Ohmetru

Ohmmetru pentru întreținere. Instrumentul măsoară rezistențele de la fracțiuni de ohmi (scară roșie directă) la un megohm (scară inversată). Comutatorul selectează diferitele game. ^[1]

Ohmetru (pe unele texte este scris ohmeter ^[2] ) este un instrument de pentru măsurarea rezistenței electrice a unui circuit existent a cărui unitate de măsură este ohm (Ω). Unitatea de măsură poartă acest nume în onoarea fizicianului german Georg Simon Ohm . Ohmmetrul este, împreună cu ampermetru , voltmetru , wattmetru , varmeter , cosphimeter (sau phasometer) etc., un instrument de măsurare a mărimilor electrice .

În ceea ce privește alte instrumente, parametrii de bază ai unui ohmmetru sunt trei (a se vedea Instrumentele de măsurare pentru mărimile electrice ):

• clasa de precizie (sau clasa)
• domeniul de aplicare
• rezolutia

Un alt parametru nu mai puțin important este tensiunea de izolație.

Conform principiului lor de funcționare, există patru tipuri diferite de ohmmetre:

• ohmmetre cu amperometru la scară inversată
• ohmmetre amperometrice la scară directă
• ohmmetre cu bobină încrucișată
• ohmmetre electronice

Un instrument care uneori este confundat cu ohmmetrul, deși servește unor scopuri diferite, este:

• Detector de continuitate

Generalitate

Măsurarea rezistenței electrice este de o importanță practică fundamentală. Câteva exemple pot fi clarificatoare: rezistența instrumentelor electrice, rezistența probelor de rezistență (indispensabile pentru numeroasele metode de măsurare a altor mărimi electrice, cum ar fi frecvența, inductanța, capacitatea etc.), rezistența de izolație (a sistemelor electrice și a mașinilor electrice) etc. .
Măsurarea rezistenței la pământ este un capitol separat (vezi Măsurarea rezistenței la pământ ). Că măsurarea rezistenței este de o importanță fundamentală poate fi văzută și din numeroasele metode diferite care există pentru a o putea măsura. Metodele variază în funcție de amploarea rezistenței de măsurat și de precizia necesară. Măsurarea se efectuează întotdeauna cu o tensiune de alimentare de curent continuu, dacă s-ar utiliza o tensiune de alimentare de curent alternativ, rezistența rezistorului nu ar fi măsurată, ci impedanța, deoarece inductanța (sau capacitatea) posibilă i-ar modifica valoarea. .

Iată câteva metode alternative la ohmmetru pentru a măsura rezistența electrică:

• metoda voltamperometrică (este o metodă foarte simplă, este vorba de măsurarea tensiunii care alimentează rezistența și curentul care curge prin ea. Este o metodă valabilă pentru toate valorile rezistenței).
• metoda de comparație (este o metodă foarte simplă, este vorba de măsurarea a două tensiuni, una la capetele rezistenței eșantionului și cealaltă la capetele rezistenței necunoscute atunci când sunt traversate de curentul electric identic. Este un metoda valabilă pentru măsurarea rezistenței până la câțiva ohmi).
• Metoda lui Thomson cu punte dublă (aceasta este metoda clasică de măsurare a rezistenței până la câțiva ohmi).
• Metoda de punte Wheatstone (aceasta este metoda clasică de măsurare a rezistenței între câțiva ohmi și câteva mii de ohmi. Metodele „pod casetă” și „pod de sârmă” aparțin, de asemenea, acestei categorii).
• metoda voltmetrică (este o metodă simplă și rapidă pentru a măsura rezistența unei valori mai mari de mii de ohmi, chiar dacă nu este foarte precisă. Valoarea rezistenței necunoscute nu trebuie să fie prea diferită de cea a voltmetrului utilizat pentru măsurare).
• metoda de înlocuire (este o metodă de măsurare a rezistenței peste mii de ohmi).

Ohmmetre cu amperometru la scară inversată

Scara inversată a unui ohmmetru.

