Устройство и принцип работы мегаомметра

Для измерения сопротивления различных диэлектриков, таких как изоляция кабелей, электрических разъемов и т.д. используют специальный прибор – мегаомметр. Сегодня в нашей статье мы представим описание мегаомметра и принцип его работы.

Устройство мегаомметра

Рассмотрим конструкцию на примере элементарного индукторного аналогового мегаомметра, который состоит из следующих частей:

• контактные зажимы, которые могут иметь обозначение «МΩ» (МегаОм) или «Л» (линия), « – » (минус) или («земля»), а также «kΩ» (килоОм). К ним подключаются соединительные провода с зажимами. Стоит отметить, что зажим «МΩ» используется для подключения к «Линии», а « – » – к «земле» (если сопротивление измеряется в мегаОмах). При измерении в килоОмах линия подключается к зажиму «kΩ», а «МΩ» и « – » закорачиваются и подключаются к «земле».

– статора, выполненного в виде цилиндрической катушки со множеством витков, которая помещена в магнитопровод с полюсами в виде пластин, загнутыми внутрь отверстия катушки;

– ротора, представляющего собой постоянный магнит с 8 полюсами, который приводится в движение ручным приводом через зубчатую передачу;

– центробежного регулятора, который обеспечивает стабильность выдаваемого напряжения при увеличении скорости вращения ротора генератора выше номинальной (номинальная скорость вращения ручки – 120 об/мин).

• умножитель напряжения (несимметричная мостовая схема), состоящий из двух диодов и двух конденсаторов. Данный модуль обеспечивает преобразование низкого переменного (пульсирующего) напряжения, вырабатываемого генератором, в выпрямленное высоковольтное;

• логометр магнитоэлектрической системы, состоящий из стрелки, рабочей и противодействующей рамок. Обе рамки и укрепленная с ними на одной оси стрелка образуют подвижную систему, которая поворачивается внутри магнитного поля постоянного магнита. Вращающиеся моменты рамок направлены противоположно друг другу, причем у противодействующей рамки направление – по часовой стрелке.

Принцип работы мегаомметра

Принцип действия мегаомметра заключается в создании искусственным путем тока утечки и его последующем измерении, значение которого зависит от подключаемого к прибору сопротивления.

Рассмотрим принцип работы. В качестве измеряемого сопротивления будем использовать резистор на 5,6 МОм, который подключаем к зажимам «МΩ» и «-».

Далее начинаем крутить рукоять мегаомметра со скоростью около 120 об/мин. Генератор начнет вырабатывать переменное напряжение, которое, проходя через несимметричный мост, выполненный на диодах VD1…2 и конденсаторах С1…2, будет увеличиваться и выпрямляться. После преобразования напряжение подается на измерительное устройство логометрического типа с рабочей R01 и противодействующей R02 рамками. Обе рамки и закрепленная с ними на одной оси стрелка образуют подвижную систему, которая поворачивается внутри магнитного поля постоянного магнита.

Ветвь с добавочными резисторами R2 и R1 предназначена для создания противодействующего момента в логометре. В ней возникает ток I2, а ветвь c резистором R3 и током I1 служит для создания вращающего момента.

В зависимости от величины измеряемого сопротивления, протекающий в цепи рабочей рамки ток I1 будет изменяться на угол, соответствующий измеряемому сопротивлению, что приведет к отклонению подвижной части. При этом через противодействующую рамку логометра протекает постоянный ток I2, создающий противодействующий момент.

Таким образом, нами рассмотрена схема мегаомметра и принцип его работы. Также вы можете посмотреть наше видео, в котором показано, как работает мегаомметр и какие элементы он в себя включает.

Мегаомметр. Виды и устройство. Работа и применение

Электрическое сопротивление можно измерять различными приборами. Наиболее популярным среди таких приборов стал мегаомметр. Судя по названию прибора, можно определить, что единицей его измерения являются мегаомы. Он в основном применяется для измерения большой величины сопротивления, электрических цепей, отключенных от питания, а также диэлектрической изоляции, используемой для кабелей, проводов, электродвигателей, трансформаторов и других электроустановок.

Чтобы использовать мегаомметр в работе, необходимо сначала изучить его принцип действия, устройство и технические параметры, так как существуют специфические особенности при использовании такого устройства.

Виды

Существует два основных вида мегаомметров, отличающихся видом источника питания и методом измерения.

Аналоговые

Такие приборы еще называют стрелочными. Они имеют индивидуальную динамо-машину, которая приводится в действие вращением рукоятки, а также градуированную шкалу со стрелочным индикатором. Измерение осуществляется на основе магнитоэлектрического принципа. Стрелка закреплена на одной оси с рамочной катушкой, расположенной в магнитном поле постоянного магнита.

