Измерение сопротивления лампочки

Оглавление:

Как правильно пользоваться мультиметром – производим измерения часть 2

Доброго времени суток читатели сайта electricvdome.ru. В первой части статьи «Как пользоваться мультиметром» мы рассматривали их разновидности, обозначения и основные функции. Сегодня поговорим о практике – измерения мультиметром.

Измерение сопротивления

Как правило, диапазон измерения сопротивления мультиметра разбит на пять диапазонов:

Большинство мультиметров имеют еще один диапазон, обозначенный значком диода или зуммера – он предназначен для проверки контакта. Когда контакт замкнут, загорается светодиод и звучит сигнал. В некоторых видах мультиметров эту функцию выполняет диапазон 200 Ом.

В быту измерение сопротивления, как правило, используется для проверки обрывов в электрической цепи, а также исправности некоторых бытовых приборов, например, электрических лампочек, утюга, обмотки электродвигателя и т.д.

Измеряя сопротивление, можно проверить исправность предохранителя, работоспособность выключателя и других коммутирующих устройств.

Если в левой части дисплея появляется единица, то это значит, что сопротивление измеряемой цепи выше включенного диапазона, необходимо переключиться на следующий. Единица во всех диапазонах измерения сопротивления говорит о наличии обрыва в цепи.

Измерение переменного напряжения

Для измерения переменного напряжения переключатель мультиметра необходимо установить в сектор, обозначенный как ACV или V

. Обычно сектор имеет два положения 200V и 750V.

Измерение напряжения мультиметром необходимо начинать, установив переключатель в положение с самым большим значением. Если показания прибора меньше, чем верхняя граница предыдущего диапазона, то можно переключаться на более низкий диапазон (например, если в положении 750В прибор показывает 50 В, то можно поставить диапазон 200В), чтобы показания были более точными.

Нельзя прикасаться рукой к оголенной части щупа, а также работать очень аккуратно, чтобы не вызвать короткого замыкания. Перед работами важно убедиться в исправности прибора, проводов и щупов.

При измерении переменного напряжения полярность соблюдать не обязательно.

Измерение постоянного напряжения

Для измерения постоянного напряжения переключатель тестера необходимо установить в сектор, обозначенный как DCV или буквой V , подчеркнутой пунктирной линией. Как и в случае с переменным напряжением, измерения необходимо начинать, поставив переключатель в максимальное положение и постепенно уменьшать его.

В противном случае мультиметр может выйти из строя.

Измерение мультиметром постоянного тока

Сила тока измеряется при наладке различных электронных узлов, схем и устройств. В быту тестер для измерения силы тока может применяться, например, для контроля зарядного тока аккумулятора, когда на зарядном устройстве нет соответствующего прибора или он вышел из строя.

Шкала постоянного тока обычно имеет четыре предела:

  • — 200 µА (микроамперы);
  • — 2000 µА;
  • — 20 mА (миллиамперы);
  • — 200 mА.

Если измерения производятся в перечисленных пределах, то щупы подключаются к тем же гнездам, что и при измерении других величин: черный провод – к гнезду, обозначенному значком заземления или надписью COM, красный — к гнезду VΩmA.

Если же диапазон измеряемых токов лежит выше, чем 200 мА, то необходимо щуп из гнезда VΩmA переключить в гнездо 10А, в противном случае прибор выйдет из строя. Черный провод при этом остается в гнезде со значком заземления.

Также как и при измерении напряжения мультиметром, измерять силу тока необходимо начинать с максимального предела, чтобы предотвратить выход из строя мультиметра.

Переключать прибор на более низкий предел нужно только после того, как убедились, что показания прибора ниже установленного предела. Если нет необходимости в более точных измерениях, то на нижний предел можно и не переключать.

Силу тока в розетке измерить невозможно – прибор мгновенно выйдет из строя! Поэтому, прежде чем подключать щупы к точкам измерения, обязательно нужно убедиться в том, что переключатель мультиметра установлен в нужном секторе и на необходимом пределе измерений.

Замена питающего элемента прибора

Как только вы заметите на дисплее значок батарейка, это значит что батарей от которой питается прибор «подсела» и пришла пора ее заменить. Для этого необходимо открутить отверткой два болтика, снять заднюю крышку и установить новый элемент питания – батарейку на 9 V.

Надеюсь в данной статье на все ваши вопросы «как правильно пользоваться мультиметром» был дан полноценный ответ, если нет — задавайте вопросы в комментариях.

Сопротивление нити лампы накаливания

Решил я как-то проверить закон Ома. Применительно к лампе накаливания. Измерил сопротивление лампочки Лисма 230 В 60 Вт, оно оказалось равным 59 Ом. Я было удивился, но потом вспомнил слово, которое всё объясняло – бареттер.

Дело в том, что сопротивление вольфрамовой нити лампы накаливания сильно зависит от температуры (следствие протекания тока). В моем случае, если это бы был не вольфрам, а обычный резистор, его рассеиваемая мощность при напряжении 230 Вольт была бы P = U 2 /R = 896. Почти 900 Ватт!

Кстати, именно поэтому производители датчиков с транзисторным выходом рекомендуют соблюдать осторожность при подключении датчиков.

Как же измерить рабочее сопротивление нити лампы накаливания? А никак. Его можно только определить косвенным путем, из закона знаменитого Ома. (Строго говоря, все омметры используют тот же закон – прикладывают напряжение и меряют ток). И мультиметром тут не обойдешься.

Используя косвенный метод и лампочку Лисма 24 В с мощностью 40 Вт, я составил вот такую табличку:

Зависимость сопротивления нити лампы накаливания от напряжения

Как видно из таблицы, зависимость сопротивления лампочки от напряжения нелинейная. Это может проиллюстрировать график, приведенный ниже. Рабочая точка на графике выделена.

Сопротивление нити лампы накаливания в зависимости от напряжения

Кстати, сопротивление подопытной лампочки, измеренное с помощью цифрового мультиметра – около 1 Ома. Предел измерения – 200 Ом, при этом выходное напряжение вольтметра – 0,5 В. Эти данные также укладываются в полученные ранее.

