Меню

Как измерить характеристику проводника



Проверка сопротивления

28 октября 2019

Время на чтение:

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

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.

Чем можно измерять сопротивление

Прибор для измерения сопротивления называется Омметром, а для измерения больших величин — Мегаомметром. Как правило, радиолюбителями и простыми людьми такие приборы не используются, поскольку это не практично. Их применяют на фабриках и заводах, электростанциях, которые производят резисторы или в научно-исследовательских центрах.

На практике для дома и работы электриками используются мультиметры и тестеры, которые объединяют в себе вольтметры, амперметры, омметры и многие другие функции для определения характеристик электрической сети.

Замер сопротивления советского резистора

Мультиметром

Сопротивляемость любого проводника и изоляции можно измерить мультиметром. Чтобы сделать это, сперва необходимо выбрать проверяемый элемент: провод, резистор, предохранитель и так далее. Общим правилом будет извлечение исследуемого объекта из электрической цепи или проведение замеров до его подключения. Это основано на том, что при измерении параметров включенного элемента, данные могут быть неточными, так как на них влияют другие факторы.

Важно! Перед измерением мультиметром следует включить его и настроить на определение соответствующей величины, вставить щупы в разъемы, если они не вставлены.

Тестером

На самом деле, понятия тестер и мультиметр тождественны. Когда на рынке СНГ появились первые цифровые мультиметры, их начали называть тестерами за способность тестировать работоспособность электрических элементов по типу диодов, транзисторов, резисторов. Также они способны прозвонить сеть или проводку. Понятие «мультиметр» более правильное для этого вида приборов.

Часто тестерами называют менее функциональные приборы, которые не могут проверять температуру и обладают более низкой ценой, чем мультиметры. На самом деле это одно и тоже. Любой мультитестер может измерять сопротивление и другие важные электрические характеристики.

Замер сопротивления в электросети позволяет предупредить многие аварийные ситуации

Что такое мультиметр

Мультиметр или мультитестер — это компактный, эргономичный и многофункциональный прибор для проведения замера основных параметров электрической сети в любых целях. Все мультиметры позволяют с определенной точностью производить измерения силы тока, напряжения, сопротивления и даже температуры с помощью своих щупов.

Читайте также:  Как измерить сатурацию норма

Внешний вид типичного цифрового мультиметра из диэлектрического пластика

Мультиметры бывают двух видов:

  • Аналоговые, которые выводят результаты измерений с помощью механических инструментов отображения: стрелок, столбиков и цены делений, показывающей количественную характеристику измеряемой величины;
  • Цифровые. Наиболее часто используемые типы приборов, вывод информации у которых производится через встроенный дисплей, а все данные рассчитываются в цифровом виде.

Зачем нужно измерять сопротивление провода

Любую электрическую сеть нужно обезопасить и обеспечить ей бесперебойную работу, которая может зависеть от множества параметров, среди которых есть и качество изоляции и сопротивления. Замер этой величины позволяет безопасно использовать электросеть и подключенные к ней приборы. Периодический анализ сопротивляемости предотвращает возникновение аварийных ситуаций и поломок, которые могут привести к выходу аппаратуры из строя и человеческим жертвам.

Проверка высоковольтных кабелей

Как обозначается

Как уже стало понятно, померить сопротивление мультиметром не сложно и никаких проблем это принести не должно. Измеряется параметр в Омах в честь немецкого физика, который первый подтвердил связь между силой тока, напряжением и сопротивлением. На мультиметрах и тестерах эта величина имеет обозначение греческой буквы «омега» — Ω.

Искомая величина изображается на приборах греческой буквой «омега»

Как правильно измерять

Для правильно измерения параметров сопротивляемости провода или кабеля нужно:

  • Включить мультиметр и настроить его на соответствующие величины;
  • Подсоединить любым способом один щуп к одному контакту провода или элемента, а другой — другому свободному;
  • Если на дисплее загорелась единица, то максимальной мощности не хватает и нужно установить больший предел;
  • Сравнить полученные значения с номинальными маркировками.

