Tính năng đo điện trở nhỏ và lớn
Điện trở là một trong những thông số quan trọng nhất mạch điệnxác định hoạt động của bất kỳ mạch hoặc cài đặt nào.
Đạt được các giá trị điện trở nhất định trong quá trình sản xuất máy móc, thiết bị, thiết bị điện trong quá trình lắp đặt và vận hành lắp đặt điện là điều kiện tiên quyết để đảm bảo hoạt động bình thường của chúng.
Một số điện trở giữ nguyên giá trị của chúng trên thực tế, trong khi những điện trở khác thì ngược lại, rất dễ bị thay đổi theo thời gian, do nhiệt độ, độ ẩm, lực cơ học, v.v. Do đó, cả trong sản xuất máy móc, thiết bị, thiết bị điện và trong Trong quá trình lắp đặt, các thiết bị điện chắc chắn phải đo điện trở.
Các điều kiện và yêu cầu để thực hiện phép đo điện trở rất đa dạng. Trong một số trường hợp, cần có độ chính xác cao, trong những trường hợp khác, ngược lại, chỉ cần tìm giá trị gần đúng của điện trở là đủ.
Tùy thuộc vào giá trị điện trở được chia thành ba nhóm:
- 1 ohm trở xuống — điện trở thấp,
- từ 1 ohm đến 0,1 Mohm — điện trở trung bình,
- từ 0,1 Mohm trở lên — điện trở cao.
Khi đo điện trở thấp, cần thực hiện các biện pháp để loại bỏ ảnh hưởng đến kết quả đo điện trở của dây kết nối, tiếp điểm và nhiệt điện từ.
Khi đo điện trở trung bình, có thể bỏ qua điện trở của dây nối và tiếp điểm, có thể bỏ qua ảnh hưởng của điện trở cách điện.
Khi đo điện trở cao, cần tính đến sự hiện diện của thể tích và điện trở bề mặt, ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác.
Đặc tính đo điện trở thấp
Nhóm điện trở nhỏ gồm: điện trở cuộn dây phần ứng của máy điện, điện trở ampe kế, điện trở song song, điện trở cuộn dây máy biến dòng, điện trở dây ngắn thanh cái, v.v.
Khi đo điện trở thấp, bạn phải luôn tính đến khả năng điện trở của dây kết nối và điện trở nhất thời có thể ảnh hưởng đến kết quả đo.
Điện trở dây đo là 1 x 104 — 1 x 102 ohm, điện trở mối nối — 1 x 105 — 1 x 102 ohm
Tại các điện trở thoáng qua hoặc điện trở tiếp xúc hiểu các điện trở mà dòng điện gặp phải khi truyền từ dây này sang dây khác.
Các điện trở nhất thời phụ thuộc vào kích thước của bề mặt tiếp xúc, tính chất và tình trạng của nó - nhẵn hay thô, sạch hay bẩn, cũng như mật độ tiếp xúc, lực ấn, v.v.Hãy hiểu, sử dụng một ví dụ, ảnh hưởng của điện trở chuyển tiếp và điện trở của dây kết nối đến kết quả đo.
Trong bộ lễ phục. 1 là sơ đồ đo điện trở bằng dụng cụ ví dụ ampe kế và vôn kế.
Cơm. 1. Sai sơ đồ nối dây đo điện trở thấp bằng ampe kế và vôn kế.
Giả sử điện trở cần thiết rx — 0,1 ohm và điện trở vôn kế rv = 500 ohms. Vì chúng được mắc song song nên rNS/ rv= Iv / Ix = 0, 1/500 = 0,0002, tức là dòng điện trong vôn kế bằng 0,02% dòng điện trong điện trở mong muốn. Như vậy, với độ chính xác 0,02%, có thể coi cường độ dòng điện của ampe kế bằng cường độ dòng điện trong điện trở cần đo.
Chia số đọc của vôn kế nối với các điểm 1, 1′ của ampe kế ta được: U'v / Ia = r'x = rNS + 2рNS + 2рk, trong đó r'x là giá trị tìm được của điện trở cần thiết ; rpr là điện trở của dây nối; gk - điện trở tiếp xúc.
Xét rNS =rk = 0,01 ohm, ta có kết quả đo r'x = 0,14 ohm, do đó sai số phép đo do điện trở của dây kết nối và điện trở tiếp xúc bằng 40% — ((0,14 — 0,1) / 0,1 )) x 100%.
Cần phải chú ý đến thực tế là với việc giảm điện trở cần thiết, lỗi đo lường do các lý do trên sẽ tăng lên.
Bằng cách kết nối một vôn kế với các kẹp dòng điện - điểm 2 - 2 trong hình.1, nghĩa là, đối với các cực của điện trở rx mà các dây của mạch hiện tại được nối với nhau, chúng ta nhận được số đọc của vôn kế U «v nhỏ hơn U'v từ lượng điện áp rơi trong các dây nối và do đó giá trị tìm thấy của điện trở mong muốn rx «= U»v / Ia = rx + 2 rk sẽ chứa lỗi chỉ do điện trở tiếp xúc.
Bằng cách kết nối một vôn kế như trong hình. 2, đối với các cực tiềm năng nằm giữa các cực hiện tại, chúng ta nhận được số đọc của vôn kế U»'v nhỏ hơn U «v về kích thước của điện áp rơi trên các điện trở tiếp xúc, và do đó, giá trị tìm thấy của điện trở cần thiết r » 'x = U»v / Ia = rx
Cơm. 2. Sơ đồ mắc đúng cách đo các điện trở nhỏ bằng ampe kế và vôn kế
Do đó, giá trị tìm được sẽ bằng với giá trị thực của điện trở yêu cầu, vì vôn kế sẽ đo giá trị thực của điện áp trên điện trở rx yêu cầu giữa các cực tiềm năng của nó.
Việc sử dụng hai cặp kẹp, dòng điện và điện thế, là kỹ thuật chính để loại bỏ ảnh hưởng của điện trở của dây kết nối và điện trở nhất thời đối với kết quả đo các điện trở nhỏ.
Đặc điểm đo điện trở cao
Dây dẫn và chất cách điện kém có điện trở cao. Khi đo điện trở dây dẫn với độ dẫn điện thấp, vật liệu cách nhiệt và các sản phẩm làm từ chúng phải tính đến các yếu tố có thể ảnh hưởng đến mức độ điện trở của chúng.
Các yếu tố này chủ yếu bao gồm nhiệt độ, ví dụ độ dẫn điện của tông điện ở nhiệt độ 20°C là 1,64 x 10-13 1 / ohm và ở nhiệt độ 40°C là 21,3 x 10-13 1 / ohm. Do đó, sự thay đổi nhiệt độ 20 °C gây ra sự thay đổi 13 lần về điện trở (độ dẫn điện)!
Các số liệu cho thấy rõ mức độ nguy hiểm khi đánh giá thấp ảnh hưởng của nhiệt độ đối với kết quả đo. Tương tự như vậy, một yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng đến độ lớn của lực cản là độ ẩm của cả vật liệu thử nghiệm và không khí.
Ngoài ra, loại dòng điện mà thử nghiệm được tiến hành, cường độ của điện áp được thử nghiệm, thời lượng của điện áp, v.v., có thể ảnh hưởng đến giá trị điện trở.
Khi đo điện trở của vật liệu cách điện và các sản phẩm làm từ chúng, cũng phải tính đến khả năng dòng điện chạy qua hai đường:
1) theo thể tích của vật liệu được thử nghiệm,
2) trên bề mặt của vật liệu được thử nghiệm.
Khả năng của vật liệu dẫn dòng điện theo cách này hay cách khác được đặc trưng bởi lượng điện trở mà dòng điện gặp phải trong trò đùa này.
Theo đó, có hai khái niệm: điện trở suất thể tích quy cho 1 cm3 vật liệu và điện trở suất bề mặt quy cho 1 cm2 bề mặt vật liệu.
Hãy để chúng tôi lấy một ví dụ để minh họa.
Khi đo điện trở cách điện của cáp bằng điện kế, có thể xảy ra sai số lớn do điện kế có thể đo được (Hình 3):
a) dòng điện Iv đi từ lõi cáp đến vỏ bọc kim loại của nó qua thể tích của lớp cách điện (dòng điện Iv do điện trở thể tích của lớp cách điện của cáp đặc trưng cho điện trở cách điện của cáp),
b) dòng điện đi từ lõi cáp đến vỏ của nó dọc theo bề mặt của lớp cách điện (Vì điện trở bề mặt không chỉ phụ thuộc vào tính chất của vật liệu cách điện mà còn phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của nó).
Cơm. 3. Bề mặt và dòng điện trong cáp
Để loại bỏ ảnh hưởng của các bề mặt dẫn điện khi đo điện trở cách điện, một cuộn dây (vòng an toàn) được áp vào lớp cách điện, được nối như trong Hình. 4.
Cơm. 4. Sơ đồ đo dòng âm lượng của cáp
Sau đó, Is hiện tại sẽ vượt qua ngoài điện kế và sẽ không đưa ra sai số trong kết quả đo.
Trong bộ lễ phục. 5 là sơ đồ xác định điện trở suất lớn của vật liệu cách điện. — tấm A. Ở đây BB — điện cực đặt điện áp U, G — điện kế đo dòng điện do điện trở thể tích của tấm A, V — vòng bảo vệ.
Cơm. 5. Đo điện trở thể tích của chất điện môi rắn
Trong bộ lễ phục. 6 là sơ đồ xác định điện trở bề mặt của vật liệu cách điện (tấm A).
Cơm. 6. Đo điện trở bề mặt của chất điện môi rắn
Khi đo điện trở cao, cũng phải hết sức chú ý đến cách điện của chính thiết bị đo, vì nếu không, dòng điện sẽ chạy qua điện kế do điện trở cách điện của chính thiết bị, điều này sẽ dẫn đến sai số tương ứng trong phép đo.
Nên sử dụng che chắn hoặc kiểm tra cách điện của hệ thống đo trước khi đo.