Зависимость мощности от напряжения:

Зависимость мощности от напряжения

Для ламп на напряжение 230 В на основании экспериментальных данных была составлена вот такая табличка:

Из этой таблицы видно, что сопротивление нити лампы накаливания в холодном и горячем состоянии отличается в 12-13 раз. А это значит, что во столько же раз увеличивается потребляемая мощность в первоначальный момент.

Стоит отметить, что сопротивление в холодном состоянии измерялось мультиметром на пределе 200 Ом при выходном напряжении мультиметра 0,5 В. При измерении сопротивления на пределе 2000 Ом (выходное напряжение 2 В) показания сопротивления увеличиваются более чем в полтора раза, что опять же укладывается в идею статьи.

“Горячее” сопротивление измерялось косвенным методом.

UPD: Сопротивление нити накаливания люминесцентных ламп

Дополнение к статье, чтобы получился ещё более полный материал.

Лампы с цоколем Т8, сопротивление спирали в зависимости от мощности :

Сопротивление измерялось цифровым омметром на пределе 200 Ом.

Формула мощности и напряжения

Обновление статьи от января 2018. У меня на блоге появилась статья автора Станислава Матросова, который развил тему сопротивления спирали лампочки с теоретической стороны. Он вывел формулу, согласно которой:

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Для любой лампы накаливания существует параметр, стабильный в широком диапазоне электрических режимов. Этим параметром является отношение куба напряжения к квадрату мощности:

Я решил на основе данных, полученных в статье, посчитать эту величину в Экселе. Вот что у меня получилось:

Действительно, константа, которая с некоторой погрешностью во всём диапазоне равна 8,2±0,2. Её размерность – “Вольт в кубе на Ватт в квадрате”.

Константа для расчета лампы накаливания = 8,2

Низкое значение константы в начале диапазона объяснено автором в приведенной по ссылке статье.

Теперь, зная значение этой константы (8,2), можем записать формулу зависимости мощности от напряжения лампочки накаливания 40Вт 24В:

Зависимость мощности лампочки накаливания от напряжения

Формула для сопротивления

Но вернёмся к теме статьи. Проверим вывод Станислава Матросова о том, что сопротивление лампочки пропорционально корню из напряжения. Из предыдущих выводов можно вывести формулу для конкретной лампочки 40Вт 24В:

Зависимость сопротивления от напряжения, формула для лампы накаливания

Теперь проверим, как эта формула соотносится с полученными мною экспериментальным данным (см. таблицу в начале статьи). Составим такую таблицу:

Таблица требует пояснений. Чтобы была соблюдена размерность, я нормировал экспериментально заданное напряжение (столбец 2) и рассчитанное сопротивление (столбец 4).

Колонка 5 – это корень из нормированного напряжения, и видно, что значения этой колонки отлично совпадают с колонкой 4!

Но давайте вернемся в реальному сопротивлению, и рассчитаем его по приведенной выше формуле (Зависимость сопротивления от напряжения). Это – 6-я колонка. Хорошо видно, что расчет по формуле практически идеально совпадает с расчетом из экспериментальных данных!

Зависимость сопротивления от напряжения. Квадратичная зависимость.

Кто хочет проверить мои расчеты, прикладываю файл: • Файл с расчетами и графиками / Файл с расчетами и графиками к статье про лампу накаливания, xlsx, 19.51 kB, скачан:200 раз./

Всё, учебник физики можно переписывать! 😉

Рекомендую статьи по теме:

Статья понравилась?
Добавьте её в свою соц.сеть и дайте оценку!

48 комментариев
на “Сопротивление нити лампы накаливания”

(Строго говоря, все омметры используют тот же закон — прикладывают напряжение и меряют ток)
Открою вам секрет – они меряют тоже напряжение, только которое падает на шунте.

Сергей, спасибо за уточнение! Действительно, как нам написал на доске преподаватель Теории Цепей: “Амперметров НЕТ!”.
Ведь любой амперметр – это фактически вольтметр, которой измеряет напряжение на шунте, который включается в разрыв измеряемой цепи.

а любой вольтметр есть микроамперметр , ибо без течки тока нечем стрелку отклонять…

У вас неточные замеры вы считаете напряжение и сопртивление нити спирали а куда девали нагрев лампы при нагревании сопротивление падает а вы этого не учитываете поэтому расчеты неточные

А давайте обсудим жучка из меди на 250 ампер-400 в.?

Самое худшее когда момент включения лампочки приходится на пик синусоиды.

Точно. Возьмём максимальный критический случай. Нормальные пределы напряжения – 220+-10%, то есть максимум 242В. Пиковое значение напряжения – 242*1,41=341В .

Теперь рассмотрим лампочку на 100 Вт, у неё сопротивление холодной нити 40 Ом. Мощность P=UI=UU/R= 2910 Ватт!
То есть, лампа 100 Вт в момент включения может потреблять мгновенную мощность до 3 кВт, и это не авария, а штатный режим!

Тяжело иногда приходится лампочке!

Да это не мудрено что сопротивление растет мо мере нагревания электроны то движуться крез кристалческие решетки а при нагревании начинают быстрее двигаться и ударяться отталкиваясь друг от друга. Ну и по закону сохранения энергии кинктическая переходит в тепловую както так.
Интересная таблица я заметил что между 18 и 24 ток и мощость практически не меняесться а вот как бы узнать яркость лампы понятно что она изменяетсья не линейно то есть уменьшение мощности на 20% приведет к удельному изменению якрсти скажем на 40. Ну вот найти если оптимальный режим работы лампы скажем 70% яркости и подходящее напряжение тогда она будет гореть долго но тускло. Хотя перегорают лампы накаливания именно изза высокого тока в момент включения.

Смотрите так же:  Экранированные кабели и провода

Как говорил наш преподаватель, перегорают лампы не из-за высокого тока в момент включения, а из-за синусоиды, а именно из-за высокой амплитуды колебания тока. Если к примеру синусоиду срезать наполовину диодом, то лампа будет мерцать, но срок её службы будет увеличен многократно.

Согласен. В течение периода амплитуда напряжения на лампочке (мгновенное значение напряжения) изменяется от 0 до 220х1,41=310 В.
Вопрос, в какой момент это напряжение будет приложено к лампочке.

Вообще-то, как мне кажется, диод убирает одну половину периода гармоники. В итоге получается не совсем то, о чем вы пишите.

