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¿Cómo están dispuestos y funcionan los dispositivos para medir la resistencia?
Por su naturaleza física, todas las sustancias reaccionan de manera diferente al flujo de corriente eléctrica a través de ellas. Algunos cuerpos lo pasan bien y se les conoce como conductores, mientras que otros son muy malos. Estos son dieléctricos.
Las propiedades de las sustancias para contrarrestar el flujo de corriente se estiman mediante expresión numérica: el valor de la resistencia eléctrica. El principio de su definición fue propuesto por Georg Om. La unidad de medida de esta característica lleva su nombre.
La relación entre la resistencia eléctrica de una sustancia, el voltaje que se le aplica y la corriente eléctrica que fluye se llama ley de Ohm.
Principios de medición de resistencia eléctrica.
En función de la dependencia de las tres características más importantes de la electricidad que se muestran en la imagen, se determina el valor de resistencia. Para hacer esto, debes tener:
1. fuente de energía, por ejemplo batería o batería;
2. Instrumentos de medida de corriente y tensión.
La fuente de voltaje está conectada a través de un amperímetro a la sección medida, cuya resistencia debe determinarse, y la caída de voltaje a través del consumidor se mide con un voltímetro.
Después de haber eliminado la cuenta regresiva de la corriente I con un amperímetro y el voltaje U con un voltímetro, el valor de resistencia R se calcula de acuerdo con la ley de Ohm. Este principio simple permite mediciones y cálculos manuales. Sin embargo, usarlo de esta forma es difícil. Por conveniencia, se crean ohmímetros.
El diseño del ohmímetro más simple.
Los fabricantes de dispositivos de medición producen dispositivos de medición de resistencia que funcionan de acuerdo con:
1. análogo;
2. o tecnología digital.
El primer tipo de dispositivos se llama puntero debido a la forma en que se muestra la información, moviendo la flecha con respecto a la posición inicial en el punto de referencia en la escala.
Los ohmiómetros de tipo interruptor, como instrumentos de medición de resistencia, aparecieron primero y continúan funcionando con éxito hasta la fecha. Están en el arsenal de herramientas de la mayoría de los electricistas.
En el diseño de estos dispositivos:
1. todos los componentes del diagrama anterior están integrados en la carcasa;
2. la fuente produce un voltaje estabilizado;
3. el amperímetro mide la corriente, pero su escala se calibra inmediatamente en unidades de resistencia, lo que elimina la necesidad de cálculos matemáticos constantes;
4. los cables con extremos están conectados a los terminales externos de los terminales de la caja, lo que garantiza la creación rápida de una conexión eléctrica con el elemento probado.
Los dispositivos de conmutación de esta clase de medición funcionan debido a su propio sistema magnetoeléctrico. Se coloca un devanado de alambre dentro del cabezal de medición, en el que se conecta un resorte conductor.
En este devanado de la fuente de energía, una corriente pasa a través de la resistencia medida Rx, limitada por la resistencia R a un nivel de miliamperios. Crea un campo magnético que comienza a interactuar con el campo de un imán permanente ubicado aquí, que se muestra en el diagrama mediante los polos N - S.
La flecha sensible se fija en el eje del resorte y, bajo la acción de la fuerza resultante generada por la influencia de estos dos campos magnéticos, se desvía en un ángulo proporcional a la fuerza de la corriente que fluye o al valor de la resistencia del conductor Rx.
La escala del dispositivo se realiza en las divisiones de resistencia - Ohm. Debido a esto, la posición de la flecha en él indica inmediatamente el valor deseado.
El principio de funcionamiento de un ohmímetro digital.
En su forma pura, los medidores de resistencia digital están disponibles para trabajos complejos con fines especiales. El consumidor masivo ya está disponible amplia gama de instrumentos combinadoscombinando en su diseño las tareas de un ohmímetro, voltímetro, amperímetro y otras funciones.
Para medir la resistencia, es necesario transferir los interruptores correspondientes al modo operativo requerido del dispositivo y conectar los extremos de medición al circuito bajo prueba.
