Измерение сопротивлений

Мегаомметры

Важное значение имеет величина сопротивления изоляции токоведущих частей, поскольку она обеспечивает безопасную эксплуатацию электроустановки и предотвращает короткое замыкание. Изоляцию изготавливают из диэлектриков — материалов с высоким электрическим сопротивлением, измеряемым мегаомами

Потому для создания тока в цепи напряжения источника, тока имеющегося в обычном омметре недостаточно. Мегаомметр оснащен генератором постоянного тока, приводимым в действие вращением рукоятки. Он способен развивать напряжение до 2,5 кВ.

Вместо двух разъемов для подключения щупов, как у омметра, в мегаомметре имеется три с такой маркировкой:

  1. «З» (в некоторых моделях «Rx»): земля;
  2. «Л» («-»): линия;
  3. «Э»: экран.

Первые два разъема используют при измерении сопротивления изоляции между токоведущими частями и землей либо между разными фазами. При помощи разъема «Э» нейтрализуют помехи, влияющие на точность показаний.

Мегаомметры также делятся на аналоговые и цифровые. В первых применяется тот же измерительный механизм, что и в обычных омметрах.

При работе с мегаомметром из-за высокого напряжения требуется осторожность; после измерений необходимо по особой методике разрядить наведенную прибором высоковольтную разность потенциалов (заряд накапливается протяженными участками кабелей)

Что такое мультиметр

Мультиметр или мультитестер — это компактный, эргономичный и многофункциональный прибор для проведения замера основных параметров электрической сети в любых целях. Все мультиметры позволяют с определенной точностью производить измерения силы тока, напряжения, сопротивления и даже температуры с помощью своих щупов.

Мультиметры бывают двух видов:

  • Аналоговые, которые выводят результаты измерений с помощью механических инструментов отображения: стрелок, столбиков и цены делений, показывающей количественную характеристику измеряемой величины;
  • Цифровые. Наиболее часто используемые типы приборов, вывод информации у которых производится через встроенный дисплей, а все данные рассчитываются в цифровом виде.

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.

Мегаомметр - прибор для измерения сопротивления изоляцииМегаомметр — прибор для измерения сопротивления изоляции

Стусло для плинтусов: виды, как сделать своими руками

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.

Вам это будет интересно Особенности изолирующих клещей

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.

Другие средства измерения сопротивлений

Измерение сопротивления по постоянному току

  • Измерительный мост — обеспечивает весьма высокую точность, но неудобен из-за необходимости ручного уравновешивания
  • Магазин сопротивлений, катушки электрического сопротивления — измерение производится методом сравнения, с помощью замещения измеряемого объекта
  • Мультиметр (тестер) — комбинированный прибор для измерения напряжения, силы тока и сопротивления

Измерение сопротивления по переменному току

  • Измеритель иммитанса — измерения сопротивления на частотах от десятков герц до нескольких мегагерц
  • Высокочастотный (векторный) измеритель импеданса — измерения сопротивления на частотах сотни килогерц — сотни мегагерц
  • Измеритель добротности — измерения сопротивления косвенным методом на частотах от 1 кГц до нескольких сотен мегагерц
  • Измеритель полных сопротивлений — измерения сопротивления нагрузки линии на частотах в десятки — сотни мегагерц
  • Измерительная линия — измерения сопротивления нагрузки линии на частотах в сотни — тысячи мегагерц

Измерение сопротивления омметром

При ремонте электрических проводов, электро- и радиотехники, прежде всего, устанавливаются места возможных коротких замыканий. В этом случае сопротивление имеет нулевое значение. Если же в проводниках нарушен контакт, то показатель сопротивления будет стремиться к бесконечности. На основании показаний сопротивления, омметр дает возможность точно установить поврежденные места. В особых случаях, он применяется не только для стандартных измерений. С помощью омметра можно проверять другие измерительные приборы, измерять сопротивление изоляции, выполнять другие необходимые операции.