а вы когда нибудь разбирали вольтметр? попробуйте и увидите что он по сути своей есть амперметр. в вольтметре фазу и ноль соединяет неразрывный проводник в котором из-за свойства материала (сопротивление току) ограничивается ток до малого (а иначе явное КЗ)и участок этого проводника свит в спираль для создание поля, которое отклоняет стрелку прибора. так что “отсутствуют..” не амперметры а вольтметры.

Вольтметр суть микроамперметр последовательно с резистором высокого сопротивления.

А любой амперметр – это вольтметр, измеряющий напряжение на калиброванном шунте.
Подробнее – в статье про устройство счетчика .

А Вы когда-нибудь разбирали амперметры? Это прибор, который фактически измеряет напряжение на шунте, входящем в его состав.

И вольтметр, и амперметр созданы на основе микроамперметра. А это- рамка с катушкой (электромагнит) в поле постоянного магнита. Магниты, взаимодействуя, отклоняют рамку со стрелкой.

вообщето это моя работа… конструкции есть разные, наиболее простую я описал (вольтметр внутри это амперметр плюс катушка сопротивления и проводник более тонкий и все), и там нет шунтов и они не нужны. описанная вами конструкция тоже есть, но это уже видоизменение базовой.

А, тогда понятно… Я с такими как описывал дела не имел давно, ещё в студенческую пору)

А суть высказывания в том, что амперметр имеет сопротивление (хоть и малое), и вносит изменение в режим работы схемы, поэтому ток вычисляют косвенно, по закону Ома.

Не затруднит ли вас нанести еще и температуру нити (вольфрамовой)по точкам ваших графиков?(или из расчетов по готовым таблицам или при возможности доступа к подходящим термометрам).

Задумал использовать смн лампочку(возможны и еще варианты) в роли термометра сопротивления, точность в пределах нескольких градусов(в промышленности идет в основном платина, но там свои требования к точности и стабильности). Хотел прикинуть величину сопротивления в нужном мне диапазоне (примерно до 400 по Цельсию).

Смущают немного еще контакты в держателях нити(стабильность их и термоэлектрические эффекты) и устойчивость колбы к перепаду температуры(возможно резкое охлаждение при попадании воды). Кварцевые колбы только в слишком мощных лампах встречались. Привлекает относительная доступность лампочек.

Да я бы нанёс, но не знаю, как её измерить…

Лампочка в качестве датчика – не слишком ли громоздко? Есть термопары, не намного дороже лампочки. Недавно покупал для терморегулятора. Оказалось, термопары продаются в радиотоварах по 50 руб как ЗИП для мультиметров.

а если термистор поставить последовательно с лампой, только его рядом с ней чтобы он нагревался, у него сопротивление уменьшается от нагрева , например NTC 5D-15,NTC 10D-15,NTC 10D-9 и т.д. .

Для любой лампочки отношение куба напряжения к квадрату мощности – есть величина постоянная.
Методика использования формулы проста до примитивности.
Берем лампочку, читаем на колбе или на цоколе параметры, на которые она рассчитана – напряжение и мощность, рассчитываем константу, потом вставляем в формулу любое произвольное напряжение и вычисляем мощность, которая выделится на лампочке.
Зная мощность несложно вычислить ток.
Зная ток несложно вычислить сопротивление нити накаливания.

https://www.proza.ru/2016/09/19/1858
..
Я эту формулу вывел лет 20 назад и пользуюсь постоянно.
Никаких фокусов не наблюдалось.
Можно проверить данные таблиц. все совпадает “пуля в пулю”

Спасибо! За формулу и отличную статью!

Там есть еще одна статья.
Она несколько неудачно оформлена, потому что возможности того сайта не позволяют внедрить в тело статьи несколько рисунков. Только один рисунок.
Потому то я на одном рисунке сгрудил все формулы… Ну и тело статьи получилось очень туманное.
Там я описываю опыт который проводил соединив схему из трех лампочек “две параллельно и еще одна последовательно” и комбинировал различные сочетания… То 95 ватт последовательно, а 40 и 60 параллельно, то 40 последовательно а 60 и 95 параллельно…
По всякому перекоммутировал и измерял напряжения.
Короче, из той статьи можно срисовать полезные формулы, и прочитать финал статьи…

ну а если не лень, то и всю статью можно прочитать…
Изюмина в том, что лампы можно обсчитывать комбинируя самые различные номиналы с самыми различными типами…
можно соединять автомобильные с осветительными и с фонариком и с гирляндой…в произвольных сочетаниях…
Расчет даст очень приличное соответствие опыту…
формулы можно перерисовать…
https://www.proza.ru/2016/09/22/1863
..
А если хотите могу подготовить статью для вашего сайта…
более подробную и более понятную и развернутую…
На условиях абсолютного бескорыстия – пусть люди пользуются…
улыбнулся.

Станислав, да, конечно!
Буду благодарен и я, и читатели!
Присылайте статью, можно её доработать, количество фото и рисунков – не ограничено)
Пишите мне, см. стр. Контакты.

Александр, давайте так порешим.
Я беру срок до Нового Года…Наверняка я управлюсь и быстрее но…на всякий случай…
Меня единственно что волнует – в формате ВОРД(.doc) вас устроит? Там я скомпоную и рисунки и пояснения как мне это покажется наиболее доходчиво.
Ответьте мне вот на этот вопрос – про формат, чтоб не делать зряшнюю работу…
а когда у меня все будет готово, мы опять ТУТ свяжемся и договоримся как вам передать весь файл…

Можно текст (да, Ворд удобнее) и рисунки отдельно, ничего компоновать и форматировать не нужно. Единственно важно – разбить на разделы (главы) по смыслу и абзацы.
Я всё равно сначала вставляю при верстке текст, а потом файлы рисунков по одному.
Можно по тексту статьи писать “рис.1”, “рис.2”, … А файлы рисунков 1, 2, … выслать отдельно.

Станислав, а Вы не могли бы и мне скинуть этот файл на почту? Желательно .txt с картинками в zip-е? Если можно, конечно…)

Прочитал статьи на proza.ru и меня интересует как теоретически Вы пришли к U^3/P^2? Если можно, подробнее для меня?)