Cuando los contactos estén abiertos, la pantalla mostrará "I", como se muestra en la foto. Corresponde a un valor mayor que el dispositivo puede determinar en un área de sensibilidad dada. De hecho, en esta posición, ya mide la resistencia de la sección de aire entre los contactos de las abrazaderas de los cables de conexión.
Cuando los extremos se montan en una resistencia o conductor, el ohmímetro digital mostrará el valor de su resistencia en números reales.
El principio de medir la resistencia eléctrica con un ohmímetro digital también se basa en la aplicación de la ley de Ohm. Pero, en su diseño, tecnologías más modernas relacionadas con el uso de:
1. sensores apropiados diseñados para medir corriente y voltaje, que transmiten información sobre tecnologías digitales;
2. dispositivos de microprocesador que procesan la información recibida de los sensores y los muestran en el tablero de forma visual.
Cada tipo de ohmímetro digital puede tener su propia configuración de usuario distintiva, que debe estudiarse antes del trabajo. De lo contrario, por ignorancia, puede cometer errores graves, porque aplicar voltaje a su entrada es bastante común. Se manifiesta por la quema de los elementos internos del circuito.
Los ohmiómetros convencionales prueban y miden los circuitos eléctricos formados por cables y resistencias que tienen resistencias eléctricas relativamente pequeñas de hasta varias decenas o miles de ohmios.
Puentes de medición DC
Los dispositivos de medición de resistencia eléctrica en forma de ohmímetros están diseñados como dispositivos portátiles y móviles. Es conveniente usarlos para evaluar circuitos típicos estándar o la continuidad de circuitos individuales.
En condiciones de laboratorio, donde la alta precisión y la observancia de alta calidad de las características metrológicas a menudo se necesitan al realizar mediciones, otros dispositivos funcionan: puentes de medición de CC.
Circuitos electricos para puentes DC
El principio de funcionamiento de tales dispositivos se basa en comparar las resistencias de dos hombros y crear un equilibrio entre ellos. El modo balanceado es controlado por un milímetro de control o microamperímetro para detener el flujo de corriente en la diagonal del puente.
Cuando la flecha del dispositivo se establece en cero, puede calcular la resistencia deseada Rx a partir de los valores de los estándares R1, R2 y R3.
El circuito de puente de medición puede tener la capacidad de controlar suavemente la resistencia de los estándares en los hombros o realizarse en pasos.
Apariencia de puentes de medida
Estructuralmente, tales dispositivos se fabrican en un solo edificio de fábrica con la capacidad de ensamblar convenientemente el circuito para verificación eléctrica. Los controles de conmutación de referencia permiten mediciones rápidas de resistencia.
Los ohmiómetros y los puentes están diseñados para medir la resistencia de los conductores de corriente eléctrica que tienen una resistencia resistiva de cierto valor.
Medidores de resistencia de bucle de tierra
La necesidad de un monitoreo periódico de la condición técnica. construcción de bucles de tierra causado por las condiciones de su presencia en el suelo, lo que provoca procesos de corrosión de los metales. Degradan los contactos eléctricos de los electrodos con el suelo, la conductividad y las propiedades protectoras de la escorrentía de las descargas de emergencia.
El principio de funcionamiento de dispositivos de este tipo también se basa en la ley de Ohm. La sonda del circuito de tierra está estacionaria en el suelo (punto C), por lo que su potencial es igual a cero.
A distancias iguales de aproximadamente 20 metros, el mismo tipo de sistema de electrodos de tierra (principal y auxiliar) se introduce en la tierra de modo que una sonda estacionaria se ubica entre ellos.Se pasa una corriente de una fuente de voltaje estabilizada a través de ambos electrodos y su valor se mide con un amperímetro.
En el área de los electrodos entre los potenciales de los puntos A y C, se mide una caída de voltaje con un voltímetro, causada por el flujo de corriente I.A continuación, la resistencia del circuito se calcula dividiendo U por I teniendo en cuenta la corrección de las pérdidas de corriente en el electrodo de tierra principal.
