединяются анодами. Для измерения прямого сопротивления транзисторныхp-n-p переходов, минус мультиметра подключается к базе, а плюс поочередно к коллектору и эмиттеру. При измерении обратного сопротивления меняем полярность. Для проверки транзисторов n-p-n типа делаем все наоборот. Если еще короче, то переходы база-коллектор и база-эмиттер в одну сторону должныпрозваниваться, в другую нет.

И еще пару советов напоследок. 
мультиметра, положите его на горизонтальную поверхность, так как в других положения точность показаний может заметно ухудщится. Не забывайте откалибровать прибор, для этого просто сомкните щупы между собой и переменным резистором (потенциометром) добейтесь, чтобы стрелка смотрела точно на ноль. Не следует оставлять мультиметр вкллюченным, даже если на аналоговом приборе на переключателе нет положения — выкл. не оставляйте его в режиме омметра, так как в этом режиме постоянно теряется заряд батареи, лучше поставить переключатель на измерение напряжения.

Прибор для измерения электрического сопротивления

Чтобы проверить рабочее состояние электрокабеля, необходимо определить сопротивление изоляционного материала. Есть разные способы измерить сопротивление с учетом их абсолютной величины, точности. В этих целях используют спецустройства для замеров. Для определения исправности либо неисправности цепей и некоторых фрагментов, нужно знать, как использовать прибор для измерения сопротивления.

Зачем измерять сопротивление

Изоляция является защитой провода от прохождения электротока сквозь него. Во время работы электрических установок их конструкция подвергнется влиянию внешних факторов, старению и изнашиванию в процессе нагревания. Это отрицательно отразится на функциональности оборудования, потому необходимо периодически измерять сопротивления изоляции провода.

Прибор для измерения сопротивления

Чтобы измерить сопротивление, требуется иметь спецразрешение. Электропровод испытывают лишь спецкомпании и организации, имеющие квалифицированных специалистов. Они проходят обучение и получают необходимый разряд по электрической безопасности.

Важно! Проведение замеров требуется, чтобы своевременно обнаруживать повреждения в технике. Изоляция имеет важное значение в безопасности работ с оборудованием. Когда провод имеет повреждения, то установка будет опасна во время работы, так как появляется риск возгорания.

Когда вовремя проверить провод на исправность изоляции, это предупредит такие проблемы:

  • преждевременную поломку техники;
  • короткое замыкание;
  • удар током;
  • различные аварии.
Измерение сопротивления

Потому крайне важно измерять показатели сопротивления изоляционного материала провода.

Какие есть приборы для измерения электрического сопротивления

Часто возникает вопрос, как называются приборы для измерения сопротивления. Чтобы измерить электрическое сопротивление, используются следующие приборы:

  • Омметр. Это прибор спецназначения, который предназначен, чтобы определить сопротивление электротока.
  • Мегаомметр. Измерительное устройство, которое предназначено, чтобы измерять большие показатели сопротивления. Отличием от омметра станет то, что при замерах в цепь будет подаваться высокое напряжение.
  • Мультиметр. Электроприбор, который способен измерить разные показатели электроцепи, включая сопротивление. Есть 2 разновидности: цифровой и аналоговый.

Омметр

Ремонт проводки, электро- и радиотехнических изделий предполагает проверку целостности кабелей и поиск нарушения контактов в соединениях. В некоторых ситуациях сопротивление равняется бесконечности, в других — 0.

Важно! Измерять сопротивление в цепи с помощью омметра, чтобы избежать поломки, допустимо лишь при обесточивании проводов.

Измерение сопротивления омметром

До замеров сопротивления омметром требуется приготовить измеритель. Требуется:

  • Зафиксировать переключатель изделия в позицию, которая соответствует наименьшему замеру величины сопротивления.
  • Затем проверяется функциональность омметра, поскольку бывают плохие элементы питания и устройство способно не функционировать. Соединяются окончания щупов друг с другом. В омметре стрелка устанавливается точно на 0, когда это не произошло, возможно покрутить рукоятку «Уст. 0». Если изменений нет, заменяются батарейки.
  • Чтобы прозвонить электроцепь, возможно использовать прибор, где сели батарейки и стрелка не ставится на 0. Сделать вывод о целостности электроцепи возможно по отклонению стрелки. Омметр должен показывать 0, вероятно отклонение в десятых омов.
  • После проверки изделие готово к функционированию. Когда коснуться окончаниями щупов проводника, то в ситуации с его целостностью, устройство показывает нулевое сопротивление, иначе показания не поменяются.
Использование омметра

Мегаомметр

Чтобы измерить электросопротивление в диапазоне мегаомов, применяется устройство мегаомметр. Принцип функционирования устройства основывается на использовании закона Ома.

Для реализации такого закона в изделии, понадобятся:

  • генератор постоянного тока;
  • головка для измерений:
  • клеммы, чтобы подключить измеряемое сопротивление;
  • резисторы для работы измерительной головки в рабочем диапазоне;
  • переключатель, который коммутирует резисторы.

Важно! Реализация мегаомметра нуждается в минимальном количестве элементов. Подобные изделия исправно функционируют длительное время. Напряжение в аппаратах будет выдавать генератор постоянного тока, величины которого разнятся.

Измерение сопротивления мегаомметром

Работы на электрооборудовании с таким устройством несут повышенную опасность в результате того, что устройство будет вырабатывать высокое напряжение, возникает риск травматизма. Работы с мегаомметром производит персонал, который изучил руководство по использованию устройства, правила техники безопасности во время работ в электрооборудовании. Специалист должен иметь группу допуска и время от времени проходить проверку на знание правил работы в установке.

Мультиметр

Мультиметры бывают универсальными и специализированными, предназначенными в целях выполнения одного действия, однако проводимого по максимуму точно. В устройстве омметр считается лишь элементом прибора, его нужно включить в необходимый режим. Мультиметры нуждаются в определенных навыках применения — необходимо знать об их правильном подключении и интерпретировании готовых сведений.

На вид цифровое и аналоговое устройства легко различить: в цифровом информация выводится на монитор цифрами, в аналоговом циферблат проградуирован и на показатели указывает стрелка. Цифровой мультиметр более прост в применении, поскольку тут же покажет готовые данные, а показания аналогового нужно расшифровывать.

Во время работы с подобными приспособлениями, нужно учесть, что в цифровом мультиметре присутствует индикатор разрядки источника питания — когда силы тока аккумулятора не хватает, он перестанет функционировать. Аналоговый в подобном случае ничего не показывает, а просто выдает ошибочные сведения.

Важно! Для бытового использования подходит любое устройство, на шкале которого указывается достаточный предел измерения сопротивления.

Измерение мультиметром

В каких единицах измеряется сопротивление

Электросопротивление — противодействие, оказываемое проводником проходящему сквозь него электротоку. Главной единицей измерения в системе СИ станет ом, в системе СГС спецпоказатель отсутствует. Сопротивление (зачастую обозначено буквой R) считается, в некоторых пределах, постоянным показателем для конкретного проводника.

  • R — сопротивление;
  • U — разница электропотенциалов на окончаниях проводника в вольтах;
  • I — ток, который протекает меж концов проводника под воздействием разницы потенциалов, замеряется в амперах.
Измерение сопротивления

Как правильно использовать приборы для измерения сопротивления

Относительно технологии замеров, применять приборы требуется по указанной методике:

  1. Выводят людей из проверяемого места электрической установки. Говорится об опасности, вывешиваются спецплакаты.
  2. Снимается напряжение, обесточивается в полной мере щит, кабель, принимаются меры от случайной подачи напряжения.
  3. Проверяется отсутствие напряжения. Заранее заземляются выводы испытываемого объекта, устанавливаются щупы для измерений, снимается заземление. Такую процедуру проводят во время каждого нового замера, так как смежные элементы накапливают заряд, вносят отклонения в показания и несут риск для жизни.
  4. Монтаж и снятие щупов производят за изолированные ручки в перчатках. Делается акцент на том, что изоляция провода до проверки сопротивления очищается от загрязнения.
  5. Проверяется изоляция провода между фазами. Данные заносят в протокол измерений.
  6. Отключаются автоматы, УЗО, лампы и светильники, отсоединяются нулевые кабели от клеммы.
  7. Производится замер всех линий по отдельности между фазами. Данные также вносятся в протокол.
  8. При выявлении изъянов разбирается измеряемая часть на элементы, находится дефект и устраняется.

По завершении испытания с помощью переносного заземления снимается остаточный заряд с помощью короткого замыкания, разряжаются щупы.

Использование приборов

Меры безопасности при измерении

Даже когда возникла необходимость в бытовых условиях провести измерения сопротивления изоляции провода, перед использованием мегаомметра нужно ознакомиться с требованиями по безопасности. Главные правила:

  • Удерживать щупы лишь за изолированный и ограниченный упорами участок.
  • До подсоединения изделия отключается напряжение, нужно удостовериться, что рядом нет людей (вдоль всего измеряемого участка, когда речь о проводах).
  • До подсоединения щупов снимается остаточное напряжение посредством подключения переносного заземления. Отключается тогда, когда щупы установлены.
  • После каждого замера снимается со щупов остаточное напряжение, соединяются оголенные участки.
  • По завершении замеров к жиле подключается переносное заземление, снимается остаточный заряд.
  • Работы проводятся в перчатках.

Правила несложные, однако от них будет зависеть безопасность работника.