При проведении измерений нужно соблюдать основные правила:

  • Проверяемые цепи должны быть предварительно обесточены.
  • Переключатель устанавливается на минимальное значение.
  • Работоспособность омметра проверяется путем соединения концов щупа между собой.
  • Целостность цепи определяется по отклонению стрелки прибора.

Приборы для измерений

Сегодня измерением сопротивления изоляции в кабелях занимаются мегаомметры, лучшие из которых М — 4100, ЭСО 202 / 2Г, MIC — 30, MIC — 1000 и MIC-2500. Поскольку электротехника, как и мир, не стоит на месте, появляются новые устройства и обновления старых.

Вам это будет интересно Как измерять напряжение


Мегаомметр внешний вид

Мегаомметр

Мегаомметр является специальным прибором, используемым профессиональными электриками, чтобы измерять электросети и приборы. Отличается от омметра тем, что может измерять на более высоком напряжении. Чтобы проверять сопротивление, прибором напряжение генерируется самостоятельно благодаря встроенному механическому генератору или батареи.

Обратите внимание! Конструкция его проста: источник питания, к примеру, генератор переменного тока, имеющий выпрямительный мост, и измерительный механизм. Применение его широкое

Его используют, чтобы выявить повреждения в электросетях перед тем, как начать эксплуатировать ее, а также обнаружить места, где уже создалась аварийная ситуация. Чтобы проверить изоляцию кабеля в трансформаторной, электродвигательной части и любых устройствах, обладающих электрической обмоткой и изоляцией. Главное предназначение в измерении изоляционного сопротивления кабелей

Применение его широкое. Его используют, чтобы выявить повреждения в электросетях перед тем, как начать эксплуатировать ее, а также обнаружить места, где уже создалась аварийная ситуация. Чтобы проверить изоляцию кабеля в трансформаторной, электродвигательной части и любых устройствах, обладающих электрической обмоткой и изоляцией. Главное предназначение в измерении изоляционного сопротивления кабелей.

Благодаря испытаниям, можно понять, где находятся слабые места в электрических сетях. Показатели, снимаемые с мегаомметра, используются, чтобы определить степень изоляционной изношенности для предотвращения неожиданных и нежелательных случаев возгорания.


Конструкция мегаомметра

Принцип работы устройства прост. Он подает напряжение на кабельный участок, который и проверяется в итоге на наличие нормального поступления тока. При утечках, показатели попадают на панель, откуда пользователь и делает выводы. Если утечка больше допустимого значения, значит, речь идет о повреждении изоляции и появления короткого замыкания, недопустимого для того, чтобы была нормальная эксплуатация электрических сетей. В противном случае, кабели могут загореться.

Укомплектован каждый мегаомметр на 1000 и 2500 вольт гибкими медными проводниками, достигающими в длину до трех метров. Каждый прибор оснащен наконечниками в виде крокодила.

Обратите внимание! Отличаются устройства друг от друга модели дизайном и устройством. Аналоговые измерительные устройства обладают динамо машиной, которая вращением специальной ручки делает выработку напряжения, производящего изоляционные замеры

Также есть приборы с аналоговым табло и механической стрелкой. Современные модели оснащены аккумуляторными батареями и блоком питания, имеют цифровое табло, которое отображает изоляционные показатели с памятью.


Аналоговая модель

Расчет и проверка

При наличии данных о силе тока и разности электрических потенциалов, то есть напряжении в проводнике, можно рассчитать сопротивление по формуле:

Чтобы убедиться в правильности расчета или выяснить сопротивление элементов, которое заранее неизвестно, используют специальные измерительные приборы. При необходимости измерить только сопротивление применяют омметр, однако в быту чаще используют универсальное устройство – мультиметр.

Чтобы разобраться, как проверить сопротивление мультиметром, необходимо иметь общее представление о работе с прибором, а также понимать принцип измерений.

На современных цифровых приборах используются типовые аббревиатуры и знаки. Выяснить, как обозначается сопротивление на мультиметре конкретной модели, можно из инструкции пользователя, но обычно этот сектор разметки имеет маркировку «Ω».