Станислав сейчас готовит расширенную версию статьи, которая будет опубликована на СамЭлектрик.ру.
Как раз там и будут рассмотрены подробно все расчеты, с картинками.

Хорошо я учту пожелания и приведу рассуждение, которое подвело меня к этой зависимости…
Коль скоро я выкладываю материал на бескорыстной основе то и любой сможет скачать отсюда все что его заинтересует.
Готовить материалы в разных форматах мне было бы ЛЕНЬ (признался честно)
Лучше я обстоятельно все распишу а к требуемому формату каждый приведет самостоятельно…
Любой человек думает “собственным образом” и если после опубликования статьи все-таки возникнут вопросы я с удовольствием на них отвечу…
Напоминаю (и не отказываюсь) – срок декабрь)))

Ну, хорошо, уважаемые Александр и Станислав, благодарю за ответы, и да будет так))) Сейчас подпишусь на новости сайта… 😉

Александр, я подготовил как обещал…
Получился вордовский файл размером 12 страниц…
Формулы я изобразил рисунками.
Сперва попытался их записывать средствами Ворд но потом отказался от этой затеи, ибо любое преобразование файла в (.тхт) деформировало бы текст то полного невосприятия…
я сделал текст и ТАМ ГДЕ ТРЕБУЕТСЯ внедрил РИСУНКИ с формулами…
Рисунков много (ибо формул много) и я в растерянности как их РАЗНОСИТЬ?!
Я упаковал вордовский файл в архив и сформировал еще один архив с шестью фотографиями.
Я там демонстрировал один интересный эксперимент…
Укажите еще раз АДРЕС ПОЧТЫ куда я мог бы “отгрузить” эти два файла…?
архиф фотографий и заархивированный вордовский файл

Отлично, спасибо!
Отправить можно по эл.почте, или через контактную форму, любым удобным способом, см. стр. Контакты .

все…отослал файлы… в колмментарии написал что буду “на страже”…если какие то неясности моментально отреагирую… просьба сразу сообщите распаковалось удачно или возникли проблемы?
если потребуется могу написать “монотонный рассказ” в форме обычного “трепа” на тему как я подкрался к этой идее “расщепления” Закона Ома “вдоль” формулы)))

Статья Станислава опубликована .
Я добавил на основе его формул дополнение к статье.
Вывод – мой практический эксперимент полностью совпадает с формулами Станислава!

Александр, приветствую…
Я ознакомился с вашим дополнением.
Результат совершенно замечательный.
Попробую сформулировать итоги.
Мне приятно, что моя статья явилась для вас нектороым стимулом, чтобы переосмыслить результат, полученный в далеком 2011 году.
\Улыбнулся\
Мгновенно взглянув на ваши таблички особенно на колонку 2 и колонку 4
Я окончательно уверовал в то, что не пропадет “наш скорбный труд и дум высокое стремленье”
\Смеюсь\

Если просто смотреть на колонки 2 и 4, то отчетливо видно, что в колонке 4 я наблюдаю квадратный корень из колонки 2
Вижу “цифирь” 0,25… , мысленно извлекаю квадратный корень и читаю в колонке 4 ОТВЕТ – получится 0,5…

Пронормировав данные к номинальному значению, вы фактически освободились от любой “коэффициентности” и получили ЧИСТУЮ зависимость типа:
У = корень (Х)
И это просто замечательно.
Это ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО подтверждает мои теоретические соображения, что зависимости тока и сопротивления подчиняется закону степени 1\2 из приложенного напряжения.

Когда я выводил свою главную зависимость (постоянство отношения куба напряжения к квадрату мощности) я первое время долго сомневался.
Сомнения были в стиле – ” а вдруг это просто так совпало для конкретной лампочки” и тому подобные сомнения…
Потом время укрепило мою уверенность, и вот ВЫ совершенно независимо от меня продемонстрировали ЭКСПЕРИМЕНТОМ, что “теория работает”…

Без экспериментального обоснования любая “теория мертва” (как сказал Поэт), а “древо жизни пышно зеленеет”)))
Вот и соединили теорию с жизнью…
Фактически вы своим экспериментом ПОДТВЕРДИЛИ мою теоретическую предпосылку, а теория (в свою очередь) ОБЪЯСНИЛА результаты вашего эксперимента.
Пазл сложился.
Я предлагаю вот что.
Нам надо объединить две статьи как бы “ВОЕДИНО” и подавать на конкурс в виде “сладкой парочки” (два в одном)
Почему так?
А потому что без вашего эксперимента, моя теория “висит в воздухе”.
Можно долго тыкать тестером и проверять всевозможные лампочки и никакое количество проверок НЕ ГАРАНТИРУЕТ, что так будет “всегда”.
А ваша ПРОНОРМИРОВАННАЯ экспериментальная зависимость она будет соблюдаться ДЛЯ ЛЮБОЙ лампочки.
Лично у меня в этом нет никаких сомнений…
Кому не лень, те могут взять ЛЮБУЮ лампочку (другую чем у вас в эксперименте) и я ГАРАНТИРУЮ, что добросовестно проделанный (повторенный) опыт даст те же самые значения в колонках 2 и 4 как и в вашей табличке.
Моя убежденность коренится в том что вы в колонках 2 и 4 получили график вовсе не лампочки (смеюсь), а график алгебраической зависимости :

ВОТ В ЧЕМ ДЕЛО.
———————
Обдумайте мое предложение, и если вас такой вариант устроит, то мы обсудим как удачнее скомпоновать нам обе статьи…
В любом раскладе я просто вынужден буду сделать ссылку на ваши результаты как на ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ моих соображений…
————-
Ну и … все-таки рекомендую убрать лозунги про “переписывание справочника по физике”)))
там и без наших лампочек много умных и полезных вещей написано)))
Физика наука обширная и клином на лампочках не сошлась)))
Хотя, справедливости ради, наши усилия вполне заслуживают маленькой сноски в справочнике)))
Формула простая и людям будет удобна…
Лично я пользуюсь ей даже в уме.
Я помню, что параметр S для стоваттной лампы на 220 вольт равен 32….
И если мне надо подсоединить ее к автомобильному аккумулятору, я мысленно извлекаю корень из 12…мысленно получаю примерно 3,3…мысленно умножаю на 32 и говорю, что сопротивление будет примерно 100 Ом… ну, а ток примерно 120 миллиАмпер)))
Быстро и удобно)))
===============
ЗЫ. И вот еще что .
Александр, я предлагаю вам пользоваться параметром «S – квадрат»
Так удобнее.
Иными словами, я, когда рассуждаю о постоянстве отношения куба напряжения к квадрату мощности я говорю что эту константу удобнее понимать как квадрат некоей величины …
«S – квадрат»

Смотрите так же:  Провода для наушников днс

Что такое измерение сопротивления изоляции и почему это важно

Как любое оборудование, техника, со временем из строя начинают выходить и электрические кабели различных видов. Одной из методик определение запаса прочности кабеля и выявления дефектов является измерение сопротивления изоляции. В этой статье рассказывается о том, что это, когда и как оно проводится.