Требования к безопасности

Чтобы оценить функциональность электропровода, проводки, требуется замерять сопротивление изоляционного материала. В этих целях используются специальный измерительные приборы. Они будут подавать в измеряемую электроцепь напряжение, после чего на мониторе будут выданы данные.

Измерение тока, напряжения, сопротивления

Измерение тока
Для измерения тока в цепи служат амперметры, включаемые последовательно в цепь, где производится определение величины тока. Чтобы ток в цепи при включении амперметра не изменился, необходимо сопротивление его обмотки делать очень малым. Для этого обмотку амперметра делают из небольшого числа витков толстой проволоки. Чтобы расширить пределы измерения амперметра, применяют шунты. Шунты представляют собой манганиновые пластины или стержни, впаянные в медные или латунные наконечники. Шунт включается в цепь последовательно. Параллельно ему включается амперметр. Ток I в цепи А разветвляется обратно пропорционально сопротивлениям обмотки амперметра ra и шунта rш:
Ia/Iш= rш/ra, причем Iш=I- Ia,
откуда сопротивление шунта будет
rш=(Iara)/(I- Ia).
Обозначим отношение тока I к току Ia через n (число n иногда называют коэффициентом шунтирования). Тогда выражение для rш можно записать так:
rш=rа/(n-1).
На токи до 100 А шунты помещают внутри прибора (внутренние шунты). На большие токи шунты делаются наружными и присоединяются к амперметрам при помощи проводов, сопротивление которых точно выверено, так как иначе распределение токов будет другим и измерение неправильным. Встречаются универсальные шунты на несколько пределов измерений. Приборы, которые постоянно работают со своим индивидуальным шунтом, градуируются с учетом шунта, о чем делается надпись на шкале прибора. Часто применяются также калиброванные шунты. Такой шунт можно включать с любым прибором, рассчитанным на ту же величину падения напряжения, что и данный шунт. Обычно шунты ставятся только к приборам магнитоэлектрической системы для измерений в цепях постоянного тока.
Для расширения пределов измерения амперметров в цепях переменного тока применяются трансформаторы тока.

Измерение напряжения
Для измерения напряжения употребляются вольтметры. Вольтметры включаются параллельно тому участку цепи, где необходимо измерить напряжение. Чтобы прибор не потреблял большой ток и не влиял на величину напряжения цепи, обмотка его должна иметь большое сопротивление. Чем больше внутреннее сопротивление вольтметра, тем точнее он будет измерять величину напряжения. Для этого обмотка вольтметра изготовляется из большого числа витков тонкой проволоки.
Для расширения пределов измерения вольтметров употребляются добавочные сопротивления, включаемые последовательно с вольтметрами. В этом случае напряжение сети распределяется между вольтметром и добавочным сопротивлением. Величину добавочного сопротивления необходимо подбирать с таким расчетом, чтобы в цепи с повышенным напряжением по обмотке вольтметра проходил тот же ток, что и при номинальном напряжении. Ток, на который рассчитана обмотка прибора,
Iв=U/rв.
В цепи с напряжением в n раз большим ток вольтметра с добавочным сопротивлением r должен остаться прежним:
Iв=nU/(rв+ r) или U/rв=nU/(rв+ r),
отсюда величина добавочного сопротивление равна
r= rв(n-1).
Добавочные сопротивления изготовляют из манганиновой проволоки, намотанной на гетинаксовый или фарфоровый каркас, и помещают внутри прибора или отдельно от него. Для измерения высоких напряжений переменного тока употребляются измерительные трансформаторы напряжения.

Измерение коэффициента мощности
Значение коэффициента мощности в сетях однофазного переменного тока можно определить по показаниям вольтметра, амперметра и ваттметра согласно формуле
cos φ=P/UI.
Теми же приборами коэффициент мощности в сетях трехфазного тока с равномерной нагрузкой можно определить по формуле
cos φ=P/UI√3,
где U и I – линейные напряжение и ток, а φ – угол сдвига между фазными напряжением и током.
Среднее значение коэффициента мощности cos φср за определенный промежуток времени можно определить по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии за то же время согласно формуле
cos φсра/√(Аа2+ Аp2),
где Аа — активная энергия;
Аp — реактивная энергия.
Мгновенное значение коэффициента мощности на практике определяют при помощи специальных приборов – фазометров.

Измерение сопротивления мегомметром
Мегомметры служат для измерения сопротивления отдельных частей электротехнических установок по отношению к «земле» и друг относительно друга.
Согласно правилам сопротивление изоляции проводов должно быть не менее чем 1000 Ом на каждый вольт рабочего напряжения. Так, например, для сети с рабочим напряжением 220 В сопротивление изоляции должно быть не менее 220 000 Ом, или 0,22 МОм.
Измерение сопротивления изоляции должно производиться напряжением, по возможности равным рабочему, и во всяком случае напряжением, не меньшим 100 В.
Мегомметры, показания которых зависят от напряжения, состоят из источника напряжения и измерителя. Если последовательно в цепь включить регулируемое сопротивление r, то показания измерителя (вольтметра) будут зависеть от величины этого сопротивления (при постоянном напряжении цепи). При r=0 показание вольтметра будет небольшим, при r=∞ вольтметр покажет нуль. Включая различные сопротивления, можно отградуировать шкалу измерителя непосредственно в омах (килоомах, мегаомах). В дальнейшем таким прибором можно воспользоваться для измерения сопротивлений, если применить источник энергии с напряжением, равным напряжению при градуировке.

Как пользоваться мультиметром и разбираться в тонкостях работы

Из уроков физики мы знаем: чтобы измерить силу тока – нужен амперметр, для измерения напряжения – необходим вольтметр, а для проверки сопротивления цепи обычно пользуются омметром. Сегодня на полках магазинов с электротоварами вы можете найти компактные электронно-измерительные приборы, которые сочетают в себе сразу все эти устройства. Такой прибор называется мультиметром, является универсальным средством измерения и стоит относительно недорого. Мультиметр должен иметься у каждого уважающего себя домашнего мастера, ведь он позволяет легко и быстро проверять состояние электросети или источников питания, необходим при поисках пробоя или лишнего контакта в кабельной сети, определения наличия короткого замыкания и для других различных целей. Мы постарались максимально просто и развернуто рассказать о том, как пользоваться мультиметром, какими они бывают и какие функции в них имеются.

Какими бывают мультиметры

Для начала давайте разберемся в видах и различных модификациях данного измерительного устройства. По принципу работы такие устройства делятся на две группы: стрелочные (аналоговые) и цифровые. Классические стрелочные приборы меньше подвержены влиянию электронных помех и имеют меньшую стоимость, но пользоваться ими не очень удобно. Поэтому наибольшую популярность у мастеров получили цифровые мультиметры. О них и поговорим.

Цифровые приборы имеют гораздо больше доступных функций, чем стрелочные, включая даже такую возможность, как передача показаний на компьютер через USB кабель. Данные, полученные таким образом можно сохранять в виде таблицы или графика. Среди цифровых мультиметров встречаются также приборы с автоматическим определением диапазона измеряемых значений. Такими устройствами пользоваться легко и просто, следует только определить измеряемый параметр (сопротивление, напряжение или ток), его характер (постоянное или переменное значение для измерения напряжения и силы тока), который в некоторых приборах также определяется автоматически и установить щупы в нужное гнездо.

Мультиметр также характеризуется такими параметрами как точность и разрядность показаний, от которой главным образом зависит цена прибора. Высокоточные приборы используют специалисты на производствах и в лабораториях, а для домашнего использования подойдут и простенькие измерительные устройства с классом точности до 1%. Как правило откалиброванные (до 0,05%) приборы стоят очень дорого.

Функционал и устройство мультиметров.

Теперь, когда мы разобрались в многообразии приборов, можно поговорить о его основных функциях и устройстве.

Образец мультиметра

Мультиметр позволяет с определенной точностью измерить следующие параметры электрической цепи:

  • Напряжение в цепи постоянного тока (VDC или V с чертой и пунктиром, в вольтах)
  • Напряжение в цепи переменного тока (VAC или V с волнистой линией, в вольтах)
  • Силу постоянного тока (ADC или А с чертой и пунктиром, в амперах)
  • Силу переменного тока (AAC или А с волной, в амперах)
  • Сопротивление цепи (Ω, в омах)
  • Наличие контакта (знак диода – черная стрелочка с вертикальной чертой)
  • Температуру (эта функция обычно есть в настольных лабораторных приборах)

Несмотря на свое многообразие, мультиметры имеют практически одинаковое строение. На корпусе прибора есть три основные части:

  • экран для вывода значений (в случае аналоговых приборов это экран со стрелкой и шкалами, а для цифрового – жидкокристаллический экран с разным разрешением в зависимости от модели и функционала),
  • устройство выбора измеряемой величины и диапазона значений (чаще всего ручка с поворотным механизмом, реже – кнопки)
  • гнезда для установки измерительных щупов.

Щупы прибора имеют цветовую индикацию и бывают различного вида (стандартные; с тонкими удлиненными чувствительными элементами; с прищепками). Для измерения температуры, если мультиметр имеет такую функцию, необходимо пользоваться специальным щупом: термопарой.

Приборы с расширенным функционалом также имеют в своем устройстве различные кнопки, о предназначении которых можно узнать уже из инструкции к конкретной модели.

