Características de medir resistencias pequeñas y grandes.

La resistencia es uno de los parámetros más importantes. circuito eléctricodeterminar el funcionamiento de cualquier circuito o instalación.

Obtener ciertos valores de resistencia en la producción de máquinas, aparatos y dispositivos eléctricos durante la instalación y operación de instalaciones eléctricas es un requisito previo para garantizar su funcionamiento normal.

Algunas resistencias conservan su valor prácticamente inalterado, mientras que otras, por el contrario, son muy susceptibles de sufrir cambios en el tiempo, por temperatura, humedad, esfuerzos mecánicos, etc. Por tanto, tanto en la fabricación de máquinas, aparatos, dispositivos eléctricos y En Durante la instalación, las instalaciones eléctricas deben medir inevitablemente la resistencia.

Las condiciones y requisitos para realizar mediciones de resistencia son muy diversas. En algunos casos se requiere una alta precisión, en otros, por el contrario, basta con encontrar un valor aproximado de la resistencia.

Dependiendo del valor resistencias electricas se dividen en tres grupos:

• 1 ohm y menos - baja resistencia,

• de 1 ohm a 0,1 Mohm — resistencias medias,

• de 0,1 Mohm y más — altas resistencias.

Al medir baja resistencia, es necesario tomar medidas para eliminar la influencia en el resultado de la medición de la resistencia de los cables de conexión, contactos y termo-EMF.

Al medir resistencias promedio, puede ignorar las resistencias de los cables y contactos de conexión, puede ignorar la influencia de la resistencia de aislamiento.

Al medir resistencias altas, es necesario tener en cuenta la presencia de resistencia de volumen y superficie, la influencia de la temperatura, la humedad y otros factores.

Características de medición de baja resistencia

El grupo de pequeñas resistencias incluye: bobinados de armadura de máquinas eléctricas, resistencias de amperímetros, shunts, resistencias de bobinados de transformadores de corriente, resistencia de conductores cortos del bus, etc.

Al medir resistencias bajas, siempre debe tener en cuenta la posibilidad de que la resistencia de los cables de conexión y las resistencias transitorias puedan afectar el resultado de la medición.

Las resistencias de los cables de prueba son 1 x 104 — 1 x 102 ohm, la resistencia de unión — 1 x 105 — 1 x 102 ohm

En resistencias transitorias o resistencias de contacto comprender las resistencias que encuentra una corriente eléctrica al pasar de un cable a otro.

Las resistencias transitorias dependen del tamaño de la superficie de contacto, de su naturaleza y condición (lisa o áspera, limpia o sucia), así como de la densidad de contacto, la fuerza de presión, etc.Comprendamos, usando un ejemplo, la influencia de las resistencias de transición y las resistencias de los cables de conexión en el resultado de la medición.

En la Fig. 1 es un diagrama para medir la resistencia utilizando instrumentos de ejemplo de amperímetro y voltímetro.

Arroz. 1. Diagrama de cableado incorrecto para medir baja resistencia con amperímetro y voltímetro.

Diga la resistencia requerida rx — 0.1 ohm y la resistencia del voltímetro rv = 500 ohms. Como están conectados en paralelo, entonces rNS/ rv= Iv / Ix = 0, 1/500 = 0,0002, es decir, la corriente en el voltímetro es el 0,02% de la corriente en la resistencia deseada. Así, con una precisión del 0,02 %, la corriente del amperímetro se puede considerar igual a la corriente en la resistencia requerida.

Dividiendo las lecturas del voltímetro conectado a los puntos 1, 1′ de la lectura del amperímetro obtenemos: U'v / Ia = r'x = rNS + 2рNS + 2рk, donde r'x es el valor encontrado de la resistencia requerida ; rpr es la resistencia del cable de conexión; gk — resistencia de contacto.

Considerando rNS =rk = 0,01 ohm, obtenemos el resultado de la medición r'x = 0,14 ohm, de donde el error de medición debido a las resistencias de los cables de conexión y las resistencias de contacto es igual al 40% — ((0,14 — 0,1) / 0,1 )) x 100%.

Es necesario prestar atención al hecho de que con una disminución en la resistencia requerida, aumenta el error de medición debido a las razones anteriores.

Conectando un voltímetro a las pinzas amperimétricas — puntos 2 — 2 de la fig.1, es decir, a aquellos terminales de resistencia rx a los que están conectados los cables del circuito de corriente, obtenemos la lectura del voltímetro U «v menos que U'v de la cantidad de caída de voltaje en los cables de conexión y por lo tanto el valor encontrado de la resistencia deseada rx «= U»v / Ia = rx + 2 rk contendrá un error debido únicamente a las resistencias de contacto.

Conectando un voltímetro como se muestra en la fig. 2, a los terminales potenciales ubicados entre los actuales, obtenemos las lecturas del voltímetro U»'v es menor que U «v del tamaño de la caída de voltaje a través de las resistencias de contacto y, por lo tanto, el valor encontrado de la resistencia requerida r » 'x = U»v / Ia = rx

Arroz. 2. El diagrama de conexión correcto para medir pequeñas resistencias con un amperímetro y un voltímetro.

Así, el valor encontrado será igual al valor real de la resistencia requerida, ya que el voltímetro medirá el valor real del voltaje a través de la resistencia requerida rx entre sus terminales potenciales.

El uso de dos pares de pinzas, corriente y potencial, es la principal técnica para eliminar la influencia de la resistencia de los cables de conexión y las resistencias transitorias en el resultado de la medición de pequeñas resistencias.

Características de la medida de altas resistencias

Los malos conductores y aisladores de corriente tienen alta resistencia. Al medir la resistencia de los cables. con baja conductividad eléctrica, los materiales aislantes y los productos fabricados con ellos deben tener en cuenta los factores que pueden afectar al grado de su resistencia.

Estos factores incluyen principalmente la temperatura, por ejemplo la conductividad del cartón eléctrico a una temperatura de 20 °C es de 1,64 x 10-13 1/ohm y a una temperatura de 40 °C de 21,3 x 10-13 1/ohm. Por lo tanto, ¡un cambio de temperatura de 20 °C provocó un cambio de 13 veces en la resistencia (conductividad)!

Las cifras muestran claramente lo peligroso que es subestimar la influencia de la temperatura en los resultados de la medición. Asimismo, un factor muy importante que afecta la magnitud de la resistencia es el contenido de humedad tanto del material de prueba como del aire.

Además, el tipo de corriente con la que se realiza la prueba, la magnitud del voltaje que se prueba, la duración del voltaje, etc., pueden afectar el valor de la resistencia.

Al medir la resistencia de los materiales aislantes y los productos fabricados con ellos, también se debe tener en cuenta la posibilidad de que la corriente pase por dos caminos:

1) por el volumen del material ensayado,

2) en la superficie del material ensayado.

La capacidad de un material para conducir una corriente eléctrica de una forma u otra se caracteriza por la cantidad de resistencia que encuentra la corriente en esta broma.

En consecuencia, existen dos conceptos: resistividad volumétrica atribuida a 1 cm3 del material y resistividad superficial atribuida a 1 cm2 de la superficie del material.

Tomemos un ejemplo para ilustrar.

Al medir la resistencia de aislamiento de un cable con un galvanómetro, pueden ocurrir grandes errores debido a que el galvanómetro puede medir (Fig. 3):

a) la corriente Iv que pasa desde el núcleo del cable hasta su cubierta metálica a través del volumen del aislamiento (la corriente Iv debida a la resistencia de volumen del aislamiento del cable caracteriza la resistencia de aislamiento del cable),

b) corriente E que pasa desde el núcleo del cable hasta su cubierta a lo largo de la superficie de la capa aislante (Porque la resistencia superficial depende no solo de las propiedades del material aislante, sino también del estado de su superficie).

Arroz. 3. Corriente superficial y volumétrica en el cable

Para eliminar la influencia de las superficies conductoras al medir la resistencia de aislamiento, se aplica una bobina de alambre (anillo de seguridad) a la capa de aislamiento, que se conecta como se muestra en la Fig. 4.

Arroz. 4. Esquema para medir la corriente de volumen del cable.

Entonces, la corriente Is pasará además del galvanómetro y no introducirá errores en los resultados de la medición.

En la Fig. 5 es un diagrama esquemático para determinar la resistividad global de un material aislante. — placas A. Aquí BB — electrodos a los que se aplica tensión U, G — galvanómetro que mide la corriente debido a la resistencia volumétrica de la placa A, V — anillo protector.

Arroz. 5. Medida de la resistencia volumétrica de un dieléctrico sólido

En la Fig. 6 es un diagrama esquemático para determinar la resistencia superficial de un material aislante (placa A).

Arroz. 6. Medida de la resistencia superficial de un dieléctrico sólido

Al medir resistencias altas, también se debe prestar mucha atención al aislamiento de la instalación de medición en sí, porque de lo contrario fluirá una corriente a través del galvanómetro debido a la resistencia de aislamiento de la instalación en sí, lo que conducirá a un error correspondiente en la medición.

Se recomienda usar blindaje o realizar una verificación de aislamiento del sistema de medición antes de medir.