תכונות של מדידת התנגדויות קטנות וגדולות

התנגדות היא אחד הפרמטרים החשובים ביותר מעגל חשמליקביעת פעולתו של כל מעגל או התקנה.

השגת ערכי התנגדות מסוימים בייצור של מכונות חשמליות, מכשירים, מכשירים במהלך ההתקנה וההפעלה של מתקנים חשמליים היא תנאי מוקדם להבטחת פעולתם הרגילה.

חלק מההתנגדויות שומרות על ערכן כמעט ללא שינוי, בעוד שאחרות, להיפך, רגישות מאוד לשינויים מעת לעת, מטמפרטורה, לחות, מאמץ מכני וכו'. לכן, הן בייצור של מכונות חשמליות, מכשירים, מכשירים, והן. במהלך ההתקנה, מתקנים חשמליים חייבים בהכרח למדוד התנגדות.

התנאים והדרישות לביצוע מדידות התנגדות מגוונים מאוד. במקרים מסוימים נדרש דיוק גבוה, באחרים, להיפך, מספיק למצוא ערך משוער של ההתנגדות.

תלוי בערך התנגדויות חשמליות מחולקים לשלוש קבוצות:

• 1 אוהם ופחות - התנגדות נמוכה,

• מ-1 אוהם ל-0.1 מוהם - התנגדויות בינוניות,

• של 0.1 מוהם ויותר - התנגדויות גבוהות.

בעת מדידת התנגדות נמוכה, יש צורך לנקוט באמצעים לביטול ההשפעה על התוצאה של מדידת ההתנגדות של חוטי חיבור, מגעים ו-thermo-EMF.

בעת מדידת התנגדויות ממוצעות, אתה יכול להתעלם מההתנגדויות של חיבור חוטים ומגעים, אתה יכול להתעלם מהשפעת התנגדות הבידוד.

בעת מדידת התנגדויות גבוהות, יש צורך לקחת בחשבון את הנוכחות של נפח והתנגדות פני השטח, השפעת הטמפרטורה, הלחות וגורמים אחרים.

מאפייני מדידת התנגדות נמוכה

קבוצת ההתנגדויות הקטנות כוללת: פיתולי אבזור של מכונות חשמליות, התנגדויות של מדי זרם, שאנטים, התנגדויות של פיתולים של שנאי זרם, התנגדות של מוליכים קצרים של האוטובוס וכו'.

בעת מדידת התנגדויות נמוכות, עליך תמיד לקחת בחשבון את האפשרות שההתנגדות של חוטי החיבור וההתנגדויות החולפות יכולות להשפיע על תוצאת המדידה.

התנגדויות מוביל לבדיקה הן 1 x 104 - 1 x 102 אוהם, התנגדות צומת - 1 x 105 - 1 x 102 אוהם

בהתנגדויות חולפות או התנגדויות מגע להבין את ההתנגדויות שבהן נתקל זרם חשמלי במעבר מחוט אחד למשנהו.

התנגדויות חולפות תלויות בגודל משטח המגע, באופיו ובמצבו - חלק או מחוספס, נקי או מלוכלך, כמו גם בצפיפות המגע, כוח הלחיצה וכו'.בואו נבין, בעזרת דוגמה, את ההשפעה של התנגדויות מעבר והתנגדויות של חוטי חיבור על תוצאת המדידה.

באיור. 1 הוא דיאגרמה למדידת התנגדות באמצעות מכשירי מד זרם ומד מתח לדוגמה.

אורז. 1. דיאגרמת חיווט שגויה למדידת התנגדות נמוכה עם מד זרם ומד מתח.

אמור את ההתנגדות הנדרשת rx - 0.1 אוהם והתנגדות מד המתח rv = 500 אוהם. מכיוון שהם מחוברים במקביל אז rNS/ rv= Iv / Ix = 0, 1/500 = 0.0002, כלומר הזרם במד המתח הוא 0.02% מהזרם בהתנגדות הרצויה. לפיכך, עם דיוק של 0.02%, זרם מד הזרם יכול להיחשב שווה לזרם בהתנגדות הנדרשת.

חלוקת קריאות מד המתח המחובר לנקודות 1, 1′ של קריאת מד הזרם נקבל: U'v / Ia = r'x = rNS + 2рNS + 2рk, כאשר r'x הוא הערך המצוי של ההתנגדות הנדרשת ; rpr הוא ההתנגדות של חוט החיבור; gk - התנגדות למגע.

בהתחשב ב-rNS =rk = 0.01 אוהם, אנו מקבלים את תוצאת המדידה r'x = 0.14 אוהם, ומכאן שגיאת המדידה הנובעת מההתנגדויות של חוטי החיבור והתנגדויות המגע השווה ל-40% - ((0.14 - 0 .1) / 0.1 )) x 100%.

יש לשים לב לעובדה שעם ירידה בהתנגדות הנדרשת, שגיאת המדידה עקב הסיבות לעיל עולה.

על ידי חיבור מד מתח למלחצי הזרם - נקודות 2 - 2 באיור.1, כלומר, לאותם מסופים של התנגדות rx שאליהם מחוברים חוטי המעגל הנוכחי, נקבל את הקריאה של מד המתח U «v פחות מ-U'v מכמות ירידת המתח בחוטי החיבור ולכן הערך שנמצא של ההתנגדות הרצויה rx «= U»v / Ia = rx + 2 rk יכיל שגיאה הנובעת רק מהתנגדויות המגע.