Как пользоваться мультиметром для измерения напряжения, силы тока и сопротивления цепи

Перед проведением любых измерений в цепи электрического тока, вспомните, пожалуйста, о технике безопасности! Будьте внимательны и не беритесь руками за металлические неизолированные части прибора, не лезьте в цепь без предварительной подготовки, используйте резиновые перчатки.

Итак, как же выполнить измерения этим многофункциональным устройством?  Прежде всего, нужно знать, с какой цепью мы имеем дело: цепью переменного или постоянного тока. Для обозначения первого случая пользуются значком волны, а цепь переменного тока обычно обозначается прямой чертой с пунктиром под ней или просто чертой. В розетках 220В течет переменный ток, а например, в аккумуляторе – постоянный. В некоторых устройствах тип цепи выбирается кнопкой АС/DC, а в остальных случаях для каждого параметра есть диапазоны и в переменном и в постоянном токе.

Подключение щупов в нужные гнезда

Далее необходимо правильно разместить щупы прибора в нужное гнездо. Для подключения черного щупа всегда пользуемся гнездом СОМ, а положение противощупа зависит от измеряемого параметра. Рядом с гнездом обязательно есть надпись, свидетельствующая о том, какие измерения допустимо проводить, если подсоединить противощуп в то или иное гнездо. Обычно для замера силы тока положение щупов отличается от принятого для измерения напряжения и сопротивления, потому, что различается сам принцип измерения данных величин. Мультиметр внутри устроен так: в цепи измерения тока используются шунты калиброванного сопротивления, а в цепи напряжения и сопротивления чаще всего используется токовая петля. Поэтому и нужно пользоваться разными гнездами для подключения красного щупа при проведении измерительных работ.

Образец мультиметра

Выбор типа и диапазона значений измеряемой величины

Позиционный переключатель используется для выбора диапазона и типа измеряемого параметра. Поворачивая ручку, её необходимо установить в нужное положение, учитывая все перечисленные выше инструкции. На корпусе вокруг переключателя есть все необходимые обозначения, о которых мы уже говорили ранее. На поворотном переключателе должна быть расположена метка, указывающая на то, какой диапазон выбран, обычно это штрих или точка.

Пример переключения режимов мультиметра

Как быть, если не знаешь какой диапазон использовать? Для этого у прибора есть функция превышения. Если вы выбрали малый диапазон, то на экране при измерениях вы увидите цифру 1 или «ol», это говорит о том, что значение измеряемой величины превышает выбранный диапазон. В таком случае  мы пользуемся переключателем и увеличиваем диапазон значений до тех пор, пока цифра 1 не изменится на реальное значение измеряемого параметра. Если же наоборот, выбран слишком большой диапазон, то на экране вы увидите 0.

При измерении силы тока необходимо устанавливать максимальный диапазон значений и убавлять его по необходимости, в целях предотвращения повреждения прибора. Также стоит использовать для этого щупы-прищепки, они удобно устанавливаются «в разрыв» цепи. Опытные специалисты используют аналоговые приборы для измерения силы тока, для более высокой точности.

Приступаем к измерениям

Отлично, мы установили переключатель в нужное положение, щупы подсоединили в нужные гнезда, включили мультиметр и теперь можем смело приступить к измерениям. Важно помнить в каких точках цепи можно производить замеры необходимых параметров. Например, чтобы измерить силу тока нужно устанавливать неизолированные концы измерительных щупов «в разрыв» плюса или минуса, то есть прямо в цепи между соседними элементами, а чтобы измерить напряжение – между «минусом» (землей) и «плюсом». Сопротивление измеряется в любых точках, но при отключенном питании. Во всех случаях, кроме измерения сопротивления и проверки диодов, необходимо соблюдать полярность установки измерительных щупов.

Пример измерения переменного напряжения мультиметромИзмерение переменного напряжения Пример измерения постоянного напряжения мультиметромИзмерение постоянного напряжения Пример измерения постоянного тока мультиметромИзмерение постоянного тока

Как пользоваться тестером для прозвона цепи и проверки целостности кабеля

Данный прибор позволяет также прозвонить цепь на наличие разрыва или короткого замыкания. Прозвон цепи осуществляется в обесточенной цепи. Для проведения прозвона переведите ручку в положение, отмеченное черной стрелочкой (знаком диода). В некоторых приборах есть функция звукового оповещения при наличии контакта, это следует уточнить в инструкции к прибору. Щупы электронно-измерительного прибора следует установить также, как и для измерения напряжения и сопротивления. В этом положении переключателя можно прозвонить цепь, кабель и диоды. Для проверки наличия разрыва в цепи, или контакта между точками, нужно установить один щуп в начальную точку, а другой в конечную. На экране при наличии контакта должны появиться цифры 000 или должен издаться звуковой сигнал, если это предусмотрено. Если контакт между точками измерения отсутствует, то на экране прибора вы увидите единицу. Точно также можно определить целостность кабеля. В данном режиме осуществляется проверка исправности диодов. Они должны «звониться» в одну сторону, а при перемене щупов местами, сигнал должен быть прерван, такой диод считается исправным.

пример прозвонки лампочкипо прибору видно, что данная нить целая, падение напряжение составляет 0 мВ. Пример прозвонки лампочкиНа этой фотографии прибор показывает бесконечно большое падение напряжения, то есть обрыв

Полярность щупов

Несколько слов о полярности. Если во время измерений вы случайно установили щупы неверно, то на экране появится знак минус. Это также позволяет легко определить, например, полярность батарейки или аккумулятора, если стерлись обозначения. Просто переведите прибор на измерение напряжения и коснитесь щупами полюсов аккумулятора. Если увидите минус, то щупы касаются неверно, и значит там, где черный щуп – положительный полюс, а там где красный – наоборот. Кстати, при помощи мультиметра также можно узнать заряжен аккумулятор или нет. Если вы используете аналоговый прибор, то установка щупов неверной полярностью может вывести прибор из строя.

Измерение температуры

И в заключение стоит рассказать об измерении температуры с помощью термопары. Такая функция обычно доступна в цифровых настольных мультиметрах. Специальный щуп выглядит как вилка с одного конца проводника и имеет оголенную металлическую часть с другого. Щуп устанавливается в измерительный прибор той стороной где «вилка» в гнездо СОМ и соседнее с ним соблюдая полярность щупа. Обязательно какая-то часть металлических элементов «вилки» должна остаться на воздухе, потому что прибор пользуется ею как элементом сравнения. Сам мультиметр должен быть установлен вместе с н.к.у. для верности измерений, а измерительный конец щупа – непосредственно на измеряемой поверхности или в измеряемой точке пространства. Следует внимательно изучить инструкцию, потому что в основном термопары таких устройств не предназначены для измерений температуры жидкости. Для этого необходим специализированный прибор.

Если вы внимательно прочитали данную статью, то проблем в проведении измерений у вас возникнуть не должно.

Прибор для измерения силы тока в цепи: схема измерения

В процессе эксплуатирования электрической сети или какого-то электроприбора, необходимо проводить измерение силы тока. Домашним мастерам будет полезно узнать, как определить мощность электронного оборудования, и какие устройства для этого применяют. Также стоит знать о защите при работе с электроникой под напряжением.

Устройства для измерения

Измерительные аппараты применяются в разных областях домашнего хозяйства и в промышленных масштабах. Чаще приборы эксплуатируются на крупных предприятиях, которые связаны с распределением тепловой регенерации, электроэнергии. Современный рынок товаров и услуг предлагает потребителю огромное количество моделей.

Важно знать параметры электричества

Силу электротока интересно сравнивать с водным потоком. В стародавние времена реки загораживали бревнами, чтобы обеспечить напор, который бы вертел мельничное колесо. С увеличением скорости вращения, эффективность мельницы возрастала. Также и сила электротока характеризует ЭДС, производимую электричеством.

От большой силы тока нагреется проводка

Например, лампа, при повышении силы электричества в токовой цепи, будет светить более ярко. Поэтому необходимо знать, как называется прибор для измерения силы тока и мощности.

Мощность напрямую оказывает влияние на то, как электричество будет воздействовать на человеческий организм при касании. Сила тока (СТ) демонстрирует нагрузку на провод. Максимум токовой пропускной способности провода зависит от электропроводности и площади токопровода в сечении. Когда СТ окажется очень значительной, электропровод или электрический кабель будет перегреваться.

Важно! Это может спровоцировать плавку изоляционного слоя и, как результат — электрического замыкания.

Вот почему электропроводке всегда создают защиту от высоких нагрузок специальными выключателями (автомат) или предохраняющими элементами.

По значениям можно искать неисправности

С особенным трепетом к этому необходимо отнестись обладателям жилья со старой электропроводкой. При использовании всё большего числа приборов, аппаратов, провода подвергаются нагруженному состоянию.

По отношению значений СТ в разных цепях электрических устройств, можно говорить об их работе. Так, в фазах двигателя должны протекать электрические токи равнозначной мощности. В том случае, когда наблюдается разница, значит двигатель функционирует неправильно. Также можно видеть состояние работы нагревателя или системы «тёплый пол» — измеряется СТ во всех комплектующих.