Si en lugar de un amperímetro y un voltímetro, se utiliza un logómetro con bobinas de corriente y voltaje, entonces su flecha sensible indicará inmediatamente el resultado final en ohmios, lo que ahorrará al usuario los cálculos de rutina.
De acuerdo con este principio, funcionan muchas marcas de dispositivos de puntero, entre los cuales los antiguos modelos MC-0.8, M-416 y F-4103 son populares.
Se complementan con éxito con una variedad de medidores de resistencia modernos, creados para tales fines con un gran arsenal de funciones adicionales.
Instrumentos de medición de resistividad del suelo
Usando la clase de dispositivos recién examinados, también se mide la resistividad del suelo y varios medios granulares. Para esto, se incluyen de una manera diferente.
Los electrodos de los interruptores de tierra principales y auxiliares están espaciados a una distancia mayor de 10 metros. Teniendo en cuenta que la precisión de la medición puede verse influenciada por objetos conductores cercanos, por ejemplo, tuberías de metal, torres de acero, accesorios, está permitido acercarse a ellos no menos de 20 metros.
Las reglas de medición restantes siguen siendo las mismas.
El principio de medir la resistividad del concreto y otros medios sólidos funciona de la misma manera. Se utilizan electrodos especiales para ellos y la tecnología de medición cambia ligeramente.
¿Cómo se organizan los megaohmímetros?
Los ohmiómetros convencionales funcionan con la energía de una batería o batería, una pequeña fuente de voltaje. Su energía es suficiente para crear una corriente eléctrica débil que pasa de manera confiable a través de los metales, pero no es suficiente para crear corrientes en dieléctricos.
Por esta razón, un ohmímetro ordinario no puede detectar la mayoría de los defectos que ocurren en la capa de aislamiento. Para estos fines, se ha creado especialmente otro tipo de instrumentos de medición de resistencia, que comúnmente se llaman Megaohmímetro en el lenguaje técnico. El nombre significa:
-
mega - millones, prefijo;
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Ohm: unidad de medida;
-
metro - una abreviatura común de la palabra medida.
Apariencia
Los dispositivos de este tipo también son punteros y digitales. Como ejemplo, se puede demostrar un megaohmímetro de la marca M4100 / 5.
Su escala consta de dos subrangos:
1. MΩ - megaoms;
2. KΩ - kiloomas.
Circuito electrico
Comparándolo con el diagrama de circuito de un ohmímetro convencional, es fácil ver que funciona de acuerdo con los mismos principios basados en la aplicación de la ley de Ohm.
Un generador de corriente continua actúa como una fuente de voltaje, cuyo mango debe girarse uniformemente a una velocidad determinada de aproximadamente 120 revoluciones por minuto. El nivel de voltaje de alto voltaje emitido al circuito depende de esto. Este valor debería romper la capa de defectos con aislamiento reducido y crear una corriente a través de él, que se mostrará al mezclar las flechas en la escala.
El interruptor del modo de medición MΩ - KΩ cambia la posición de los grupos de resistencias del circuito, asegurando el funcionamiento del dispositivo en una de las subranjas de trabajo.
La diferencia entre el diseño de un megaohmímetro y un ohmímetro simple es que este dispositivo no usa dos terminales de salida conectados al área medida, sino tres: Z (tierra), L (línea) y E (pantalla).
Los terminales de tierra y línea se utilizan para medir la resistencia de aislamiento de las partes vivas en relación con la tierra o entre diferentes fases. El terminal de pantalla está diseñado para eliminar el efecto de las corrientes de fuga generadas a través del aislamiento en la precisión del dispositivo.
Para una gran cantidad de megaohmímetros de otros modelos, los terminales indican un poco diferente: "rx", "-", "E".Pero la esencia del funcionamiento del dispositivo no cambia a partir de esto, y el terminal de pantalla se usa para los mismos fines.
Vea más sobre esto aquí: Cómo usar un megaohmímetro
Megaohmímetros digitales
Los instrumentos modernos para medir la resistencia de aislamiento de los equipos funcionan con los mismos principios que sus interruptores analógicos. Pero difieren en un número significativamente mayor de funciones, conveniencia en las mediciones, dimensiones.
Al elegir dispositivos digitales para un funcionamiento continuo, se debe tener en cuenta su peculiaridad: funcionamiento desde una fuente de alimentación autónoma. En climas fríos, las baterías pierden rápidamente su capacidad de trabajo y requieren reemplazo. Por esta razón, el trabajo de los modelos de flecha con un generador manual sigue siendo muy solicitado.
Reglas de seguridad cuando se trabaja con megaohmímetros
El voltaje mínimo generado por el dispositivo en los terminales de salida es de 100 voltios. Se utiliza para verificar el aislamiento de componentes electrónicos y equipos sensibles.
Dependiendo de la complejidad y el diseño del equipo eléctrico, los megaohmímetros usan otros voltajes de hasta 2.5 kV inclusive. Los dispositivos más potentes pueden evaluar el aislamiento de equipos de alta tensión de líneas eléctricas.
Todos estos trabajos requieren el estricto cumplimiento de las normas de seguridad, y solo pueden ser realizados por especialistas capacitados que tengan permiso para trabajar bajo voltaje.
Los riesgos típicos creados por megaohmímetros durante la operación son:
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alto voltaje peligroso en los terminales de salida, cables de prueba, equipos eléctricos conectados;
-
la necesidad de prevenir la acción del potencial inducido;
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creando una carga residual en el circuito después de realizar la medición.
Al medir la resistencia de una capa de aislamiento, se aplica un alto voltaje entre la parte activa y el circuito de tierra o el equipo de una fase diferente. En cables largos, líneas eléctricas, carga una capacitancia formada entre diferentes potenciales. Cualquier trabajador inepto con su cuerpo puede crear un camino para la descarga de esta capacidad y recibir lesiones eléctricas.
Para excluir tales situaciones desafortunadas, antes de medir con un megaohmímetro, verifican la ausencia de potencial peligroso en el circuito y lo eliminan después de trabajar con el dispositivo de acuerdo con una técnica especial.
Los ohmiómetros, megaohmímetros y los medidores mencionados anteriormente funcionan con corriente continua, solo determinan la resistencia.
Instrumentos de medición de resistencia en circuitos de corriente alterna.
La presencia de una gran cantidad de consumidores inductivos y capacitivos diferentes, tanto en las redes eléctricas domésticas domésticas como en la producción, incluidas las empresas de energía, crea pérdidas de energía adicionales debido al componente reactivo de la resistencia eléctrica total. Por lo tanto, surge la necesidad de una contabilidad completa y el desempeño de mediciones específicas.
Medidores de resistencia de bucle de fase cero
Cuando se produce un mal funcionamiento en el cableado eléctrico, lo que conduce a un acortamiento del potencial de fase a cero, se forma un circuito a lo largo del cual fluye la corriente de cortocircuito. Su valor se ve afectado por la resistencia de la sección de cableado desde la ubicación de la falla hasta la fuente de voltaje. Determina la magnitud de la corriente de emergencia, que los interruptores automáticos deben desconectar.
Por lo tanto resistencia de bucle fase cero es necesario realizarlo en el punto más remoto y, teniendo en cuenta esto, seleccionar los valores de los interruptores automáticos.
Para realizar tales mediciones, se han desarrollado varias técnicas basadas en:
-
caída de tensión con: circuito desconectado y resistencia de carga;
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cortocircuito con corrientes reducidas de una fuente externa.
La medición de la resistencia de carga integrada en el dispositivo es precisa y conveniente. Para hacer esto, los extremos del dispositivo se insertan en la salida más alejada de las protecciones.
Vale la pena tomar medidas en todos los puntos de venta.Los medidores modernos que trabajan en este método muestran inmediatamente la resistencia del bucle de fase cero en su marcador.
Todos los dispositivos considerados representan solo una parte de los dispositivos para medir la resistencia. Las empresas de ingeniería energética operan complejos de medición completos, lo que permite analizar constantemente los valores cambiantes de los parámetros eléctricos en equipos complejos de alta tensión y tomar medidas urgentes para eliminar los fallos de funcionamiento.
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