Aceste ohmmetre sunt cele mai simple și se găsesc frecvent la testere (sau multimetre ). Acestea constau dintr-o baterie, un rezistor variabil și un ampermetru magnetoelectric (mai frecvent decât un miliametru magnetoelectric sau un microametru magnetoelectric). Prin inserarea rezistenței necunoscute în serie cu acest circuit, abaterea acului instrumentului este o funcție inversă a rezistenței necunoscute (cu rezistență zero există abaterea maximă, cu rezistență în creștere treptată, abaterea este întotdeauna mai mică). Pentru a compensa eventualele mici variații ale tensiunii bateriei noastre, este necesar, înainte de a efectua măsurarea, să scurtcircuităm instrumentul și, prin rezistența variabilă, să „zero” instrumentul. Acest tip de instrument are unele defecte intrinseci, cel mai mare fiind că nu poate măsura valori rezistive dincolo de o anumită valoare. Valoare care depinde de rezistența internă a instrumentului însuși și de caracteristicile interne ale ampermetrului.

O metodă pentru a ocoli acest obstacol constă în modificarea simultană a rezistenței circuitului și a tensiunii de alimentare printr-un circuit electric special. Instrumentele construite în acest mod au în general mai multe intervale cu constante de multiplicare care sunt de obicei 1 - 10 - 100 - 1.000. Există două metode pentru a varia debitul la aceste instrumente, prima constă dintr-un comutator rotativ, a doua constă dintr-o serie de bucșe unde trebuie introduse știfturi speciale care sunt conectate la vârfuri. Scara de citire a acestor instrumente variază de la infinit la zero. În aceste instrumente, în general, bateria este o baterie comercială foarte obișnuită de câțiva volți.

Dacă, pentru a ocoli obstacolul menționat anterior, o tensiune a sursei de alimentare crește odată cu creșterea rezistenței necunoscute, nu ar putea fi efectuată reducerea la zero a instrumentului, deoarece circuitul ar fi traversat, în acest caz, de un curent mai mare decât gama instrumentului magnetoelectric cauzând anumite daune.

Ohmmetre amperometrice la scară directă

Acești ohmmetri sunt foarte asemănători cu "ohmmetrele amperometrice la scară inversată", diferă în legătura instrumentului magnetoelectric: nu este în serie cu rezistența necunoscută, dar este în paralel . Aceste instrumente au o valoare la scară completă bine determinată (rezistența maximă măsurabilă), spre deosebire de „ohmmetre la scară inversată”. De asemenea, în aceste instrumente este posibil să existe intervale mai rezistive și este, de asemenea, posibil, printr-o cheie specială, care introduce în circuit o rezistență de valoare cunoscută și foarte precisă, pentru a efectua zero-ul indispensabil al instrumentului pentru a compensa pentru variații mici de tensiune ale bateriei.intern. Scara de citire a acestor instrumente variază de la zero la valoarea completă a scării (care este presetată). Chiar și în aceste instrumente, în general, bateria este o baterie comercială foarte obișnuită de câțiva volți. Aceste ohmmetre au o precizie bună, dar în general au o gamă limitată.

Ohmmetre cu bobină încrucișată

Diagrama unui instrument cu bobină încrucișată.
1. Înfășurările de 90º
2. Indicele instrumentului integral cu bobinele
3. Scara
4. Polaritățile magnetului permanent la golul de aer

Aici sunt vizibile bobinele încrucișate într-un manometru deschis cu ohmi

Un vechi ohmmetru Megger (al doilea război mondial). În dreapta puteți vedea manivela.

