В цепях с каким напряжением должно производиться измерение тока: Вопрос: В цепях какого напряжения должно производиться измерение тока? : Смотреть ответ

Содержание

28. Электроустановки, аппараты, вторичные цепи, нормы испытаний которых не определены в разделах 2 — 27, и электропроводки напряжением до 1000 В. К, Т, М

Наименование испытания

Вид испытания

Нормы испытания

28.1. Измерение сопротивления изоляции.

28.2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты электротехнических изделий напряжением выше 12 В переменного тока и 120 В постоянного тока, в том числе:

Длительность приложения напряжения (Uисп) — 1 мин.

1) изоляция обмоток и токоведущего кабеля переносного электроинструмента относительно корпуса и наружных металлических деталей;

Для электроинструмента на напряжение до 50 В Uисп принимается 550 В.

Для электроинструмента на напряжение выше 50 В и мощности до 1 кВт — 900 В, при мощности более 1 кВт — 1350 В.

У электроинструмента с корпусом из изоляционного материала на время испытаний должны быть обернуты металлической фольгой и соединены с заземлителем корпус и соединенные с ним детали. При сопротивлении изоляции более 10 МОм испытание повышенным напряжением может быть заменено измерением одноминутного сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В.

2) изоляции обмоток понижающих трансформаторов.

Испытательное напряжение должно быть 1350 В при номинальном напряжении первичной обмотки трансформатора 127 — 220 В и 1800 В при номинальном напряжении первичной обмотки 380 — 440 В.

Испытательное напряжение прикладывается поочередно к каждой из обмоток. При этом остальные обмотки должны быть соединены с заземленным корпусом и магнитопроводом.

28.3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты силовых и вторичных цепей рабочим напряжением выше 50 В переменного тока, не содержащих устройств с микроэлектронными элементами:

Продолжительность испытания — 1 мин. Испытательное напряжение — 1000 В.

1) изоляции распределительных устройств элементов приводов выключателей, короткозамыкателей, отделителей, аппаратов, а также вторичных цепей управления, защиты, автоматики, телемеханики и т.д.;

См. также главу 3 п. 3.6.23. При проведении испытаний мегаомметром на 2500 В можно не проводить измерений мегаомметром на 500 — 1000 В.

2) изоляции силовых и осветительных электропроводок.

Производится в случае, если сопротивление изоляции оказалось ниже 1 МОм.

28.4. Проверка срабатывания защиты при системе питания с заземленной нейтралью (TN-C, TN-C-S, TN-S).

При замыкании на нулевой защитный проводник ток однофазного короткого замыкания должен составлять не менее:

трехкратного значения номинального тока плавкой вставки предохранителя;

трехкратного значения номинального тока нерегулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой;

трехкратного значения уставки по току срабатывания регулируемого расцепителя автоматического выключателя обратнозависимой от тока характеристикой;

1,1 верхнего значения тока срабатывания мгновенно действующего расцепителя (отсечки).

Проверяется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли фаза-нуль с последующим определением тока короткого замыкания.

У электроустановок, присоединенных к одному щитку и находящихся в пределах одного помещения, допускается производить измерения только на одной, самой удаленной от точки питания установке.

У светильников наружного освещения проверяется срабатывание защиты только на самых дальних светильниках каждой линии.

Проверку срабатывания защиты групповых линий различных приемников допускается производить на штепсельных розетках с защитным контактом.

28.5. Проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки.

Не должно быть обрывов и неудовлетворительных контактов. Переходное сопротивление контактов должно быть не выше 0,05 Ом.

Производится на установках, срабатывание защиты которых проверено.

28.6. Проверка действия расцепителей.

Пределы работы расцепителей должны соответствовать заводским данным.

28.7. Проверка устройств защитного отключения.

Производится путем нажатия на кнопку «Т» (тест) включенного в сеть устройства.

Производится не реже 1 раза в квартал.

28.8. Проверка работы контакторов и автоматов при пониженном и номинальном напряжении оперативного тока.

28.9. Проверка фазировки распределительных устройств напряжением до 1000 В и их присоединений.

Должно иметь место совпадение по фазам.

28.10. Измерение напряжений прикосновения и шага.

В системе с заземленной нейтралью при однофазном коротком замыкании напряжение прикосновения и шага не должно превышать 50 В, если для конкретных помещений не установлены другие значения.

Измерение производится в животноводческих комплексах, банях с электронагревателями и на других объектах, где в целях предотвращения электротравматизма выполнено уравнивание и выравнивание потенциалов.

28.11. Проверка главной заземляющей шины (ГЗШ).

Проверка затяжки болтовых и целостность сварных контактных соединений.

Производится в соответствии с указаниями п. 1.

28.12. Измерение уровня освещенности и других светотехнических параметров.

Освещенность и другие светотехнические параметры должны быть не ниже значений, предусмотренных нормами.

Оценка результатов контрольных измерений должна производиться с учетом типа применяемых ламп и напряжения в момент измерения.

Ошибка 404: страница не найдена!

К сожалению, запрошенный вами документ не найден. Возможно, вы ошиблись при наборе адреса или перешли по неработающей ссылке.

Для поиска нужной страницы, воспользуйтесь картой сайта ниже или перейдите на главную страницу сайта.