Работа приборов основана на разных принципах

Амперметры

Измерить можно при помощи одной из разновидностей этого прибора:

  • Электромагнитный. Внутри расположена катушка, по ней идет электроток и создает ЭДС. Оно затягивает в катушку металлический сердечник, который связан со стрелочкой. Чем выше будет СТ, тем активнее будет затягиваться сердечник и больше будет отклоняться стрелочка аппарата.
  • Тепловой. В устройстве присутствует натянутая нить из металла, она связана со стрелочкой. Идущий электроток провоцирует нагревание нити, его уровень зависит от СТ. А чем активнее нагрев, тем нить становится длиннее, и больше отклонится стрелочка аппарата.
  • Магнитоэлектрический. В устройстве присутствует магнитное поле, где симметрично располагается объединенная со стрелочкой электроприбора рамка с проволочной намоткой. При проходе через намотку электротока, конструкция под воздействием поля развернется на определенный угол, зависящий от СТ. А от угла поворачивания определяется расположение стрелочки, которая отмечает на шкале данные силы электротока.
  • Электродинамичный. Внутри электроприбора имеются 2 катушки. Одна нестационарная. Когда по катушкам идет электроток (из-за формирующихся при этом электрических полей) подвижная повернется по отношению ко второй, и при этом уводит за собой стрелочку. От СТ зависит угол отклонения.
  • Индукционный. Электроток идет через обмотки не двигающихся катушек, объединенных магнит-системой. В процессе формируется магнитное поле (вращается, бежит), действующее с определенной силой (в зависимости от СТ) на двигающийся цилиндрический или дисковой элемент из металла, связанный со счетчиком электроприбора.
  • Электронный или цифровой. Во внутренней части расположена электрическая схема, данные выводятся на ЖК-дисплей.
Цифровые модели удобнее

Мультиметр

Так именуют универсальный измеритель значений электротока. Он может функционировать, как амперметр. Результаты замеров выводятся на ЖК-экране. Для функционирования необходимо электропитание от аккумулятора.

Механику можно использовать без батареек

Тестер

По типу работы, прибор аналоговый. Итоги замеров можно видеть на механическом табло за защитным стеклом при помощи стрелочки, аккумуляторы нужны только при присутствии омметра.

Удобно мерить без вмешательства в схему

Токоизмерительные клещи

Они наиболее практичные. Ими зажимают места испытуемого проводника, после чего электроприбор покажет силу идущего в нем электротока. При этом важно принять во внимание, что кольцо должно быть исключительно в пределах проверяемого провода. Если закрепить несколько жил, аппарат покажет геометрию токов в них.

Первые три устройства для осуществления замеров подразумевают присутствие в цепи токовой нагрузки. Монтируются обязательно в разрыв электропровода. Для 1 фазы электросети, это подразумевает и фазу, так и «0». Для 3 фаз — исключительно фаза, потому что в «0» протекает геометрия токов всех фаз (при одной и той же нагрузке равняется 0).

Необходимо правильное подключение

Присутствует два обстоятельства:

  • Различие вольтметра (чтобы определять электрическое напряжение) от амперметра состоит в том, что его запрещено применять без токовой нагрузки, иначе будет коротить.
  • Щупами устройства разрешено прикасаться только к электропроводам или контактам, когда нет электричества, то есть проверяемая электролиния должна быть не под напряжением. Иначе между рядом расположенным щупом и проводящей ток жилой скорее всего будет наблюдаться дуга, которой хватит для плавки металлических элементов. Все измерители имеют диапазоны, которыми можно отрегулировать чувствительность.

На заметку. Электроток, потребляемый отдельными электроприборами, такими как телевизор и ПК, сберегающие энергию лампочки и светодиоды не синусоидальные. Некоторые измерители, принцип работы которых сориентирован на переменное электрическое напряжение, могут показывать СТ ошибочно.

Стоит работать в перчатках

Как не травмироваться при замерах?

Чтобы перестраховаться, если имеются сомнения, лучше ознакомиться с инструкцией к электроприбору и проверить верность подсоединения. Выполняя замеры, важно помнить о мерах защиты при работе с электротоком. Травмирование может случиться даже при работе с незначительной токовой мощности аппаратами. Особенно в условиях с высокой влажностью. Необходимо работать в прорезиненной спецодежде.

Для исследования СТ, ученые придумали измеряющие электроприборы. Из-за незначительного внутреннего сопротивления, эти измерители не оказывают влияние на параметры электротока в измеряемой токовой цепи. Приборы активно применяются на промобъектах и дома.

Основы измерения сопротивления, напряжения и тока с помощью цифрового мультиметра

Несколько слов о цифровом мультиметре

Цифровой мультиметр

, как правило, заменяет аналоговый мультиметр в качестве тестового устройства выбора для сопровождающих, потому что они легче читаются, часто более компактны и имеют большую точность. Цифровой мультиметр выполняет все стандартные функции измерения аналогового измерителя переменного и постоянного тока. Некоторые предлагают измерение частоты и температуры.

Basic measuring of resistance, voltage and current using digital multimeter Базовое измерение сопротивления, напряжения и тока с помощью цифрового мультиметра Многие имеют такие функции, как дисплей с удержанием пика , который обеспечивает кратковременную память для захвата пикового значения переходных сигналов, а также звуковые и визуальные индикаторы для проверки непрерывности и определения уровня.

При устранении неполадок с цифровым мультиметром специалист по обслуживанию может «увидеть» ситуацию и проблему в цепи или системе. Рисунок 1 иллюстрирует типичный автоматический диапазон мультиметра.

Конечно, для того, чтобы счетчик был полезен, он должен быть сначала подключен к цепи или устройству, подлежащему проверке. Оба провода, , один красный, а другой черный , должны быть вставлены в соответствующие гнезда измерительных проводов. Черный провод подключен к разъему счетчика с маркировкой COM или общим.

Digital multimeter Digital multimeter Рисунок 1 — Цифровой мультиметр

Обычно это нижний правый домкрат, как на этом рисунке. (Имейте в виду, что не каждый измеритель имеет одинаковую конфигурацию разъемов.) Красный провод подключается к любому из соответствующих разъемов в зависимости от того, что хочет измерить сопровождающий — Ом, Вольт или Ампер.

Два разъема слева используются при измерении тока, в диапазоне 300 мА или 10 ампер .

Давайте посмотрим теперь основные процедуры для измерения трех основных электрических единиц:

  1. Сопротивление
  2. Напряжение
  3. Текущий

1.Измерение сопротивления

На рисунке 2 показаны шаги, которые следует соблюдать при измерении сопротивления. Помните, что измерения сопротивления выполняются без подачи питания на тестируемый компонент, и значения сопротивления могут варьироваться на целых 20% из-за допусков определенных резисторов.

Не вводите в заблуждение, если ваши показания счетчика немного отличаются от цветовой полосы на резисторе. Если значение резистора выключено и превышает допуск, резистор следует заменить ! Резистор будет редко коротким, но обычно открывается.

Если резистор открывается, дисплей цифрового мультиметра будет мигать или выключаться или отображать OL (разомкнутая линия), потому что резистор имеет бесконечное сопротивление.

  1. Отключите питание в цепи
  2. Выберите сопротивление Ω
  3. Подключите черный измерительный провод к гнезду COM, а красный измерительный провод к гнезду Ω
  4. Подсоедините наконечники щупа к компоненту или части цепи, для которой вы хотите определить сопротивление
  5. Просмотрите показания и обязательно запишите единицы измерения, Ω, ΩK, MΩ и т. Д.
Measuring resistance with digital multimeter Measuring resistance with digital multimeter Рисунок 2 — Измерение сопротивления с помощью цифрового мультиметра

Вернуться к измерениям цифрового мультиметра ↑


2. Измерение напряжения

На рисунке 3 показаны шаги, которые следует соблюдать при измерении напряжения . Измерение напряжения и сопротивления — это то место, где цифровой мультиметр находит наибольшее применение.

Для измерения напряжения и сопротивления красный провод вставляется в гнездо измерительного прибора V — ŸΩ (вольт или ом).

  1. Выберите вольт AC (V ~), вольт DC (V—), мВ (V—) по желанию
  2. Подключите черный измерительный провод к гнезду COM, а красный измерительный провод к гнезду V
  3. Прикоснитесь наконечниками зонда к цепи через нагрузку или источник питания, как показано (параллельно проверяемой цепи)
  4. Посмотрите показание, обязательно отметив единицу измерения

Примечание // Для показаний постоянного тока правильной полярности (+ или -) коснитесь красного измерительного щупа к положительной стороне цепи, а черного испытательного щупа — к отрицательной стороне заземления цепи.Если вы поменяете местами подключения, цифровой мультиметр с автополярностью будет просто отображать знак минус, указывающий отрицательную полярность. С аналоговым счетчиком вы рискуете повредить счетчик.

Measuring voltage with digital multimeter Measuring voltage with digital multimeter Рисунок 3 — Измерение напряжения с помощью цифрового мультиметра

Вернуться к измерениям цифрового мультиметра ↑


3. Измерение тока

На рисунке 4 показаны шагов, которые следует соблюдать при измерении тока . Измерение тока редко выполняется при устранении неисправностей, так как необходимо открыть путь к цепи, чтобы последовательно подключить цифровой мультиметр к потоку тока.

Однако, если необходимо измерить ток, красный провод вставляется в один из амперных разъемов, 10-амперный (10 А) или 300-миллиамперный (300 мА) входной разъем в зависимости от ожидаемого значения показаний.