Обследование электропроводки

В каждой организации, в ведении которой находится электроустановки, должен быть ответственный за электрохозяйство. В его обязанности входит составление планово-предупредительных работ по ремонту этого оборудования, а также проведения периодических испытаний и измерений, обследования электропроводки. Периодичность таких измерений, как правило, составляется на основе требований ПТЭЭП. Например, по поводу измерения сопротивления изоляции там сказано, что испытания стоит проводить 1 раз в 3 года.

Что такое измерение сопротивления изоляции

Это измерение специальным прибором (мегаомметром) сопротивления между двумя точками электроустановки, которое характеризует ток утечки между этими точками при подаче постоянного напряжения. Результатом измерения является значение, которое выражается в МОм (мегаОмы). Измерение проводится прибором – мегаомметром, принцип действия которого состоит в измерении тока утечки, возникающего под действием на электроустановку постоянного пульсирующего напряжения. Современные мегаомметры выдают различные уровни напряжения для испытания разного оборудования.

Допустимое сопротивление для различного оборудования

Основным руководящим документом является ПТЭЭП, в котором приводится периодичность испытаний, величина испытательного напряжения и норма значения сопротивления для каждого вида электрооборудования (ПТЭЭП приложение 3.1, таблица 37). Ниже приводится выдержка из документа.

Не стоит путать сопротивление электрических кабелей с сопротивлением коаксиального кабеля и волновым сопротивлением кабеля, т.к. это относится к радиотехнике и там действуют другие принципы подхода к допустимым значениям.

Вопрос электробезопасности

Измерение сопротивления изоляции проводится с целью обезопасить человека от поражения током и в целях пожарной безопасности. Отсюда минимальное значение сопротивления – 500 кОм. Оно взято из простого расчета:

U – фазное напряжение электроустановки;

RИЗ – сопротивление изоляции электрооборудования;

RЧ – сопротивление тела человека, для расчетов по электробезопасности принимается RЧ =1000 Ом.

Подставляя известные значения (U=220 В, RИЗ=500 кОм), получается ток утечки 0,43 мА. Порог ощутимого тока 0,5 мА. Таким образом, 0,5 МОм – это минимальное сопротивление изоляции, при котором среднестатистический человек не будет чувствовать тока утечки.

При измерении мегаомметром также стоит обратить внимание на безопасность, т.к. аппарат выдает до 2500 В на своих щупах, оно может быть смертельным для человека. Поэтому проводить измерения может только специально обученный персонал. Подключение мегаомметра и измерения должны проводиться на отключенной от электрической сети электроустановке. Необходимо провести проверку электропроводки на отсутствия напряжение. Если проходят испытания для кабеля, следует обезопасить это место от случайного прикосновения к неизолированным частям кабеля на противоположном конце от места испытания.

Методика измерения сопротивления изоляции кабеля

Сначала персонал должен определить отсутствие напряжения на кабеле с помощью указателя напряжения. На противоположном конце жилы кабеля должны быть разведены на достаточное расстояние, чтобы не было случайного замыкания. Затем вывешиваются запрещающие знаки в зоне проведения испытания. Также необходимо провести визуальный осмотр кабеля, если это возможно, чтобы определить, есть ли места перегрева или оголенные участки. После этого можно приступать к измерениям. Необходимо измерить сопротивление изоляции между фазами (А-В, А-С, В-С), между фазами и нулем (А-N. B-N, C-N), между нулем и заземляющим проводом. Время каждого измерения – 1 минута. После каждого испытания необходимо заземлять жилу кабеля, хотя современные мегаомметры могут проводить самостоятельную разрядку. Полученные результаты записываются в протокол. Стоит помнить, что, если полученные данные делаются для какой-то проверяющей комиссии, протокол имеет право делать только специализированная электролаборатория.

Приборы для проведения измерений

Для проведения испытаний именно постоянным пульсирующим напряжением наилучшим выбором является мегаомметр. В приборах старых конструкций для получения напряжений использовался встроенный механический генератор, работающий по принципу динамо-машины. Чтобы выдать необходимое напряжение, надо было усиленно крутить ручку. В настоящее время мегаомметры выполняются в виде электронных устройств, работающих от батарей, они имеют компактный размер и удобное программное обеспечение. Современные мегаомметры имеют память, где хранятся несколько испытаний. При каждом измерении проводится автоматический подсчет коэффициента абсорбции. Его значение определяется отношением тока поляризации к току утечки через диэлектрик — изоляцию обмотки. При влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к 1. При сухой изоляции R60 (сопротивление изоляции через 60 сек после начала испытания) на 30-50 % больше, чем R15 (через 15 сек).

Измерение сопротивления изоляции кабеля – ответственная процедура, от правильности выполнения которой, зависит безопасность, как людей, так и оборудования. Поэтому не стоит пренебрегать этой несложной, но полезной операции. Это поможет сэкономить немало средств.

Измерение сопротивления лампочки

Для человека, впервые с ним столкнувшегося, это настоящий черный ящик.

Не следует поддаваться впечатлению от несколько мудреной внешности тестера (цифры, значки, клеммы для штырьков и т. д.). Достаточно знать совсем немного, чтобы убедиться, что этим инструментом просто пользоваться, а главное — что с его неоценимой помощью можно обнаруживать поломки в электроприборах (и решать связанные с ними проблемы) начиная от лампочки и кончая сложными электробытовыми устройствами.

Типы и конструкция

Два тестера, изображенные на фотографии, относятся к двум различным типам.