Ohmmetru pentru măsurători de izolație. Instrumentul vă permite să verificați izolațiile de până la 15 teraohm ( TΩ ) cu o tensiune maximă de 5.000 de volți. ^{[3] [4]}

Ohmmetru pentru măsurarea rezistențelor de contact până la 1999 µ Ω, cu curenți de testare de până la 600 amperi . ^[5]

Aceste instrumente sunt denumite de obicei „megohmmetre” sau „contoare de izolație Megger”. ^[6] Când doriți să măsurați o rezistență foarte mare (de exemplu, rezistența de izolație a sistemelor electrice sau rezistența de izolație a circuitelor unei mașini electrice) se utilizează acest tip de ohmmetru. Avantajul este că numai cu aceste instrumente se pot utiliza tensiuni de testare foarte mari. Din acest motiv, în interiorul instrumentului există un mic generator de curent continuu , cu magneți permanenți, controlat de o manivelă pe care operatorul trebuie să o rotească. Tensiunea atinsă cu acest generator variază în funcție de tipul de utilizare al acestor ohmmetre. Există ohmmetre cu tensiuni de 100 V, 500 V, 1.000 V și, de asemenea, cu tensiuni de peste 2.000 V.

Există câteva dispozitive mecanice pentru a evita ca rotorul generatorului de curent continuu să se rotească prea repede. Eliberarea centrifugă intervine atunci când viteza depășește o valoare prestabilită și în acel moment generatorul furnizează o tensiune continuă practic constantă pentru un anumit timp. Este evident că tensiunea astfel obținută nu poate fi la fel de stabilă pe cât este necesar pentru tipurile anterioare de ohmmetre, făcând schemele relative nepotrivite. Din acest motiv, aceste ohmmetre au un anumit instrument indicator, numit bobine încrucișate, care face posibilă măsurarea aproape independentă de tensiunea de alimentare. De asemenea, din acest motiv nu este necesar să resetați instrumentul înainte de măsurare, ceea ce este întotdeauna indispensabil pentru tipurile anterioare.

Datorită principiului său de funcționare, acest instrument aparține categoriei de instrumente magnetoelectrice (a se vedea Instrumentele de măsurare pentru mărimile electrice ) chiar dacă, în raport cu acestea, are două spirale încrucișate și nu are arcuri antagoniste sau dispozitive cu același scop (este este deci un instrument numit astatic). Ohmmetrul are un element fix care este un magnet permanent cu un spațiu de aer constant (sau spațiu de aer ^[7] ) și un element mobil format din două bobine identice compensate de un unghi drept și întregul este conectat rigid la axa instrument. O rezistență cunoscută este conectată în serie la o bobină și întregul este alimentat de tensiunea generatorului intern. Cealaltă bobină este conectată în serie la rezistența de măsurat și întregul, de asemenea, în acest caz, este alimentat de tensiunea generatorului intern (cele două circuite sunt deci în paralel).

Când instrumentul nu este alimentat (adică este în repaus) echipamentul mobil se află într-o stare de echilibru indiferent. Când este alimentat, două perechi contrastante sunt create pe aceste două bobine și echipajul în mișcare își va găsi echilibrul atunci când tangenta unghiului de deviere este egal cu raportul dintre curenții care curg prin cele două bobine. Evident, instrumentul este calibrat direct în ohmi, astfel încât abaterea acului instrumentului să ofere o măsurare directă. Scara de citire este logometrică ^[8] , adică depinde de raportul a două mărimi.

Un instrument construit în acest mod este semnificativ afectat de neuniformitatea câmpului magnetic prezent în golul de aer, necesitând o calibrare empirică. Pentru a depăși această problemă, într-adevăr, pentru a putea profita de acest „defect”, pentru a îmbunătăți scara de citire, se creează un spațiu de aer neuniform cu expansiuni polare cilindrice, unde în interior există un miez de fier moale cu un profil fixat eliptic rigid și cele două bobine nu mai sunt decalate una de cealaltă în unghi drept, ci sunt decalate la un unghi mult mai mic. Acest lucru are unele avantaje, principalul este de a avea o scară mai largă (destinată ca unghi de deviere a indicelui ohmmetrului). De asemenea, în această configurație, instrumentul are nevoie de o calibrare empirică, iar scala se îngroașă considerabil spre partea inferioară pentru valori de rezistență foarte necunoscute.

Practic instrumentul are, în serie cu rezistența necunoscută, o rezistență de protecție cu scopul de a proteja bobina corespunzătoare a instrumentului, în cazul în care rezistența de măsurat este semnificativ mai mică decât se aștepta, împiedicând curentul circulant să distrugă bobina. Există, de asemenea, un comutator, care introduce unul sau mai multe rezistențe de valoare adecvată în paralel cu circuitul de serie creat de bobină și de rezistorul de protecție, care permite variația gamei instrumentului extinzând considerabil sensibilitatea acestuia. De obicei, acest diferențiator are trei poziții. O poziție nu are rezistență suplimentară, celelalte două poziții introduc alternativ două rezistențe, permițându-vă să aveți trei game diferite, care sunt în general 1 - 10 - 100.

Ohmmetre electronice

"Ohmmetrele electronice" pot fi fie cu afișaj analogic, fie digital (sau numeric). Evident, acestea sunt diferite constructiv unele de altele, dar ca instrumente de măsurare a rezistenței sunt identice. Este interesant de observat că, spre deosebire de instrumentele clasice, unde instrumentul real este un ampermetru (impedanță de intrare foarte mică), în instrumentele electronice instrumentul real este un voltmetru (impedanță de intrare foarte mare). Acest fapt implică inversarea schemei de operare. De asemenea, în aceste instrumente, ca și pentru ohmmetrele amperometrice, tensiunea este furnizată de o baterie comercială foarte obișnuită de câțiva volți. De asemenea, pentru ohmmetre electronice, ca și pentru ohmmetre amperometrice, există posibilitatea de a avea mai multe domenii ohmmetrice.

Pentru a măsura rezistențe care nu sunt prea mari (de exemplu rezistențe la rezistențe etc.) voltmetrul electronic este introdus în paralel cu rezistența necunoscută și scara de citire a acestor instrumente variază de la zero la valoarea completă a scării (scara directă). Domeniul de aplicare este foarte larg și poate varia de la câteva miimi de ohmi ( m Ω) la câteva milioane de ohmi ( M Ω).

Pentru a măsura rezistențe foarte mari (de exemplu rezistențe de izolație) voltmetrul electronic este introdus în serie cu rezistența necunoscută și scara de citire a acestor instrumente variază de la infinit la zero (scară inversată). Domeniul de aplicare este foarte larg și poate varia de la câteva mii de ohmi ( k Ω) la câteva miliarde de ohmi ( G Ω).

Detectoare de continuitate

Diferența dintre ohmmetre și detectoarele de continuitate este foarte simplă. Primul instrument oferă o valoare rezistenței unui circuit, al doilea spune doar dacă circuitul, care ar trebui să aibă o rezistență destul de mică, este intact (rezistență neglijabilă) sau este întrerupt (rezistență foarte mare). Este evident, din ceea ce tocmai s-a spus, că un ohmmetru poate fi folosit și ca detector de continuitate, dar nu este posibil să faci invers.

Există mai mulți detectori de continuitate, unul dintre cei mai simpli este „ șurubelnița de căutare fază ”. Prin conectarea fazei tensiunii de rețea (în circuitele care sunt capabile să reziste la această tensiune) este posibil, cu „șurubelnița de identificare a fazei”, să verificăm dacă faza este detectată la celălalt capăt (circuitul nu este întrerupt), altfel I au un circuit întrerupt. Un caz practic în care se folosește șurubelnița pentru găsirea fazelor este în depanarea sistemelor electrice civile și industriale. În acest caz nu este nevoie să cunoașteți rezistența unei secțiuni a circuitului, ci mai simplu să verificați dacă cablul este intact (și apoi este detectată tensiunea) sau este întrerupt (și în acest caz nu este detectată nici o tensiune).

Un alt detector de continuitate utilizat în căutarea scurtcircuitelor pe plăcile electronice , constă dintr-un contor multi-gama de miliohm, echipat cu un difuzor mic, care emite un ton cu o frecvență proporțională cu valoarea rezistivă prezentă la capetele perechii de cabluri utilizate pentru identificarea punctului de scurtcircuit.

Notă

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe ohmmetru

linkuri externe

• ( EN ) Ohmmeter / Ohmmeter (altă versiune) / Ohmmeter (altă versiune) , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portal electrotehnic : accesați intrările Wikipedia referitoare la ingineria electrică