Важно! В процессе замера следует придерживаться простых, но важных мер безопасности: не браться за оголенные части щупов руками и быть осторожным при замере параметров некоторых видов электроприборов.

Таким образом, электросеть может определяться многими параметрами, одним из которых является сопротивление. Мультиметровый способ узнать сопротивляемость — один из самых распространенных и простых. Для этого не нужно никаких специальных знаний и умений. Достаточно наличия предмета анализа и аппарата, чтобы проверить и зафиксировать соответствующие данные.

Источник

Как проверить сопротивление мультиметром

Цифровой мультиметр — современное устройство для определения параметров электрических цепей. Информация выводится на дисплей в нужных единицах и в удобном виде. Тем не менее, при измерении необходимо соблюдать правила и учитывать некоторые нюансы. Мы расскажем, как проверить сопротивление мультиметром без ошибок.

Физический смысл сопротивления

Электрический ток — это движение заряженных частиц в определенном направлении, которое инициируется разницей напряжения на концах проводника. Проводящие ток материалы обладают сопротивлением, которое можно наглядно представить как силу трения. Чем тем больше препятствий электроны встречают на своем пути, тем быстрее теряют энергию.

Значение сопротивления зависит от свойств материала проводника, его длины и площади сечения. Лучшей проводимостью среди доступных металлов характеризуется медь, поэтому современные ЛЭП и электропроводка изготавливаются из медных жил. Энергопотери таких линий гораздо меньше, чем алюминиевых или стальных.

На сопротивление оказывает влияние условия среды. Некоторые материалы при достижении критической температуры порядка -200°С обладают сверхпроводимостью, то есть нулевым сопротивлением. Это позволяет использовать их для изготовления сложной аппаратуры и мощных турбогенераторов.

В элементах типа ТЭН или греющих кабелях, наоборот, сопротивление очень большое. За счет передачи части энергии от заряженных частиц материалу проводника устройство нагревается и сообщает тепло окружающему пространству.

Сопротивлением обладают не только проводники, но и источники тока, измерительные приборы, конденсаторы, катушки, контакты в соединениях. Существует 3 вида сопротивлений:

  • активное при постоянном и переменном токе;
  • индуктивное;
  • емкостное.

По величине оно может быть малым, средним и большим. Чем меньше значение, тем сильнее влияет на результат измерений сопротивление самого прибора и его контактов.

Закон Ома

Закономерность между тремя характеристиками — силой тока I, напряжением U и сопротивлением R — была установлена немецким физиком Георгом Омом в 1826 году. Он выяснил, что они связаны достаточно простым соотношением:

Исходя из формулы и зная какие-либо 2 величины, очень просто найти недостающую третью:

Читайте также:  Прибор для измерения излучения рамок

В свою очередь сопротивление зависит от свойств материала и размеров проводника:

R=ρ*l/s, где ρ — удельное сопротивление на 1 м (табличное значение), l — длина, s —площадь проводника.

Потребители в цепи (резисторы) могут быть связаны последовательно, то есть без разветвлений. Чтобы найти общее сопротивление, все значения складываются:

Сила тока будет одинаковой на всех участках, а напряжение разным:

При параллельном подключении зависимость более сложная:

В этом случае постоянно напряжение, но сила тока на каждом участке разная.

Часто встречаются смешанные схемы, где последовательное и параллельное подключение резисторов сочетаются. Проверить параметры цепи любой конфигурации, можно с помощью измерительных приборов.

Мультиметр для измерения сопротивления

Для определения различных электрических характеристик очень удобно использовать универсальный цифровой тестер. Он измеряет не только сопротивление, но и напряжение, силу тока, емкость конденсаторов и т.д. Набор функций и точность полученных данных зависит от того, где предполагается использовать мультиметр — в быту или профессиональной работе. Некоторые модели могут подключаться к персональному компьютеру и обмениваться с ним информацией.

На корпусе прибора расположена шкала с переключателем режимов, разъемы для подсоединения щупов и дисплей для считывания результатов. В комплект входят 2 щупа — красный и черный.