Обычно шкала измерения для сопротивления градуируется от 200 Ом до 200 Мом с определенными интервалами. Чаще всего встречается такая разбивка: 200, 20 К (килоОм, 103), 200 К, 2 М (мегаОм, 106), 20 М, 200М. В зависимости от модели, величина диапазона может отличаться в большую или меньшую сторону. Таким образом можно измерить сопротивление мультиметром, начиная с малых и до достаточно больших значений.

Если сопротивление в цепи рассчитано и нужно просто проверить соответствие реалий расчету, при работе с прибором сразу же выставляется примерная величина. Так, для расчетного R=180 кОм устанавливается 200 К, для расчетного 50 кОм – тоже 200 К. Если данные заранее неизвестны, выставляется максимальное значение шкалы.

Чем можно измерять сопротивление

Прибор для измерения сопротивления называется Омметром, а для измерения больших величин — Мегаомметром. Как правило, радиолюбителями и простыми людьми такие приборы не используются, поскольку это не практично. Их применяют на фабриках и заводах, электростанциях, которые производят резисторы или в научно-исследовательских центрах.

На практике для дома и работы электриками используются мультиметры и тестеры, которые объединяют в себе вольтметры, амперметры, омметры и многие другие функции для определения характеристик электрической сети.

Замер сопротивления советского резистора

Мультиметром

Сопротивляемость любого проводника и изоляции можно измерить мультиметром. Чтобы сделать это, сперва необходимо выбрать проверяемый элемент: провод, резистор, предохранитель и так далее. Общим правилом будет извлечение исследуемого объекта из электрической цепи или проведение замеров до его подключения. Это основано на том, что при измерении параметров включенного элемента, данные могут быть неточными, так как на них влияют другие факторы.

Важно! Перед измерением мультиметром следует включить его и настроить на определение соответствующей величины, вставить щупы в разъемы, если они не вставлены. При работе с приборами и сетями повышенного напряжения нужно соблюдать все меры безопасности

При работе с приборами и сетями повышенного напряжения нужно соблюдать все меры безопасности

Тестером

На самом деле, понятия тестер и мультиметр тождественны. Когда на рынке СНГ появились первые цифровые мультиметры, их начали называть тестерами за способность тестировать работоспособность электрических элементов по типу диодов, транзисторов, резисторов. Также они способны прозвонить сеть или проводку. Понятие «мультиметр» более правильное для этого вида приборов.

Часто тестерами называют менее функциональные приборы, которые не могут проверять температуру и обладают более низкой ценой, чем мультиметры. На самом деле это одно и тоже. Любой мультитестер может измерять сопротивление и другие важные электрические характеристики.

Замер сопротивления в электросети позволяет предупредить многие аварийные ситуации

Внешнее строение и функции

В последнее время специалисты и радиолюбители в основном пользуются электронными моделями мультиметров. Это не значит, что стрелочные совсем не используются. Они незаменимы когда из-за сильных помех электронные просто не работают. Но в большинстве случаев дело имеем именно с цифровыми моделями.

Есть разные модификации этих измерительных приборов с разной точностью измерений, разным функционалом. Есть автоматические мультиметры, в которых переключатель имеет всего несколько положений — им выбирают характер измерения (напряжение, сопротивление, сила тока) а пределы измерения прибор выбирает сам. Есть модели, которые могут быть связаны с компьютером. Данные измерений они передают сразу на компьютер, где их можно сохранить.

Автоматические мультиметры на шкале имеют только виды измерений

Но большинство домашних мастеров пользуются недорогими моделями среднего класса точности (с разрядностью 3,5, которая обеспечивает точность показаний в 1%). Это распространенные мультиметры dt 830, 831, 832, 833. 834 и т.д. Последняя цифра показывает «свежесть» модификации. Более поздние модели имеют более широкий функционал, но для домашнего применения эти новые возможности некритичны. Работа со всеми этими моделями мало чем отличается, так что будем говорить в общем о приемах и порядке действий.