Слева — «аналогового типа», то есть у них в окошке видна стрелке, которая, отклоняясь от нулевой отметки, указывает измеряемое значение на шкале.

Справа — тестер, напротив, «цифрового типа»: измеряемое значение появляется на дисплее в виде цифр.

У всех тестеров имеются подсоединяемые к прибору посредством штекеров изолированные щупы, токопроводящей частью которых прикасаются к местам замеров.

На первый взгляд тестер может показаться сложным и трудным в использовании инструментом. В действительности это удобный и практичный в работе прибор. Из различных моделей, имеющихся в продаже, лучше приобрести самую простую и дешевую. Более сложные приборы предназначены для осуществления тонких измерений, которые вряд ли заинтересуют неспециалиста.

Измеряемые значения могут считываться со стрелочного индикатора (аналоговый тип) или непосредственно с дисплея (цифровой тип). В последнем случае считывание оказывается явно гораздо проще и быстрее. Все тестеры, кроме того, оснащены двумя щупами с изолированными ручками, которые подсоединены к прибору двумя электропроводами посредством штекеров, с которыми соединены противоположные концы этих проводов.

У большинства моделей имеется вращающийся переключатель, с помощью которого выбирается тип осуществляемого измерения.

С помощью ручки переключателя можно делать выбор как измеряемой величины (напряжение, сопротивление, сила тока), так и диапазона измерения для каждой из вышеперечисленных измеряемых характеристик.

У тестера со стрелочной индикацией, в зависимости от типа измерения, необходимо считывать значение с соответствующей шкалы.

Может понадобиться замерить такие величины, как: напряжение (переменное или постоянное), электрическое сопротивление и сила тока (при переменном или постоянном напряжении).

Возможные измерения

На рисунке вверху: изображение, иллюстрирующее измерительную шкалу аналогового тестера. Кривая с нанесенными цифровыми значениями предназначена для снятия данных при измерении различных параметров (напряжение, сопротивление, сила тока). Устанавливая вращающийся переключатель в различные положения, можно получить разные диапазоны измерения.

Сопротивление измеряется в следующих диапазонах: в омах (Ом), х10, х100 и х1000. Для того чтобы выбрать один из этих диапазонов, надо соответствующим образом установить клювик переключателя. Значение, указываемое стрелкой, следует умножить соответственно на 10,100 или 1000.

Напряжение (переменное и постоянное) измеряется в вольтах (В). И в этом случае на тестере устанавливаются различные диапазоны измерения (10,50,250,500 В).

Сила тока указывается в амперах (А) и дробных единицах: миллиамперах (мА). Все тестеры могут выполнять измерения силы постоянного тока в амперах, силу переменного тока могут измерять только лучшие модели.

Измерение напряжения

Измерение напряжения позволяет не только узнавать его величину, но и попросту определить, а, собственно, есть оно или его нет. Например, с помощью тестера можно узнать, есть ли напряжение в розетке или зарядился ли аккумулятор. Для того чтобы сделать замер, надо выбрать замеряемый параметр с помощью вращающегося переключателя (выбирайте «переменное напряжение») для электроприборов, либо «постоянное напряжение» для аккумуляторов, батареек и т. д. и подходящий для данного замера диапазон измерений.

При прикосновении щупами к элементам, между которыми имеется напряжение (контактные отверстия розетки, клеммы аккумулятора и т. д.). стрелка отклоняется от нулевой от метки и указывает на шкале значение, соответствующее величине напряжения. Ну а если тестер цифровой, на дисплее появляется число, обозначающее величину напряжения в вольтах (или долях вольта).

Измерение сопротивления

Измерение сопротивления очень важно. когда надо проверить, не произошло ли обрыва в электрической цепи. Ведь устройство некоторых приборов (утюга, электрической лампы и т. д.) представляет собой именно электрическую цепь, которая «начинается» и «заканчивается» штекерами сетевой вилки, и если прибор не работает, может оказаться полезным проверить, нет ли разрыва в этой цепи.

При измерении сопротивления сначала, как и при прочих измерениях, выбирают диапазон соответствующим образом установив переключатель на тестере. Затем щупами касаются точек, между которыми надо замерить сопротивление.

Если значение сопротивления указывает на «бесконечность», это говорит об обрыве в цепи и необходимости ремонта.

При установке переключателя на режим «прозвонка» по звуковому сигналу Вы можете удостовериться, перегорела ли нить накаливания в лампе, нет ли обрыва во внутренней обмотке или не отошел ли провод от контакта в розетке. Кроме того, такая методика дает возможность находить в катушке индуктивности, выводы каждой обмотки или проверить, работает ли выключатель, а также проверить исправность предохранителя.

Предупреждение: прежде чем браться за измерение сопротивления, следует точно удостовериться, что цепь обесточена!

Измерение силы тока

Измерение силы тока — более «утонченное» использование тестера. Его надо производить с осторожностью. Поэтому для большей безопасности лучше передоверить эту операцию профессионалу, дело в том, что подобный замер делается в цепи, находящейся под напряжением (то есть — когда в ней есть ток), и требует специальных знаний и технических навыков.

Другими словами, речь идет о «последовательном» включении тестера в цепь работающего прибора; замер производится, когда ток проходит через него и соответственно через тестер. Естественно, нужно предварительно установить переключатель тестера на соответствующий тип измерения (амперы для переменного или миллиамперы для постоянного тока).

Последовательность измерений

Выставьте с помощью переключателя вид измерения, которое вам надо сделать. Одновременно выставляется и нужный диапазон измерения.

ДИАПАЗОН ИЗМЕРЕНИЯ

Это максимальное значение шкалы, в пределах которого проводятся измерения аналоговым тестером и изменяемое для получения более точных замеров. Если вы измеряете напряжение в 4 В на 1000-вольтовой шкале, отклонение стрелки от нулевой риски будет настолько незначительным, что станет почти невозможным снять показание. Но если с помощью переключателя выбрать меньший диапазон — 10 В, стрелка совершит заметное отклонение от нулевой риски, что позволит гораздо более точное снятие показания. Таким образом, любое значение на шкале можно соотнести с диапазоном измерения.

Вставьте штырьки щупов в соответствующие разъемы, чтобы тестер можно было подключить к цепи, в которой вы собираетесь производить измерения.