Поиск по сайту

Карта сайта

  • О Ростехнадзоре
  • Новости
  • Деятельность
    • Проведение проверок
      • Нормативные правовые акты, устанавливающие обязательные требования, соблюдение которых проверяется при проведении проверок
        • Нормативные правовые акты, являющиеся общими для различных областей надзора и устанавливающие обязательные требования, соблюдение которых поверяется при проведении проверок
        • Нормативные правовые акты, устанавливающие обязательные требования, соблюдение которых проверяется при осуществлении федерального государственного надзора в области использования атомной энергии
        • Нормативные правовые акты, устанавливающие обязательные требования, соблюдение которых проверяется при осуществлении федерального государственного надзора в области промышленной безопасности
        • Нормативные правовые акты, устанавливающие обязательные требования, соблюдение которых проверяется при осуществлении государственного горного надзора
        • Нормативные правовые акты, устанавливающие обязательные требования, соблюдение которых проверяется при осуществлении федерального государственного энергетического надзора
        • Нормативные правовые акты, устанавливающие обязательные требования, соблюдение которых проверяется при осуществлении федерального государственного надзора в области безопасности гидротехнических сооружений
        • Нормативные правовые акты, устанавливающие обязательные требования, соблюдение которых проверяется при осуществлении федерального государственного строительного надзора
      • Перечни правовых актов, содержащих обязательные требования, соблюдение которых оценивается при проведении мероприятий по контролю
      • Ежегодные планы проведения плановых проверок юридических лиц и индивидуальных предпринимателей
      • Статистическая информация, сформированная федеральным органом исполнительной власти в соответствии с федеральным планом статистических работ, а также статистическая информация по результатам проведенных плановых и внеплановых проверок
      • Ежегодные доклады об осуществлении государственного контроля (надзора) и об эффективности такого контроля
      • Информация о проверках деятельности органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления, а также о направленных им предписаниях
      • Форма расчета УИН
    • Нормотворческая деятельность
    • Международное сотрудничество
    • Государственные программы Российской Федерации
    • Профилактика нарушений обязательных требований
    • Прием отзывов контролируемых лиц по вопросу удобства и комфортности использования цифрового сервиса досудебного обжалования
    • Государственная служба
    • Исполнение бюджета
    • Госзакупки
    • Информация для плательщиков
    • Порядок привлечения общественных инспекторов в области промышленной безопасности
    • Информатизация Службы
    • Сведения о тестовых испытаниях кумулятивных зарядов
    • Анализ состояния оборудования энергетического, бурового и тяжелого машиностроения в организациях ТЭК
    • Судебный и административный порядок обжалования нормативных правовых актов и иных решений, действий (бездействия) Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору
    • Прием отчетов о производственном контроле
  • Общественный совет
  • Противодействие коррупции
    • Нормативные правовые и иные акты в сфере противодействия коррупции
    • Антикоррупционная экспертиза
    • Методические материалы
    • Формы документов, связанных с противодействием коррупции, для заполнения
    • Сведения о доходах, расходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера
      • Сведения о доходах, расходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2020 год
      • Сведения о доходах, имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2019 год
      • Сведения о доходах, расходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2018 год
      • Сведения о доходах, расходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2017 год
      • Сведения о доходах, расходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2016 год
      • Сведения о доходах, расходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2015 год
      • Сведения о доходах, расходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2014 год
      • Сведения о доходах, расходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2013 год
      • Сведения о доходах, имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2012 год
      • Сведения о доходах, имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2011 год
      • Сведения о доходах, имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2010 год
      • Сведения о доходах, имуществе и обязательствах имущественного характера гражданских служащих Ростехнадзора за 2009 год
    • Комиссия по соблюдению требований к служебному поведению и урегулированию конфликта интересов
    • Доклады, отчеты, обзоры, статистическая информация
    • Обратная связь для сообщений о фактах коррупции
    • Информация для подведомственных Ростехнадзору организаций
    • Материалы антикоррупционного просвещения
    • Иная информация
  • Открытый Ростехнадзор
  • Промышленная безопасность
  • Ядерная и радиационная безопасность
  • Энергетическая безопасность
    • Федеральный государственный энергетический надзор
      • Нормативные правовые и правовые акты
      • Основные функции и задачи
      • Информация о субъектах электроэнергетики, теплоснабжающих организациях, теплосетевых организациях и потребителях электрической энергии, деятельность которых отнесена к категории высокого и значительного риска
      • Уроки, извлеченные из аварий и несчастных случаев
      • Перечень вопросов Отраслевой комиссии Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по проверке знаний норм и правил в области энергетического надзора
      • Перечень вопросов (тестов), применяемых в отраслевой комиссии Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по проверке знаний норм и правил в области энергетического надзора
      • Перечень вопросов (тестов), применяемых в отраслевой комиссии Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по проверке знаний норм и правил в области энергетического надзора для инспекторского состава территориальных органов Ростехнадзора
      • О проведении проверок соблюдения обязательных требований субъектами электроэнергетики, теплоснабжающими организациями, теплосетевыми организациями и потребителями электрической энергии в 2020 году
      • Контакты
    • Федеральный государственный надзор в области безопасности гидротехнических сооружений
    • Ведение государственного реестра саморегулируемых организаций в области энергетического обследования
  • Строительный надзор

Типы электроустановок и безопасности до 1000В опыт работы 15 лет!

Как разделяются электроустановки по условиям электробезопасности?

В соответствии с правилами устройства электроустановок ПУЭ электроустановки по условиям электробезопасности разделяются:

  • На электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с эффективно заземленной нейтралью с большими токами замыкания на землю.
  • На электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с изолированной нейтралью с малыми токами замыканиями на землю.
  • На электроустановки напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью.
  • На электроустановки напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью.

Какие факторы должны учитываться при выборе технических способов и средств защиты?
Технические способы и средства защиты обеспечивающие электробезопасность, должны устанавливаться с учетом:

  • Номинального напряжения, рода и частоты тока электроустановки.
  • Способа электроснабжения от стационарный сети, от автономного дизель генератора электроэнергией.
  • Режима нейтрали средней точки источника питания электроэнергией изолированная, заземленная нейтраль.
  • Вида исполнения стационарные, передвижные, переносные.
  • Характеристики помещений по степени опасности поражения электрическим током.
  • Возможности снятие напряжения с токоведущих частей, на которых или вблизи которых должна производиться работа.
  • Характера возможного прикосновения человека к элементам цепи тока однофазное прикосновение, двухфазное прикосновение, прикосновение к металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением.
  • Возможности приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, на расстояние меньше допустимого или попадания в зону растекания тока.
  • Видов работ: монтаж, наладка, испытание, эксплуатация электроустановок.
Рекомендуем к покупке

Что может быть использовано в качестве источника малого напряжения?
Источниками малого напряжения могут быть специальные понижающие трансформаторы с вторичным напряжением 12-36В, батареи гальванических элементов аккумуляторы, выпрямительные установки и преобразователи. В понижающих трансформаторах, чтобы обеспечить безопасность при переходе напряжения сети из первичной оболочки со стороны высшего напряжения во вторичную обмотку, со стороны низшего напряжения последнюю заземляют. Применения автотрансформаторов для получения малого напряжения не допускается. В этом случае сеть малого напряжения оказывается электрически связанно с сетью высшего напряжения, что небезопасно.

Какие требования должны выполняться при применении разделяющих или понижающих трансформаторов?
В электроустановках напряжением до 1000В в местах, где в качестве защитной меры применяются разделяющие или понижающие трансформаторы, вторичное напряжение трансформаторов должно быть, для разделяющих не более 380В, для понижающих не более 42В. При применении этих трансформаторов необходимо руководствоваться следующим.

Разделяющие трансформаторы должны удовлетворять специальным техническим условиям в отношении повышенной надежности конструкции и повышенных испытательных напряжений.