Строение электронного мультиметра

Перед тем как пользоваться мультиметром, изучим его строение. Электронные модели имеют небольшой жидкокристаллический экран, на котором отображаются результаты измерений. Ниже экрана имеется переключатель диапазонов. Он вращается вокруг своей оси. Той частью, на которой нанесена красная точка или стрелка, он указывает на текущий тип и диапазон измерений. Вокруг переключателя нанесены метки, по которым выставляется тип измерений и их диапазон.

Общее устройство мультиметра

Ниже на корпусе имеются гнезда для подключения щупов. В зависимости от модели гнезд бывает два или три, щупов всегда два. Один положительный (красного цвета), второй отрицательный — черного. Черный щуп всегда подключается к разъему, подписанному «COM» или COMMON или который имеет обозначение как «земля». Красный — в одно из свободных гнезд. Если разъемов всегда два, проблем не возникает, если гнезд три, надо в инструкции прочесть, при каких измерениях в какое гнездо вставлять «плюсовой» щуп. В большинстве случаев красный щуп подключают в среднее гнездо. Так проводится большая часть измерений. Верхний разъем необходим, если измерять собрались ток до 10 А (если больше, то тоже в среднее гнездо).

Куда подключать щупы мультиметра

Есть модели тестеров, в которых гнезда расположены не справа, а внизу (например, мультиметр Ресанта DT 181 или Hama 00081700 EM393 на фото). Разницы при подключении в этом случае нет: черный на гнездо с надписью «COM», а красный по ситуации — при измерении токов до от 200 мА до 10 А — в крайнее правое гнездо, во всех других ситуациях — в среднее.

Гнезда для подключения щупов на мультиметрах могут располагаться снизу

Есть модели с четырьмя разъемами. В этом случае два гнезда для измерения тока — одно для микротоков (менее 200 мА), второе для силы тока от 200 мА до 10 А. Уяснив что и для чего имеется в приборе, можно начинать разбираться как пользоваться мультиметром.

Положение переключателя

Режим измерений зависит от того, в каком положении находится переключатель. На одном из его концов есть точка, она обычно подкрашена белым или красным цветом. Вот этот конец и указывает на текущий режим работы. В некоторых моделях переключатель сделан в виде усеченного конуса или имеет один край заостренный. Этот острый край тоже является указателем. Чтобы работать было проще, можно на этот указывающий край нанести яркую краску. Это может быть лак для ногтей или какая-то стойкая к истиранию краска.

Положение переключателя диапазонов измерений на мультиметре

Поворотом этого переключателя вы изменяете режим работы прибора. Если он стоит вертикально вверх, прибор выключен. Кроме этого есть следующие положения:

  • V с волнистой чертой или ACV (справа от положения «выключено»)- режим измерения переменного напряжения;
  • A с прямой чертой — измерение постоянного тока;
  • A с волнистой чертой — определение переменного тока (этот режим есть не на всех мультиметрах, на представленных выше фото его нет);
  • V с прямой чертой или надпись DCV (слева от положения выключено) — для измерения постоянного напряжения;
  • Ω — измерение сопротивлений.

Также есть положения для определения коэффициента усиления транзисторов и определения полярности диодов. Могут быть и другие, но их назначение надо искать в инструкции к конкретному прибору.

Назначение и принцип работы

Мегаомметр – измерительный прибор, предназначенный для измерения сопротивления изоляции проводов и других токоведущих частей и элементов схемы. Его чувствительность достаточна, чтобы указать, на каком участке линии изоляция проводов (либо клемм) состарилась настолько, что она может пробиться под действием высокого напряжения. Пробой изоляции в сетях и электроцепях высокого напряжения – источник шагового напряжения, ток которого утекает в землю, и возможного пожара.

Кроме измерительной головки и источника питания, в состав мегаомметра входят переключатель диапазонов измеряемого сопротивления и добавочные резисторы, которые и устанавливают этот предел. Для подключения прибора нужны клеммы, через которые тот подсоединяется к измеряемой цепи или линии посредством щупов с изолированными друг от друга проводами. Для надёжности подключения концы щупов, подсоединяемые к замеряемой цепи, оснащены «крокодилами», отдалённо напоминающими прищепку. Использование «крокодила» даёт возможность установить надёжный электрический контакт. Для питания, без которого сопротивление замеряемой среды не измерить, применяют либо отдельный сетевой адаптер, либо батарейку или аккумулятор. Он, в свою очередь, выдаёт напряжение, берущееся в расчёт сопротивления.

В отличие от (кило) омметров, где подаваемое на замеряемую цепь напряжение не превышает одного или нескольких вольт, эта величина в мегаомметрах задаётся в пределах 50-5000 В, что вынуждает замерщиков применять диэлектрические перчатки, резиновый ковёр и обувь с такой же подошвой, и надёжно изолированный инструмент. Принцип действия мегаомметра, как и его собрата – омметра, основан на применении закона Ома, которым руководствуются все электрики и энергетики. Согласно этому закону, зная напряжение (или ЭДС источника питания) и измерив ток утечки, возможно определить действующее в данный момент сопротивление среды, через которую этот ток и проходит. До проведения измерений участок линии или цепи, на котором замеряется сопротивление, отключают от общей схемы.

По результатам измерения вычисляется действующее значение электрической прочности (в вольтах на метр толщины изолятора, но используют дольно-кратную единицу – киловольты на миллиметр слоя диэлектрика). Существует приблизительный норматив на минимальное количество мегаом, в который должен вписываться любой из проверяемых на «пробойность» электроизоляторов. Например, материал платы кинескопа – текстолит, в ныне устаревших телевизорах не обладал объёмным сопротивлением менее, чем 100 мегаом на миллиметр толщины (между печатными дорожками), так как на электроды кинескопа подавалось напряжение от 4 до 25 киловольт.

Ток утечки должен быть таким, чтобы им можно было пренебречь, то есть на порядок меньшим, чем его рабочее значение. Однако ГОСТ 183-74 не диктует более чётких значений объёмного и поверхностного значений сопротивления диэлектрика – конкретные требования к нему вычисляются инженерами-конструкторами ещё на этапе системо- и схемотехнического проектирования того или иного устройства. Если общее сопротивление проверяемого участка линии или цепи оказалось меньше этого значения – изолятор необходимо заменить, пока утечка тока не стала заметной либо не привела к пробою изолятора и замыканию.

Другие средства измерения сопротивлений

Измерение сопротивления по постоянному току

  • Измерительный мост — обеспечивает весьма высокую точность, но неудобен из-за необходимости ручного уравновешивания
  • Магазин сопротивлений, катушки электрического сопротивления — измерение производится методом сравнения, с помощью замещения измеряемого объекта
  • Мультиметр (тестер) — комбинированный прибор для измерения напряжения, силы тока и сопротивления

Измерение сопротивления по переменному току

  • Измеритель иммитанса — измерения сопротивления на частотах от десятков герц до нескольких мегагерц
  • Высокочастотный (векторный) измеритель импеданса — измерения сопротивления на частотах сотни килогерц — сотни мегагерц
  • Измеритель добротности — измерения сопротивления косвенным методом на частотах от 1 кГц до нескольких сотен мегагерц
  • Измеритель полных сопротивлений — измерения сопротивления нагрузки линии на частотах в десятки — сотни мегагерц
  • Измерительная линия — измерения сопротивления нагрузки линии на частотах в сотни — тысячи мегагерц

Правила измерения сопротивления

Прежде чем мерить сопротивление любой детали, необходимо ознакомиться с ее паспортными данными. Надо иметь точное представление о величине этого показателя у работоспособной детали, иначе полученный результат замера сопротивления не даст никакой пользы. Все обмотки трансформатора или электродвигателя имеют определенное сопротивление. Чтобы проверка мультиметром прошла правильно, необходимо сравнить эталонный показатель с полученным результатом.

