1tom237

9. METROLOGIA

—476

9. METROLOGIA

—476

Rezystywnosć gruntu można mierzyć w laboratorium na próbce gruntu, ryzyk nicreprezentatywność wyników — dlatego lepiej wykonywać pomiar w wam

wuusu wy uirv»^w    lcpic-j w \    tvay JJUlliiar w Warn r, '

naturalnych. W terenie stosuje się tzw. metodę Wenncra. Jeżeli są spełnione _Waⁿ podane na rys. 9.8, tj. równe odległości a liniowo rozmieszczonych sond, to rezystyw^-gruntu oblicza się ze wzoru    ^ywnSH|

(9. U)

o = 2na — I

Pomiarów nic należy wykonywać prądem stałym i przemiennym 50 Hz.

Mierniki rezystancji uziomów realizują też funkcję pomiaru rezystywności. Używa i ich wg warunków wynikających z rys. 9.8 i wzoru (9.13).

Pomiar rezystancji izolacji wykonuje się przy zadanym napięciu, ponieważ w ogólnym przypadku jest to rezystancja zależna od napięcia i od czasu jego przyłożenia. Przepisy określają przy jakim napięciu należy wykonywać pomiar poszczególnych obiektów i pÓ jakim czasie od doprowadzenia napięcia probierczego odczytać wskazania miernika Stosunek wyników pomiaru otrzymanych po upływie różnych czasów od chwili przyłożenia napięcia może być wskaźnikiem zawilgocenia izolacji.

Mierniki rezystancji izolacji są omomierzami o własnym źródle napięcia probierczego (induktor lub bateria z przetwornicą elektroniczną). Stosuje się napięcia 250 V, 500 V. 1000 V, 2500 V. a odpowiednie do tych napięć zakresy pomiarowe wynoszą 50 MQ 200 MO, 1 GO, 20 GO.

Rys. 9.8. Rozmieszczenie sond przy pomiarze    Rys. 9.9. Ekranowanie i sposób połączenia przyrządu

rezystywności gruntu    przy pomiarach rezystancji izolacji skrośnej żyt kabla

1, 2 — żyły kabla. 3 — ekran pomiarowy

Pomiar rezystancji skrośnej lub powierzchniowej układu izolacyjnego wymaga odpowiednich połączeń tak wykonanych, aby prąd wskazywany przez miernik (nie prąd źródła, który na ogół jest większy) był tylko prądem płynącym przez mierzoną rezystancję, np. skrośną (rys. 9.9). Natomiast wysoki potencjał ekranu E powinien uniemożliwiać przepływ prądu na niepożądanej drodze (np. po powierzchni). Ten sposób połączeń je-' stosowany również przy pomiarach dużych rezystancji lub przy neutralizowaniu sprzęzen. Dokładne przyrządy do pomiaru dużej rezystancji mają wyprowadzony zacisk ekran (oznaczony literą £).    .

Pomiary pojemności i indukcyjności. Najprościej pomiary pojemności i indukcyjno można wykonać za pomocą (automatycznych) mierników cyfrowych RLC. Zapewni j one niepewność wskazań w dobrym wykonaniu nawet do ±0,2% wskazania. ¹³ ^ dokładność za pomocą tradycyjnych mostków impedancyjnych (ramiona mostka . impedancją typu RLC) trudno jest osiągnąć, a ponadto, ze względu na skompbkoj • proces równoważenia, są one bardzo kłopotliwe w użyciu. Dlatego stosowanie most impedancyjnych do takich zadań pomiarowych jest nieracjonalne i coraz rza V_u Natomiast te układy są użyteczne w specjalistycznych zastosowaniach, np. w ^m° Scheringa.    .