От разделяющего трансформатора разрешается питание только одного электроприемника с номинальным током плавкой вставки или расцепителя автомата на первичной стороне не более 15А. Заземление вторичной оболочки разделяющего трансформатора не допускается. Корпус трансформатора в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, должен быть заземлен или занулен. Заземление корпуса электроприемника, присоединенного к такому трансформатору, не требуется.

Понижающие трансформаторы со вторичным напряжением 42В и ниже могут быть использованы в качестве разделяющих, если они удовлетворяют требованиям. Если понижающие трансформаторы не являются разделяющими, то в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, следует заземлять или занулять корпус трансформатора, а также один из выходов одну из фаз или нейтраль среднюю точку вторичной обмотки.

Каковы схемы включения разделяющих трансформаторов?
Схемы включения разделяющих трансформаторов выглядят следующим образом. Вторичная обмотка разделяющего трансформатора или корпус электроприемника, питающегося через него, не должны иметь ни заземления, ни связи с сетью зануления. Тогда при прикосновении к частям, находящимся под напряжением, или к корпусу с поврежденной изоляцией не создается опасность, поскольку вторичная сеть коротка и сила токов утечки в ней и емкостных токов ничтожно мала при исправной изоляции.

Если возникшее замыкание одной фазе точке А не будет восстановлено, а затем повредится изоляция на другой фазе вторичной цепи, то предохранитель может сгореть только при металлической связи между точками А и В. Если такой связи нет, на корпусе электроприемника будет напряжение по отношению к земле, величина которого зависит от соотношения. Это напряжение если вторичное напряжение превышает соответственно 12 и 42 В может оказаться опасным, если человек стоит на земле или на токопроводящем полу и обувь имеет малое сопротивление. Чтобы уменьшить вероятность двойных замыканий на землю, к разделяющим трансформаторам на вторичной стороне нельзя подключать сколько-нибудь разветвленную сеть. Так, при двух и более электроприемниках возможно замыкание в них со связью с землей в двух разных фазах. Такие двойные замыкания влекут за собой электропоражения. Поэтому каждый электроприемник должен иметь свой разделяющий трансформатор.

Каковы особенности эксплуатации передвижных электроустановок?
Передвижные электроустановки с точки зрения электробезопасности имеют свои особенности эксплуатации, которые определяют прежде всего преимущественно тяжелыми условиями применения, источники электроэнергии и исполнительные механизмы работают, как правило, под открытом небом, кабельные сети подвержены механическим воздействиям, на единицу установленной мощности имеется гораздо большее количество контактных соединений, штепсельных муфт и разъемов чем в стационарных установках. Кроме того, передвижные электроустановки из-за открытого расположения на местности доступны лицам, которые выполняют те или другие работы с применением механизмов и устройств, получающих электроэнергию от передвижных источников. Все это существенно ухудшает электробезопасность в передвижных установках. От сюда электроустановки, из электрические схемы и конструктивное исполнение требует весьма квалифицированного и грамотного технического обслуживания.

Каковы основные условия безопасности в передвижных электроустановках?
В передвижных электроустановках в соответствии с действующим стандартом принят как обязательный режим изолированной нейтрали. При ограниченной протяженности сети с ограниченным числом потребителей электроэнергии безопасность эксплуатации может быть обеспечена поддержанием сопротивления изоляции на определенном заданном уровне. Тогда прикосновение к токоведущей части или к корпусу, на которых произошло замыкания фазы, не опасно. Только двухфазное замыкание, т.е. замыкание на землю или на корпус двух разных фаз, будет опасным режимом и должно ликвидироваться защитным отключением. Следовательно, сочетание постоянного контроля сопротивления изоляции с быстродействующим защитным отключением необходимое условие безопасного обслуживания передвижных электростанций с изолированной нейтралью.

Может ли осуществляться в одном помещении заземление одних электроприемников и зануление других?
В трансформаторе или генераторе с заземленной нейтралью заземление электроприемников без соединения с нейтралью т.е. без зануления недопустимо. В одном помещении могут находиться электроприемники, питаемые от трансформаторов и генераторов с изолированной нейтралью и с заземленной нейтралью, например 6 кВ и 380/220В др. Их сети заземления и зануления разделить трудно и большей частью невозможно. Надо, чтобы совмещенная сеть заземления и зануления удовлетворяла требованиям как к заземлению, так и занулению.

Что положено в основу выбора режима нейтрали?
Выбор схемы сети, а следовательно, и режима нейтрали источника тока производят исходя из технологических требований и условий безопасности. При напряжении до 1000 В широкое распространение получили обе схемы трехфазных сетей, трехпроводная с изолированной нейтралью и четырехпроводная с заземленной нейтралью. По технологическим требованиям предпочтение часто отдается четырехпроводной сети, она использует два рабочих напряжения линейное и фазное. Так, как от четырехпроводной сети 380 В можно питать как силовую нагрузку трехфазную, включаю ее между фазными проводами на линейное напряжение 380 В, так и осветительную, включая между фазным и нулевым проводами на фазное напряжение 220В. При этом становиться значительно дешевле электроустановка за счет применения меньшего числа трансформаторов, меньшего сечения проводов.

По условиям безопасности выбирают одну из двух сетей исходя из положения, по условиям прикосновения к фазному проводу в период нормального режима работы сети более безопасной является сеть с изолированной нейтралью, а в аварийный период сеть с заземленной нетралью. Поэтому сети с изолированной нейтралью целесообразно применять, когда имеется возможность поддерживать высокий уровень изоляции сети и когда емкость сети относительно земли незначительна. Это могут быть мало разветвленные сети, не подверженные воздействию агрессивной среды и находящиеся под постоянным надзором квалифицированного персонала. Примером могут служить сети небольших предприятий передвижные установки.

Сети с заземленной нейтралью применяют там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию электроустановок из-за высокой влажности, агрессивной среды и пр. или нельзя быстро отыскать и устранить повреждения изоляции, когда емкостные сети вследствие значительной ее разветвленности достигают больших значений, опасных для жизни человека. К таким сетям относятся сети крупных промышленных предприятий, городские распределительные и пр. Существующие мнение о более высокой степени надежности сетей с изолированной нейтралью недостаточно обоснованно.

Статические данные указывают, что по условиям надежности работы обе сети практически одинаковы. При напряжение выше 1000 В вплоть до 35 кВ сети по технологическим причинам имеют изолированную нейтраль, а выше 35 кВ заземленную. Поскольку такие сети имеют большую емкость проводов относительно земли, для человека одинаково опасно прикосновение к проводу сети как с изолированной, так с с заземленной нейтралью. Поэтому режим нейтрали сети выше 1000 В по условиям безопасности не выбирается.

