Сопротивление — один из важных характеристик электронной цепи, определяющий работу хоть какой цепи либо установки.

Получение определенных величин сопротивлений при изготовлении электронных машин, аппаратов, устройств при монтаже и эксплуатации электроустановок является нужной предпосылкой для обеспечения обычного режима их работы.

Одни сопротивления сохраняют свою величину фактически постоянной, другие, напротив, в очень сильной степени подвержены изменению от времени, от температуры, влажности, механических усилий и т. д. Потому, как при производстве электронных машин, аппаратов, устройств, так и при монтаже эксплуатации электроустановок безизбежно приходится создавать измерение сопротивлений.

Очень многообразны условия и требования к производству измерений сопротивлений. В одних случаях нужна высочайшая точность, в других, напротив, довольно нахождение приближенного значения сопротивления.

Зависимо от величины электронные сопротивления делятся на три группы:

— 1 ом и меньше — малые сопротивления,

— от 1 ом до 0,1 Мом — средние сопротивления,

— от 0,1 Мом и выше — огромные сопротивления.

При измерении малых сопротивлений нужно принимать конструктивные меры для устранения воздействия на итог измерения сопротивления соединительных проводов, контактов и термо-ЭДС.

При измерении средних сопротивлений можно не считаться с сопротивлениями соединительных проводов и контактов, можно не учесть воздействия сопротивления изоляции.

При измерении огромных спротивлений нужно учесть наличие большого и поверхностного сопротивлений, воздействие температуры, влажности и других причин.

Особенности измерения малых сопротивлений

К группе малых сопротивлений относятся: обмотки якорей электронных машин, сопротивления амперметров, шунтов, сопротивления обмоток трансформаторов тока, сопротивления маленьких проводов шин и т. д.

При измерении малых сопротивлений всегда приходится считаться с возможностью воздействия сопротивлений соединительных проводов и переходных сопротивлений на итог измерения.

Сопротивления измерительных проводов имеют значения 1 х 10⁴ — 1 х 10² ом, переходные сопротивления — 1 х 10⁵ — 1 х 10² ом.

Под переходными сопротивлениями либо сопротивлениями на контактах понимают сопротивления, которые встречает электронный ток при переходе с 1-го проводника на другой.

Переходные сопротивления зависят от величины поверхности соприкосновения, от ее нрава и состояния — гладкая либо шероховатая, незапятнанная либо грязная, также от плотности соприкосновения, силы нажатия и т. д. Выясним на примере воздействие переходных сопротивлений и сопротивлений соединительных проводов на итог измерения.

На рис. 1 дана схема для измерения сопротивления с применением примерных устройств амперметра и вольтметра.

Рис. 1. Некорректная схема соединения для измерения малых сопротивлений амперметром и вольтметром.

Допустим, разыскиваемое сопротивление rх — 0,1 ом, а сопротивление вольтметра rv = 500 ом. Потому что они соединены параллельно, то rх/rv= Iv/Ix = 0,1/500 = 0,0002, т. е. ток в вольтметре составляет 0,02% от тока в разыскиваемом сопротивлении. Таким макаром, с точностью до 0,02% можно считать ток амперметра равным току в разыскиваемом сопротивлении.

Разделив показание вольтметра, присоединенного к точкам 1, 1‘ на показание амперметра, получим: U’v /Ia = r’x = rх + 2rпр + 2rк, где г’х — отысканное значение искомого сопротивления; rпр — сопротивление соединительного провода; гк — сопротивление контакта.

Считая rпр =rк = 0,01 ом, получаем итог измерения г’х = 0,14 ом, откуда погрешность измерения, обусловленная сопротивлениями соединительных проводов и сопротивлениями контактов равна 40% — ((0,14 — 0,1)/0,1))х 100%.

Нужно направить внимание на то, что с уменьшением искомого сопротивления погрешность измерения от обозначенных выше обстоятельств возрастает.

Присоединив вольтметр к токовым зажимам — точки 2 — 2 на рис. 1, т. е. к тем зажимам сопротивления rx, к которым присоединены провода цепи тока, получим показание вольтметра U»v меньше U’v на величину паления напряжения в соединительных проводах и, как следует, отысканное значение искомого сопротивления rх»= U»v /Iа = rx + 2 rк будет содержать погрешность, обусловленную только сопротивлениями на контактах.