  1. Отключите питание в цепи
  2. Отсоедините, обрежьте или отпаяйте цепь, создав место, где можно вставить измерительные щупы
  3. Выберите усилители переменного тока (A ~) или усилители постоянного тока (A—) по желанию
  4. Подключите черный измерительный провод к гнезду COM, а красный измерительный провод к гнезду 10 А (10 А) или 300 МА (300 мА) в зависимости от ожидаемого значения показания
  5. .
  6. Подсоедините наконечники зондов к цепи через хлеб, как показано на рисунке, чтобы весь ток протекал через счетчик (последовательное соединение)
  7. снова включите питание схемы
  8. Посмотрите показание, обязательно отметив единицу измерения

Примечание // Если поменять местами измерительные провода, будет отображаться отрицательный знак (-)

Measuring electric current with digital multimeter Measuring electric current with digital multimeter Рисунок 4 — Измерение электрического тока с помощью цифрового мультиметра

Вернуться к измерениям цифрового мультиметра ↑

Ссылка // Теория электрики — технологии, концепции ПЛК, базовая электроника от Michelin

,
Основные методы точного измерения сопротивления

Уменьшите ошибки измерений в вашем приложении

resistance measurement В CAS DataLoggers мы часто получаем звонки от пользователей, работающих в приложениях для измерения сопротивления, например, с помощью струнных горшков для измерения движения, измерения термисторов / термометров сопротивления для измерения температуры, измерения сопротивления на испытательных образцах и многих других приложений. Некоторые из наших абонентов с удивлением узнают, что для получения более точных измерений используются различные методы.Мы также общаемся с абонентами, которые сообщают о странных показаниях, например: «С помощью регистратора, который я использую, я вижу цифры, которые не имеют смысла». Обычно это решается путем понимания того, что измерения сопротивления охватывают множество различных диапазонов, которые требуют 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 с использованием Ом, единиц (Ом).1 Ом представляет сопротивление между 2 точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в 1 вольт, приложенная к этим точкам, создает ток в 1 ампер в проводнике, учитывая, что проводник не производит какой-либо электродвижущей силы сам по себе.

Сопротивление — это одно из немногих значений в электронике, которое в обычных приложениях варьируется в таком большом диапазоне (более 12 порядков), и многие пользователи не учитывают это при сборе данных. Для большинства применений значения менее 100 Ом можно рассматривать как низкое значение измерения сопротивления, в то время как от 100 Ом до миллиона Ом (мегом) является промежуточным диапазоном.Диапазоны высокого сопротивления возрастают от диапазона мегом, и мы получили несколько звонков от пользователей, измеряющих диапазон гигаом (1 миллиард ом). Когда звонящие спрашивают нас: «Мне нужно измерить сопротивление — какой регистратор вы порекомендуете?» наши специалисты по приложениям помогают им сузить вопрос, задав вопрос: «Какой диапазон сопротивления вы пытаетесь измерить? Миллиом, кило?

Перед началом применения важно учитывать, что каждый из этих диапазонов требует использования разных методов измерения.Не существует единой методики для измерения каждого значения сопротивления, и вы можете легко получить неточные результаты, используя неправильную технику для вашего диапазона. Например, без соответствия вашей техники вашему диапазону ваши данные могут быть в пределах 5% от фактического значения. В некоторых приложениях это не является серьезной проблемой, но в других случаях ваши измерения должны быть более точными, например, при измерении на уровне миллиом Ом или при измерении гораздо больших значений гигаом, когда емкость и сопротивление изоляции вашей кабельной системы могут сделать большую разницу в том, насколько точными будут ваши показания.Из 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 пониженной точности.

Закон Ома:

resistance measurement 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 остается постоянным.Для большинства применений вы можете использовать базовое уравнение закона Ома: I = V / R , где I — ток через проводник (в амперах), V — разность потенциалов, измеренная через проводник (в вольтах). ), и R — сопротивление проводника (где R — постоянная в омах).

С законом Ома легко найти любую из этих ценностей. 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 знаете две другие.

Использование регистраторов данных для измерения сопротивления:

В дополнение к использованию мультиметров, сопротивление может быть измерено с помощью правильно настроенного универсального регистратора входных данных. Тем не менее, эти регистраторы данных имеют ограниченные диапазоны измерений, поэтому это необходимо учитывать. Универсальные аналоговые входы позволяют регистраторам данных регистрировать измерения напряжения или тока, рассчитывать значения сопротивления и сохранять данные.

В дополнение к используемому измерительному устройству существуют некоторые тонкости измерения сопротивления, которые необходимо понимать для повышения точности.

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 когда вы проводите измерения от датчика, расположенного в 200 футах , В качестве примера, скажем, у нас есть резистор, который мы хотим измерить.Мы должны как-то к нему подключиться, поэтому подключаем провод к 1-омному резистору. Но провод не идеальный проводник — он тоже имеет некоторое сопротивление, как и любой другой провод. Если это сопротивление составляет 1 Ом на 100 футов (типично для провода сечением 20), и у нас есть 3 фута кабеля, идущего к устройству и возвращающегося (всего 6 футов), мы можем ожидать показания сопротивления 1 ом, но мы увидим чтение 1,06 Ом.

При измерении малых сопротивлений общепринятым методом является подача известного тока, а затем измерение напряжения на тестируемом устройстве (DUT — см. , рис. 1, ниже).Это соответствует закону Ома, поскольку вы используете ток и напряжение для определения сопротивления. Предположим, у вас есть прецизионный источник тока (например, 2 миллиампера или 200 микроампер), и у вас есть высокоточный вольтметр.

resistance measurement
Рисунок 1. Формирование известного тока

Вы проводите 2 провода с каждой стороны резистора, а затем пропускаете ток через оба набора проводов. Однако это создает ошибку в ваших измерениях, потому что напряжение, измеренное на конце выводов, не совпадает с напряжением на резисторе, поскольку оно также включает падение напряжения на проводах между измерителем и проверяемым устройством.Следовательно, в этом случае вы можете уменьшить ошибку, выполнив 4-проводное измерение (см. , рис. 2 ниже), где вы используете один набор выводов для переноса тока источника и второй набор выводов, который используется только измерить напряжение, которое вы видите на резисторе. Этот метод обеспечивает гораздо более точный результат, обходя дополнительное падение напряжения, вызванное источником тока через провода. В этом случае предполагается, что вольтметр потребляет незначительный ток, что обычно не является проблемой.

resistance measurement

Рисунок 2: Типичные 4-проводные измерения

В регистраторах данных CAS наши регистраторы данных DataTaker и Grant Squirrel могут проводить 4-проводные измерения для RTD или других датчиков. Оба устройства пропускают ток через одну пару проводов, а затем измеряют напряжение через другую пару проводов. Тем не менее, существует предел того, насколько большое сопротивление вы можете измерить. Например, в диапазоне 10000 Ом наименьший ток, который может подать регистратор данных, составляет 200 мкА, что приводит к напряжению 2 В; при более высоких сопротивлениях (скажем, 1 миллион Ом) тот же самый ток приведет к напряжению 200 вольт, что намного выше возможностей регистраторов.Вы не можете использовать 4-проводные измерения для измерения высокого сопротивления с помощью этих типов регистраторов данных, потому что вам нужно либо подавать очень маленький ток, либо измерять большое напряжение.

Для измерений с низким сопротивлением 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, который несет тестовый ток.После проведения этих измерений вы можете определить погрешность из-за падения напряжения в одном из выводов. Когда вы определили ошибку, просто удвойте ее и вычтите из ваших измерений, чтобы получить более точные показания. Многие регистраторы данных могут выполнять 3-проводные измерения, включая регистраторы данных DataTaker и серию Grant Squirrel, упомянутую ранее. При трехпроводном измерении вы сохраняете кусок провода, но эта настройка предполагает, что падение напряжения в двух выводах одинаково — это часто, но не всегда, так.Если падение напряжения неравномерно, вы столкнетесь с ошибками при использовании этой техники.

В то время как большинство пользователей обычно измеряют в диапазоне от 0 до 100000 Ом, специализированные датчики, такие как проводимость или тестовые образцы, попадают в очень высокие диапазоны сопротивления, поэтому вам, возможно, придется использовать другой метод при высоких сопротивлениях:

Измерение высокого сопротивления:

Для этих измерений вы можете использовать надежный метод, обратный указанному выше, для измерения при низких сопротивлениях — здесь мы налагаем напряжение и измеряем ток для расчета сопротивления (опять-таки, следуя закону Ома).Есть несколько способов сделать это:

Первый метод требует высокоточного прибора, предназначенного для измерения очень низких токов. Если у вас есть источник напряжения и измеритель тока с незначительным сопротивлением, вы можете просто подать 5 вольт через измеритель, подключенный последовательно к тестируемому устройству, и измерить ток. Например, если значение сопротивления составляет миллион Ом (1 МОм), ток здесь достаточно мал при 5 мкА.

Альтернативный метод измерения больших сопротивлений состоит в том, чтобы последовательно использовать источник напряжения с известным испытательным сопротивлением, чтобы стимулировать неизвестное сопротивление, а затем измерять напряжение на испытательном сопротивлении (см. , рис. 3, ниже).Зная значение источника испытательного напряжения, известное сопротивление и напряжение на этом сопротивлении, плюс закон Ома и небольшая алгебра, можно рассчитать значение неизвестного сопротивления:

resistance measurement

resistance measurement
Рисунок 3. Источник напряжения через известный резистор

Чтобы этот метод работал хорошо, значение испытательного сопротивления должно быть аналогично значению неизвестного сопротивления (в пределах 1–2 порядков величины). 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.