Как защищать людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим корпусам торговых киосков, автоматов газированной воды, летних павильонов и навесов разных торговых учреждений, указателей переходов через улицы и других металлоконструкций имеющих на себе электропроводку освещения 380/220В? Основной защитой людей в данном случае служит система зануления. Эффективность ее работы может быть обеспечена, если выполнены требования, предъявляемые к ней. В частности, правильно выбраны сечения фазного и нулевого проводов, предохранители, автоматы равномерно распределена нагрузка, правильно и квалифицированно ведется эксплуатация например, исключается замена местами фазного и нулевого проводов. В соответствии с правилами упомянутые объекты должны быть занулены либо получать питание через разделительные трансформаторы без зануления на вторичном напряжении. Однофазные ответвления к этим объектам для безопасности выполняют тремя проводами фазным, нулевым и защитным зануляющим, присоединенным к нулевому проводу в месте ответвления.

Что понимается под малым напряжением?
Малым называется номинальное напряжение не более 42 В, используемое для уменьшения опасности поражения электрическим током. Применение малых напряжений резко снижает опасность поражения, особенно когда работа ведется в помещении с повышенной опасностью, особо опасном или вне помещения. Однако электроустановки и с таким напряжением представляют опасность, причем значительную при двухфазном прикосновении.

Малые напряжения используют для питания электроинструмента, светильников стационарного местного освещения например, установленных на металлорежущих станках, переносных ламп в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также светильников общего освещения обычной конструкции, если они размещены над полом на высоте менее 2,5 м имеют в качестве источников света лампы накаливания.

Их использование является эффективной мерой защиты, однако область ее применения невелика, что обусловлено трудностями создания протяженных сетей и мощных электроприемников малого напряжения. Известно что уменьшения напряжения ведет к возрастанию силы тока, поэтому возникает необходимость в увеличении сечения проводов и токоведущих частей электроустановки, что экономически невыгодно.

Чем характеризуется электрическое разделение сети?
Под электрическим разделением сети понимается разделение сети на отдельные, не связанные между собой участки. Для этого применяют разделяющие трансформаторы, которые изолируют электроприемники от общей сети, и следовательно, предотвращают воздействие на них возникающих в сети токов утечки, емкостных проводимостей, замыканий на землю, последствий повреждений изоляции, исключают обстоятельства, которые повышают вероятность электропоражения. Применение разделяющих трансформаторов лучшая мера, чем питание через понижающие трансформаторы с заземлением вторичных обмоток. Защитное разделение сетей обычно используют в электроустановках напряжением до 1000 В, эксплуатация которых связана с особой и повышенной опасностью передвижные электроустановки, ручной электрифицированный инструмент.

Что необходимо для обеспечения электробезопасности работ в цепях трансформаторов тока и напряжения?
Для обеспечения безопасности работ, проводимых в цепях измерительных приборов и устройств релейной защиты, все вторичные обмотки измерительных трансформаторов тока и напряжения должны иметь постоянное заземление. В сложных схемах релейной защиты для группы электрически соединенных вторичных обмоток трансформаторов тока независимо от их числа допускается заземление только в одной точке. При необходимости разрыва токовой цепи измерительных приборов и реле цепь вторичной обмотки трансформатора тока должна быть предварительно закорочена на специально предназначенных для этого зажимах. Запрещается производить в цепях между трансформатором тока и зажимами, где установлена закоротка, работы, которые могут привести к размыканию цепи. При работе на трансформаторах тока или в их вторичных цепях необходимо соблюдать следующие меры безопасности.

Шины первичных цепей не должны использоваться в качестве вспомогательных токопроводов при монтаже или токоведущих цепей при сварочных работах.

Присоединение к зажимам указанных трансформаторов тока цепей измерений и защиты должно производиться после полного окончания монтажа вторичных схем.

При проверке полярности приборы, которыми она производиться, до подачи импульса тока в первичную обмотку должны быть надежно присоединены к зажимам вторичной обмотки. При работах в цепях трансформаторов с подачей напряжения от постороннего источник необходимо вынуть предохранители со стороны высшего и низшего напряжения и отключить автоматы от вторичных обмоток.

Каковы основные правила электробезопасности при эксплуатации внутреннего освещения?
Главным условием обеспечения надежности и безопасности эксплуатации является проведение осмотров и проверки осветительной сети в установленные сроки:

  • Исправность автомата и аварийного освещения не реже одного раза в три месяца в дневное время.
  • Исправность системы аварийного освещения не реже одного раза в квартал.
  • Состояние стационарного оборудования и электропроводки рабочего и аварийного освещения на соответствие номинальным токам расцепителей и плавких вставок расчетным один раз в год.
  • Испытание и измерение сопротивления изоляции проводов и кабелей и заземляющих устройств один раз в три года.
  • Измерение нагрузок и величин напряжения в отдельных точках электрической сети один раз в год.
  • Испытание изоляции стационарных трансформаторов с вторичным напряжением 12-36В не реже одного раза в год, переносных трансформаторов один раз в три месяца.

Следует иметь в виду, что установка и очистка светильников, смена перегоревших ламп и плавких вставок, ремонт сети выполняется электротехническим персоналом при снятом напряжении. Недопустимо питание светильников, требующих применения напряжения 36 В и ниже, от автотрансформаторов.

В чем заключаются основные требования электробезопасности, предъявляемые к сварочному оборудованию?
На электросварочную установку сварочный трансформатор, агрегат, сварочный генератор, преобразователь, выпрямитель должны быть паспорт, инструкция по эксплуатации и инверторный номер, под которым она записана в журнале учета и периодических осмотров.

В качестве источников сварочного тока могут применяться трансформаторы, выпрямители и генераторы постоянного тока, специально для этого предназначенные. Непосредственное питание сварочной дуги от силовой или осветительной распределительной цеховой сети не допускается. Источники сварочного тока можно присоединять к распределительным электрическим сетям напряжением не выше 660 В. Нагрузка однофазных сварочных трансформаторов равномерно распределяется между отдельными фазами трехфазной сети. В передвижных электросварочных установках для подключения их к сети следует предусматривать блокирование рубильников, исключающее возможность присоединения и отсоединения провода, когда зажимы находятся под напряжением. Электросварочные установки должны включать в электросеть и отключать от нее, а также ремонтировать только электромонтеры. Выполнять эти операции сварщиком запрещается. Длина первичной цепи между пунктом питания и передвижной сварочной установкой не должна превышать 10 м. Токоведущие части сварочной цепи необходимо надежно изолировать и защищать от механических повреждений. Сопротивление изоляции электрических цепей установки измеряют при текущих ремонтах в соответствии с ГОСТом на эксплуатируемое электросварочное оборудование. Сроки текущих и (капитальных ремонтов сварочных установок) определяет лицо, ответственное за электрохозяйство предприятия, исходя из местных условий и режима эксплуатации, а также указаний завода изготовителя. Установку и пусковую аппаратуру следует осматривать и чистить не реже одного раза в месяц. Все отрытые части сварочной установки, находящиеся под напряжением питающей сети, надежно ограждаются. Сопротивление изоляции необходимо проверять не реже одного раза в три месяца, а при автоматической сварке под флюсом один раз в месяц. Изоляция должна выдерживать напряжение 2 кВ в течение 5 мин. Корпуса электросварочного оборудования, агрегатов, сварочные столы, плиты и т.д., а также обратные провода заземляются.

