ميزات قياس المقاومات الصغيرة والكبيرة

المقاومة هي واحدة من أهم العوامل دائرة كهربائيةتحديد عمل أي دائرة أو تركيب.

يعد الحصول على قيم مقاومة معينة في إنتاج الآلات والأجهزة الكهربائية والأجهزة أثناء تركيب وتشغيل التركيبات الكهربائية شرطًا أساسيًا لضمان عملها الطبيعي.

تحتفظ بعض المقاومات بقيمتها دون تغيير عمليًا ، بينما البعض الآخر ، على العكس من ذلك ، عرضة بشدة للتغيير من وقت لآخر ، من درجة الحرارة ، والرطوبة ، والجهد الميكانيكي ، وما إلى ذلك ، لذلك ، سواء في تصنيع الآلات الكهربائية ، والأجهزة ، والأجهزة ، و في أثناء التركيب ، يجب أن تقيس التركيبات الكهربائية المقاومة حتما.

إن شروط ومتطلبات إجراء قياسات المقاومة متنوعة للغاية. في بعض الحالات ، تكون الدقة العالية مطلوبة ، وفي حالات أخرى ، على العكس من ذلك ، يكفي العثور على قيمة تقريبية للمقاومة.

حسب القيمة المقاومات الكهربائية تنقسم إلى ثلاث مجموعات:

• 1 أوم وأقل - مقاومة منخفضة ،

• من 1 أوم إلى 0.1 ملم - مقاومة متوسطة ،

• 0.1 موهم وأكثر - مقاومة عالية.

عند قياس المقاومة المنخفضة ، من الضروري اتخاذ تدابير لإزالة التأثير على نتيجة قياس مقاومة الأسلاك الموصلة والملامسات و EMF الحراري.

عند قياس متوسط ​​المقاومة ، يمكنك تجاهل مقاومة الأسلاك الموصلة وجهات الاتصال ، يمكنك تجاهل تأثير مقاومة العزل.

عند قياس المقاومة العالية ، من الضروري مراعاة وجود الحجم ومقاومة السطح وتأثير درجة الحرارة والرطوبة وعوامل أخرى.

خصائص قياس المقاومة المنخفضة

تشتمل مجموعة المقاومات الصغيرة على: لفات المحرك للآلات الكهربائية ، ومقاومات مقياس التيار الكهربائي ، والتحويلات ، ومقاومات لفات محولات التيار ، ومقاومة الموصلات القصيرة للحافلة ، وما إلى ذلك.

عند قياس المقاومة المنخفضة ، يجب أن تأخذ دائمًا في الاعتبار إمكانية تأثير مقاومة الأسلاك الموصلة والمقاومات العابرة على نتيجة القياس.

مقاومات اختبار الرصاص هي 1 × 104-1 × 102 أوم ، مقاومة الوصلة - 1 × 105-1 × 102 أوم

في مقاومات عابرة أو مقاومات الاتصال فهم المقاومة التي يواجهها التيار الكهربائي عند المرور من سلك إلى آخر.

تعتمد المقاومة العابرة على حجم سطح التلامس وطبيعته وحالته - ناعمة أو خشنة ، نظيفة أو متسخة ، وكذلك على كثافة التلامس ، وقوة الضغط ، إلخ.دعنا نفهم ، باستخدام مثال ، تأثير مقاومات الانتقال ومقاومات الأسلاك المتصلة على نتيجة القياس.

في التين. الشكل 1 هو رسم تخطيطي لقياس المقاومة باستخدام مثال أدوات مقياس التيار الكهربائي والفولتميتر.

أرز. 1. مخطط الأسلاك خطأ لقياس المقاومة المنخفضة مع مقياس التيار الكهربائي والفولتميتر.

قل المقاومة المطلوبة rx - 0.1 أوم ومقاومة الفولتميتر rv = 500 أوم. نظرًا لأنها متصلة بالتوازي ، فإن rNS / rv = Iv / Ix = 0 ، 1/500 = 0.0002 ، أي أن التيار في الفولتميتر هو 0.02٪ من التيار في المقاومة المرغوبة. وبالتالي ، مع دقة تبلغ 0.02٪ ، يمكن اعتبار تيار مقياس التيار مساويًا للتيار في المقاومة المطلوبة.

قسمة قراءات الفولتميتر المتصلة بالنقطتين 1 ، 1 لقراءة مقياس التيار الذي نحصل عليه: U'v / Ia = r'x = rNS + 2рNS + 2рk ، حيث r'x هي القيمة الموجودة للمقاومة المطلوبة ؛ rpr هي مقاومة سلك التوصيل ؛ gk - مقاومة الاتصال.

بالنظر إلى rNS = rk = 0.01 أوم ، نحصل على نتيجة القياس r'x = 0.14 أوم ، حيث يكون خطأ القياس بسبب مقاومة الأسلاك الموصلة ومقاومة التلامس التي تساوي 40٪ - ((0.14 - 0 .1) / 0.1 )) × 100٪.

من الضروري الانتباه إلى حقيقة أنه مع انخفاض المقاومة المطلوبة ، يزداد خطأ القياس بسبب الأسباب المذكورة أعلاه.

عن طريق توصيل الفولتميتر بالمشابك الحالية - النقاط 2 - 2 في الشكل.1 ، أي إلى أطراف المقاومة rx التي تتصل بها أسلاك الدائرة الحالية ، نحصل على قراءة الفولتميتر U «v أقل من U'v من مقدار انخفاض الجهد في الأسلاك الموصلة وبالتالي تم العثور على قيمة المقاومة المطلوبة rx «= U» v / Ia = rx + 2 rk سوف تحتوي على خطأ بسبب مقاومة التلامس فقط.

عن طريق توصيل الفولتميتر كما هو موضح في الشكل. 2 ، بالنسبة للمطاريف المحتملة الواقعة بين المحطات الحالية ، نحصل على قراءات الفولتميتر U »'v أقل من U« v من حجم انخفاض الجهد عبر مقاومات التلامس ، وبالتالي القيمة الموجودة للمقاومة المطلوبة r »'x = U» v / Ia = rx

أرز. 2. مخطط التوصيل الصحيح لقياس المقاومة الصغيرة باستخدام مقياس التيار الكهربائي والفولتميتر

وبالتالي فإن القيمة الموجودة ستكون مساوية للقيمة الفعلية للمقاومة المطلوبة ، حيث سيقيس الفولتميتر القيمة الفعلية للجهد عبر المقاومة المطلوبة rx بين أطرافه المحتملة.

يعد استخدام زوجين من المشابك ، التيار والجهد ، الأسلوب الرئيسي للقضاء على تأثير مقاومة الأسلاك الموصلة والمقاومات العابرة على نتيجة قياس المقاومة الصغيرة.

خصائص قياس المقاومة العالية

تتميز الموصلات والعوازل الحالية السيئة بمقاومة عالية. عند قياس مقاومة الأسلاك مع الموصلية الكهربائية المنخفضةيجب أن تأخذ مواد العزل والمنتجات المصنوعة منها في الاعتبار العوامل التي يمكن أن تؤثر على درجة مقاومتها.

تشمل هذه العوامل بشكل أساسي درجة الحرارة ، على سبيل المثال موصلية الكرتون الكهربائي عند درجة حرارة 20 درجة مئوية تكون 1.64 × 10-13 1 / أوم وعند درجة حرارة 40 درجة مئوية 21.3 × 10-13 1 / أوم. وبالتالي ، تسبب تغير درجة الحرارة بمقدار 20 درجة مئوية في تغير المقاومة (الموصلية) بمقدار 13 ضعفًا!

توضح الأرقام بوضوح مدى خطورة التقليل من تأثير درجة الحرارة على نتائج القياس. وبالمثل ، فإن العامل المهم للغاية الذي يؤثر على حجم المقاومة هو محتوى الرطوبة لكل من مادة الاختبار والهواء.

أيضًا ، يمكن أن يؤثر نوع التيار الذي يتم إجراء الاختبار به ، وحجم الجهد الذي يتم اختباره ، ومدة الجهد ، وما إلى ذلك ، على قيمة المقاومة.

عند قياس مقاومة المواد العازلة والمنتجات المصنوعة منها ، يجب أيضًا مراعاة إمكانية مرور التيار عبر مسارين:

1) بحجم المادة المختبرة ،

2) على سطح المادة المختبرة.

تتميز قدرة مادة ما على توصيل تيار كهربائي بطريقة أو بأخرى بكمية المقاومة التي يواجهها التيار في هذه النكتة.

وفقًا لذلك ، هناك مفهومان: المقاومة الحجمية المنسوبة إلى 1 سم 3 من المادة ومقاومة السطح المنسوبة إلى 1 سم 2 من سطح المادة.

دعونا نأخذ مثالا للتوضيح.

عند قياس مقاومة العزل للكابل باستخدام مقياس الجلفانومتر ، يمكن أن تحدث أخطاء كبيرة بسبب حقيقة أن الجلفانومتر يمكن قياسه (الشكل 3):

أ) التيار Ivpassing من قلب الكبل إلى غلافه المعدني من خلال حجم العزل (الحالي IV بسبب مقاومة حجم عزل الكابل يميز مقاومة العزل للكابل) ،

ب) التمرير الحالي من قلب الكابل إلى غلافه على طول سطح الطبقة العازلة (لأن مقاومة السطح لا تعتمد فقط على خصائص المادة العازلة ، ولكن أيضًا على حالة سطحها).

أرز. 3. السطح والحجم الحالي في الكابل

للقضاء على تأثير الأسطح الموصلة عند قياس مقاومة العزل ، يتم تطبيق ملف من الأسلاك (حلقة الأمان) على طبقة العزل ، والتي يتم توصيلها كما هو موضح في الشكل. 4.

أرز. 4. مخطط لقياس حجم التيار للكابل

ثم يمر التيار Is بالإضافة إلى الجلفانومتر ولن يدخل أخطاء في نتائج القياس.

في التين. الشكل 5 عبارة عن رسم تخطيطي لتحديد المقاومة السائبة لمادة عازلة. - اللوحات أ. هنا BB - الأقطاب الكهربائية التي يطبق عليها الجهد U ، G - الجلفانومتر الذي يقيس التيار بسبب مقاومة الحجم للوحة A ، V - الحلقة الواقية.

أرز. 5. قياس مقاومة حجم العازل الصلب

في التين. الشكل 6 هو رسم تخطيطي لتحديد مقاومة سطح مادة عازلة (اللوحة أ).

أرز. 6. قياس مقاومة سطح عازل صلب

عند قياس المقاومة العالية ، يجب أيضًا إيلاء اهتمام جاد لعزل تركيب القياس نفسه ، وإلا فإن التيار سوف يتدفق عبر الجلفانومتر بسبب مقاومة العزل للتركيب نفسه ، مما سيؤدي إلى خطأ مماثل في القياس.

يوصى باستخدام التدريع أو إجراء فحص عزل لنظام القياس قبل القياس.