一、試驗(yàn)的目的和意義
直流電阻的測(cè)量是電氣設(shè)備安裝、大修和預(yù)防性試驗(yàn)中不可缺少的測(cè)試項(xiàng)目之一。電氣設(shè)備在制造、運(yùn)輸、安裝或運(yùn)行中發(fā)生振動(dòng)和受到機(jī)械應(yīng)力,可能造成導(dǎo)線斷裂、接頭開焊、接觸不良、匝間短路等缺陷。測(cè)量直流電阻的目的就是鑒定設(shè)備導(dǎo)線連接的質(zhì)量,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患,保證電氣設(shè)備安全可靠地運(yùn)行。試驗(yàn)過程中需要測(cè)量直流電阻的有斷路器導(dǎo)電回路、母線連接處、感性負(fù)載繞組等。
二、測(cè)量方法
1、電阻表法
用電阻表包括萬用表的歐姆檔,測(cè)量直流電阻最為方便,可以直接讀取被測(cè)電阻的數(shù)值,但這種測(cè)量方法受電阻表精度及量程的影響,只能測(cè)出一個(gè)大概的電阻數(shù)值。
2、電壓降法
1)電壓降法是指在被測(cè)電阻上通以直流電流,測(cè)量其兩端的電壓和通過的電流,然后利用歐姆定律計(jì)算被測(cè)的直流電阻值。測(cè)試方法有下面兩種:
圖a適合測(cè)量阻值較大的電阻,圖b適合測(cè)量阻值較小的電阻。實(shí)際測(cè)量中,這兩種方法由于儀表本身總有一定的內(nèi)阻,測(cè)得的電壓U和電流I經(jīng)過歐姆定律計(jì)算后的直流電阻值R,并不是真實(shí)的被測(cè)電阻值Rx。
2)智能型回路電阻測(cè)試儀可以理解為上圖b所示的接法。接線時(shí)要求電流測(cè)試線(粗線)接外側(cè),電壓測(cè)試線(細(xì)線)接內(nèi)測(cè)。下圖為斷路器導(dǎo)電回路電阻測(cè)量圖。
3、電橋法
用電橋平衡的原理測(cè)量直流電阻的方法稱為電橋法。測(cè)量直流電阻常用的儀器有單臂電橋和雙臂電橋。
1)單臂電橋
當(dāng)R1上的電壓降等于R3上的電壓降時(shí),A、B兩點(diǎn)間沒有電位差,I1流經(jīng)R1和R2,I2流經(jīng)R3和R4,此時(shí)檢流計(jì)中沒有電流,電橋處于平衡狀態(tài)。由Uca=Ucb可推導(dǎo)出R1R4=R3R2。若將R1換成被測(cè)繞組電阻Rx,并將R2和R4做成一定比例的可調(diào)電阻,R3為平滑的可調(diào)電阻,調(diào)節(jié)R3可使電橋達(dá)到平衡。則Rx=R2R3/R4。Rx包括了連接引線上的電阻,被測(cè)的實(shí)際電阻等于Rx減去引線電阻。被測(cè)電阻越小,引線電阻造成的誤差越大。所以單臂電橋常用于測(cè)量1Ω以上的電阻。
2)雙臂電橋
(1)如上圖,當(dāng)檢流計(jì)中沒有電流通過時(shí),C、D兩點(diǎn)間的電位相等??赏茖?dǎo)出Rx=RNR3/R4。實(shí)際上電阻中包含了引線電阻,要使等式成立,引線必須采用四根截面相同、長度相等的相同導(dǎo)線,否則會(huì)引起一定的測(cè)量誤差。雙臂電橋能夠消除引線和接觸電阻帶來的測(cè)量誤差,適用于測(cè)量準(zhǔn)確度要求較高的小電阻。
(2)測(cè)量直流電阻的步驟
a、接通測(cè)量儀器電源,首先調(diào)節(jié)電橋檢流計(jì)機(jī)械零位旋鈕,使檢流計(jì)指針處于零位。
b、接入被測(cè)電阻時(shí),雙臂電橋電壓端子P1、P2引出線應(yīng)比電流端子C1、C2引出線的接線更靠近被測(cè)電阻的兩端。
c、測(cè)量前首先估計(jì)被測(cè)電阻的數(shù)值,并按估計(jì)的電阻值選擇電橋的標(biāo)準(zhǔn)電阻RN和適當(dāng)?shù)谋堵蔬M(jìn)行測(cè)量,充分利用比較臂可調(diào)電阻各檔位。測(cè)量時(shí)先接通電流回路,待電流達(dá)到穩(wěn)定值時(shí)接通檢流計(jì)。調(diào)節(jié)讀數(shù)臂阻值使檢流計(jì)處于零位,被測(cè)電阻等于讀數(shù)臂指示乘以倍率。
d、測(cè)量結(jié)束時(shí),先斷開檢流計(jì)按鈕再斷開電源,以免測(cè)量具有電感的直流電阻時(shí)產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)損壞檢流計(jì)。
三、測(cè)試結(jié)果的溫度換算
直流電阻的測(cè)試值受溫度影響比較明顯,在比較測(cè)得的直流電阻值時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)電阻的溫度,并將不同溫度下測(cè)得的直流電阻值換算到同一溫度下。換算公式為:
Rx=Ra(T+tx)/(T+ta)式中
Rx為換算至tx時(shí)的直流電阻;
Ra為ta時(shí)所測(cè)得的直流電阻;
T為溫度換算系數(shù),銅235,鋁225;
tx為需換算Rx的溫度;
ta為測(cè)量Ra時(shí)的溫度。
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