Для защитного заземления корпуса источников питания, снабженные специальными болтами, присоединяют к проводу заземляющего устройства. Свариваемое изделие также заземляют. При этом каждую сварочную установку необходимо непосредственно соединять с заземляющим проводом. Последовательное соединение установок между собой и применение общего заземляющего провода для группы установок не допускается. Несоблюдение этого требования может привезти к тому, что при обрыве провода, последовательно соединяющего установки, некоторые из них окажутся незаземленными. Сопротивление заземления при напряжении до 1000 В должно быть не более 4 Ом. Разрешается не заземлять корпус двигателя, подающего электродную проволоку, если он установлен на корпусе сварочной головки и имеет с ней надежный металлический контакт.

Что можно использовать в качестве обратного провода при электросварке?
В качестве обратного провода, соединяющего свариваемое изделие с источником сварочного тока, можно использовать гибкие провода, а также, где это возможно, стальные шины любого профиля достаточного сечения, сварочные плиты и саму свариваемую конструкцию. Использование в качестве обратного провода сети заземление металлических строительных конструкций зданий, коммуникаций и не сварочного технологического оборудования запрещается. Зажим вторичной обмотки сварочного трансформатора, к которому подключается обратный провод, а также аналогичны зажимы сварочных выпрямителей и генераторов, к которым возбуждения подключается к распределительной электрической сети без разделительного трансформатора, следует заземлять. Отдельные элементы, используемые в качестве обратного провода, тщательно соединяют между собой сваркой или с помощью болтов, струбцин или зажимов. В установках для дуговой сварки в случае необходимости например, при выполнении круговых швов допускается соединение обратного провода со свариваемым изделием с помощью скользящего контакта.

Как подразделяются электрические изделия, выпускаемые промышленностью по способу защиты человека от поражения электрическим током?
Все электрические изделия по способу защиты человека от поражения электрическим током подразделяются на пять классов:

  • К классу 01 относятся изделия, имеющие рабочую изоляцию и без наличия элементов заземления или другой защиты от поражения электрическим током.
  • К классу 1 относятся изделия, имеющие рабочую изоляцию и элемент для заземления. В случае, если у изделия класса 1 есть провод для присоединения к источнику питания, то он должен иметь заземляющую жилу и вилку с заземляющим контактом для включения с специальную розетку с дополнительным гнездом.
  • К классу 2 относятся изделия, имеющую двойную изоляцию или усиленную изоляцию и без элементов для заземления.
  • К классу 3 относятся изделия, не имеющие ни внутренних, ни внешних электрических цепей выше 42В.

К каким классам по способу защиты человека от поражения электрическим током относятся бытовые электроприборы?
Большинство бытовых электроприборов выпускается класса 0. Ввиду отсутствия в быту заземления электрические приборы и машины классов 01 и 1 для быта не могу быть использованы. Электроизделия класса 3 не нашли широкого применения в быту, кроме электрической игрушки. Из всех классов защиты, обеспечивающих определенную электробезопасность приборов, следует отдать предпочтение классу 2. В настоящее время значительное количество машин и аппаратов электробритвы, полотеры, стиральные машины выпускаются 2 класса защиты. Однако и их нельзя считать вполне безопасными, питающий машинку провод как и вся электропроводка квартирной сети при нарушении изоляции может стать источником электротравмы. Это положение усугубляется тем, что периодическая проверка состояния изоляции в бытовых сетях, к сожалению, не производится.

В каких электроустановках должно быть выполнено заземление или зануление?
Заземление или зануление электроустановок следует выполнять, при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока во всех случаях. При номинальных напряжениях от 42 В до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока при работах с повышенной опасностью и особо опасных.

Заземление или зануление электроустановок не требуется при номинальных напряжениях до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока кроме электроустановок во взрывоопасных зонах любого класса.

Адреса и контакты

Адрес: Россия, г. Москва, Пятницкое шоссе дом 18. м. Волоколамское

Телефон: +7 (495) 542-40-94

Адрес: Россия, Московская область Раменский район г. Жуковский ул. Кирова 8

Телефон: + 7 (495) 943-26-52

Адрес: Россия, Московская область Истринский район г. Дедовск ул. Больничная 8 А

Телефон: +7 (498) 619-56-38

Основные операции, уход и обслуживание, а также расширенное устранение неисправностей для квалифицированных специалистов

Как вы видели, процедура измерения напряжения относительно проста. Провода просто подключаются к точкам измерения напряжения или параллельно им.

Однако для текущих измерений процесс немного сложнее. Во-первых, цепь должна быть разомкнута в контрольных точках, а счетчик последовательно вставлен в это отверстие (Рисунок 5).Полный ток должен протекать через счетчик. Чтобы измерение можно было проводить без нарушения самой цепи, измеритель тока имеет очень маленькое внутреннее сопротивление.

Здесь неопытный техник должен быть особенно внимательным. Если счетчик случайно подключен к точке P.D. (разность потенциалов) или в параллельно с компонентом вместо серии , небольшое внутреннее сопротивление позволит протекать через измеритель очень сильному току, что приведет к короткому замыканию.Это наверняка серьезно повредит измеритель и, возможно, цепь. Более тревожным является возможность вызвать опасную вспышку дуги . Сила вспышки дуги зависит от ряда факторов, включая, помимо прочего, расстояние до вспышки дуги, изношенное защитное оборудование или, более конкретно, его отсутствие, продолжительность вспышки дуги, а также продолжительность вспышки дуги. . Для получения дополнительной информации о безопасности от дугового разряда посетите сайт www.esasafe.com.

При измерении тока необходимо отключать питание перед подключением измерителя.Вы будете отключать один конец провода или компонента для последовательного подключения измерителя. Если вы оставите питание включенным, вы легко можете получить опасный удар током или повредить цепь.

На счетчиках с ручным выбором диапазона начните с максимального значения тока и постепенно уменьшайте его.

