Küçük ve büyük dirençleri ölçmenin özellikleri
Direnç en önemli parametrelerden biridir elektrik devresiherhangi bir devrenin veya tesisatın çalışmasının belirlenmesi.
Elektrikli makine, aparat, cihazların üretiminde, elektrik tesisatlarının montajı ve işletimi sırasında belirli direnç değerlerinin elde edilmesi bunların normal çalışmasının sağlanması için ön koşuldur.
Bazı dirençler değerlerini pratik olarak değişmeden korurken, diğerleri, aksine, sıcaklık, nem, mekanik çaba vb. Kurulum sırasında, elektrik tesisatları kaçınılmaz olarak direnç ölçmelidir.
Direnç ölçümleri yapmak için koşullar ve gereklilikler çok çeşitlidir. Bazı durumlarda yüksek doğruluk gerekir, bazılarında ise tam tersine direncin yaklaşık bir değerini bulmak yeterlidir.
değere bağlı olarak elektriksel dirençler üç gruba ayrılır:
- 1 ohm ve altı — düşük direnç,
- 1 ohm'dan 0,1 Mohm'a — orta dirençler,
- 0,1 Mohm ve üzeri — yüksek dirençler.
Düşük direnci ölçerken, bağlantı tellerinin, kontakların ve termo-EMF'nin direncinin ölçüm sonucu üzerindeki etkisini ortadan kaldırmak için önlemler alınması gerekir.
Ortalama dirençleri ölçerken, bağlantı kablolarının ve kontakların dirençlerini göz ardı edebilirsiniz, yalıtım direncinin etkisini göz ardı edebilirsiniz.
Yüksek dirençleri ölçerken, hacim ve yüzey direncinin varlığını, sıcaklığın, nemin ve diğer faktörlerin etkisini hesaba katmak gerekir.
Düşük direnç ölçüm özellikleri
Küçük direnç grubu şunları içerir: elektrik makinelerinin armatür sargıları, ampermetrelerin dirençleri, şöntler, akım trafolarının sargılarının dirençleri, otobüsün kısa iletkenlerinin direnci vb.
Düşük dirençleri ölçerken, bağlantı kablolarının direncinin ve geçici dirençlerin ölçüm sonucunu etkileyebilme olasılığını her zaman dikkate almalısınız.
Test kablosu dirençleri: 1 x 104 — 1 x 102 ohm, bağlantı direnci — 1 x 105 — 1 x 102 ohm
Geçici dirençlerde veya temas dirençleri Elektrik akımının bir telden diğerine geçerken karşılaştığı dirençleri anlar.
Geçici dirençler, temas yüzeyinin boyutuna, doğasına ve durumuna (düz veya pürüzlü, temiz veya kirli) ve ayrıca temas yoğunluğuna, baskı kuvvetine vb. bağlıdır.Bir örnek kullanarak geçiş dirençlerinin ve bağlantı tellerinin dirençlerinin ölçüm sonucu üzerindeki etkisini anlayalım.
İncirde. Şekil 1, örnek ampermetre ve voltmetre aletleri kullanılarak direnci ölçmek için bir diyagramdır.
Pirinç. 1. Ampermetre ve voltmetre ile düşük direnci ölçmek için yanlış bağlantı şeması.
Gerekli direnç rx — 0,1 ohm ve voltmetre direnci rv = 500 ohm deyin. Paralel bağlı oldukları için rNS/ rv= Iv / Ix = 0, 1/500 = 0.0002 yani voltmetredeki akım, istenilen dirençteki akımın %0.02'sidir. Böylece %0,02 doğrulukla ampermetre akımı gerekli dirençteki akıma eşit kabul edilebilir.
Ampermetre okumasının 1, 1' noktalarına bağlı voltmetrenin okumalarını bölerek şunu elde ederiz: U'v / Ia = r'x = rNS + 2рNS + 2рk, burada r'x gerekli direncin bulunan değeridir ; rp, bağlantı telinin direncidir; gk - temas direnci.
rNS =rk = 0,01 ohm dikkate alındığında, r'x = 0,14 ohm ölçüm sonucunu elde ederiz, bu nedenle bağlantı tellerinin dirençleri ve %40'a eşit temas dirençleri nedeniyle ölçüm hatası — ((0,14 — 0,1) / 0,1) )) x %100.
Gerekli direncin azalmasıyla yukarıdaki nedenlerden dolayı ölçüm hatasının arttığına dikkat edilmelidir.
Akım kelepçelerine bir voltmetre bağlayarak - şekil 2'deki 2 - 2 noktaları.1, yani, akım devresinin tellerinin bağlı olduğu direnç rx terminallerine, bağlantı kablolarındaki voltaj düşüşü miktarından U «v daha az U'v voltmetresinin okunmasını ve dolayısıyla istenen direncin bulunan değeri rx «= U»v / Ia = rx + 2 rk sadece kontak dirençlerinden dolayı bir hata içerecektir.