Oferowane są również proste i mniej dokładne (<5° ^ ±2%) mierniki cyi składowych RLC.    _ orądfKj

Automatyczne mierniki cyfrowe RLC działają na zasadzie pomiaru zarówno P ^ płynącego przez impcdancję mierzoną, jak i napięcia, które na tej impedancji P°j. .^y Z odpowiedniego rozkładania wektorów tych wielkości i wyznaczania stosunków

Howymi tych wektorów' otrzymuje się poszukiwane składowe mierzonej impedancji. i eólnym "przypadku (składowe impedancji są idealizacjami dla obiektu, którego "i vjwości elektryczne przedstawia się zastępczym (równoważnym) schematem połączeń "i-entów idealnych RLC. Są przyjmowane dwa najprostsze schematy: równoległy ■ eresowy. Konstruktor miernika i użytkownik muszą rozstrzygnąć w jakim schemacie ' *^zenoważnym przedstawiają obiekt badany oraz przy jakiej częstotliwości mają być ^f°vznaczone składowe. Wówczas można wybrać właściwy miernik i użyć właściwych jego Tokcji pomiarowych do danego zadania. Na rysunku 9.10 przedstawiono przykładowo ,.ne schematy zastępcze przyjęte w' pewnym mierniku cyfrowym zależnie od rodzaju ?°d_zialu składowych impedancji. Indeks s oznacza składową w schemacie szeregowym, ¹ — w równoległym; natomiast wielkość Q — dobroć, d współczynnik stratności (tg<5), fj odwrotność'dobroci. Ogólnie wyznacza się wielkości charakteryzujące: R i stałą czasową r dla dobrego opornika; L i O dla dobrej cewki; C i d dla dobrego kondensatora; przv czym Q i d są wówczas wyznaczone dla szeregowego układu zastępczego.

Rys. 9.10. Przykład stosowanych schematów zastępczych przy pomiarach cyfrowymi miernikami składowych impedancji zależnie od rodzaju impedancji i udziału składowych

R; składowe w schemacie szeregowym; C_p. R. — składowe w schemacie równoległym

Częstotliwość, przy której wwkonuje się pomiary, powinna odpowiadać częstotliwości roboczej obiektu badanego.

Dokładne pomiary, tj. przy niepewności +0,1% lub znacznie lepszej, w każdym okresie wartości składowych C i d oraz L i O wykonuje się przy użyciu mostków Jransformutorowych (rys. 9.11). Są one mostkami, w których jedna gałąź jest indukcyjnym "®ełnikiem napięcia (IDN) i druga — komparatorem prądu. IDN i komparatory prądu są _?^lektromagnetycznymi przyrządami, tj. specjalnymi transformatorami. Umożliwiają one Pauzowanie podziału napięcia lub prądu na zasadach liczalnych (policzalna liczba _D'?J°^W). Przy ich użyciu można wyeliminować również skutki nieuniknionych sprzężeń Pojemnościowych w układach pomiarowych, powodujących błędy pomiaru (czego nie da ? skutecznie osiągnąć w mostkach impedancyjnych). Za pomocą mostków transfor-_Wz^owych wykonuje się porównania Ci Lz najwyższą dokładnością, lepszą niż błędy

j ,¹ umiar

pkładne)

etn (U P°P^ra'^vności mierzenia. Pojemność kabla ekranowanego może wynieść ok. 1 pF na k_ab]. ^u§?śei, natomiast pojemność mierzona może być znacznie mniejsza niż pojemność czgJ¹' Na rysunku 9.11 pokazano sposób łączenia pojemności C_x z mostkiem, dzięki F>°iem "'ydziela się do mierzenia tylko wybraną pojemność C_I2, albo C₁₀, albo C₂₀

^J ^flOŚCl r . i r co rtAiPtYinAcpiomi plrrdnit /plrryn mr\7P    ti7ipminnv^ W tPtl

.Pomiar małej pojemności (np. mniejszej niż 100 pF lub też większej, gdy pomiary są wymaga odpowiedniego łączenia pojemności sprzężeń i kabli celem zapcw'-

K;-^u

JPosób

^t0Warz.

^0SC1 C₁₀ i Ć₂₀ są pojemnościami do ekranu (ekran może być uziemiony). W ten t°_w- można mierzyć mostkiem transformatorowym pojemność np. 0,001 pF, gdy ^-yszą jej pojemności „pasożytnicze”, np. 50 pF.