Рисунок 5 — Использование цифрового мультиметра для измерения тока

Процедуры измерения тока

Для измерения тока в цепях 0-30 В выполните следующие действия:

  1. Перед началом испытаний технический специалист всегда должен знать, каких результатов следует ожидать, основываясь на технических характеристиках производителя, паспортной табличке, законе Ома и законе Кирхгофа.Слепое тестирование опасно и контрпродуктивно.
  2. Выключите питание и убедитесь, что измеряемая цепь «не работает», используя метод тестирования T3 и процедуры измерения напряжения. Обязательно используйте СИЗ, поскольку мы всегда предполагаем, что цепь находится под напряжением, пока не будет доказано обратное.
  3. Разомкните цепь, отсоединив или отпаяв соединение в точке, где вы хотите измерить ток.
  4. Выберите функцию постоянного или переменного тока, повернув функциональный переключатель в положение постоянного или переменного тока.
  5. Подключите измерительные провода к соответствующим гнездам, черный провод — к общему гнезду, а красный — к гнезду А или мА. Помните, что у вас уже есть ожидаемое значение, это ожидаемое значение будет определять, какой разъем, А или мА, будет использоваться. 1/1000 А = 1 мА.
    Обратите внимание, что используемые гнезда не будут теми же, что используются для измерения напряжения.
  6. Подключите наконечники щупов к разрыву цепи, как показано на рисунке 6, так, чтобы измеряемый ток протекал через измеритель.Обратите внимание, что это последовательное соединение. Никогда не подключайте амперметр параллельно источнику или нагрузке, так как это вызовет короткое замыкание и повреждение измерителя и, возможно, опасную вспышку дуги.


Рисунок 6: Соединения амперметра для измерения одного и того же тока в разных точках цепи

  1. Снова включите питание схемы.
  2. Просмотрите показания на дисплее. Обязательно укажите единицу измерения.
  3. Снова выключите питание, еще раз испытав метод Т3, не снимая СИЗ.
  4. Отсоединить провода счетчика от цепи.
  5. Если на этой контрольной точке тестирование завершено, восстановите цепь, повторно замкнув соединение. Когда измерения тока будут завершены, поверните функциональный переключатель в положение «ВЫКЛ» и отсоедините измерительные провода.

При измерении тока в цепях со значениями напряжения более 30 В или там, где «разрыв» цепи нецелесообразен или опасен, можно использовать клещи или амперметр. Эти амперметры имеют две подпружиненные выдвижные губки, которые позволяют зажимать один проводник (Рисунок 7).Эта функция позволяет вам измерять магнитное поле, создаваемое током, протекающим через провод, чтобы получить показания в амперах без физического контакта или вмешательства в цепь.

Рисунок 7: Зажим на мультиметре

Видео: измерение тока

Измерение напряжения, тока и сопротивления

Клещи-мультиметры используют эффект Холла для измерения тока.

Когда вы устанавливаете, вводите в эксплуатацию или устраняете неисправности электронных систем безопасности, измерение напряжения, силы тока и сопротивления является основой ваших навыков.

Прежде чем перейти к испытаниям, давайте рассмотрим электрические свойства напряжения, тока и сопротивления. Напряжение — это электрическое давление, которое возникает между двумя точками и также называется разностью потенциалов. По сути, эта разность потенциалов является результатом того, что в одной точке больше электронов, чем в другой. Атом с большим количеством электронов, чем протонов, имеет отрицательный заряд, а атом с большим количеством протонов, чем электронов, имеет положительный заряд.

Подумайте о напряжении как о давлении, которое заставляет электроны течь.Этот поток электронов называется током. Он измеряется в амперах (6,25 x 10 в степени 18 электронов, проходящих через точку в секунду). В базовой схеме, когда напряжение (источник питания) подключено к цепи, ток будет течь от отрицательной клеммы вниз по проводке к лампочке, через лампу, генерирующую свет, затем из лампы в положительный полюс батареи. и снова вокруг.

Возникла причуда с током. Наше определение обычного протекания тока прямо противоположно пути, по которому идут электроны — не так давно никто не знал, что электроны существуют, и к тому времени, когда ученые все выяснили, было уже слишком поздно возвращаться и менять традиционное позитивное мышление на негативное.Необходимо понять 2 важные вещи: во-первых, существует поток электронов, а во-вторых, все оборудование, символы схем и все остальное регистрируют так называемый обычный ток, переходящий от положительного к отрицательному. Тем не менее, вы должны сначала удалить отрицательный провод, а подключать его в последнюю очередь.

Теперь посмотрим на сопротивление. Подумайте о шланге, который набрал максимальное давление. Давление воды — это напряжение и сила тока воды. Теперь плотно согните шланг так, чтобы, несмотря на исходное давление (напряжение) и поток (ток) воды, из форсунки просачивалось лишь небольшое количество воды.Изгиб — это сопротивление. В электрической цепи любое сопротивление прохождению электричества называется сопротивлением, при этом общее сопротивление цепи определяется ее компонентами и сопротивлением ее проводников и соединений.

Варианты измерения напряжения

Теперь, когда мы изучили основы, пора достать наши измерительные инструменты. Это будут амперметр, вольтметр и омметр или цифровой мультиметр, объединяющий все эти устройства тестирования в одном. В некотором смысле последний является более сложным измерительным инструментом, поскольку включает в себя несколько параметров настройки и отображения.

Начнем с самого простого теста — напряжения. Что хорошо в напряжении, так это то, что поскольку оно всегда находится между двумя точками в работающей цепи, ваш вольтметр / цифровой мультиметр просто необходимо разместить в точках, где должно присутствовать напряжение. Как правило, одной из этих точек будет общая шина цепи, и вы будете измерять напряжение от этой точки. Во многих панелях сигнализации и контроля доступа отрицательная сторона источника подключена к общей шине, но это не всегда так.

Если вы измеряете падение напряжения на положительной и отрицательной клеммах панели или на любом компоненте, который, по вашему мнению, может быть причиной падения напряжения, возможны вариации и капризы в зависимости от проблемы и общей конструкции системы.При тестировании вы можете думать о падении напряжения как о потере давления, вызванной слишком большим сужением — слишком большим сопротивлением. Вы обнаружите точку с более высоким сопротивлением, потому что напряжение перед компонентом будет выше, чем после него. Падение напряжения рассчитывается путем вычитания меньшего напряжения из большего.