על ידי חיבור מד מתח כפי שמוצג באיור. 2, למסופים הפוטנציאליים הממוקמים בין הנוכחים, נקבל את הקריאות של מד המתח U»'v קטן מ-U «v מגודל מפל המתח על פני התנגדויות המגע, ולכן הערך המצוי של ההתנגדות הנדרשת r » 'x = U»v / Ia = rx

אורז. 2. תרשים החיבור הנכון למדידת התנגדויות קטנות עם מד זרם ומד מתח

לפיכך הערך שנמצא יהיה שווה לערך בפועל של ההתנגדות הנדרשת, שכן מד המתח ימדוד את הערך האמיתי של המתח על פני ההתנגדות הנדרשת rx בין מסופי הפוטנציאל שלו.

השימוש בשני זוגות מהדקים, זרם ופוטנציאל, הוא הטכניקה העיקרית לביטול השפעת ההתנגדות של חוטי החיבור וההתנגדויות החולפות על התוצאה של מדידת התנגדויות קטנות.

מאפייני מדידת התנגדויות גבוהות

מוליכים ומבודדים זרם גרועים הם בעלי התנגדות גבוהה. בעת מדידת התנגדות של חוטים עם מוליכות חשמלית נמוכה, חומרי בידוד ומוצרים העשויים מהם חייבים לקחת בחשבון גורמים שיכולים להשפיע על מידת ההתנגדות שלהם.

גורמים אלה כוללים בעיקר טמפרטורה, למשל המוליכות של קרטון חשמלי בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס היא 1.64 x 10-13 1 / אוהם ובטמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס 21.3 x 10-13 1 / אוהם. לפיכך, שינוי טמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס גרם לשינוי פי 13 בהתנגדות (מוליכות)!

הנתונים מראים בבירור עד כמה מסוכן לזלזל בהשפעת הטמפרטורה על תוצאות המדידה. כמו כן, גורם חשוב מאוד המשפיע על גודל ההתנגדות הוא תכולת הלחות הן של חומר הבדיקה והן של האוויר.

כמו כן, סוג הזרם שבו נערכת הבדיקה, גודל המתח הנבדק, משך המתח וכדומה, יכולים להשפיע על ערך ההתנגדות.

בעת מדידת ההתנגדות של חומרי בידוד ומוצרים העשויים מהם, יש לקחת בחשבון גם את האפשרות של זרם עובר בשני נתיבים:

1) לפי נפח החומר הנבדק,

2) על פני החומר הנבדק.

יכולתו של חומר להוליך זרם חשמלי בצורה כזו או אחרת מאופיינת בכמות ההתנגדות שבה נתקל הזרם בבדיחה זו.

בהתאם לכך, ישנם שני מושגים: התנגדות נפח המיוחסת ל-1 סמ"ק מהחומר והתנגדות פני השטח המיוחסת ל-1 סמ"ר משטח החומר.

הבה ניקח דוגמה להמחשה.

בעת מדידת התנגדות הבידוד של כבל באמצעות גלוונומטר, יכולות להתרחש שגיאות גדולות בשל העובדה שהגלוונומטר יכול למדוד (איור 3):

א) זרם Iv העובר מליבת הכבל אל מעטפת המתכת שלו דרך נפח הבידוד (זרם Iv עקב התנגדות הנפח של בידוד הכבל מאפיין את התנגדות הבידוד של הכבל),

ב) זרם העובר מליבת הכבל למעטפת שלו לאורך פני שכבת הבידוד (מכיוון שהתנגדות פני השטח תלויה לא רק בתכונות החומר המבודד, אלא גם במצב פני השטח שלו).

אורז. 3. זרם פני השטח והנפח בכבל

כדי לבטל את ההשפעה של משטחים מוליכים בעת מדידת התנגדות הבידוד, מוחל סליל של חוט (טבעת בטיחות) על שכבת הבידוד, המחוברת כפי שמוצג באיור. 4.

אורז. 4. תכנית למדידת זרם הנפח של הכבל

אז ה-Is הנוכחי יעבור בנוסף לגלונומטר ולא יכניס שגיאות לתוצאות המדידה.

באיור. 5 הוא תרשים סכמטי לקביעת ההתנגדות בתפזורת של חומר מבודד. - לוחות A. כאן BB - אלקטרודות שעליהן מופעל מתח U, G - גלוונומטר מודד את הזרם עקב התנגדות הנפח של לוח A, V - טבעת מגן.

אורז. 5. מדידת התנגדות נפח של דיאלקטרי מוצק

באיור. 6 הוא תרשים סכמטי לקביעת התנגדות פני השטח של חומר מבודד (לוח A).

אורז. 6. מדידת התנגדות פני השטח של דיאלקטרי מוצק

כאשר מודדים התנגדויות גבוהות יש להקדיש תשומת לב רצינית גם לבידוד של מתקן המדידה עצמו, כי אחרת יזרום זרם דרך הגלוונומטר עקב התנגדות הבידוד של המתקן עצמו, מה שיוביל לשגיאה מתאימה במדידה.

מומלץ להשתמש במיגון או לבצע בדיקת בידוד של מערכת המדידה לפני המדידה.