Дополнительно может включаться термопара. Питание осуществляется от пальчиковых батарей или типа «крона». Проверка с помощью мультиметра помогает установить и устранить неполадки в участке цепи — обрывы, падения напряжения, пробой изоляции.

Как измерить сопротивление мультиметром: порядок действий

Испытания проводятся без подключения к сети. Батарейка подает на контакты небольшое напряжение, поэтому другой источник тока не нужен. Благодаря этому измерение не представляет угрозы человеку и считается безопасным.

Установка режима и выбор диапазона

Для проверки сопротивления на шкале мультиметра выделен сектор, обозначенный буквой Ω (омега). Чтобы задать нужный регистр точности, требуется определить ожидаемый порядок величины:

  • до 200 Ом;
  • до 2000 Ом (2К);
  • до 20К;
  • до 200К;
  • до 2000К (2М).

В некоторых приборах можно измерять сопротивления до 200 мегаОм (200м). Они используются для проверки резисторов с большой емкостью. Плохо проводящие ток диэлектрики, из которых изготавливается изоляция проводов, исследуются с помощью мегаомметров. Мультиметры для этой цели не подходят, поскольку не могут генерировать большие токи, а диапазон их ограничивается максимумом в 200 мОм.

Подключение щупов

Для проведения измерений нужно вставить щупы в разъемы на корпусе прибора:

  • черный — в гнездо СОМ;
  • красный — в VΩmА.

При таком расположении «минус» будет подаваться на черный проводник, «плюс» — на красный. Обычные резисторы не имеют полярности, их можно подключать к проводникам в любой последовательности.

Измерения

Несмотря на то, что удар током вам не грозит, пальцами желательно контактов не касаться. Иначе мультиметр покажет данные с погрешностью. Поскольку сопротивление человеческого тела от 3 до 100 Ом, ошибка может быть очень большой.

Перед началом измерений концы щупов рекомендуется соединить и проверить непосредственно сами проводники. Особенно это важно, если исследуются резисторы с небольшим R, где десятые доли Ом могут иметь значение.

После определения сопротивления щупов эту цифру надо запомнить, чтобы вычитать из всех дальнейших результатов.

Измерения проводятся при соприкосновении наконечников с контактами элемента. Данные считываются с дисплея и при необходимости переводятся в Омы с учетом учитывая приставки к числу:

Если диапазон выставлен правильно, значение будет отличным от 0. Для более точного измерения можно повернуть переключатель на меньшую цифру.

Если на экране высветился 0, предел постепенно снижают до получения численного результата. Когда на приборе видна только цифра 1, это значит, что сопротивление бесконечно. Из-за обрыва ток в цепи отсутствует.

Как выбрать мультиметр в магазине

Иногда в имеющиеся в продаже приборы показывают абсолютно неточные значения. Придя домой, обнаруживается, что погрешности очень велики. Согласно закону о правах потребителя вернуть или заменить некачественный товар не получится. Поэтому, собираясь в магазин, рекомендуется прихватить батарейку с известным номиналом и резистор и измерить их величину на месте в торговой точке.

Сопротивление переменного резистора

Если с постоянным резистором все более-менее понятно — его сопротивление указывается на корпусе в виде обозначений или цветных полосок, — то с переменным резистором немного сложнее. Такие устройства используются в приборах, где нужно периодически изменять сопротивление элемента, например, при регулировке громкости звука.

Читайте также:  Единицы измерения при умножении

Переменные резисторы имеют несколько выходов. Чтобы определить связь между ними, нужно конец черного щупа установить на 1 ножку, а красным поочередно касаться остальных. Там, где проводимости нет, мультиметр покажет 1. Если цифры на экране есть, соответственно, эта пара контактов одного из сопротивлений переменного резистора.

Далее определяется, какие отводы крайние, а какой промежуточный. Измеряется сопротивление каждой пары. Сумма внутренних значений должна быть равна сопротивлению на внешних контактах, то есть его номиналу.

Для проверки можно покрутить регулятор переменного резистора при подключенных к отводам щупах. Если сопротивление меняется, значит, один вывод крайний, второй — внутренний подвижный.

Сопротивление заземления

Для снижения напряжения прикосновения до безопасной величины в случае короткого замыкания используется заземлитель. Это устройство обладает небольшим сопротивлением, позволяющим электричеству через токопроводящие элементы перетекать в грунт. Отсюда и происходит название этой важной компоненты системы электробезопасности.

Сопротивление заземления нормируется в зависимости от типа объекта и энергопотребления. Так в трехфазных сетях с напряжением 380 В оно не должно превышать 4 Ом, в однофазных на 220 В — 8 Ом.

Проверка работоспособности контура производится специальными измерителями параметров заземления — М-416, MRU-105, Мetrel и другими. В отличие от бытовых мультиметров они гораздо мощнее, имеют длинные щупы, используют в качестве источника питания батарейки, линии электропередач или встроенный генератор. Напряжение в цепи может достигать 1000 В. С помощью таких установок можно измерять сопротивление заземление, удельное сопротивление грунта, а также шаговое и контактное напряжение.

Для проведения работ понадобятся 2 штыря и комплект проводов. Предварительно нужно снять окислы с контактов заземлителя, для этого пригодится рашпиль или напильник.

Потенциальный электрод забивается на расстоянии 15 м от здания, токовый — 30 м, затем соединяются проводами с тестером по схеме. При касании щупом зачищенного контакта заземлителя прибор пропускает ток через электроды, определяет напряжение и силу тока. Он самостоятельно проводит вычисления и выдает показания в Омах.

Еще один способ, который позволяет найти сопротивление заземления, — измерение токовыми клещами. При этом не нужно использовать дополнительные провода и электроды или частично отключать заземлители при сложной схеме подключения. Провода просто охватываются разъемными щечками прибора, внутри которых расположены магнитопроводы. Прилегание проводников и контактов измерителя должно быть максимально плотным, чтобы снизить погрешности. После снятия показаний в одной точке сразу же можно переходить для работы в другое место.

Проверка заземления в розетке

Признаками отсутствия заземления могут быть частые выходы бытовой техники из строя, легкие удары током от металлических частей электроприборов (при пробое на корпус), двухжильная проводка. Определить наличие заземления в розетке можно мультиметром в режиме измерения напряжения:

  1. Установить переключатель в сегмент АСV на 750 В.
  2. Щупы подключить к разъемам СОМ и VΩmA.
  3. Включить прибор.

При отсутствии в розетке третьего входа ее нужно разобрать, предварительно обесточив с помощью УЗО. Снять показания между фазой и нулем и между фазой и заземлением. Если напряжение на контактах везде равно 220±10%, то заземление работает исправно.

Прозвонка проводов

В режиме прозвонки можно проверить провода на обрыв на любом участке цепи. На шкале мультиметра она обозначена значком «звуковой микшер». При неповрежденной проводке и контактах будет слышен сигнал — тонкое попискивание. Если проводимости нет, звук прекращается.


Как узнать, целы ли провода:

  1. Выбрать переключателем режим прозвонки.
  2. Щупы вставить в базу СОМ и средний разъем VΩmA.
  3. Прикоснуться мультиметром к контактам исследуемого участка, замкнув цепь.

По наличию или отсутствию звука делаются выводы о целостности проводов. Рекомендуется предварительно прозвонить сами щупы, чтобы исключить их повреждение. Они соединяются наконечниками друг с другом, при этом должен слышаться непрерывный звук.

Заключение

Если вы знаете, как проверить сопротивление мультиметром, то сможете быстро определить неисправность резистора или обрыв цепи. Если нужно установить наличие заземления, достаточно проверить напряжение на всех выходах в режиме V. В остальных случаях прибор настраивается на режим измерения сопротивления Ω и ожидаемый диапазон. При подсоединении щупов важно избежать контакта с кожей пальцев, иначе полученные данные будут далеки от реальных.

Источник