คุณสมบัติของการวัดค่าความต้านทานขนาดเล็กและขนาดใหญ่

แนวต้านเป็นหนึ่งในตัวแปรที่สำคัญที่สุด วงจรไฟฟ้าการกำหนดการทำงานของวงจรหรือการติดตั้งใดๆ

การได้รับค่าความต้านทานบางอย่างในการผลิตเครื่องจักรไฟฟ้า, อุปกรณ์, อุปกรณ์ระหว่างการติดตั้งและการทำงานของการติดตั้งระบบไฟฟ้าเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติ

ค่าความต้านทานบางอย่างคงค่าไว้แทบไม่เปลี่ยนแปลง ในขณะที่ค่าความต้านทานอื่นๆ นั้นไวต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างมากเป็นครั้งคราว จากอุณหภูมิ ความชื้น แรงทางกล ฯลฯ ดังนั้น ทั้งในการผลิตเครื่องจักรไฟฟ้า เครื่องมือ อุปกรณ์ต่างๆ และ ระหว่างการติดตั้ง การติดตั้งระบบไฟฟ้าต้องมีการวัดค่าความต้านทานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

เงื่อนไขและข้อกำหนดสำหรับการวัดค่าความต้านทานนั้นมีความหลากหลายมาก ในบางกรณีจำเป็นต้องมีความแม่นยำสูง ในทางกลับกัน ก็เพียงพอที่จะหาค่าความต้านทานโดยประมาณได้

ขึ้นอยู่กับค่า ความต้านทานไฟฟ้า แบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:

• 1 โอห์มและน้อยกว่า — ความต้านทานต่ำ

• ตั้งแต่ 1 โอห์มถึง 0.1 โมห์ม — ความต้านทานปานกลาง

• 0.1 Mohm ขึ้นไป — ความต้านทานสูง

เมื่อทำการวัดความต้านทานต่ำ จำเป็นต้องใช้มาตรการเพื่อกำจัดอิทธิพลที่มีต่อผลการวัดความต้านทานของสายเชื่อมต่อ หน้าสัมผัส และเทอร์โม-EMF

เมื่อวัดค่าความต้านทานเฉลี่ย คุณสามารถเพิกเฉยต่อความต้านทานของสายไฟและหน้าสัมผัสที่เชื่อมต่อได้ คุณสามารถเพิกเฉยต่ออิทธิพลของความต้านทานของฉนวนได้

เมื่อวัดค่าความต้านทานสูง จำเป็นต้องคำนึงถึงปริมาตรและความต้านทานพื้นผิว อิทธิพลของอุณหภูมิ ความชื้น และปัจจัยอื่นๆ

ลักษณะการวัดความต้านทานต่ำ

กลุ่มความต้านทานขนาดเล็กประกอบด้วย: ขดลวดกระดองของเครื่องจักรไฟฟ้า, ความต้านทานของแอมมิเตอร์, การแบ่ง, ความต้านทานของขดลวดของหม้อแปลงกระแส, ความต้านทานของตัวนำสั้นของบัส ฯลฯ

เมื่อทำการวัดค่าความต้านทานต่ำ คุณควรคำนึงถึงความเป็นไปได้เสมอที่ความต้านทานของสายเชื่อมต่อและความต้านทานชั่วคราวอาจส่งผลต่อผลการวัด

ความต้านทานของสายวัดทดสอบคือ 1 x 104 — 1 x 102 โอห์ม ความต้านทานของสายวัด — 1 x 105 — 1 x 102 โอห์ม

ที่แนวต้านชั่วคราวหรือ ต้านทานการติดต่อ ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความต้านทานที่กระแสไฟฟ้าพบเมื่อผ่านจากสายหนึ่งไปยังอีกสายหนึ่ง

ความต้านทานชั่วคราวขึ้นอยู่กับขนาดของพื้นผิวสัมผัส ลักษณะและสภาพของพื้นผิว เช่น เรียบหรือขรุขระ สะอาดหรือสกปรก รวมถึงความหนาแน่นของการสัมผัส แรงกด ฯลฯลองมาทำความเข้าใจโดยใช้ตัวอย่าง อิทธิพลของความต้านทานการเปลี่ยนแปลงและความต้านทานของสายต่อกับผลการวัด

ในรูป 1 เป็นไดอะแกรมสำหรับการวัดความต้านทานโดยใช้ตัวอย่างเครื่องมือแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์

ข้าว. 1. แผนภาพการเดินสายผิดสำหรับการวัดค่าความต้านทานต่ำด้วยแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์

พูดความต้านทานที่ต้องการ rx — 0.1 โอห์ม และความต้านทานของโวลต์มิเตอร์ rv = 500 โอห์ม เนื่องจากเชื่อมต่อแบบขนานแล้ว rNS/ rv= Iv / Ix = 0, 1/500 = 0.0002 นั่นคือกระแสในโวลต์มิเตอร์คือ 0.02% ของกระแสในความต้านทานที่ต้องการ ดังนั้นด้วยความแม่นยำ 0.02% กระแสแอมมิเตอร์จึงถือว่าเท่ากับกระแสในความต้านทานที่ต้องการ

การแบ่งการอ่านโวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับจุด 1, 1 ′ของการอ่านแอมมิเตอร์ที่เราได้รับ: U'v / Ia = r'x = rNS + 2рNS + 2рk โดยที่ r'x คือค่าที่พบของความต้านทานที่ต้องการ ; rpr คือความต้านทานของสายเชื่อมต่อ gk — ความต้านทานการสัมผัส

เมื่อพิจารณา rNS =rk = 0.01 โอห์ม เราได้ผลการวัด r'x = 0.14 โอห์ม ดังนั้นข้อผิดพลาดในการวัดเนื่องจากความต้านทานของสายต่อและความต้านทานหน้าสัมผัสเท่ากับ 40% — ((0.14 — 0 .1) / 0.1 )) x 100%.

จำเป็นต้องให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าเมื่อความต้านทานที่ต้องการลดลงข้อผิดพลาดในการวัดเนื่องจากเหตุผลข้างต้นจะเพิ่มขึ้น

โดยการเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์เข้ากับแคลมป์ปัจจุบัน — จุด 2 — 2 ในรูป1 นั่นคือไปยังขั้วของความต้านทาน rx ที่ต่อสายไฟของวงจรปัจจุบันเราได้รับการอ่านโวลต์มิเตอร์ U «v น้อยกว่า U'v จากจำนวนแรงดันตกในสายเชื่อมต่อและดังนั้น ค่าที่พบของความต้านทานที่ต้องการ rx «= U»v / Ia = rx + 2 rk จะมีข้อผิดพลาดเนื่องจากค่าความต้านทานหน้าสัมผัสเท่านั้น

โดยต่อโวลต์มิเตอร์ตามรูป 2 ไปยังขั้วที่มีศักยภาพซึ่งอยู่ระหว่างขั้วปัจจุบันเราได้รับการอ่านโวลต์มิเตอร์ U»'v น้อยกว่า U «v ขนาดของแรงดันตกคร่อมความต้านทานการสัมผัสและดังนั้นจึงพบค่าความต้านทานที่ต้องการ r » 'x = U»v / Ia = rx

ข้าว. 2. แผนภาพการเชื่อมต่อที่ถูกต้องสำหรับการวัดความต้านทานขนาดเล็กด้วยแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์

ดังนั้นค่าที่พบจะเท่ากับค่าที่แท้จริงของความต้านทานที่ต้องการ เนื่องจากโวลต์มิเตอร์จะวัดค่าที่แท้จริงของแรงดันไฟฟ้าคร่อมความต้านทานที่ต้องการ rx ระหว่างขั้วที่มีศักยภาพ

การใช้แคลมป์ 2 คู่ คือ กระแสและศักย์ไฟฟ้า เป็นเทคนิคหลักในการขจัดอิทธิพลของความต้านทานของสายเชื่อมต่อและความต้านทานชั่วคราวที่มีต่อผลลัพธ์ของการวัดค่าความต้านทานขนาดเล็ก

ลักษณะของการวัดค่าความต้านทานสูง

ตัวนำและฉนวนกระแสไฟไม่ดีมีความต้านทานสูง เมื่อวัดความต้านทานของสายไฟ ที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำวัสดุฉนวนและผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพวกเขาจะต้องคำนึงถึงปัจจัยที่อาจส่งผลต่อระดับความต้านทานของพวกเขา

ปัจจัยเหล่านี้รวมถึงอุณหภูมิเป็นหลัก ตัวอย่างเช่น ค่าการนำไฟฟ้าของกระดาษแข็งไฟฟ้าที่อุณหภูมิ 20 ° C คือ 1.64 x 10-13 1 / โอห์ม และที่อุณหภูมิ 40 ° C 21.3 x 10-13 1 / โอห์ม ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 20 °C ทำให้ความต้านทาน (การนำไฟฟ้า) เปลี่ยนไป 13 เท่า!

ตัวเลขแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการประเมินอิทธิพลของอุณหภูมิที่มีต่อผลการวัดต่ำเกินไปนั้นอันตรายเพียงใด ในทำนองเดียวกัน ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อค่าความต้านทานคือปริมาณความชื้นของทั้งวัสดุทดสอบและอากาศ

นอกจากนี้ ประเภทของกระแสที่ใช้ทำการทดสอบ ขนาดของแรงดันที่กำลังทดสอบ ระยะเวลาของแรงดัน ฯลฯ อาจส่งผลต่อค่าความต้านทาน

เมื่อทำการวัดความต้านทานของวัสดุฉนวนและผลิตภัณฑ์จากวัสดุเหล่านั้น จะต้องคำนึงถึงความเป็นไปได้ของกระแสที่ไหลผ่านสองเส้นทางด้วย:

1) โดยปริมาตรของวัสดุที่ทดสอบ

2) บนพื้นผิวของวัสดุที่ทดสอบ

ความสามารถของวัสดุในการนำกระแสไฟฟ้าไม่ทางใดก็ทางหนึ่งนั้นมีลักษณะเฉพาะตามจำนวนความต้านทานที่กระแสไฟฟ้าพบในเรื่องตลกนี้

ดังนั้น จึงมีแนวคิดอยู่ 2 แนวคิด: ความต้านทานต่อปริมาตรซึ่งเกิดจาก 1 ซม. 3 ของวัสดุ และความต้านทานต่อพื้นผิวซึ่งมาจาก 1 ซม. 2 ของพื้นผิวของวัสดุ

ให้เรายกตัวอย่างเพื่อเป็นภาพประกอบ

เมื่อวัดความต้านทานของฉนวนของสายเคเบิลโดยใช้กัลวาโนมิเตอร์ ข้อผิดพลาดขนาดใหญ่สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากกัลวาโนมิเตอร์สามารถวัดได้ (รูปที่ 3):

a) กระแส Ivผ่านจากแกนของสายเคเบิลไปยังปลอกโลหะผ่านปริมาตรของฉนวน (กระแส Iv เนื่องจากความต้านทานปริมาตรของฉนวนสายเคเบิลเป็นลักษณะความต้านทานของฉนวนของสายเคเบิล)

b) กระแสที่ไหลผ่านจากแกนของสายเคเบิลไปยังปลอกตามพื้นผิวของชั้นฉนวน (เนื่องจากความต้านทานของพื้นผิวไม่เพียงขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุฉนวนเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับสถานะของพื้นผิวด้วย)

ข้าว. 3. กระแสพื้นผิวและปริมาตรในสายเคเบิล

เพื่อขจัดอิทธิพลของพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเมื่อทำการวัดความต้านทานของฉนวน ขดลวดของลวด (วงแหวนนิรภัย) จะถูกนำไปใช้กับชั้นของฉนวน ซึ่งเชื่อมต่อดังแสดงในรูปที่ 4.

ข้าว. 4. โครงการวัดปริมาณกระแสของสายเคเบิล

จากนั้นกระแส Is จะผ่านไปนอกเหนือจากกัลวาโนมิเตอร์และจะไม่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในผลการวัด

ในรูป 5 เป็นแผนผังสำหรับกำหนดความต้านทานไฟฟ้าจำนวนมากของวัสดุฉนวน — แผ่น A. ที่นี่ BB — อิเล็กโทรดที่ใช้แรงดันไฟฟ้า U, G — กัลวาโนมิเตอร์วัดกระแสเนื่องจากความต้านทานปริมาตรของแผ่น A, V — วงแหวนป้องกัน

ข้าว. 5. การวัดความต้านทานปริมาตรของไดอิเล็กตริกที่เป็นของแข็ง

ในรูป 6 เป็นแผนผังสำหรับกำหนดความต้านทานพื้นผิวของวัสดุฉนวน (แผ่น A)

ข้าว. 6. การวัดความต้านทานพื้นผิวของไดอิเล็กตริกที่เป็นของแข็ง

เมื่อทำการวัดความต้านทานสูง จะต้องให้ความสนใจอย่างจริงจังกับฉนวนของการติดตั้งการวัดด้วย เพราะมิฉะนั้น กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านกัลวาโนมิเตอร์เนื่องจากความต้านทานของฉนวนของการติดตั้งเอง ซึ่งจะนำไปสู่ข้อผิดพลาดที่สอดคล้องกันในการวัด

ขอแนะนำให้ใช้การป้องกันหรือทำการตรวจสอบฉนวนของระบบการวัดก่อนการวัด