Какими приборами измеряют сопротивление тока напряжение мощности

Характеристик электрического тока существует много. Одной из самых главных является электрическое сопротивление. Оно характеризует способность проводника тока препятствовать свободному и беспрепятственному прохождению последнего. Обозначается сопротивление буквой латинского алфавита R, а измеряется в Омах.

Важность этой величины трудно переоценить, поэтому любые современные многофункциональные приборы содержат в себе функцию измерения сопротивления. В этой статье подробным образом будет разобрано, что такое сопротивление провода изоляции, как определить сопротивление резистора мультиметром и чем меряют сопротивление вообще.

Закон Ома в таблице дает понять, как зависят три основных параметра электросети друг от друга

Разновидности электроизмерительных приборов

Классификация электроизмерительных приборов:

1. переменного;
2. постоянного;
3. комбинированные устройства.

По уровню точности:

• 0, 05;
• 0,1;
• 0,2;
• 0,5;
• 1,0.

Каждая цифровое обозначение указывает на процентный показатель допустимой погрешности.

По сущности работы:

1. электромагнитные;
2. индукционные;
3. магнитоэлектрические;
4. ферромагнитные.

При проведении измерительных испытаний необходимо правильно выбрать соответствующее измерительное устройство.

1. Амперметры – устройства для измерения величин тока. Единица измерения – Ампер (А).
2. Вольтметр – измеряет напряжение электрической сети. Единица измерения – Вольт (В).
3. Омметр – вспомогательное приспособление, измеряющее сопротивление в электроцепи. Измеряется в Оммах (Ом).
4. Ваттметр – элемент, измеряющий мощность сети. Измеряемая единица – Ватт (Вт).
5. Частотомер – измеритель частоты значений переменного импульса. Измеряется в Герцах (Гц).

Что такое сопротивление провода изоляции

Сопротивление изоляции — это один из важнейших параметров любых кабелей и проводников. Основано это на том, что все провода в процессе их эксплуатации подвергаются сторонним воздействиям. Помимо внешнего влияния присутствуют также и внутренние: влияние жил одного провода друг на друга, взаимодействие по электромагнитным полям. Все это, так или иначе, приводит к появлению утечек.

Промышленный мегомметр для замера крупных значений сопротивления

Именно поэтому любые электрические и неэлектрические провода создаются с изоляцией, защищающей проводник от внешнего влияния. Среди популярных изоляционных материалов выделяют резину, поливинилхлорид, масло, дерево и бумагу. Используются эти материалы исходя из самого предназначения кабеля. Например, провода, прокладываемые под землей, изолированы сравнительно толстой лентой диэлектрика, а кабеля телекоммуникаций могут быть заключены в простую обертку из алюминиевой фольги.

Старый советский аналоговый стендовый омметр

Важно! Изоляция — это защита жил от воздействия потусторонних факторов, защита жилок друг от друга, от замыкания и от различных утечек. Сопротивление же изоляции это величина сопротивления между жилами провода или между одной из жил и изоляционным слоем.

Любой материал со временем эксплуатации стареет и разрушается, что ведет к ухудшению его характеристик и снижению сопротивления изоляции постоянному или переменному току. Характеристика сопротивляемости изоляции указывается на кабеле и нормируется в его ГОСТе. Определяют его в лабораторных условиях при при температуре в 20 градусов.

Произведение измерений сопротивляемости профессиональным мегаомметром

Низкочастотные кабели связи имеют минимальное сопротивление изоляции в 5 Гигаом на километр, а коаксиальные в свою очередь — 10 Гигаом на километр. Измерение и проверку сопротивляемости проводят на регулярной основе мегаомметром: на установках мобильной связи — один раз в 6 месяцев, на объектах повышенной опасности — один раз в 12 месяцев, на других объектах — один раз в три года.

Вам это будет интересно Замер напряжения

Резистор для повышения сопротивляемости электрической сети

Устройство, принцип действия

Работу электрических приспособлений рассмотрим на примере базовых устройств, таких как:

1. амперметры;
2. вольтметры;
3. омметры.

Амперметры

Такие устройства измеряют величину электрического тока. Поскольку показания напрямую зависят от поступаемого электросигнала, сопротивление амперметра должно быть меньше, чем резистивность нагрузки. Это необходимо для неизменной силы заряда при подключении нагрузки. По своим конструктивным особенностям такие электроизмерительные приборы подразделяются на:

1. амперметр переменного тока;
2. амперметр постоянного тока;
3. магнитоэлектрические;
4. электромагнитные.