Şekil l'de gösterildiği gibi bir voltmetre bağlayarak. 2, mevcut olanlar arasında bulunan potansiyel terminallere, voltmetre U»'v'nin okumalarını, temas dirençleri boyunca voltaj düşüşünün boyutundan U «v'den daha küçüktür ve bu nedenle gerekli direncin bulunan değerini alırız. r » 'x = U»v / Ia = rx
Pirinç. 2. Küçük dirençleri ampermetre ve voltmetre ile ölçmek için doğru bağlantı şeması
Böylece bulunan değer, gerekli direncin gerçek değerine eşit olacaktır, çünkü voltmetre, potansiyel terminalleri arasındaki gerekli direnç rx boyunca voltajın gerçek değerini ölçecektir.
Akım ve potansiyel olmak üzere iki çift kelepçenin kullanılması, bağlantı tellerinin direncinin ve geçici dirençlerin küçük dirençlerin ölçümünün sonucu üzerindeki etkisini ortadan kaldırmak için ana tekniktir.
Yüksek dirençleri ölçmenin özellikleri
Kötü akım iletkenleri ve yalıtkanlar yüksek dirence sahiptir. Tellerin direncini ölçerken düşük elektrik iletkenliği ile, yalıtım malzemeleri ve bunlardan yapılan ürünler, dayanıklılık derecelerini etkileyebilecek faktörleri dikkate almalıdır.
Bu faktörler esas olarak sıcaklığı içerir, örneğin elektrik kartonunun iletkenliği 20°C sıcaklıkta 1,64 x 10-13 1/ohm ve 40°C sıcaklıkta 21,3 x 10-13 1/ohm'dur. Böylece, 20 °C'lik bir sıcaklık değişimi, dirençte (iletkenlikte) 13 kat değişime neden oldu!
Rakamlar, sıcaklığın ölçüm sonuçları üzerindeki etkisini hafife almanın ne kadar tehlikeli olduğunu açıkça göstermektedir. Aynı şekilde, direncin büyüklüğünü etkileyen çok önemli bir faktör, hem test malzemesinin hem de havanın nem içeriğidir.
Ayrıca testin yapıldığı akımın türü, test edilen gerilimin büyüklüğü, gerilimin süresi vb. direnç değerini etkileyebilir.
İzolasyon malzemelerinin ve bunlardan yapılan ürünlerin direncini ölçerken, akımın iki yoldan geçme olasılığı da dikkate alınmalıdır:
1) test edilen malzemenin hacmine göre,
2) test edilen malzemenin yüzeyinde.
Bir malzemenin bir elektrik akımını şu ya da bu şekilde iletme yeteneği, akımın bu şakada karşılaştığı direnç miktarı ile karakterize edilir.
Buna göre iki kavram vardır: Malzemenin 1 cm3'üne atfedilen hacim özdirenci ve malzeme yüzeyinin 1 cm2'sine atfedilen yüzey özdirenci.
Açıklama için bir örnek alalım.
Bir kablonun yalıtım direncini bir galvanometre kullanarak ölçerken, galvanometrenin ölçebilmesi nedeniyle büyük hatalar meydana gelebilir (Şekil 3):
a) akım Ivkablonun çekirdeğinden metal kılıfına yalıtım hacmi boyunca geçen (kablo yalıtımının hacim direncinden kaynaklanan akım Iv, kablonun yalıtım direncini karakterize eder),
b) yalıtım katmanının yüzeyi boyunca kablonun çekirdeğinden kılıfına geçen akım (Çünkü yüzey direnci yalnızca yalıtım malzemesinin özelliklerine değil, aynı zamanda yüzeyinin durumuna da bağlıdır).
Pirinç. 3. Kablodaki yüzey ve hacim akımı
Yalıtım direncini ölçerken iletken yüzeylerin etkisini ortadan kaldırmak için, yalıtım katmanına Şekil 1'de gösterildiği gibi bağlanan bir tel bobini (güvenlik halkası) uygulanır. 4.
Pirinç. 4. Kablonun hacim akımını ölçmek için şema
Ardından galvanometreye ek olarak akım Is geçecek ve ölçüm sonuçlarına hata getirmeyecektir.
İncirde. Şekil 5, bir yalıtım malzemesinin yığın özdirencinin saptanması için şematik bir diyagramdır. — plakalar A. Burada BB — U voltajının uygulandığı elektrotlar, G — plaka A'nın hacim direnci nedeniyle akımı ölçen galvanometre, V — koruyucu halka.
Pirinç. 5. Katı bir dielektrik maddenin hacim direncinin ölçülmesi
İncirde. Şekil 6, bir yalıtım malzemesinin (levha A) yüzey direncini belirlemek için şematik bir diyagramdır.
Pirinç. 6. Katı bir dielektrik maddenin yüzey direncinin ölçülmesi
Yüksek dirençleri ölçerken, ölçüm tesisatının kendisinin yalıtımına da ciddi dikkat gösterilmelidir, aksi takdirde tesisatın kendisinin yalıtım direnci nedeniyle galvanometreden bir akım akacak ve bu da ölçümde karşılık gelen bir hataya yol açacaktır.
Ölçümden önce ekranlama kullanılması veya ölçüm sisteminde bir yalıtım kontrolü yapılması önerilir.