Другая проблема при измерении диапазонов высокого сопротивления заключается в том, что даже с изолированными кабелями не бывает идеальной изоляции — всегда есть ток утечки. Например, сопротивление между центром провода и тем, на чем он лежит, может составлять 10 миллионов Ом, поэтому утечка из кабелей может отрицательно повлиять на ваши измерения.

Чтобы облегчить это, вы можете использовать технику для защиты , используя экранированный кабель вместе с отдельным источником напряжения, идущим к экранам и вокруг кабелей. Вы будете использовать отдельный источник напряжения для подачи того же напряжения на экран. Таким образом, несмотря на сопротивление между центральным проводником и экраном, потому что они поддерживаются на одном и том же напряжении, ток утечки отсутствует, потому что вы использовали отдельный источник напряжения для его защиты. Этот метод работает хорошо, но требует счетчика, предназначенного для обеспечения защитного напряжения или второго источника напряжения.

Измеряя сопротивление в широком диапазоне, вы обнаружите, что можете значительно снизить погрешности измерений, используя один из двух вышеуказанных методов.

Промежуточные измерения сопротивления:

В этих диапазонах метод, который вы будете использовать, во многом зависит от того, какое измерительное устройство вы используете — нет единственного метода, на который вы всегда можете положиться. К счастью, в этом диапазоне ошибки встречаются реже, а измерения более прямые.

Резюме:

При значениях менее 10000 Ом вы можете использовать методы, приведенные выше, для диапазонов низкого сопротивления — когда вы достигнете 100 Ом и ниже, вам, безусловно, понадобится получить точные показания.Аналогично, выше 100 000 Ом лучше использовать метод силового напряжения, описанный выше, для высоких диапазонов. По сути, когда вы проводите измерения сопротивления, вам необходимо 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 ваших измеренных значений.

Для получения дополнительной информации об измерении сопротивления или регистраторах данных сопротивления или для поиска идеального решения для ваших конкретных задач обратитесь к специалисту CAS Data Logger Applications по телефону (800) 956-4437 или запросите дополнительную информацию.

,

Измерение сопротивления изоляции (ИК)

Fluke insulation resistance tester up to 10kV Fluke insulation resistance tester up to 10kV Тестер сопротивления изоляции Fluke до 10 кВ

Продолжение с первой части: Измерение сопротивления изоляции (IR) — Часть 1

Значения сопротивления изоляции (IR) — Индекс

1. IR-значения для электрических устройств и систем
2. IR-значение для трансформатора
3. IR-значение для ответвителя
4. IR-значение для электродвигателя
5. Значение IR для электрического кабеля и проводки
6. Значение IR для линии передачи / распределения
7. Значение IR для шинной панели
8. Значение IR для оборудования подстанции
9. Значение IR для бытового / Промышленная электропроводка
0. Необходимые меры предосторожности

1. ИК-значения для электрических приборов и систем

(PEARL Standard / NETA MTS-1997 Таблица 10.1)

Макс.Номинальное напряжение оборудования Megger Размер Min.IR Значение
250 Вольт 500 Вольт 25 МОм
600 Вольт 1000 Вольт 100 МОм
5 кВ 2500 Вольт 1000 МОм
8 кВ 2500 Вольт 2000 МОм
15 кВ 2500 Вольт 5000 МОм
25 кВ 5000 Вольт 20000 МОм
35 кВ 15000 Вольт 100 000 МОм
46 кВ 15000 Вольт 100 000 МОм
69 кВ 15000 Вольт 100 000 МОм

Правило одного мегагерца для значения ИК для оборудования

На основании рейтинга оборудования:

<1 кВ = 1 МОм минимум
> 1 кВ = 1 МОм / 1 кВ

Согласно правилам IE-1956

При давлении 1000 В, приложенном между каждым проводником под напряжением и землей в течение одной минуты, сопротивление изоляции установок высокого напряжения должно составлять не менее 1 Мегаомметра или в соответствии с указаниями Бюро индийских стандартов.

Установки среднего и низкого напряжения — при давлении 500 В, приложенном между каждым проводником под напряжением и землей в течение одной минуты, сопротивление изоляции установок среднего и низкого напряжения должно составлять не менее 1 Мегаомметра или как указано Бюро Индийские Стандарты] время от времени.

В соответствии со спецификациями CBIP допустимые значения составляют 2 МегаОм на кВ

2. Значение ИК для трансформатора

Испытания сопротивления изоляции проводятся для определения сопротивления изоляции от отдельных обмоток к земле или между отдельными обмотками.Испытания сопротивления изоляции обычно измеряются непосредственно в мегоммах или могут быть рассчитаны на основе измерений приложенного напряжения и тока утечки.

Рекомендуемая практика измерения сопротивления изоляции — это всегда заземлять резервуар (и сердечник). Замкните накоротко каждую обмотку трансформатора на клеммах ввода. Затем проводятся измерения сопротивления между каждой обмоткой и заземлением всех других обмоток.

Insulation resistance testing: HV - Earth and HV - LV Insulation resistance testing: HV - Earth and HV - LV Испытание сопротивления изоляции: ВН — Земля и ВН — НН

Обмотки трансформатора никогда не остаются плавающими для измерения сопротивления изоляции.Тщательно заземленная обмотка должна быть удалена, чтобы измерить сопротивление изоляции заземленной обмотки. Если заземление не может быть удалено, как в случае некоторых обмоток с заземленной нейтралью, сопротивление изоляции обмотки не может быть измерено. Относитесь к нему как к части заземленной цепи.

Нам нужно проверить обмотку на обмотку и обмотку на землю (E). Для трехфазных трансформаторов нам нужно протестировать обмотку (L1, L2, L3) с заменой заземления на дельта-трансформатор или обмотку (L1, L2, L3) с заземлением (E) и нейтральный (N) для тройных трансформаторов.

Значение ИК для трансформатора
(Ссылка: Руководство по техническому обслуживанию трансформатора. JJ. Kelly. S.D Myer)
Трансформатор Формула
1-фазный трансформатор ИК-значение (МОм) = C X E / (√KVA)
3-фазный трансформатор (звезда) ИК-значение (МОм) = C X E (P-n) / (√KVA)
3-фазный трансформатор (Delta) ИК-значение (МОм) = C X E (P-P) / (√KVA)
, где С = 1.5 для T / C, заполненного маслом, с масляным баком, 30 для T / C, заполненного маслом без масляного бака или T / C сухого типа.

Коэффициент поправки на температуру (база 20 ° C):
Коэффициент поправки на температуру
O C O F поправочный коэффициент
0 32 0,25
5 41 0.36
10 50 0,50
15 59 0,720
20 68 1,00
30 86 1,98
40 104 3,95
50 122 7,85

Пример: Для 1600 кВА, 20 кВ / 400 В, трехфазный трансформатор

  • Значение IR на стороне высокого напряжения = (1.5 x 20000) / √ 1600 = 16000/40 = 750 МОм при 20 0 C
  • Значение IR на стороне низкого напряжения = (1,5 x 400) / √ 1600 = 320/40 = 15 МОм при 20 0 C
  • Значение IR при 30 0 C = 15X1,98 = 29,7 МОм

Сопротивление изоляции катушки трансформатора
Катушка трансформатора напряжения Megger Размер Мин.IR Значение Жидкостный T / C Min.IR Value Dry Type T / C
0 — 600 В 1кВ 100 МОм 500 МОм
600 В до 5 кВ 2.5 кВ 1000 МОм 5000 МОм
5 кВ до 15 кВ 5 кВ 5000 МОм 25 000 МОм
15 кВ до 69 кВ 5 кВ 10000 МОм 50000 МОм

Значение ИК трансформаторов
Напряжение Испытательное напряжение (DC) со стороны низкого напряжения Сторона высокого напряжения (DC) HV мин. Значение ИК
415 В 500 В 2.5 кВ 100 МОм
до 6,6 кВ 500 В 2,5 кВ 200 МОм
6,6кВ до 11кВ 500 В 2,5 кВ 400 МОм
11кВ до 33кВ 1000 В 5 кВ 500 МОм
33 кВ до 66 кВ 1000 В 5 кВ 600 МОм
66 кВ до 132 кВ 1000 В 5 кВ 600 МОм
от 132 кВ до 220 кВ 1000 В 5 кВ 650 МОм
Шаги для измерения ИК трансформатора:
  • Отключите трансформатор и отсоедините перемычки и молниеотводы.
  • Разрядить емкость обмотки.
  • Тщательно очистите все втулки
  • Короткое замыкание обмоток.
  • Защитите клеммы, чтобы устранить поверхностную утечку через втулки клемм.
  • Запишите температуру.
  • Подсоедините измерительные провода (избегайте стыков).
  • Подайте испытательное напряжение и отметьте показания. ИК. Значение через 60 секунд после приложения испытательного напряжения называется сопротивлением изоляции трансформатора при испытательной температуре.
  • Нейтральный ввод трансформатора должен быть отсоединен от земли во время испытания.
  • Все заземляющие соединения низковольтного разрядника должны быть отключены во время испытания.
  • Из-за индуктивных характеристик трансформаторов показания сопротивления изоляции не должны приниматься до тех пор, пока не стабилизируется испытательный ток.
  • Избегайте мегагермирования, когда трансформатор находится под вакуумом.

Испытательные соединения трансформатора для ИК испытаний (не менее 200 МОм)

Двухобмоточный трансформатор
1.(HV + LV) — GND
2. HV — (LV + GND)
3. LV — (HV + GND)

Трехобмоточный трансформатор
1. HV — (LV + TV + GND)
2. LV — (HV + TV + GND)
3. (HV + LV + TV) — GND
4. TV — (HV + LV + GND)

Автотрансформатор (две обмотки)
1. (ВН + НН) — GND

Автотрансформатор (три обмотки)
1. (HV + LV) — (ТВ + GND)
2. (HV + LV + TV) — GND
3. ТВ — (HV + LV + GND)

Для любой установки измеренное сопротивление изоляции должно быть не менее:

  • HV — Земля 200 M Ω
  • LV — Земля 100 M Ω
  • ВН — LV 200 M Ω
Факторы, влияющие на значение ИК трансформатора

На значение ИК трансформаторов влияет

  • Состояние поверхности клеммной втулки
  • Качество масла
  • Качество изоляции обмотки
  • Температура масла
  • Продолжительность приложения и значение испытательного напряжения

3.Значение ИК для Tap Changer

  • ИК между ВН и НН, а также обмотки на землю.
  • Минимальное значение ИК для устройства РПН составляет 1000 Ом на вольт, рабочее напряжение

4. Значение ИК для электродвигателя

Для электродвигателя мы использовали тестер изоляции для измерения сопротивления обмотки двигателя с заземлением (E).

  • Для номинального напряжения ниже 1 кВ, измеренного с помощью мегомметра 500 В постоянного тока.
  • Для номинального напряжения выше 1 кВ, измеренного с помощью мегомметра 1000 В постоянного тока.
  • В соответствии с IEEE 43, пункт 9.3, должна применяться следующая формула.
  • Мин. Значение ИК (для вращающейся машины) = (Номинальное напряжение (В) / 1000) + 1
Insulation resistance (IR) value for electric motor Insulation resistance (IR) value for electric motor Значение сопротивления изоляции (IR) для электродвигателя
Согласно стандарту IEEE 43 1974, 2000
ИК Значение в МОм
ИК (мин) = кВ + 1 Для большинства обмоток, сделанных до 1970 года, все обмотки возбуждения и другие, не описанные ниже
ИК (мин.) = 100 МОм Для большинства якорей постоянного тока и обмоток переменного тока, построенных после 1970 года (образуют намотанные катушки)
ИК (мин.) = 5 МОм Для большинства машин с катушками статора со случайной намоткой и катушками с намоткой с номинальным напряжением ниже 1 кВ

Пример-1: Для трехфазного двигателя 11 кВ.

  • Значение IR = 11 + 1 = 12 МОм, но согласно IEEE43 должно быть 100 МОм
  • Пример 2: для 415 В, трехфазный двигатель
  • Значение IR = 0,415 + 1 = 1,41 МОм, но согласно IEEE43 должно быть 5 МОм.
  • В соответствии с IS 732 мин. ИК-значение двигателя = (20XVoltage (p-p / (1000 + 2XKW))
Значение IR двигателя согласно NETA ATS 2007. Раздел 7.15.1
Заводская табличка двигателя (V) Испытательное напряжение Мин. Значение ИК
250 В 500 В DC 25 МОм
600В 1000 В постоянного тока 100 МОм
1000 В 1000 В постоянного тока 100 МОм
2500 В 1000 В постоянного тока 500 МОм
5000 В 2500 В DC 1000 МОм
8000 В 2500 В DC 2000 МОм
15000 В 2500 В DC 5000 МОм
25000 В 5000 В DC 20000 МОм
34500 В 15000 В постоянного тока 100000 МОм

ИК-значение погружного двигателя:
IR Значение погружного двигателя
Отключение двигателя (без кабеля) ИК-значение
Новый мотор 20 МОм
Подержанный двигатель, который можно переустановить 10 МОм
Двигатель установлен в колодец (с кабелем)
Новый мотор 2 МОм
Подержанный двигатель, который можно переустановить 0.5 МОм

5. Значение ИК для электрического кабеля и проводки

Для проверки изоляции нам необходимо отключиться от панели или оборудования и изолировать их от источника питания. Проводка и кабели должны проверяться друг с другом (фаза-фаза) с помощью кабеля заземления (E). Ассоциация инженеров по изолированным силовым кабелям (IPCEA) предлагает формулу для определения минимальных значений сопротивления изоляции.

R = K x Log 10 (D / d)

R = значение ИК в МОм на 1000 футов (305 метров) кабеля.
K = постоянная изоляционного материала (лакированный кембрик = 2460, термопластичный полиэтилен = 50000, композитный полиэтилен = 30000)
D = наружный диаметр изоляции проводника для одножильного провода и кабеля (D = d + 2c + 2b диаметр одножильного кабеля)
d — диаметр проводника
c — толщина изоляции проводника
b — толщина изоляции оболочки


Тест
HV на новом кабеле XLPE (согласно стандарту ETSA)
Заявка Испытательное напряжение Мин. Значение ИК
Новые кабели — оболочка 1KV DC 100 МОм
Новые кабели — Изоляция 10 кВ постоянного тока 1000 МОм
После ремонта — Ножны 1KV DC 10 МОм
После ремонта — шумоизоляция 5KV DC 1000 МОм

Кабели 11 кВ и 33 кВ между сердечниками и землей (согласно стандарту ETSA)
Заявка Испытательное напряжение Мин. Значение ИК
11KV Новые кабели — оболочка 5KV DC 1000 МОм
11кВ После ремонта — Ножны 5KV DC 100 МОм
33 кВ без подключения TF 5KV DC 1000 МОм
33 кВ с подключенным TF. 5KV DC 15 МОм

11kV and 33kV Cables between Cores and Earth 11kV and 33kV Cables between Cores and Earth 11 кВ и 33 кВ Кабели между сердечниками и землей
Измерение величины ИК (проводники к проводнику (перекрестная изоляция))
  • Первый проводник, для которого измеряется поперечная изоляция, должен быть подключен к клемме линии мегомметра. Остальные проводники соединены петлей (с помощью зажимов «крокодил») i. е. Проводник 2 и далее подключен к клемме заземления мегомметра.Проводники на другом конце остаются свободными.
  • Теперь поверните ручку мегомметра или нажмите кнопку мегомметра. Показание счетчика покажет поперечную изоляцию между проводником 1 и остальными проводниками. Показания изоляции должны быть записаны.
  • Теперь подключите следующий провод к клемме линии мегомметра и подключите оставшиеся проводники к клемме заземления мегомметра и проведите измерения.
Измерение величины ИК (проводник с изоляцией земли)
  • Подключите тестируемый провод к клемме линии мегомметра.
  • Подключите клемму заземления мегомметра к земле.
  • Поверните ручку мегомметра или нажмите кнопку мегомметра. Показание счетчика покажет сопротивление изоляции проводников. Показания изоляции должны регистрироваться после приложения испытательного напряжения в течение примерно минуты, пока не будет получено устойчивое значение.
Измерения ИК значения:
  • Если во время периодических испытаний сопротивление изоляции кабеля находится между 5 и 1 МОм / км при скрытой температуре, соответствующий кабель следует запрограммировать на замену.
  • Если сопротивление изоляции кабеля находится между 1000 и 100 кОм / км , при скрытой температуре кабель должен быть заменен в срочном порядке в течение года.
  • Если сопротивление изоляции кабеля не превышает 100 кОм / км., Соответствующий кабель необходимо немедленно заменить в экстренном порядке.

6. Значение ИК для линии передачи / распределения

Оборудование Megger Размер Мин. Значение ИК
S / S.Оборудование 5 кВ 5000 МОм
EHVLines. 5 кВ 10 МОм
H.T. Линии. 1 кВ 5 МОм
LT / Линии обслуживания. 0,5 кВ 5 МОм

7. Значение ИК для панельной шины

IR Значение для панели = 2 х кВ номинальной мощности панели.
Пример , для панели 5 кВ минимальная изоляция составляет 2 x 5 = 10 МОм.

8. Значение ИК для оборудования подстанции

Как правило, значения мегомметрии оборудования подстанции равны.