Вы также можете измерить падение напряжения, используя закон Ома, при этом падение напряжения равно току x сопротивлению. Если подключить вольтметр к резистору компонента, вы сможете напрямую измерить любое падение напряжения.Просто не забудьте поместить положительную сторону вольтметра на положительную сторону резистора, а отрицательную сторону на выходе, чтобы убедиться, что вольтметр показывает правильную полярность для цифрового измерителя (повышенная шкала). Если ток не течет, все будет немного сложнее — если переключатель в электрической цепи разомкнут, проверка любой стороны компонента покажет напряжение батареи.

Ток и сопротивление

При измерении тока вам действительно нужно проникнуть в проводку, разрезав или взломав, чтобы вставить тестовое устройство в цепь.Короче говоря, ток должен поступать в амперметр или цифровой мультиметр на положительном проводе и выходить из отрицательного — кроме того, ток, выходящий из испытательного устройства, должен быть практически идентичен току, который прошел — сопротивление должно быть ограничено до менее 1 Ом. на ампер тока.

При использовании аналогового мультиметра подключите щупы и установите переключатель измерителя в положение тока, убедившись, что вы проверяете правильный диапазон, оставляя некоторый запас на случай непредвиденных отклонений. Лучше установить измеритель слишком высоко, так как низкая настройка может повредить тестовое устройство.Позже вы можете уменьшить диапазон, чтобы обеспечить максимальное отклонение для более точных измерений.

При использовании цифрового мультиметра включите прибор, подключите щупы — черный к общему проводу и красный к току. Затем установите переключатель выбора для измерения тока в высоком или низком диапазоне — для максимальной точности диапазона настройки, чтобы ни одна из первых двух цифр не считывала 0.

Другой вариант — токоизмерительные клещи

на эффекте Холла — большинство из них оснащены цифровым мультиметром, хотя профессиональные версии дороги, а доступные версии страдают погрешностью измерения.Измеритель на эффекте Холла может измерять переменный и постоянный ток, протекающий в проводнике. Измеритель работает, потому что, когда ток течет по проводнику, железные губки измерителя образуют сердечник, который облегчает прохождение магнитного поля проводника, чем окружающий воздух. Когда магнитное поле достигает воздушного зазора на кончике зажима, оно должно перескочить зазор, позволяя датчику Холла измерять напряжение, пропорциональное магнитному потоку в сердечнике, которое он преобразует в показания тока. Если вы используете измеритель на эффекте Холла, обязательно обнулите его перед измерением.

Если у вас вообще нет измерителя тока, вы также можете использовать последовательный резистор для выполнения расчетов — вы вставляете небольшой резистор в цепь с концом, находящимся под потенциалом земли, чтобы избежать короткого замыкания на землю во время теста. Затем измерьте напряжение на резисторе — если это резистор 10 Ом и измерено 100 мВ, то вы можете рассчитать ток V / R = 0,1 / 10 = 10 мА, используя закон Ома. Такое измерение не будет абсолютно точным, но если ваше измерение допускает отклонения, оно избавит вас от неприятностей.

Сопротивление измеряется омметром — прибором, который по сути представляет собой измеритель со встроенной батареей и схемой. Когда вы используете омметр, помните, что вам необходимо убедиться, что у измеряемого резистора есть по крайней мере один конец, отключенный от цепи, и вы должны касаться только одного вывода резистора при проведении измерения. Если резистор останется подключенным к другим частям цепи, это повлияет на показания омметра, а напряжение в цепи может повредить прибор.

Другая проблема заключается в том, что установщик, проверяющий сопротивление, также содержит электрический заряд и может непреднамеренно подключиться к резистору. В этом случае омметр измерит сопротивление цепи и тела установщика. Считывание из тела будет параллельным, что приведет к более низкому показанию, чем было бы в противном случае.

Определения, которые нужно запомнить:

* Ток — это поток электронов
* Напряжение — это давление или разность потенциалов
* Сопротивление — это все, что препятствует потоку электронов
* Закон Ома гласит, что ток равен напряжению x Сопротивление
* Атомы с большим количеством электронов, чем протонов, отрицательны
* Атомы с больше протонов, чем электронов, положительны.

# securityelectronicsandnetworks.com

Как измерить ток | Хиоки

Почему необходимо измерять ток? Причины, методы и меры предосторожности

Обзор

Вы не можете увидеть поток электричества своими глазами. Следовательно, для измерения таких свойств, как сила тока, необходимы специально разработанные измерительные приборы. Но зачем вообще нужно измерять ток? И как этого добиться?

Эта страница предлагает подробное объяснение причин для измерения силы тока и методов использования связанных инструментов.

Необходимость измерения тока

Электронные устройства очень тонкие и точные. Следовательно, многие устройства необходимо регулярно проверять, и техническое обслуживание является ключевым моментом. Если бы не было измерительных приборов, было бы трудно точно определить проблемы во время обслуживания и при выходе из строя оборудования. По этой причине измерение тока является важной частью обслуживания электронных устройств и выявления причин неисправностей и отказов.

Существует ряд измерительных приборов, которые можно использовать для измерения тока.Наиболее часто используются следующие три:

  • Цифровые мультиметры

  • Датчики тока

  • Токоизмерительные клещи

Каждый из этих инструментов может использоваться для измерения тока. Важно выбрать лучший инструмент для вашего приложения.

На этой странице объясняется, как измерять ток с помощью каждого типа прибора.

Как измерить ток цифровым мультиметром

Цифровой мультиметр — это прибор, который обеспечивает функциональные возможности для выполнения основных измерений электрических цепей, от тока до напряжения и сопротивления.Доступны различные типы, от больших моделей до устройств карточного типа, и они используются в различных сценариях измерения электроэнергии.

Большинство цифровых мультиметров имеют поворотный переключатель для изменения функций, поэтому первым шагом является установка прибора на текущую функцию.

Затем подключите черную (отрицательную) клемму измерительных проводов к «COM», а красную (положительную) клемму к «A.» При подключении измерительных проводов к цепи подключите черный провод к отрицательной стороне источника питания, а красный провод — к стороне нагрузки, чтобы прибор был включен последовательно со схемой.

Необходимо соблюдать осторожность, так как ввод напряжения, когда измерительный провод вставлен в клемму «A», может повредить цифровой мультиметр. Следовательно, рекомендуется отключать питание измеряемой цепи, чтобы случайно не подать напряжение. Затем подключите ток последовательно к измерительным клеммам и снова включите питание.

Как измерить ток с помощью токового пробника

Токовый пробник — это инструмент, который позволяет прибору, например осциллографу, измерять формы волны тока путем преобразования тока в напряжение.Они полезны в широком диапазоне сценариев измерения тока, поскольку позволяют наблюдать сигнал с внешней изоляции (без обрезания кабеля или другого проводника) и потому, что они могут выдерживать токи различной величины.