Как амперметр работает? Идеальный амперметр, является прибором для измерения электрозаряда. Представляет собой проводящий контур, закрепленный на оси между полюсами постоянного магнита.

При отсутствии сигнала контура, благодаря давлению пружины, стрелка находится в нулевом положении. При включении устройства, на подвижный элемент поступает токовый импульс – происходит отклонение стрелки на угол, соответствующей величине тока. Таким образом индикаторная шкала показывает значение, измеренное устройством.

Различают модификации: с аналоговой шкалой, с цифровой шкалой. Кроме того, устройства отличаются ценой деления и пределами измерений.

Аналоговый вольтметр переменного тока и цифровые вольтметры.

1. постоянное;
2. переменное.

Идеальный вольтметр электроизмерительный, как правило, подключается в цепь параллельно. Сопротивление вольтметра пропорционально поданному на него сигнала. Для того чтобы на показания не влияли искажения электроимпульсов, его резистивность рекомендуется делать как можно больше.

Существуют также цифровые вольтметры, имеющие цифровые индикаторные показания. Принцип работы измерителя напряжения аналогичен токовому измерителю, отличие только в градуировках шкал, пределах измерений и модификациях.

Омметр

Устройство, позволяющее измерить как сопротивление амперметра, так и сопротивление вольтметра. Диапазон измерения:

1. единицы, десятки (Ом);
2. сотни, тысячи (Ом).

Подключается такой показывающий элемент в цепь последовательно. Измеряет косвенно величину сопротивления, учитывая значение входящего электрического тока и постоянную величину напряжения.
Приборная шкала каждого электроустрйоства имеет нанесенные условные знаки, обозначающие характеристики прибора, класс точности (например, амперметра), виды рабочих токов, номинальное напряжение и т.п.

Пример современного измерителя сопротивления – омметр Виток, имеющий комбинированное питание.

Классификация мультиметров

Мультиметры, используемые для измерения сопротивления, по своему исполнению могут быть аналоговыми и цифровыми. У аналоговых приборов значение измеренной величины сопротивления можно определить проградуированной шкалы прибора, на котором остановилась стрелка прибора во время проведения измерения. У цифровых приборов величина измеренного значения отображается в виде цифрового значения на собственном дисплее.

Аналоговые приборы

Аналоговые мультиметры имеют другое название — стрелочные. С ними продолжают работать опытные пользователи и профессиональные электрики. Появились они несколько десятилетий назад, намного раньше цифровых приборов. Их основу составляет стрелочный микроамперметр с набором дополнительных резисторов и шунтов высокого класса точности.

Измерение сопротивления мультиметром производится при установке галетного переключателя, расположенного на его передней панели, в различные точки сектора «Ω». В зависимости от величины измеряемого сопротивления положения переключателя определяют границы диапазона, в котором ожидается результат. Это могут быть отметки: Ом (Ω), кОм (1к), десятки кОм (х10), сотни кОм (х100).

Величины сопротивлений более 1 МОм аналоговым мультиметром обычно не измеряют. Это связано с нелинейностью шкалы прибора. Наибольшую точность она имеет в правой части (примерно первые 2/3). Затем её оцифровка сжимается. Соответственно, левую часть шкалы лучше не использовать, переключиться на другой предел измерений.

Напряжение батарейки, участвующей в измерениях величины сопротивления, ограничено её номинальным значением, следовательно, при измерении сопротивления большой величины ток, протекающий через него, имеет очень незначительную величину. Стрелка прибора едва отклоняется в левой части шкалы, в которой погрешность измерения имеет максимальное значение. В любом случае точность измерений не превышает 2%.

Перед проведением измерения сопротивления концы щупов прибора необходимо замкнуть между собой и вращением рукоятки переменного резистора, выведенной на переднюю панель, выставить положение стрелки, соответствующее нулевой отметке шкалы измерения сопротивлений. Если установить стрелку на «0» не удаётся, то принимается решение о замене батарейки.

Цифровые устройства

Цифровыми мультиметрами сегодня пользуется большинство людей, которым необходимо производить измерения сопротивлений. Результат произведённого замера отображается на табло индикаторов цифрами, которые соответствуют величине измеряемого сопротивления. Для этого галетный переключатель на передней панели прибора необходимо перевести в одно из положений сектора «Ω». В зависимости от значения измеряемого сопротивления выбор этого положения должен быть таким, чтобы предел измерения был выше величины сопротивления, которую надо измерить.

У мультиметров последних моделей существует 5 пределов измерения, которые начинаются с 200 (до 200 Ом) и закачиваются 2000к (2.000.000 Ом).

Измерительные щупы мультиметра необходимо соединить с крайними точками детали (резистора). Если номинальное сопротивление резистора больше предела измерения выбранного диапазона, то на цифровом индикаторе прибора отобразится «1». После этого необходимо изменить предел измерения в сторону увеличения. При правильном выборе диапазона цифры на индикаторе покажут значение величины сопротивления резистора. Цифра «1» на любом из выбранных диапазонов говорит о неисправности резистора или, что бывает довольно часто, об отсутствии контакта между щупами прибора и резистором.

Также нередки случаи обрывов в проводах измерительных щупов. Для проверки их исправности необходимо их концы надёжно соединить между собой, выставив предварительно переключателем низший предел измерений. При этом цифры на индикаторе должны показывать значение, близкое к нулю. После такой проверки следует принять решение: неисправен проверяемый резистор либо измерительные щупы. В последнем случае необходимо провести их тщательный ремонт. Исправное состояние измерительной части в дальнейшем сэкономит много времени.

Кстати, такая же неприятность может случиться и при работе с аналоговым мультиметром.

Сравнение мультиметров разных видов

Работать с цифровыми мультиметрами проще, чем с аналоговыми. Многие начинающие пользователи считают, что пользование аналоговым мульльтиметром требует специальной подготовки и большого практического опыта работы с ними. Это действительно так.

Показания стрелки надо ещё правильно интерпретировать в зависимости от выбранной шкалы («Ω «) и положения множителя галетного переключателя. Точность аналоговых мультиметров также невелика. Она зависит от класса точности микроамперметра, применяемого в них. Класс точности обозначается на шкале прибора.

С другой стороны показания аналоговых мультиметров более стабильны. Информация стрелки прибора является усреднённой и не меняется при мгновенных колебаниях измеряемой величины. Это свойство присуще магнитоэлектрической системе микроамперметра. Показания же цифрового мультиметра в этой ситуации будут хаотически изменяться. А причиной таких резких колебаний может стать банальный переменный контакт измерительных щупов с проверяемой деталью.

Аналоговые мультиметры менее восприимчивы к различным электромагнитным излучениям. Схемы же цифровых приборов содержат определённое количество полупроводниковых элементов, а они очень восприимчивы к таким внешним воздействиям.

Мультиметры обоих видов используют батарейку. В цифровых приборах схема предусматривает наличие датчика разряда источника питания. По его команде прибор отключается, сигнализируя об этом. В такой же ситуации аналоговый мультиметр продолжает работу с выдачей неверных показаний.

Многие цифровые мультиметры имеют функцию «прозвонка» со звуковой сигнализацией. Это очень удобно. Если сопротивление измеряемой цепи меньше 50 Ом, то звучит тональный звуковой сигнал, привлекающий внимание. Самые «продвинутые» модели снабжены функцией запоминания измеренного значения (кнопка «HOLD» на передней панели прибора). С такими образцами удобно работать в труднодоступных местах. Но на кнопку надо нажимать не до, а во время проведения измерения. В противном случае показания окажутся недостоверными.

Как подключать

Электрические измерительные приборы подключаются:

Амперметр подключается в цепь последовательно, рядом с резистором, возле которого будет проведен замер величины тока.

Как пользоваться амперметром? Данная схема достаточно проста, для того чтобы разобрать, как правильно пользоваться амперметром.

На рисунке 5 указаны:

1. R – резистор;
2. А – элемент измерения тока;
3. I – направление электрического заряда.

Как пользоваться вольтметром? Электроприбор имеет параллельные соединения, в тех местах, где будет измеряться напряжение.

На рисунке 6 указаны:

1. R – элемент сопротивления;
2. V – измеритель напряжения.

Как пользоваться авометром? Эта разновидность (вольтметр амперметр) – комбинированное устройство. В случае измерения токового сигнала – подключается как измеритель электрозаряда. Если измеряется напряжение – как измеритель напряжения.

Более удобным в работе считается цифровой вольтметр амперметр. При использовании электрических приборов, необходимо соблюдать все правила пожарной безопасности и для правильно работы – учитывать все их конструктивные характеристики.

Комментарии:

Алексей

Толковая статья, все подробно расписано. У меня, кстати, точно такой же, как на картинке мультиметр. Я только начинаю им пользоваться, поэтому пошаговая инструкция была как нельзя кстати

Славон

А откуда я знаю, какую чувствительность нужно выставлять изначально? Я что, должен знать сопротивление, чтобы его померить?

Ярослав

Славон, посмотри на номинал измеряемого элемента и выставь чувствительность основываясь на нем, если это невозможно или ты хочешь измерить суммарное сопротивление нескольких деталей или платы в целом — ставь сначала максимальное, измеряй — если не получаешь результат — изменяй на ступень ниже, потом еще и еще. В конце концов ты получишь свои значения

Virtual Private Servers

Поэтому следует заменять разряженную батарею новой, если вы хотите, чтобы мультиметр показывал корректные значения измеряемых параметров.

Оставить комментарий Отменить ответ

Похожие записи

Как выбирать токоизмерительные клещи и не переплатить

Профессиональный мультиметр Fluke — образец качества, «мерседес» в среде измерительных приборов

Стоит ли покупать набор электрика НЭУ-М или лучше сначала посчитать?

Обзор сумок для электрика, на что стоит обратить внимание

Измерение тока, напряжения, сопротивления

Измерение напряжения Для измерения напряжения употребляются вольтметры. Вольтметры включаются параллельно тому участку цепи, где необходимо измерить напряжение. Чтобы прибор не потреблял большой ток и не влиял на величину напряжения цепи, обмотка его должна иметь большое сопротивление. Чем больше внутреннее сопротивление вольтметра, тем точнее он будет измерять величину напряжения. Для этого обмотка вольтметра изготовляется из большого числа витков тонкой проволоки. Для расширения пределов измерения вольтметров употребляются добавочные сопротивления, включаемые последовательно с вольтметрами. В этом случае напряжение сети распределяется между вольтметром и добавочным сопротивлением. Величину добавочного сопротивления необходимо подбирать с таким расчетом, чтобы в цепи с повышенным напряжением по обмотке вольтметра проходил тот же ток, что и при номинальном напряжении. Ток, на который рассчитана обмотка прибора, I в =U/r в . В цепи с напряжением в n раз большим ток вольтметра с добавочным сопротивлением r должен остаться прежним: I в =nU/(r в + r) или U/r в =nU/(r в + r), отсюда величина добавочного сопротивление равна r= r в (n-1). Добавочные сопротивления изготовляют из манганиновой проволоки, намотанной на гетинаксовый или фарфоровый каркас, и помещают внутри прибора или отдельно от него. Для измерения высоких напряжений переменного тока употребляются измерительные трансформаторы напряжения.

Измерение коэффициента мощности Значение коэффициента мощности в сетях однофазного переменного тока можно определить по показаниям вольтметра, амперметра и ваттметра согласно формуле cos φ=P/UI. Теми же приборами коэффициент мощности в сетях трехфазного тока с равномерной нагрузкой можно определить по формуле cos φ=P/UI√3, где U и I – линейные напряжение и ток, а φ – угол сдвига между фазными напряжением и током. Среднее значение коэффициента мощности cos φ ср за определенный промежуток времени можно определить по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии за то же время согласно формуле cos φ ср =А а /√(А а 2 + А p 2 ), где А а — активная энергия; А p — реактивная энергия. Мгновенное значение коэффициента мощности на практике определяют при помощи специальных приборов – фазометров.

Измеряем плавность потенциометра

Для следующего теста нам понадобятся не щупы, а крокодилы. Либо помощь друга. Помним, что касаться выводов нельзя — результат будет скомпрометирован. Цепляем один крокодил на средний контакт потенциометра, другой — на любой крайний. И вращаем регулятор. Циферки на экране мультиметра должны плавно менять друг друга. Малейший поворот должен приводить к изменениям значения. Стрелочный мультиметр в этом плане точнее — если при вращении стрелка дрожжит или прыгает — резистор в топку. Хотя, говорят, можно отремонтировать. Смотрим видео — в нём специалист показывает наглядно, как оценить возможность ремонта и осуществить его.

Как измерить сопротивление мультиметром

Мультиметры широко используются не только профессиональными электриками, но и домашними мастерами. С помощью них возможно измерить все известные электрические величины, применяемые на практике в различных электрических сетях. В статье рассмотрим как измерить сопротивление мультиметром. Для подобных целей существует встроенный омметр, который дает возможность проверить этот параметр и получить определенное значение у трансформаторов, катушек, конденсаторов, различных элементов радиоэлектроники, а также у кабелей и проводов.

Меры безопасности при измерении

Даже когда возникла необходимость в бытовых условиях провести измерения сопротивления изоляции провода, перед использованием мегаомметра нужно ознакомиться с требованиями по безопасности. Главные правила:

• Удерживать щупы лишь за изолированный и ограниченный упорами участок.
• До подсоединения изделия отключается напряжение, нужно удостовериться, что рядом нет людей (вдоль всего измеряемого участка, когда речь о проводах).
• До подсоединения щупов снимается остаточное напряжение посредством подключения переносного заземления. Отключается тогда, когда щупы установлены.
• После каждого замера снимается со щупов остаточное напряжение, соединяются оголенные участки.
• По завершении замеров к жиле подключается переносное заземление, снимается остаточный заряд.
• Работы проводятся в перчатках.

Применяем мультиметр на практике

Измеряем переменное напряжение

Произведем замер напряжения в розетке. Для этого переводим переключатель на шкалу измерения переменного напряжения и ставим на отметку 600 Вольт.

Далее, аккуратно вставляем щупы в розетку и смотри показания. Для этого действия, нет специальной последовательности, вы можете вставить красный щуп слева, а черный справа и наоборот.

Вы спросите, почему на 600 Вольт, если в розетке всего 220 Вольт? Это делается для точности измерения, например мы предполагаем, что в розетке 220 Вольт, но на самом деле ваша управляющая компания или энергокомпания поставляющая электричество в ваш дом, не справляется и не может выдать вам стабильные 220 Вольт.

При замере на 600 вольт, дисплей покажет значение меньше 200 Вольт. Если такое случилось, то следует перевести переключатель на 200 Вольт и тогда прибор покажет более точные данные.

Как можете заметить на фото ниже, мои поставщики электроэнергии отлично справляются со своими обязанностями.

Измеряем постоянное напряжение

Измерим напряжение которое выдает аккумулятор. Для этого выставляем переключатель в такое положение (см. рисунок ниже):

Далее, подсоединяем красный провод к плюсу батареи, а черный к минусу и снимаем показания. Можно воспользоваться кнопкой HOLD, чтобы зафиксировать полученный результат.

Получилось значение 0.12 — это говорит нам, что напряжение аккумулятора меньше, чем мы выставили на шкале мультиметра. Без колебаний переводим переключатель на значение ниже и получаем правильные и четкие показания.

Прозвонка на короткое замыкание

Давайте определим целостность удлинителя.

Переключатель ставим в положение прозвонки, вот так:

Прикасаемся красным щупом к одному из контактов вилки, а черный втыкаем в розетку удлинителя.

Если раздается звуковой сигнал, то это говорит нам, что жила удлинителя, начинающаяся от контакта вилки до разъема розетки — целая.

Далее, таким же образом проверяем второй контакт вилки и отверстие розетки.

Допустим вы проверили одну жилу и раздался звуковой сигнал, а при проверке второй жилы, звукового сигнала нет. Это значит, что во второй жиле обрыв и такой удлинитель не будет работать.

Подготовка к проведению измерений

Точность результатов во многом зависит от правильной настройки измерительного прибора. Мультиметр управляется круглой ручкой поворотного типа. Вокруг нее размечена шкала, состоящая из нескольких секторов, разделенных между собой линиями или разными цветами.

Прибор переводится в режим замера сопротивления путем поворота ручки и перевода ее в положение напротив значка «Ω». Конкретные режимы работы в разных устройствах выставляются по-своему:

• Значки Ω, kΩ – x1, x10, x100, MΩ. Располагаются на шкале любого аналогового тестера. Показания, отмеченные стрелкой, переводятся в более современный формат. При нанесении на шкале градуировки, например, 1-10 для каждого режима потребуется умножение полученного результата на этот коэффициент.
• Символы 200, 2000, 20k, 200k, 2000k. Наносятся на шкалу электронного прибора (мультиметра) и обозначают определенный диапазон, в котором возможно делать замеры сопротивления. Буква k указывает на приставку «кило» эквивалентной 1000 определяемой для расчетов единой измерительной системой. Например, если мультиметр выставлен в положение «200k», а на табло высветится цифра 178, то сопротивление составит 178 х 1000 = 178000 Ом, а предельно допустимое для измерений – 200000 Ом.
• Значок «Ω», нанесенный на корпус, означает возможность автоматического определения диапазона. На циферблатах подобных устройств имеются не только цифровые, но и буквенные обозначения – 15 кОм, 2 Мом и т.д.

Расчет и проверка

При наличии данных о силе тока и разности электрических потенциалов, то есть напряжении в проводнике, можно рассчитать сопротивление по формуле:

Здесь U – напряжение, В; I – сила тока, А.

Чтобы убедиться в правильности расчета или выяснить сопротивление элементов, которое заранее неизвестно, используют специальные измерительные приборы. При необходимости измерить только сопротивление применяют омметр, однако в быту чаще используют универсальное устройство – мультиметр.