Присоединив вольтметр, как показано на рис. 2, к возможным зажимам, размещенным меж токовыми, получим показание вольтметра U»’v меньше U»v на величину падения напряжения на сопротивлениях контактов и, как следует, отысканное значение искомого сопротивления r»’x = U»v/Ia = rx

Рис. 2. Верная схема соединения для измерения малых сопротивлений амперметром и вольтметром

Таким макаром, отысканное значение будет равно реальному значению искомого сопротивления, потому что вольтметр определит действительное значение напряжения на разыскиваемом сопротивлении гх меж его возможными зажимами.

Применение 2-ух пар зажимов, токовых и возможных, является главным приемом для устранения воздействия сопротивлений соединительных проводов и переходных сопротивлений на итог измерений малых сопротивлений.

Особенности измерения огромных сопротивлений

Большенными сопротивлениями владеют нехорошие проводники тока и изоляторы. При измерении сопротивлений проводников с малой электропроводностью, изолирующих материалов и изделий из их приходится считаться с факторами, которые могут оказывать влияние на величину сопротивления их.

К числу таких причин сначала относится температура, к примеру проводимость электрокартона при температуре 20°С равна 1,64 х 10^-13 1/ом, а при температуре 40°С 21,3 х 10^-13 1/ом. Таким макаром, изменение температуры на 20° С вызвало изменение сопротивления (проводимости) в 13 раз!

Числа наглядно демонстрируют, как небезопасен недоучет воздействия температуры на результаты измерения. Точно так же очень принципиальным факторам, влияющим на величину сопротивления, является содержание воды как в испытуемом материале, так и в воздухе.

Не считая того, на величину сопротивления могут оказывать влияние род тока, которым делается испытание, величина испытуемого напряжения, длительность деяния напряжения и т. д.

При измерении сопротивлений изолирующих материалов и изделий из их приходится считаться также с возможностью прохождения тока по двум путям:

1) через объем испытуемого материала,

2) по поверхности испытуемого материала.

Способность материала проводить электронный ток тем либо другим методом характеризуется величиной сопротивления, которое встречает ток на этом шути.

Соответственно имеются два понятия: объемное сопротивление, относимое к 1 см3 материала, и поверхностное сопротивление, относимое к 1 см2 поверхности материала.

Для иллюстрации разглядим пример.

При измерении сопротивления изоляции кабеля с помощью гальванометра могут получиться огромные погрешности, вследствие того что гальванометр может определять (рис. 3):

а) ток Iv, идущий от жилы кабеля к его железной оболочке через объем изоляции (ток Iv, обусловленный большим сопротивлением изоляции кабеля, охарактеризовывает сопротивление изоляции кабеля),

б) ток Is, идущий от жилы кабеля к его оболочке по поверхности изолирующего слоя (Is, обусловленный поверхностным сопротивлением, зависит не только лишь от параметров изолирующего материала, да и от состояния его поверхности).

Рис. 3. Поверхностный и большой ток в кабеле

Для устранения воздействия поверхностей проводимости при измерении сопротивления изоляции на изолирующий слой накладывается виток проволоки (охранное кольцо), который соединяют, как обозначено на рис. 4.

Рис. 4. Схема для измерения большого тока кабеля

Тогда ток Is будет проходить кроме гальванометра и не занесет погрешности в результаты измерения.

На рис. 5 дана принципная схема для определения большого удельного сопротивления изолирующего материала — пластинки А. Тут ББ — электроды, к которым приложено напряжение U, Г — гальванометр, измеряющий ток, обусловленный большим сопротивлением пластинки А, В — охранное кольцо.

Рис. 5. Измерение большого сопротивления твердого диэлектрика

На рис. 6 дана принципная схема для определения поверхностного удельного сопротивления изолирующего материала (пластинка А).

Рис. 6. Измерение поверхностного сопротивления твердого диэлектрика

При измерении огромных сопротивлений следует также обращать суровое внимание на изоляцию самой измерительной установки, потому что в неприятном случае через гальванометр будет проходить ток, обусловенный сопротивлением изоляции самой установки, что повлечет за собой подобающую погрешность измерения.

Рекомендуется использовать экранирование либо перед измерением создавать проверку изоляции измерительной установки.

Школа для электрика