При протекании тока по катушке происходит ее отклонение на определенный угол, зависящий от величины протекающего тока. Такое действие происходит согласно закону электромагнитной индукции. Стрелочный мегаомметр неприхотлив в работе, надежен, хотя и считается уже устаревшим устройством, обладает большой массой и значительными габаритными размерами.

Цифровые

В современных цифровых мегаомметрах встроен мощный генератор импульсов, действующий на полевых транзисторах. Такие приборы оснащены индивидуальным источником питания, в виде сетевого адаптера, который преобразует переменный ток в постоянный, либо аккумуляторной батареей. Измерение выполняется специальным усилителем путем сравнения падения напряжения в тестируемой цепи с эталонным сопротивлением.

Результаты измерений отображаются на цифровом экране. Имеется возможность сохранения результатов в памяти для будущего сравнения данных. Электронный мегаомметр обладает малым весом и небольшими габаритами, позволяет производить множество различных электрических измерений. Однако, для работы с таким прибором необходимо наличие высокой квалификации персонала.

Принцип действия и устройство

Работа мегаомметра заключается в использовании закона Ома, который описывается формулой: I = U / R, где I – это сила тока, U – напряжение, а R – сопротивление. В устройство этого прибора входит источник калиброванного напряжения, амперметр и клеммы, к которым подключают специальные измерительные щупы.

В старых аналоговых приборах имеются обычные ручные генераторы с рукояткой для привода их в действие, а в новых моделях используются внешние или внутренние источники питания в виде аккумулятора или блока питания. Величина мощности на выходе генератора и напряжение могут меняться в широком диапазоне, либо быть постоянными, в зависимости от исполнения прибора. В комплекте мегаомметра имеются измерительные щупы, которые состоят из проводов с наконечниками: на одном конце щупа наконечник для вставления в гнездо прибора, а на другом – «крокодил» для надежности контакта.

Перед измерением щупы вставляются в гнезда на приборе, затем подключаются «крокодилами» к измеряемому объекту. При выполнении измерения генератор вырабатывает высокое напряжение путем вращения рукоятки. Напряжение поступает на измеряемый объект, а итоги измерений выдаются на экран цифрового прибора или на шкалу стрелочного мегаомметра.

Как правильно применять мегаомметр

Во время работы прибор выдает высокое напряжение, опасное для человека – от 500 до 2500 вольт. Поэтому к пользованию прибором необходимо подходить с особой осторожностью. В промышленном производстве к работе с ним допускаются лица с наличием группы электробезопасности не менее третьей.

Перед проведением замеров, проверяемые цепи следует обесточить. Если замеры планируется производить в квартире, то следует отключить автоматы в распределительном щите, затем выключить в квартире все подключенные устройства.

Если проверяются группы розеток, то следует вынуть из них все вставленные вилки устройств. При проверке цепей освещения, необходимо выкрутить лампочки, так как они не рассчитаны на подобное высокое напряжение, и могут сгореть. При тестировании изоляции электродвигателей, их также следует отключить от сети.

Далее, проверяемые цепи следует заземлить. Для этого к шине заземления присоединяется многожильный провод в изоляции сечением более 1,5 мм 2 , что является переносным заземлением.

Требования безопасности

Даже если использовать мегаомметр в бытовых условиях, перед работой следует изучить требования по безопасным приемам работ.

Существует несколько основных правил:

• Щупы следует держать только за изолированные ручки, ограниченные упорами.
• Перед тем, как подключить щупы к измеряемой цепи, следует убедиться в том, что на приборе отключена подача напряжения, и что вблизи измеряемой линии нет людей, которые могли бы случайно попасть под напряжение.
• Следующим шагом является снятие остаточного напряжения, путем касания переносного заземления к измеряемой цепи. Заземление отключается только после установки щупов.
• После каждого замера необходимо со щупов снимать остаточное напряжение, соединяя щупы между собой.
• После замера к тестируемому проводнику следует подключить заземление для снятия остаточного заряда.
• Все работы необходимо производить в резиновых перчатках.

Эти несложные правила необходимо выполнять, так как от этого зависит безопасность людей.

Правила подключения щупов

На корпусе прибора имеется три гнезда. Они обозначены символами «Э», «Л» и «З», что означает соответственно – экран, линия и земля. В комплекте мегаомметра находится три щупа. На одном из них на одной стороне подключены два наконечника. Этот щуп применяется, когда нужно исключить ток утечки, и подключается к экранированной оболочке кабеля, если она имеется. Остальные щупы вставляются в гнезда, соответствующие маркировке щупов с такими же буквами.

На всех щупах имеются упоры. При измерениях следует браться за щупы до упоров чтобы случайно не коснуться пальцами за токоведущие части.

Если необходимо измерить только сопротивление изоляции, не учитывая экран, то подключается два одинарных щупа. Из них один вставляется в клемму «З», а второй – в клемму «Л». Вторые стороны щупов следует подключать «крокодилами»:

• К проверяемым проводам, при необходимости теста на пробой между жилами.
• К заземлению и токоведущей жиле, если нужно протестировать «пробой на землю».

Обычно делается проверка на пробой изоляции, и величину ее сопротивления, а проверка экранированной оболочки выполняется редко, так как кабели с экраном в квартирах почти не применяются. При пользовании прибором основным правилом является снятие остаточного заряда, а также соблюдение аккуратности, так как есть опасность попасть под высокое напряжение.

Порядок проведения измерений

• Перед началом измерения (с помощью индикатора) следует убедиться, что на измеряемой линии нет напряжения.
• Подключить заземление.
• Установить величину напряжения, с помощью которого будет производиться измерение. Оно должно выбираться из таблицы, в зависимости от вида измеряемого элемента. Переключение напряжения осуществляется кнопкой или ручкой на панели. Существуют также приборы, которые работают с фиксированным одним напряжением, и не требуют установки напряжения.

• Подключить щупы, соблюдая правила безопасности, рассмотренные ранее.
• Снять заземление с тестируемого объекта.
• Запустить в работу мегаомметр. Если он электронный, то следует нажать кнопку запуска, которая может называться «тест». Если мегаомметр аналогового вида со стрелочным индикатором, то нужно вращать ручку динамо-машины некоторое время, пока на корпусе прибора не загорится индикатор, свидетельствующий о создании необходимого напряжения. Цифровой мегаомметр в некоторый момент показания на дисплее стабилизируются. Цифры будут означать величину сопротивления. Если оно выше допустимой нормы, которая указана в приведенной таблице, то все в порядке, если ниже нормы, то следует выявлять повреждение изоляции объекта.
• После фиксации показаний, вращение рукоятки динамо-машины следует прекратить, либо нажать на цифровом приборе кнопку завершения работы.
• Отключить щупы.
• Нейтрализовать остаточное напряжение.

Как проверить изоляцию кабеля

Наиболее частой проверкой является измерение сопротивления изоляции проводов или кабеля. Если у вас имеется навык работы с мегаомметром, то проверить одножильный кабель можно очень быстро, в отличие от многожильного кабеля. Чем больше число жил, тем дольше будет производиться проверка, так как нужно проверять каждую жилу отдельно.

Контрольное напряжение следует выбирать в зависимости от напряжения эксплуатации кабеля. Если он работает под напряжением 380 или 220 вольт, то тестовое напряжение выставляется величиной 1000 вольт.

При тестировании изоляции 1-жильного кабеля, один щуп подсоединяем к жиле, а другой на экранирующую оболочку, и подаем напряжение. Если экрана нет, то второй щуп нужно подсоединить к «земле», и подаем напряжение. Если результат замеров не менее 500 кОм, то изоляция исправна, если сопротивление меньше, то такой проводник использовать нельзя, так как изоляция имеет повреждение.

При проверке кабеля с несколькими жилами, тестирование осуществляется отдельно для каждой жилы. В это время остальные жилы соединяются в один жгут. Если необходима проверка пробоя на «землю», то в этот жгут добавляется провод заземления. Если имеется броня или экранирующая оболочка, то они также присоединяются к этому жгуту. В этом общем жгуте важно обеспечить качество контакта проводников.

Аналогично выполняется измерение изоляции розеток. Перед проверкой из них отключают все устройства, а также питание в распределительном щите. Один щуп подключают на заземление, а другой на одну фазу. Контрольное напряжение на приборе выставляем на 1000 вольт, и производим проверку. Если сопротивление более 500 кОм, то изоляция исправна. Также проверяем все остальные жилы.

Проверка изоляции электродвигателя

• Перед измерением двигатель необходимо обесточить.
• Открыть крышку двигателя с выводами обмоток.
• Установить напряжение для теста 500 вольт для двигателей, эксплуатирующихся под напряжением до 1000 вольт.
• Один щуп подключить на корпус мотора, другой по очереди ко всем выводам. Также проверяется исправность соединения обмоток друг с другом, подключая щупы парами к разным обмоткам.

Похожие темы: