電阻表工作原理

絕緣電阻表的簡介

絕緣電阻表又稱兆歐表、搖表、梅格表。絕緣電阻表主要由三部分組成。第一是直流高壓發(fā)生器，用以產(chǎn)生一直流高壓。第二是測量回路。第三是顯示。

用來測量最大電阻值、絕緣電阻、吸收比以及極化指數(shù)的專用儀表，它的標(biāo)度單位是兆歐，它本身帶有高壓電源。電器產(chǎn)品的絕緣性能是評價其絕緣好壞的重要標(biāo)志之一，它通過絕緣電阻反映出來。我們測定產(chǎn)品的絕緣電阻，是指帶電部分與外露非帶電金 屬部分（外殼）之間的絕緣電阻，按不同的產(chǎn)品，施加一直流高壓，如100V、250V、500V、1000V等，規(guī)定一個最低的絕緣電阻值。有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 每kV電壓，絕緣電阻不小于1MΩ等。在家用電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，通常只規(guī)定熱態(tài)絕緣電阻，而不規(guī)定常態(tài)條件下的絕緣電阻值，常態(tài)條件下的絕緣電阻值由企 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中自行制定。如果常態(tài)絕緣電阻值低，說明絕緣結(jié)構(gòu)中可能存在某種隱患或受損。如電機繞組對外殼的絕緣電阻低，可能是在嵌線時繞組的均線槽絕緣受到損 傷所致。在使用電器時，由于突然上電或切斷電源或其它緣故，電路產(chǎn)生過電壓，在絕緣受損處產(chǎn)生擊穿，造成對人身的安全或威脅生命。

絕緣電阻表的結(jié)構(gòu)及組成

（1）直流高壓發(fā)生器

測量絕緣電阻必須在測量端施加一高壓，此高壓值在絕緣電阻表國標(biāo)中規(guī)定為50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V…

直流高壓的產(chǎn)生一般有三種方法。第一種手搖發(fā)電機式。 目前我國生產(chǎn)的兆歐表約80%是采用這種方法（搖表名稱來源）。第二種是通過市電變壓器升壓，整流得到直流高壓。一般市電式兆歐表采用的方法。第三種是利 用晶體管振蕩式或?qū)Ｓ妹}寬調(diào)制電路來產(chǎn)生直流高壓，一般電池式和市電式的絕緣電阻表采用的方法。

（2）測量回路

在前面講的搖表（兆歐表）中測量回路和顯示部分的合二 為一的。它是有一個流比計表頭來完成的，這個表頭中有兩個夾角為60°（左右）的線圈組成，其中一個線圈是并在電壓兩端的，另一線圈是串在測量回路中的。 表頭指針的偏轉(zhuǎn)角度決定于兩個線圈中的電流比，不同的偏轉(zhuǎn)角度代表不同的阻值，測量阻值越小串在測量回路中的線圈電流就越大，那么指針偏轉(zhuǎn)的角度越大。另 一個方法是用線性電流表作為測量和顯示。前面用到的流比計表頭中由于線圈中的磁場是非均勻的，當(dāng)指針在無窮大處，電流線圈正好在磁通密度最強的地方，所以盡管 被測電阻很大，流過電流線圈電流很少，此時線圈的偏轉(zhuǎn)角度會較大。當(dāng)被測電阻較小或為0時，流過電流線圈的電流較大，線圈已偏轉(zhuǎn)到磁通密度較小的地方，由 此引起的偏轉(zhuǎn)角度也不會很大。這樣就達(dá)到了非線性的矯正。一般兆歐表表頭的阻值顯示需要跨幾個數(shù)量級。但當(dāng)用線性電流表頭直接串入測量回路中就不行了，在 高阻值時的刻度全部擠在一起，無法分辨，為了也要達(dá)到非線性矯正就必須在測量回路中加入非線性元件。從而達(dá)到在小電阻值時產(chǎn)生分流作用。在高電阻時不產(chǎn)生 分流，從而使阻值顯示達(dá)到幾個數(shù)量級。隨著電子技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)顯表逐步取代指針式儀表。

絕緣電阻數(shù)字化測量技術(shù)也得到了發(fā)展，其中壓比計電路就是其中一個較好測量電路，壓比計電路是由電壓橋路和測量橋路組成。這兩個橋路輸出的信號分別通過A/D轉(zhuǎn)換再通過單片機處理直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字值顯示。

絕緣電阻表的使用方法

兆歐表在工作時,自身產(chǎn)生高電壓,而測量對象又是電氣設(shè)備,所以必須正確使用,否則就會造成人身或設(shè)備事故。使用前,首先要做好以下各種準(zhǔn)備：

（1）測量前必須將被測設(shè)備電源切斷,并對地短路放電,決不允許設(shè)備帶電進行測量,以保證人身和設(shè)備的安全。

（2）對可能感應(yīng)出高壓電的設(shè)備,必須消除這種可能性后,才能進行測量。

（3）被測物表面要清潔,減少接觸電阻,確保測量結(jié)果的正確性。

（4）測量前要檢查兆歐表是否處于正常工作狀態(tài),主要檢查其“0”和“∞”兩點。即搖動手柄,使電機達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,兆歐表在短路時應(yīng)指在“0”位置,開路時應(yīng)指在“∞”位置。

（5）兆歐表使用時應(yīng)放在平穩(wěn)、牢固的地方,且遠(yuǎn)離大的外電流導(dǎo)體和外磁場。 做好上述準(zhǔn)備工作后就可以進行測量了,在測量時,還要注意兆歐表的正確接線,否則將引起不必要的誤差甚至錯誤。

兆歐表的接線柱共有三個：一個為“L”即線端,一個“E”即為地端,再一個“G”即屏蔽端（也叫保護環(huán)）,一般被測絕緣電阻都接在“L”“E”端之間,但當(dāng)被測絕緣體表面漏電嚴(yán)重時,必須將被測物的屏蔽環(huán)或不須測量的部分與“G”端相連接。這樣漏電流就經(jīng)由屏蔽端“G”直接流回發(fā)電機的負(fù)端形成回路,而不在流過兆歐表的測量機構(gòu)（動圈）。這樣就從根本上消除了表面漏電流的影響,特別應(yīng)該注意的是測量電纜線芯和外表之間的絕緣電阻時,一定要接好屏蔽端鈕“G”,因為當(dāng)空氣濕度大或電纜絕緣表面又不干凈時,其表面的漏電流將很大,為防止被測物因漏電而對其內(nèi)部絕緣測量所造成的影響,一般在電纜外表加一個金屬屏蔽環(huán),與兆歐表的“G”端相連。當(dāng)用兆歐表搖測電器設(shè)備的絕緣電阻時,一定要注意“L”和“E”端不能接反,正確的接法是：“L”線端鈕接被測設(shè)備導(dǎo)體,“E”地端鈕接地的設(shè)備外殼,“G”屏蔽端接被測設(shè)備的絕緣部分。如果將“L”和“E”接反了,流過絕緣體內(nèi)及表面的漏電流經(jīng)外殼匯集到地,由地經(jīng)“L”流進測量線圈,使“G”失去屏蔽作用而給測量帶來很大誤差。另外,因為“E”端內(nèi)部引線同外殼的絕緣程度比“L”端與外殼的絕緣程度要低,當(dāng)兆歐表放在地上使用時,采用正確接線方式時,“E”端對儀表外殼和外殼對地的絕緣電阻,相當(dāng)于短路,不會造成誤差,而當(dāng)“L”與“E”接反時,“E”對地的絕緣電阻同被測絕緣電阻并聯(lián),而使測量結(jié)果偏小,給測量帶來較大誤差。

由此可見,要想準(zhǔn)確地測量出電氣設(shè)備等的絕緣電阻,必須對兆歐表進行正確的使用,否則,將失去了測量的準(zhǔn)確性和可靠性

兆歐表的使用方法及要求

1.測量前，應(yīng)將兆歐表保持水平位置，左手按住表身，右手搖動兆歐表搖柄，轉(zhuǎn)速約120r/min，指針應(yīng)指向無窮大（∞），否則說明兆歐表有故障。

2.測量前，應(yīng)切斷被測電器及回路的電源，并對相關(guān)元件進行臨時接地放電，以保證人身與兆歐表的安全和測量結(jié)果準(zhǔn)確。

3.測量時必須正確接線。兆歐表共有3個接線端（L、E、G）。測量回路對地電阻時，L端與回路的裸露導(dǎo)體連接，E端連接接地線或金屬外殼；測量回路的絕緣電阻時，回路的首端與尾端分別與L、E連接；測量電纜的絕緣電阻時，為防止電纜表面泄漏電流對測量精度產(chǎn)生影響，應(yīng)將電纜的屏蔽層接至G端。

4.兆歐表接線柱引出的測量軟線絕緣應(yīng)良好，兩根導(dǎo)線之間和導(dǎo)線與地之間應(yīng)保持適當(dāng)距離，以免影響測量精度。

5.搖動兆歐表時，不能用手接觸兆歐表的接線柱和被測回路，以防觸電。

6.搖動兆歐表后，各接線柱之間不能短接，以免損壞。

兆歐表的選用要求和使用前的檢查

(1)應(yīng)按被測電氣元件工作時的額定電壓來選擇儀表的電壓等級。測量埋置在繞組內(nèi)和其他發(fā)熱元件中的熱敏元件等的絕緣電阻時，一般應(yīng)選用250V規(guī)格的絕緣電阻表。

(2)使用前，應(yīng)先檢查表和其引出線是否正常。將兩條引出線短路，搖動儀表或打開儀表電源開關(guān)進人測量狀態(tài)，儀表的指針偏轉(zhuǎn)到0處或數(shù)字指示值為0，再將兩條引出線斷開進行測量，指示值為∞，則說明正常。

接線和測量

(1)測量電機等一般電器時，儀表的L端與被測元件(例如繞組)相接，E端與機殼相接；測量電纜時，除上述規(guī)定外，還應(yīng)將儀表的G端與被測電纜的護套連接。使用手搖式兆歐表時，手搖的轉(zhuǎn)速應(yīng)在120r/min左右，搖動到指示值穩(wěn)定后讀數(shù)。

(2)測量之后，用導(dǎo)體對被測元件(例如繞組)與機殼之間放電后拆下引接線。直接拆線有可能被儲存的電荷電擊。