Смотрите так же:  Межфазное напряжение в трехфазной сети

Для проверки того, перегорела ли лампочка, прикоснитесь щупами к резьбе и контакт-детали ее цоколя и замерьте сопротивление. Если прибор показывает бесконечное значение, это означает, что лампочка перегорела.

Разряд батарейки легко проверяется с помощью измерения напряжения между ее полюсами. Если оно явно ниже номинального, это указывает на то, что она разряжена.

Выберите шкалу измерения напряжения переменного тока (диапазон измерения не менее 250 вольт), подключите щупы прибора к розетке и убедитесь, что стрелка показывает 220 вольт.

При работе с высоким напряжением будьте аккуратны, не прикасайтесь к металлическим частям щупов!

Установка стрелки на нулевую отметку

У тестера с аналоговой шкалой стрелка в состоянии покоя может не совсем совпадать с нулевой отметкой. Вы можете установить ее на нуль, вращая расположенный под шкалой винт, регулирующий ось вращения стрелки.

Для того чтобы проверить, правильно ли работает тестер и не сел ли в нем элемент питания, установите переключатель на измерение сопротивления и замкните щупы накоротко. Стрелка должна отклониться в сторону нулевой отметки на омической шкале.

Элемент питания для тестера

В каждом тестере имеется элемент питания, вырабатывающий ток и необходимый для измерения сопротивления. Его следует периодически заменять: несмотря на то что измерение сопротивления потребляет мало энергии, с течением времени элемент теряет заряд. Тестер — тонкий прибор, который нельзя подвергать ударам и следует оберегать от попадания в него воды.

Как пользоваться мультиметром?

Этот вопрос часто задается на форуме, поэтому и был написан этот краткий гайд. Для примера был взят самый распространённый и дешевый китайский мультиметр за 150 рублей. Точности от такого приборчика ожидать не стоит, но со своими обязанностями он вполне справляется.

Начну с расшифровки переключателя.

DCV – измерение постоянного напряжения

ACV — измерение переменного напряжения

DCA – измерение постоянного тока

hfe – измерение параметров транзистора

temp – измерение температуры, при помощи специального датчика

Измерение сопротивления – значок Омы, у меня нет его на клавиатуре)

На нормальных приборах бывает знак HZ – измерение частоты, АСА — измерение переменного тока, память результатов и.т. д

Измеряем постоянное напряжение, проверяем батарейку типа Крона. Для этого выбираем соответствующий предел измерения переключателем, 20 вольт в этом, конкретном случае, вполне подходит. На бедующее, если напряжение(ток, сопротивление) неизвестно даже примерно, начинаем измерение с максимальной величины, иначе прибор может выйти из строя..

На приборчике есть красный и чёрный провод. Красный, как и всегда в электротехнике, принято считать плюсом. Включаем его в плюсовой коннектор мультиметра, который не трудно найти, если прочитать надписи около гнёзд прибора.

Если полярность измеряемого напряжения перепутать, ничего страшного не произойдёт, просто перед величиной на дисплее возникнет минус.

Вот она китайская точность, в дохлой Кроне обнаружилось почти 10 вольт…

Теперь проведём измерение переменного напряжения бытовой электросети. Выбираем нужное положение переключателя и меряем. К этой процедуре всегда надо относиться внимательно, при неверном положении прибор выйдет из строя. Излишне говорить, что перед такими опытами надо убедиться в исправности изоляции проводов и щупов тестера.

Состоит из:
-дисплей ж/к
-переключатель
многопозиционный
-гнезда для подключения щупов
-панель для проверки транзисторов
-задняя крышка(будет нужна для замены элемента питания прибора, элемент типа «Крона» 9 вольт)
Положения переключателя разделены на сектора:

OFF/on -выключатель питания прибора
DСV — измерение напряжения постоянного тока(вольтметр)
ACV — измерение напряжения переменного тока(вольтметр)
hFe — сектор включения измерения транзисторов .
1.5v-9v — проверка элементов питания.

Для удобного изучения прибора кликните по нему. DCA измерение постоянного тока (амперметр). 10А — сектор амперметра для измерения больших значений постоянного тока (по инструкции измерения проводятся в течение нескольких секунд).
Диод
-сектор для проверки диодов.
Ом -сектор измерения сопротивления.

Сектор DCV

На данном приборе сектор разделен на 5 диапазонов.
Проводятся измерения от 0 до 500 вольт.
Напряжение постоянного тока большой величины нам встретится только при ремонте телевизора.
Этим прибором при больших напряжениях нужно работать крайне осторожно.

При включении в положение « 500 « вольт на экране в левом верхнем углу загорается
предупреждение HV , о том, что включен самый верхний уровень измерения и при появлении больших
значений нужно быть предельно внимательным.

Обычно измерение напряжения ведется переключением больших положений диапазона на меньшие,
если вы не знаете величину измеряемого напряжения.
Например, перед измерением напряжения на аккумуляторной батареи сотового телефона или автомобиля,
на которых написано максимальное напряжение 3 или 12 вольт, то ставим смело сектор в положение « 20 « вольт.
Если поставим на меньшую, например, на « 2000 « милливольт прибор может выйти из строя.
Если поставим на большую — показания прибора будут менее точными.

Когда вы не знаете величину измеряемого напряжения (конечно же в рамках бытового
электрооборудования, где оно не превышает величин прибора),тогда выставляете на верхнее
положение « 500 « вольт и делаете замер.
В общем-то, грубо замерять, с точностью до одного вольта, можно на положении «500» вольт.

Если требуется большая точность, переключите на нижнее положение, только чтобы величина
измеряемого напряжения не превышала значения на положении выключателя прибора.
Этот прибор удобен в измерении именно напряжения постоянного тока в том, что не требует
обязательного соблюдения полярности. Если полярность щупов ( «+» — красный , «-«-черный ) не будет совпадать с полярностью измеряемого напряжения,то в левой части экрана появится знак «-» ,а величина будет соответствовать измеряемой.

Сектор ACV

Сектор имеет на данной разновидности
прибора 2 положения — «500» и «200» вольт.
С большой осторожностью обращайтесь с
измерениями 220-380 вольт .
Порядок измерений и установки положений
аналогичен сектору DCV.

Сектор DCA.

Является миллиамперметром постоянного тока и применяется для измерения маленьких токов,
в основном в радиоэлектронных схемах. Нам пока не пригодиться.
Во избежание поломки прибора, не ставьте переключатель на этот сектор, если забудете и начнете измерять напряжение, то прибор выйдет из строя.

В связи с этим нужно обязательно рассказать поучительную историю. Будучи любопытным ребенком и
уже знающим как прозвонить электрическую цепь, например, нить накала лампы или провод на обрыв,
с помощью прибора, я не различал, что такое напряжение и ток.
Не помню, что случилось с прибором который, у меня был, но потребовался «тестер» что-то «прозвонить»
на обрыв. Попросил у друга. Вася взял у папы.
Хороший стрелочный русский Ц — 2 . не помню уже какой, Вася дал мне. Измерив, то что надо было, я отложил прибор в сторону и забыл про него. А вспомнил тогда, когда увидел, что на розетке в стене
написано 220 В 6А .
То ли я захотел убедиться в точности прибора, то ли в соответствии написанного на розетке, короче, напряжение я померил, оно соответствовало. Конечно переключатель стоял на измерении напряжения,
как положено. Теперь не долго думая ставлю переключатель в положение 10 а измерения тока и вставляю щупы в загадочные дырочки в стене.
Такого взрыва не помню за всю свою жизнь .
Прибор разорвало на почерневшие осколки, лицо было как у негера в темноте, уши заложило на полчаса, хорошо дома не было никого, так бы получил по «полной программе».

Так вот, прежде чем пытаться что-то делать, при малейшем подозрении на присутствие напряжения,
нужно знать элементарные вещи: что такое ток, напряжение, сопротивление.

Так идем дальше. Есть еще положение 10 А измерения постоянного тока( ампереметр). Измерения производятся с перестановкой провода из второго гнезда в гнездо 10 А . Если вам необходимо измерять ток какого — либо электроприбора, можно воспользоваться амперметром, но опять же с большой
осторожностью. В инструкции по прибору написано, что измерения тока производить несколько секунд,
но я бы не рекомендовал бы лишний раз пользоваться этой возможностью. Если вы будите читать домашние уроки, то узнаете, что есть другие способы узнать примерную величину силы тока и этого будет нам более предостаточно.
Сектор измерения сопротивления ( омметр ).

Разделен на положение от 200 Ом до 2 Мом (2000000 Ом).
Можно измерять сопротивление от 1 Ома до 2 Мом со следующими нюансами:
Во-первых: китайский мультиметр не является точным прибором и погрешность его показаний довольно велика.
Во-вторых: непредсказуемая большая чувствительность при точных измерениях.
В связи с этим, при замыкании щупов между собой, прибор указывает на сопротивление цепи, которой не следует пренебрегать, а считать её за сопротивление провода на щупах, т.е. при измерении маленьких сопротивлений из результата нужно отнять значение, полученное при замыкание щупов. Например:
замеряем сопротивление лампы, т.к. лампа имеет маленькое сопротивление, ставим в положение 200 Ом .
Сначала замкнем щупы между собой.
У меня прибор показал
0.9 Ом — это мы отнимем, после измерения нужного нам сопротивления. Замеряем на лампе, получаем
70.8 — 0,9 = 69.9 Ом .
Учтите, что показания приблизительны, но в наших случаях с бытовыми электроприборами этого достаточно.
Работа вверх по диапазону сектора не представляет ничего сложного.
Если у вас на экране слева показана единица, то сопротивление больше, чем установленное положение переключателя, а если единица на экране при положении выключателя 2000КОм,то можно считать цепь оборванной.
При появлении цифр имеет присутствие некое сопротивление в цепи.


Замена батареи:

Как только вы заметите сбой на дисплее,пропадают цифры или показания не соответствуют с примерными значениями,значит пришла пора заменить батарею. Маленькая крестовая отвертка — задняя крышка — новый элемент 9 V .

Сектор Диод .

Показывает падение напряжения на переходе, от 400 до 700 mv в прямом направлении на исправном диоде и бесконечность т.е. единица слева в обратном направлении.
На неисправном, в обеих направлениях:
1. Близкое к нулю — значение пробоя.
2. Близкое к бесконечности — обрыв.

Сектор hFE
Для измерения транзисторов имеется панелька с указанием — в какое гнездо, какую ножку транзистора помещать.
Проверяются транзисторы обеих n — р — n и р — п -р проводимостей на пробой, обрыв.
Показывает статический коэффициент передачи тока (только кремниевые — КТ) .

Похожие статьи:

  • Нету 220 вольт Низкое или пониженное напряжение. Как повысить напряжение в сети Низкое и пониженное напряжение. Причины Почему в наших электрических сетях низкое или пониженное напряжение хорошо известно. Основные причины — старение электрических сетей, […]
  • Наклейка 220 вольт над розеткой Наклейки на розетки 220 вольт Табличка безопасности "220В". Наклейка на розетку 220 вольт Изготавливаем как обычные так и светящиеся в темноте наклейки (таблички) на розетки 220 вольт. Размеры возможны любые от 1 см на 2см, 2см на 3см и […]
  • Как проверить конденсатор трамблера мультиметром Как проверять конденсаторы мультиметром? Выход из строя такой, казалось бы, простой детали как конденсатор часто приводит к поломке электротехники. Чтобы определить его исправность, даже не понадобится изучать основы электротехники, […]
  • Аккумулятор на 380 вольт Инверторная система для дома 5 кВт Код товара: 0800070 Наличие: на удаленном складе в Москве по Москве — от 500 руб. по России — от 500 руб. самовывоз — по предзаказу Инверторная система бесперебойного питания UR-5000 […]
  • Многоканальные провода Многоканальные провода При использовании в качестве линий передачи АПВС выделенной витой пары из состава многопарного кабеля городской телефонной связи ТППэп Nх2х0,5, необходимо строго соблюдать определенные правила, единые для всех […]
  • Лебедка 380 вольт Лебёдка электрическая.380 В. Груз-ть.750/1500. кг. 60м во Владивостоке Заметка к объявлению Заключите сделку Свяжитесь с продавцом Выкупите товар Оставьте отзыв Лебёдка электр.380 Вольт. Грузоподъемность при одинарном тросе 750 […]