Когда происходит монтаж электрической цепи, часто для ограничения тока применяется установка дополнительного резистора. Чтобы получить требуемое выходное напряжение, надо точно знать его сопротивление. Обычно оно написано на корпусе цифрами. Однако бывает маркировка в виде цветных полос, которая расшифровывается по справочнику. Если такой книги под рукой нет, сопротивление резистора придется мерить мультиметром.

Выполнить измерение можно в следующем порядке:

  1. На тестере переключатель устанавливают в режим замера сопротивления. Прибор имеет несколько диапазонов, так вот надо выбрать самый меньший. У большинства моделей мультиметров он составляет 200 Ом.
  2. Вначале надо проверить сам прибор. Щупы мультиметра замыкают между собой. На экране должно засветиться значение не больше 0,7. В противном случае провода щупов придется заменить.
  3. Если с мультиметром все в порядке, начинают измерение. Для удобства работы, особенно если мерить приходится мелкие детали, на щупы надевают зубчатые зажимы – крокодильчики. Щупами касаются двух выходящих концов детали и смотрят результат на дисплее мультиметра. Если на дисплее тестера с левой стороны шкалы указана единица, значит, неверно выбран диапазон. Переключатель надо перевести на шаг вперед и выполнить новое измерение.

Чтобы проверка мультиметром сопротивления показала точный результат, деталь необходимо положить на сухую диэлектрическую поверхность. Выводы надо зачистить до металлического блеска. Налеты из краски, лака или просто окисленная пленка имеют собственное большое сопротивление, мешающее получить правильный результат.

Если мерить мультиметром приходится в диапазоне от 20 кОм, нельзя руками касаться металлических концовок щупов и выводов измеряемого резистора. Тело человека обладает большим сопротивлением, что повлияет на получение правильного результата.

Как разобраться со шкалой мультиметра?

Взяв первый раз в руки тестер, чтобы измерить сопротивление резистора, человек может растеряться в переключении диапазонов. Стандартная шкала большинства бытовых мультиметров имеет 5 диапазонов со значениями от 200 Ом до 2000 кОм. Проверка резистора в Омах на дисплее высветится значением этой же величины. Устанавливая переключатель в диапазон 200 Ом, получится замерить сопротивление резистора не больше такого значения. Установленный переключатель в позицию 2000 Ом позволяет мерить резисторы сопротивлением до 2 кОм. Надо знать, что каждый резистор имеет допуск ±10%. Например, деталь с маркировкой на корпусе 1К5 при измерении может показать значение от 1350 до 1650 Ом.

Что касается следующих диапазонов, выраженных в кОмах, то здесь все то же самое, только большие величины. Например, позиция 2000 кОм позволяет измерить сопротивление резистора до 2 мОм, а результат на дисплее, естественно, высветится в кОмах. Учитывая тот же допуск ±10%, замер резистора с маркировкой 1мОм выдаст на дисплее тестера результат от 995 до 1000 Ом.

А что же будет, если в позиции 2000 кОм проверить резистор с маркировкой 5K6? Вот здесь дисплей покажет только значение 5 кОм, а дробное число после запятой не отобразится. Узнать более точный результат, можно провернув переключатель мультиметра на меньшую позицию. Так, в диапазоне 20 кОм сопротивление резистора 5K6 высветится на дисплее точным числом 5,61.

При измерении сопротивления мультиметром существует одно правило. Когда измеряют силу тока, например, в розетке, на тестере выставляют больший диапазон, чтобы не сгорел прибор, и постепенно двигаются вниз до получения результата. Замер сопротивления происходит в обратном порядке с меньшего диапазона в сторону большей позиции. Это связано с тем, что ток в резисторе отсутствует и мультиметр сгореть не может, зато такие шаги позволяют получить точный результат с дробными числами.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий