Мегаомметр

Мегаомметр – специализированный прибор, предназначенный для выполнения замеров сопротивления. В отличие от омметра, данное устройство получило название вследствие особенностей функционального назначения устройства. «Мега» означает тысяча, а это значит, что прибор применяется с целью нахождения сопротивлений высоких значений. Поэтому устройство обеспечивает генерацию напряжений, благодаря которым и осуществляется измерение.

В большинстве случаев мегаомметр необходим для выяснения величин сопротивления в электроизоляции кабелей, электроцепей, трансформаторных установок, электродвигателей и других электрических установок. Изоляция представляет материал, который препятствует протеканию электротока в ненужном направлении. Необходимость проверки изоляции токопроводящих частей вызвана тем, чтобы не было короткого замыкания, возгорания, а также поражения людей электротоком.

Виды

Мегаомметр бывает двух основных видов, они различаются методом измерения, а также типом источника питания.

• Аналоговые. Их часто именуют стрелочными устройствами. Главная их особенность в том, что в них встроена индивидуальная динамо-машина, которая запускается с помощью кругового движения рукоятки. Также предусмотрена шкала со стрелкой. Сопротивление измеряется благодаря магнитоэлектрическому действию. Стрелка крепится на оси, на которой также находится рамочная катушка, на которую действует магнитное поле постоянного магнита. Когда ток протекает по катушке, то наблюдается отклонение стрелки на некоторый угол. Величина угла зависит от напряжения и силы тока. Возможность подобного измерения определяется законом электромагнитной индукции.

К преимуществам стрелочного устройства относятся надежность и неприхотливость. В то же время прибор является морально устаревшим, ведь данный агрегат имеет существенные размеры и большую массу.

• Цифровые. Данные измерители наиболее распространены. В них установлен мощный генератор импульсов, который работает с помощью полевых транзисторов. Подобные устройства оснащаются источником питания, они производят преобразование переменного тока в постоянный. В качестве источника тока может использоваться сеть либо аккумулятор. Измерение сопротивления осуществляется с помощью усилителя посредством сравнения падения напряжения в электроцепи с сопротивлением эталона.

Показатели отражаются на экране. В большинстве случаев предусмотрено сохранение результатов в памяти, дабы в дальнейшем была возможность сравнить данные. Электронное устройство имеет малый вес и небольшие габариты, благодаря чему можно выполнять разные электрические измерения. Но, чтобы работать с таким устройством, требуется достаточно высокая квалификация пользователя.

Кроме того, устройства отличаются друг от друга генерируемым напряжением и пределами измерений:

• Рабочее напряжение достигает 500 Вольт и предела в 500 МОм;
• 1000 Вольт и предела в 1000 МОм.
• 2500 Вольт и предела в 2500 МОм.

Также устройства отличаются классом точности. Например, устройство М4100, которое пользуется значительной популярностью у профессионалов, функционирует с погрешностью максимум 1%. Ф4101 выделяется погрешностью не выше 2,5%. Данные показатели следует учитывать в особенности там, где нужна большая точность определения сопротивления. Подбирать средство для испытаний и тестирования электросистемы следует с учетом сопротивления и иных показателей.

Устройство

Мегаомметр любого вида имеет следующие элементы:

В стрелочных устройствах напряжение создается динамомашиной, которая заключена в корпус. Динамомашина запускается благодаря пользователю, который крутит ручку устройства с установленной частотой. В большинстве случаев частота вращении должна составлять двум оборотам в секунду. Цифровые устройства питаются от электросети, но в то же время могут работать от батареек или аккумулятора. Функционирует устройство благодаря закону Ома, который определяет силу тока как отношение напряжения к сопротивлению. Устройство мерит электроток, протекающий между двумя включенными объектами, к примеру, жила-земля, 2 жилы и так далее. Измерения осуществляются эталонным напряжением, оно известно наперед. Мегаомметр, учитывая напряжение и ток, легко определяет сопротивление изоляционного слоя, которое измеряет.

В качестве источника постоянного напряжения выступает генератор постоянного тока. Чтобы менять пределы измерения, предусмотрен тумблер-переключатель, который дает возможность коммутировать разные резисторы. Благодаря этому можно менять режим работы и выходное напряжение.

Принцип действия

Каждый материал, который не проводит ток, имеет сопротивление изоляции. Со временем она устаревает, либо повреждается. При этом повреждения могут возникать внезапно, иногда их невозможно увидеть. Однако процесс может привести к выходу из строя применяемого оборудования, могут возникнуть замыкания и пожары. К тому же отсутствие изоляции может повлечь появлению на электрическом оборудовании напряжения, которое будет опасно для жизни человека.

Именно для таких измеренй применяется мегаомметр, он создает на измерительных выводах напряжение необходимой величины, чтобы измерить ток, который проходит по цепи. Изначально для генерации напряжений применялись электромеханические машины. Необходимо было вращать рукоятку, дабы генератор вырабатывал напряжение. Главное достоинство таких устройств в том, что им не нужна сеть либо батарея. Измерительная система здесь аналоговая, применяется стрелка, которая демонстрирует показания на шкале.

Также существуют электронные приборы и микропроцессорные устройства. Последние включают измерители тока и напряжения, жидкокристаллический дисплей, микроконтроллер, клавиатуру, источник питания, импульсный преобразователь напряжения. С клавиатуры задается значение испытательного напряжения, после чего генератор создает импульсы тока. Проводятся измерения, полученное значение применяется для вычисления измеряемого сопротивления. Устройство имеет несколько диапазонов измерений, которые переключаются автоматически с помощью изменения коэффициента передачи.

Активный выпрямитель выполняет преобразование переменного тока в постоянный. Напряжение постоянного тока при измерении сопротивления преобразуется в дискретную форму посредством преобразователя частоты напряжения, после чего оно направляется в микроконтроллер. В микроконтроллере происходит обработка команд, которые идут с клавиатуры. Далее идет управление генератором, автоматическим переключением диапазонов. Микроконтроллер вычисляет и запоминает значения измеряемых сопротивлений.

В большинстве случаев в устройстве применяется двухстрочный жидкокристаллический дисплей. Стандартные сервисные функции экрана включают индикатор разряда батареи и выключателя питания в случае отсутствия манипуляций. Корпус выполняется из прочного диэлектрического пластика, на панели спереди располагается клавиатура и индикатор гнезда, куда подключается измерительные щупы. На торце корпуса находится разъем, предназначенный для подключения адаптера. Питание устройства осуществляется от встроенного аккумулятора. Подзарядка батареи осуществляется от бытовой электрической сети в 220 вольт.

Применение

Мегаомметр находит следующее применение:

• Измерение изоляции электрических приборов, а также установок во время наладки и обслуживания в промышленных и лабораторных условиях.
• Измерение сопротивления разъемов, изоляционных материалов, в том числе обмоток электромашин. В большинстве случаев устройство используется для проверки изоляции.
• Измерение сопротивлений с целью проведения расчетов коэффициентов абсорбции, а также поляризации.

При работе мегаомметр создает напряжение, которое может быть опасным для пользователя. Поэтому следует проявлять осторожность. Для начала нужно обесточить оборудование или кабели, в которых нужно провести измерение сопротивления. В промышленности для работы с устройством допускаются только специалисты, которые имеют группу электробезопасности не меньше третьей. Во время измерения изоляции оборудования, к примеру, электрических двигателей, необходимо отключить их от сети. Затем цепи нужно заземлить. С этой целью к шине заземления подключается многожильный провод с хорошей изоляцией.

Единица измерения сопротивления в системе СГС

\=\frac{c}{см}.\]

Между омом и единицей сопротивления в СГС следующее соотношения:

\

В расширениях к системе СГС единицы сопротивление называют: статом. Статом — единица измерения сопротивления в системе СГСЭ и системе Гаусса. Это сопротивление проводника у которого при напряжении на концах в один статвольт течет ток один статампер. Обозначают статом как $1stat{\mathbf \Omega }$\textbf{.}\textit{}

\

В другом расширении системы СГС, СГСМ сопротивление измеряют в абомах($ab{\mathbf \Omega }$). Абом соотносится с омом как:

\

В системе СГСМ выполняется равенство:

\

где $abV$ — абвольт; $abA$ — абампер.

Примеры задач с решением

Пример 1

Задание. Чему равно добавочное сопротивление ($R$), которое подключают к вольтметру для того, чтобы предельная величина измеряемого напряжения была увеличена в 4 раза, если внутреннее сопротивление самого вольтметра равно $R_V=5\ кОм$. Ответ запишите в омах.\textit{}

Решение. Схема подключения дополнительного сопротивления к вольтметру с целью увеличения напряжения, которое он может измерять указана на рис.1.

К вольтметру последовательно подключают дополнительное сопротивление. Сила тока на этом участке цепи остается без изменения, обозначим ее $I$, используя закон Ома, мы можем записать, что падение напряжения на вольтметре (рис.1) равно:

\

При этом падение напряжения на дополнительном сопротивлении составляет:

\

Падение напряжения на концах соединения AB. составляет:

\

так как по условию падение напряжения после подключения дополнительного сопротивления к вольтметру должно быть рано $4U_V$ (где $U_V=IR_V$ — падение напряжения на вольтметре при отсутствии дополнительного сопротивления).

\

Вычислим величину дополнительного сопротивления:

\

Зная, что:

\

получим:

\

Ответ. $R=15000$ Ом

Пример 2

Задание. Как можно найти сопротивление участка цепи, если известно, что при протекании по нему постоянного тока величины $I$, его мощность составляла величину $P$? В каких единицах будет выражаться сопротивление данного участка цепи?

Решение. Мощность постоянного тока величины$\ I$, который течет на участке цепи с сопротивлением $R,$ находят, используя формулу:

\

Из равенства (2.1) не составляет труда выразить сопротивление:

\ \

Следовательно, имеем:

Как пользоваться мегаомметром, измерение сопротивления изоляции мегаомметром

Все мегаомметры в каталоге. Мегаомметр прибор для измерения сопротивления изоляции кабеля, изоляцию обмотки двигателя, диэлектрических материалов приборов. Современные мегаомметры позволяют вычеслять сразу коэффициент абсорбции и поляризации. Коэффициент абсорбции показывает степень увлажнения изоляции кабелей, трансформаторов, электродвигателей. Коэффициент поляризации показывает степень старения изоляции. Работа мегаомметра основана на измерении протекающего тока, при подаче стабильного высокого напряжения. У цифровых мегаомметров переключение диапазонов и определение единиц измерения производятся автоматически. Мегаомметры с испытательным напряжение которое создает ШИМ преобразователь не могут измерять сопротивления изоляции обмоток двигателя, цепи с высокой индуктивностью, например промышленный магнит.

При коэффициенте поляризации менее 1 изоляция проводника изношенная необходимо заменить, при значении от 1 до 2 проводник изношенный, но эксплуатация возможна. При значении более 2 эксплуатация проводника разрешена. Коэффициент абсорбции вычисляется измерением скорости заряда абсорбционной емкости изоляции при приложении испытательного напряжения. Если коэффициент абсорбции меньше 1,3 изоляция считается неудовлетворительной, необходимо сушить изоляцию.

Для работы с мегаомметром необходимо:

1. выбрать испытательное напряжение в настройках прибора, чем больше испытательное напряжение чем больше максимальное значение сопротивления;
2. выбрать время измерения. Из-за нестабильности сопротивления требуется проводить измерения не менее 1 минуты.

Клемму «минус», «GUARD», «0 V» необходимо подключать к тому проводнику, который заземлен. Измерения рекомендуется проводить дважды со сменной полярности испытательного напряжения для получения среднего результата. Полярность испытательного напряжения указана на гнёздах мегаомметра. Результаты измерений может выглядеть как на картинке ниже. Минимальное сопротивления изоляции проводки для бытовой сети 0,5 МОм, а для промышленной сети и производственного оборудования 1 МОм.

Для измерения сопротивления изоляции двухжильного кабеля необходимо клеммы плюс и минус мегаомметра подсоединить к проводникам. Если кабель одножильный тогда клеммы плюс и минус мегаомметра подключают к проводнику и экрану соответственно. При измерении сопротивления более 10 ГОм необходимо использовать экранированный измерительный кабель, экран измерительного кабеля подключается в соответствующее гнездо.

Если изоляция кабеля загрязненная и при больших значения сопротивления изоляции более 10 ГОм, для исключения влияния поверхностных токов утечки необходимо использовать схему подключения с тремя измерительными кабелями. Или экраннированным кабелем как у мегаомметра Е6-32, в комплекте не поставляется. К изоляции одного из проводников необходимо намотать колечко из фольги, обжать крокодилом и подключить крокодил к клемме заземления мегаомметра. При измерении сопротивления изоляции обмотки трансформатора, для исключения влияния поверхностных токов утечки так же необходимо использовать схему подключения с тремя измерительными кабелями. Клемма заземления в данном случае подключается к сердечнику трансформатора.

Нормы сопротивления изоляции. Измерения необходимо производить при нормальных климатических условиях при температуре 25±10 °С и влажности воздуха не более 80%. Если в кабеле провода без экрана, то сопротивление изоляции измереяется между жилами проводов. Если провода с экраном в виде оплетки или фольги, то тогда сопротивление изоляции измеряется между жилой и экраном. Испытания проводят при отключеных электроустановках.

Электроустановки	Значение сопротивления, не менее	Испытательное напряжение	Указания
до 500 В	более 0,5 Мом	500 В	Сопротивление изоляции должно быть стабильным 1 минуту
500 … 1000 В	более 1 Мом	1000 В	Сопротивление изоляции должно быть стабильным 1 минуту

1

2 Основы электротехники Электроизмерительные приборы. ООШ 3 г.Щучье 2009 г.

3 ЗАПОМНИ!!!

4 Амперметр Прибор предназначен для измерения силы тока

5 Вольтметр Прибор служит для измерения напряжения в сети электрической энергии

6 Электрическая схема вольтметра и амперметра

7 Практически во всех электроизмерительных приборах показания приборов связаны с током, протекающим по катушкам. Поэтому один и тот же прибор, в зависимости от схемы его включения в цепь, можно использовать как для измерения тока (в качестве амперметр), так и для измерения напряжения (в качестве вольтметра).

8 ВНИМАНИЕ!!! Амперметр включается в разрыв электрической цепи, а вольтметр – параллельно нагрузке.

9 Электроизмерительные приборы разделяются на два типа, стрелочные и цифровые. Сила тока, протекающая через нагрузку, измеряется амперметром, а напряжение на нагрузке – вольтметром. Омметр- предназначен для определения сопротивления изоляции, потребителя, проводника.

10 Все стрелочные электроприборы имеют шкалу, на значение которой указывает стрелка. Каждый такой прибор имеет предел измерения – это наибольшее значение измеряемой величины. В отличии от цифровых приборов, работа со стрелочными приборами усложняется тем что данные определяются по цене деления. Цена деления прибора – это измеряемая величина, соответствующая одному делению шкалы

11 Стрелочные электроизмерительные приборы

12 Правила определение цены деления Найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значение величины; Вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними

13 Сила тока( I ) = Количество делений амперметра х цена деления Напряжение (U) = Количество делений вольтметра хцена деления А + — V +-

14 Для облегчения подключения измерительного прибора в электрическую цепь постоянного тока, приборы снабжены специальной маркировкой эта клемма подключается к положительному источнику электроэнергии (или фазному) и клемма к отрицательному (т. е. к нулю). + —

15 С амперметром, вольтметром и другими электрическими приборами мы знакомимся на уроках физики и технологии. При проведении лабораторных, практических работ и при изготовлении электроизделий мы применяем простые электрические схемы. При чтение и составлении электросхем вам пригодятся знание учебного предмета черчение и физика.

16 Для практической работы по определению силы тока и напряжения в электрической цепи нам потребуется: Провод определённой длинны(проводник) Источник электрической энергии Потребитель электроэнергии Амперметр Вольтметр Выключатель Соединители А V

17 Схема подключения измерительных приборов в электрическую цепь постоянного тока Потребитель электроэнергии А + — V +- +-

18 Прибор для проверки автоматических устройств РТ – 2048М

19 Мультиамперметр и мобильный мульти амперметр

20 Тестер Ц4380М комбинированный электроизмерительный прибор/ тестер Прибор электроизмерительный многофункциональный с автоматической защитой от электрических перегрузок предназначен для измерения — силы и напряжения постоянного тока

21 Электроизмерительный прибор Прибор предназначен для измерения сопротивления заземления MRU — 101

22 МЕГАОММЕТР Электроизмерительный прибор Прибор для измерения сопротивления изоляции ЭСО — 202

23 ОММЕТР электроизмерительный прибор Прибор для измерения сопротивления изоляции Е6 — 24

24 Электроизмерительные клещи

25 Все эти приборы предназначены для измерения напряжения, силы тока и сопротивления в электрической цепи.

26 Сведения о типе измерительного прибора обозначены на самом приборе или сопроводительных документах (инструкциях). При таком обозначении, прибор предназначен только для работы с постоянным током, такое обозначение прибор применяется для работы с переменным током и если на приборе стоит такое обозначение, значит прибор работает и с переменным и постоянным током.

27 Но есть приборы не только для измерения параметров в электрической цепи, но и приборы для учёта электрической энергии которую мы потребляем в быту и на производстве.

28 Электросчётчик. Применяется в быту для определения потребляемой энергии, единицей измерения которой является киловатт – час (к Вт. ч) регистрируется счётным механизмом. Разность конечного и начального показания счётчика определяет расход электроэнергии. Стоимость вычисляется как произведение расхода электроэнергии на тариф. Тариф – это стоимость 1 к Вт. ч электроэнергии, которая устанавливается государством

29 Бытовые однофазные электрические счётчики.

30 Данные бытовых однофазных электросчётчиков Напряжение 250 В Сила тока 10 А Частота сети 50 (60) Гц 1 к Вт = 2500 об/мин. Класс точности 2. 2,5.

31 Трёхфазный электрический счётчик

32 Производственные счётчики электрической энергии имеют отличные параметры от бытовых. Максимальное напряжение В Сила тока 10 А Частота сети 50 Гц Класс точности не менее 1

33 Запомни !!! При работе с электроприборами соблюдай безопасные приёмы работы. При ремонте электроприборов отключай их от сети. Пользуйся только исправным, изолированным инструментом. Переменный ток А считается пороговой — ощутимым. При токе А человек не может самостоятельно оторвать руки от источника энергии Ток в 0.05 А опасен для жизни человека Опасное для жизни человека 50 В и выше. Безопасное напряжение не более 42 вольт

34 Все эти знания полученные на уроках технологии не только обеспечат вашу безопасность, но и помогут ВАМ, в выборе ВАШЕЙ будущей профессии!