Трансформатор
Типичное значение ИК оборудования S / S
Оборудование
Megger Размер ИК значение (мин)
Автоматический выключатель (Фаза-Земля) 5 кВ, 10 кВ 1000 МОм
(фаза-фаза) 5 кВ, 10 кВ 1000 МОм

Схема управления

0.5 кВ 50 МОм

CT / PT

(Pri-Earth) 5 кВ, 10 кВ

1000 МОм

(вторая фаза) 5 кВ, 10 кВ 50 МОм
Цепь управления

0,5 кВ

50 МОм
Изолятор (Фаза-Земля) 5 кВ, 10 кВ 1000 МОм
(фаза-фаза) 5 кВ, 10 кВ 1000 МОм
Цепь управления 0.5 кВ 50 МОм
л.с. (Фаза-Земля) 5 кВ, 10 кВ 1000 МОм
Электродвигатель (Фаза-Земля) 0,5 кВ 50 МОм
LT Распределительное устройство (Фаза-Земля) 0,5 кВ 100 МОм
LT (Фаза-Земля) 0,5 кВ 100 МОм

Значение IR оборудования S / S согласно стандарту DEP
Оборудование Meggering Значение IR во время ввода в эксплуатацию (МОм) Значение IR во время технического обслуживания
Распределительное устройство HV Bus 200 МОм 100 МОм
LV Автобус 20 МОм 10 МОм
LV проводка 5 МОм 0.5 МОм
Кабель (не менее 100 метров) HV & LV (10XKV) / км (кВ) / км
Мотор & Генератор Фаза-Земля 10 (КВ + 1) 2 (КВ + 1)
Трансформаторное масло погружено HV & LV 75 МОм 30 МОм
Трансформатор Сухой Тип HV 100 МОм 25 МОм
LV 10 МОм 2 МОм
Стационарное оборудование / Инструменты Фаза-Земля 5 кОм / вольт 1 кОм / вольт
подвижного оборудования Фаза-Земля 5 МОм 1 МОм
Распределительное оборудование Фаза-Земля 5 МОм 1 МОм
Автоматический выключатель Главная цепь 2 МОм / кВ
Схема управления 5 МОм
реле Д.Цепь-Земля 40 МОм
LT Circuit-Earth 50 МОм
LT-D.C Circuit 40 МОм
LT-LT 70 МОм

9. Значение ИК для внутренней / промышленной проводки

Низкое сопротивление между фазными и нейтральными проводниками или от проводников под напряжением к земле приведет к току утечки.Это приводит к ухудшению изоляции, а также к потере энергии, которая увеличивает эксплуатационные расходы на установку.

Сопротивление между фазой-фазой-нейтралью-землей должно быть и никогда не должно быть меньше 0,5 мОм для обычных напряжений питания.

В дополнение к току утечки из-за сопротивления изоляции, есть еще одна утечка тока в реактивном сопротивлении изоляции, потому что она действует как диэлектрик конденсатора. Этот ток не рассеивает энергию и не представляет опасности, но мы хотим измерить сопротивление изоляции , поэтому постоянное напряжение используется для предотвращения включения реактивного сопротивления в измерение .


1-фазная проводка

> ИК-тестирование между фазой-природой и землей должно проводиться при полной установке с выключенным главным выключателем, с соединенной фазой и нейтралью, с отключенными лампами и другим оборудованием, но с включенными предохранителями, автоматическими выключателями и всей цепью. выключатели замкнуты.

Если используется двусторонняя коммутация, будет проверен только один из двух съемников. Чтобы проверить другое, оба двусторонних переключателя должны быть задействованы, а система проверена повторно.При желании установка может быть испытана целиком, когда должно быть достигнуто значение не менее 0,5 МОм.

1 Phase Wiring 1 Phase Wiring 1-фазная проводка
3-фазная проводка

В случае очень большой установки, где параллельно проходит множество заземлений, показания должны быть ниже. Если это происходит, установка должна быть подразделена и повторно проверена, когда каждая часть должна соответствовать минимальным требованиям.

3 Phase Wiring 3 Phase Wiring 3-фазная проводка

ИК-тесты должны проводиться между фазово-фазово-нейтральной землей с минимально допустимым значением для каждого теста 0.5 мОм

ИК-тестирование низкого напряжения
Напряжение цепи Испытательное напряжение ИК-значение (мин)
сверхнизкое напряжение 250 В DC 0,25 МОм
до 500 В, кроме выше 500 В пост. Тока 0,5 МОм
500 В до 1 кВ 1000 В пост. Тока 1,0 МОм

Мин. Значение ИК = 50 МОм / Нет электрической розетки.(Все электрические точки с фитингами и вилками)
Мин. Значение ИК = 100 МОм / Нет электрической розетки. (Все электрические точки без фитингов и вилок).

Необходимые меры предосторожности

Электронное оборудование, такое как электронные флуоресцентные пусковые выключатели, сенсорные выключатели, диммеры, регуляторы мощности, таймеры задержки, которые могут быть повреждены при приложении высокого испытательного напряжения, должно быть отключено.

Конденсаторы и индикаторные или контрольные лампы должны быть отключены, иначе могут появиться неточные показания теста.

Если какое-либо оборудование отключается для целей тестирования, оно должно подвергаться собственному испытанию на изоляцию с использованием напряжения, которое вряд ли приведет к повреждению. Результат должен соответствовать результату, указанному в соответствующем британском стандарте, или не менее 0,5 мОм, если стандарта нет.

,
Как измерить внутреннее сопротивление — Battery University

Узнайте, что показания сопротивления говорят о батарее.

Внутреннее сопротивление обеспечивает ценную информацию об аккумуляторе, поскольку высокие показатели чтения указывают на окончание срока службы. Это особенно верно для систем на основе никеля. Измерение сопротивления — не единственный показатель эффективности, поскольку значение между партиями свинцово-кислотных аккумуляторов может варьироваться на 5–10 процентов, особенно для стационарных устройств.Из-за этого широкого допуска метод сопротивления лучше всего работает при сравнении показаний данного аккумулятора от рождения до выхода на пенсию. Обслуживающим бригадам предлагается сделать снимок каждой ячейки или моноблока во время установки, а затем измерить незначительные изменения по мере старения ячеек.

Существует мнение, что внутреннее сопротивление связано с емкостью, но это неверно. Сопротивление современных свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов остается неизменным в течение большей части срока службы. Более качественные электролитные добавки уменьшают проблемы внутренней коррозии, которые влияют на сопротивление.Эта коррозия также известна как паразитные реакции на электролите и электродах. На рисунке 1 показана способность исчезать при циклическом воздействии относительно внутреннего сопротивления литий-ионных элементов.

Рисунок 1: Соотношение между емкостью и сопротивлением как часть велосипедного движения. Resistance не показывает состояние батареи и часто остается на месте при использовании и старении.

Циклическое испытание на литий-ионных батареях при 1C:
Заряд: 1500–4,2 В, 25 ° C
Разряд: 1500–2,75 В, 25 ° C

Предоставлено Cadex


Что такое импеданс?

Прежде чем исследовать различные методы измерения внутреннего сопротивления батареи, давайте рассмотрим, что означает электрическое сопротивление, и поймем разницу между чистым сопротивлением (R) и полным сопротивлением (Z).R — чистое сопротивление, а Z — реактивные элементы, такие как катушки и конденсаторы. Оба показания получены в омах (Ω), измерение, которое восходит к немецкому физику Георгу Симону Ому, который жил с 1798 по 1854 год. (Один ом дает падение напряжения 1 В при токе 1 А.) Электрическая проводимость также измеряется в сименс (ах), который обратно пропорционален омическим значениям.

Электрическое сопротивление чистой нагрузки, такой как нагревательный элемент, не имеет реактивного сопротивления. Напряжение и ток протекают в унисон, и нет фазы продвижения или отставания.Омическое сопротивление одинаково с постоянным током (DC) и переменным током (AC). Коэффициент мощности (pf) равен 1, что обеспечивает наиболее точное измерение потребляемой мощности.

Большинство электрических нагрузок являются реактивными и состоят из емкостного реактивного сопротивления (конденсатор) и индуктивного реактивного сопротивления (катушка). Емкостное сопротивление уменьшается с увеличением частоты, а индуктивное сопротивление увеличивается. Аналогом индуктивного реактивного сопротивления является масляный демпфер, который усиливается при быстром движении назад и вперед.

Батарея имеет сопротивление, емкость и индуктивность, а термин полное сопротивление включает все три в одной модели. Импеданс лучше всего можно проиллюстрировать с помощью модели Рэндлса (рис. 2), которая включает в себя резисторы R1 и R2, а также конденсатор C. Индуктивное сопротивление обычно опускается, поскольку оно играет незначительную роль в батарее, особенно на низкой частоте.

Рисунок 2. Рэндлс-модель свинцово-кислотного аккумулятора. Общее сопротивление батареи состоит из омического сопротивления, а также индуктивного и емкостного сопротивления. Диаграмма и электрические значения отличаются для каждой батареи.


R1 = внутреннее сопротивление; R2 = перенос заряда;
C1 = двухслойный конденсатор


Измерение сопротивления батареи почти так же стара, как сама батарея, и с течением времени было разработано несколько методов, которые все еще используются.


DC Load Load Method

Омическое измерение — один из самых старых и надежных методов испытаний.Аккумулятор получает кратковременную разрядку в течение секунды или дольше. Ток нагрузки для небольшой батареи составляет 1А или менее; для стартерной батареи это может быть 50А или больше. Вольтметр измеряет напряжение холостого хода (OCV) без нагрузки, после чего следует второе считывание с нагрузкой; Закон Ома вычисляет значение сопротивления (разница напряжения, деленная на ток, равна сопротивлению).

Измерения нагрузки постоянного тока хорошо подходят для проверки больших стационарных батарей, и омические показания устройства очень точные и воспроизводимые.Высококачественные измерительные приборы требуют показаний сопротивления в диапазоне 10 мкОм. Многие гаражи используют угольную кучу для измерения стартовых батарей, и опытный механик получает достаточно хорошую оценку батареи.

Метод нагрузки постоянного тока имеет ограничения в том, что он смешивает R1 и R2 модели Рэндлса в один комбинированный резистор и игнорирует конденсатор (см. Рисунок 3). «C» является важным компонентом батареи, которая составляет 1,5 фарад на емкость 100 Ач. По сути, метод постоянного тока рассматривает аккумулятор как резистор и может предоставлять только омические опорные сигналы.Кроме того, метод нагрузки постоянного тока получает аналогичные показания от хорошей батареи, которая частично заряжена, и маргинальной

.
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *