Измерение сопротивлений

§ 74. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Для измерения сопротивлений служит омметр. Возможность измерения сопротивления основана на том, что при постоянном на­пряжении сила тока в электрической цепи зависит от сопротивле­ния. Эта зависимость позволяет по величине тока в цепи судить о ее сопротивлении. Стрелка омметра показывает на шкале величину сопротивления  присоединенного к зажимам прибора.

 Схема магнитоэлектрического омметра показана на рис. 86. Пользуясь этой схемой, объясним, как по отклонению рамки прибора можно судить о величине измеряемого сопротивления.

Пусть внутреннее сопротивление прибора, состоящее из сопро­тивления  обмотки и добавочного  rд,  равно  2250 ом.  Отклонение

стрелки прибора на всю шкалу происходит при подключении напря­жения 4,5 в. Включим в цепь прибора батарею с таким напряжением U и замкнем зажимы (на рисунке показано пунктиром), Ток в обмотке рамки определим по закону Ома:

Ток, равный 0,002 а, отклоняет рамку со стрелкой до конца шка­лы. Так как это отклонение происходит при внешнем сопротивле­нии, равном нулю, то против точки отклонения стрелки на шкале ставим нуль.

Не изменяя напряжения источника тока, присоединим к зажи­мам сопротивление r=750 ом и снимем перемычку, показанную на Рисунке пунктиром. Тогда полное сопротивление цепи будет:

Увеличение общего сопротивления на 750 ом вызовет уменьше­ние тока, отклоняющего рамку, и поэтому угол ее отклонения ста­нет меньше. Новое, меньшее отклонение стрелки пометим на шкале, цифрой 750 ом, соответственно величине присоединенного внешнего сопротивления.

Теперь присоединим к зажимам прибора другое внешнее сопро­тивление, например 1500 ом. Стрелка отклонится еще меньше. Обо­значим это отклонение на шкале цифрой 1500 ом.

Проводя опыт дальше, будем увеличивать сопротивление и отме­чать соответствующими цифрами отклонения стрелки, пока она не остановится в самом начале шкалы. Это произойдет тогда, когда внешнее сопротивление будет так велико, что практически ток в цепи станет равным нулю. Над делением, соответствующим отсутствию тока в цепи, поставим знак бесконечно большого сопротивления.

Разметка шкалы измерительного прибора называется градуи­ровкой. В данном случае мы проградуировали шкалу прибора в омах и можем им пользоваться как омметром.

Еще раз напомним, что показания  стрелки  будут соответствовать действительным величинам внешнего сопротивления только в том случае, если источник тока имеет неизменное напряжение.

§ 75. МЕГОММЕТР

По правилам эксплуатации электрических установок низкого напряжения сопротивление изоляции участка цепи должно быть не ниже 1000 ом на каждый вольт рабочего напряжения. Например, при напряжении 127 в сопротивление изоляции провода должно быть 127×1000=127 000 ом=127 ком.

Для измерения сопротивления изоляции электрических цепей, обмоток электрических машин и электроустановок служат мегометры (приборы, измеряющие миллионы ом) —переносные прибо­ры магнитоэлектрической системы.

Мегомметр (рис. 87) состоит из двух основных частей: измери­тельного устройства и генератора постоянного тока с ручным при­водом.

Измерительное устройство прибора представляет собой магни­тоэлектрический гальванометр, на подвижной оси которого имеется не одна рамка с обмоткой, как у обычного прибора этой системы, а две рамки, расположенные под некоторым углом одна относитель­но другой.

По обмотке одной рамки мегомметра протекает ток, пропорцио­нальный силе тока в измеряемой цепи, а по обмотке второй рам­ки-ток, пропорциональный напряжению. Таким образом, угол поворота стрелки мегомметра зависит от токов, протекающих по двум обмоткам прибора. Согласно закону Ома сила тока в каждой обмотке зависит  от  сопротивления  цепи.  Поэтому  отклонение стрелки  мегомметра  пропорционально  измеряемому  сопротивле­нию, к которому подключается прибор.

Из сказанного следует, что мегомметр  сочетает в  себе амперметр и вольтметр и выполняет «сам» вычисление сопротивления по

формуле   , стрелка  прибора  показывает на шкале  вели­чину измеряемого сопротивления.

При вращении рукоятки 1 (см. рис. 87, в) приходит во вращение зубчатая передача 2, многополюсный магнит ротора 6 и регулятор скорости генератора 7. При вращении магнита ротора его магнит­ный поток пересекает витки обмотки 3 статора и в ней наводится э. д. с, которая через коллектор 4 и щетки 5 поступает в схему прибора.

Для проверки мегомметра перед измерением его устанавливают в горизонтальное положение, а зажимы («Линия» и «Земля») при­бора соединяют между собой. Вращая рукоятку генератора со ско­ростью 120 об/мин, проверяют, совпадает ли стрелка мегомметра с нулевым делением шкалы. Затем при разомкнутых зажимах вращают рукоятку генератора с той же скоростью. При этом стрелка прибора должна установиться на отметку со знаком .

Чтобы измерить сопротивление изоляции между двумя прово­дами, следует отключить их от сети и присоединить один провод к зажиму «Линия», а другой — к зажиму «Земля». Вращая рукоятку
генератора мегомметра, можно определить сопротивление изоляции по положению стрелки на шкале прибора.

При измерении сопротивления изоляции между обмотками двигателя поступают так: снимают перемычки с панели зажимов двигателя и соединяют конец первой  обмотки  с зажимом  «Линия», а конец второй обмотки — с зажимом «Земля» мегомметра.

Вращая рукоятку прибора, определяют по шкале сопротивление изоляции между обмотками. Если необходимо измерить сопротивление изоляции обмотки двигателя по отношению к земле, то соот­ветственно присоединяют обмотку к зажиму «Линия» мегомметра, а корпус — к зажиму «Земля».

§ 76. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР

Широкое распространение получили переносные универсальные электроизмерительные многопредельные приборы — ампервольтомметры, которые могут измерять  силу тока,  напряжение,  сопротивление.

На рис. 88 изображен внеш­ний вид миллиампервольтометра, позволяющего измерять: величину постоянного тока, по­стоянное и переменное напря­жения и сопротивление. Так как прибор измеряет амперы, вольты и омы, его иногда со­кращенно называют авометром.

Циферблат прибора имеет три шкалы. Верхняя шкала обозначена « » и предназна­чена для измерения сопротив­ления. Средняя шкала со зна­ком «~» служит для отсчета величин переменного напря­жения. Нижняя шкала, около которой стоит знак «=», дает возможность определить величину постоянного тока и напряжения.

Схема прибора составлена так, что позволяет при измерении тока включать в цепь различные шунты, при измерении напряже­ния—добавочные сопротивления, а при измерении переменного напряжения — полупроводниковый выпрямитель.

Прибор снабжен двумя  гибкими  разноцветными  проводами с наконечниками — штеккерами. Одни концы проводов при помощи штеккеров вставляются в гнезда, расположенные на лицевой пане­ли прибора,, а другие включаются в цепь, в которой измеряется ток, напряжение или сопротивление.

§ 77. МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