Доступны следующие шесть типов токовых пробников, которые следует выбирать в зависимости от области применения.

CT тип

Эти датчики тока предназначены исключительно для измерения переменного тока. Они сравнительно недороги и не требуют источника питания, хотя не могут использоваться для измерения постоянного тока.

Тип элемента Холла

Эти датчики тока могут использоваться для измерения как переменного, так и постоянного тока. Они недороги, но имеют недостатки, в том числе сравнительно низкую точность и дрейф, вызванный температурой и временем, что делает их плохо подходящими для приложений, в которых ток должен измеряться в течение длительного периода времени.

Rogowski type

Эти датчики измеряют ток путем преобразования напряжения, индуцированного в катушке с воздушным сердечником магнитным полем переменного тока, возникающим вокруг измеряемого тока.Они недороги и могут измерять большие токи, поскольку отсутствие магнитного сердечника устраняет проблему магнитного насыщения. Кроме того, они не страдают магнитными потерями. Однако они чувствительны к воздействию шума и поэтому плохо подходят для высокоточных измерений. Кроме того, у них есть недостаток в том, что они не могут измерять токи постоянного тока из-за принципа их работы.

Тип переменного тока с нулевым потоком

Эти пробники улучшают характеристики пробников CT-типа в низкочастотном диапазоне.Благодаря низкой фазовой ошибке они могут выполнять измерения в широком диапазоне частот, что делает их хорошо подходящими для измерения мощности. Однако они используют метод трансформатора тока и поэтому не могут измерять постоянный ток.

Тип AC / DC с нулевым потоком (тип обнаружения элемента Холла)

Эти датчики сочетают в себе метод ТТ с элементом Холла, что позволяет им измерять как постоянный, так и переменный ток.

Тип с нулевым магнитным потоком AC / DC (тип обнаружения феррозонда)

Эти датчики сочетают в себе метод ТТ с элементом FG (феррозонды), что позволяет им измерять как постоянный, так и переменный ток.
Поскольку магнитный датчик демонстрирует чрезвычайно малый дрейф смещения в широком диапазоне температур благодаря своему принципу работы, он может обеспечивать исключительно точные и стабильные измерения, что делает этот тип датчика тока идеальным для сопряжения с высокоточными измерителями мощности для обеспечения бескомпромиссной точности

Как измерить ток токоизмерительными клещами

Чтобы измерить ток токоизмерительными клещами, сначала установите поворотный переключатель в положение «A». Затем выполните настройку нуля и зажать трос губками.Поскольку токоизмерительные клещи могут измерять ток, просто зажимая их вокруг кабеля, их также можно использовать для проверки значений тока без разрезания цепей. Эти инструменты используют тот факт, что магнитное поле, возникающее при протекании тока, пропорционально величине тока; измеряя это поле, можно измерить ток.

Если токоизмерительные клещи зажать вокруг двух проводов с обратным ходом, магнитные поля нейтрализуют друг друга. Необходимо избегать зажатия счетчика вокруг таких пар проводов, за исключением измерения тока утечки.

Поскольку магнитное поле увеличивается пропорционально количеству витков катушки в одном направлении вокруг сердечника зажима, точность может быть увеличена путем добавления витков к прибору для усиления магнитного поля.

Выбор лучшего прибора для вашего приложения

Измерительные приборы необходимы для измерения таких свойств, как сила тока, чтобы поддерживать и выявлять неисправности в точных, чувствительных электронных приборах.Для измерения тока часто используются такие инструменты, как цифровые мультиметры, токоизмерительные щупы и токоизмерительные клещи. Почему бы не попробовать использовать инструмент, который соответствует вашим требованиям и целям для измерения силы тока?

Сопутствующие товары

Подробнее

Измерение напряжения в цепях переменного тока

Измерение напряжения в цепях переменного тока

Рисунок 1. Измерительное напряжение В R упал на R в цепи переменного тока.

Существует три различных способа измерения переменного напряжения: В P-P , V P и V RMS . Последний, В RMS , обычно измеряется вольтметром переменного тока. Здесь мы рассмотрим пик напряжение В P , измеренное с помощью осциллографа.

Где измерять?

В большинстве цепей переменного тока точкой отсчета является заземление цепи.В схемах SPARKS отрицательный осциллограф зонд уже подключен к заземлению цепи — так же, как функция заземление генератора.

Рассмотрим простой AC Схема на Рисунке 1. Мы можем подключить щуп вольтметра к трем возможным точкам:

  • Точка 1: Здесь будет считываться напряжение источника питания (функционального генератора).
  • Точка 2: Считывает падение напряжения на резисторе.
  • Точка 3: Здесь будет считываться постоянный ноль, поскольку он имеет тот же потенциал, что и земля.

В осциллографе СПАРКС, Канал A автоматически показывает сигнал в точке 1 — источнике питания. Итак, размещая зонд канала B в точке 2 (или аналогичный) является единственным другим значимым измерение.

Хотя пример здесь использует схему резистор-индуктор (RL), те же принципы применимы к другим Цепи переменного тока в SPARKS.

Измерение цепи RL

Рисунок 2. Напряжение на выводах напряжения питания В R по фазовому углу φ .

Рассмотрим схему в Рисунок 1 и измерение в точке 2, показанное на рисунке 2. Примечание. что:

  • Резистор R подключен к земле, поэтому…
  • Пробник осциллографа, расположенный в точке 2, измеряет падение напряжения, В R .
  • Кривая V R показывает меньшее напряжение, чем напряжение питания E .
  • Напряжение питания E ведет к V R с разностью фаз φ .

Вольты на деление значений и вертикального положения пиков, мы можем вычислить меру напряжения для каждого канала. Здесь оба отображаются с вертикальной шкалой 5,00 В / дел. Канал B показывает, что В R имеет пиковое напряжение около 1,1 деления × 5,00 В / дел = 5,5 В.

Причина появления напряжения В R на рисунке 1? Это результат тока в цепи.Таким образом, при измерении V R , по закону Ома узнаем кое-что о переменной цепи ток: I = V R / R .

Например, мы можем наблюдать разность фаз тока этой цепи. Смотрите расстояние между двумя похожими точки, где кривые поднимаются и пересекают горизонтальную ось? Здесь мы видим, что напряжение источника E на канале A — ведущее В R на канале B (то же, что и ток цепи I ) примерно на 50 μ с.Как и ожидалось, в индуктивной последовательной цепи напряжение E опережает ток I. Как вы ожидаете, что кривые будут отличаться от емкостной цепи серии ?

Измерение напряжения и тока в цепи постоянного тока

Сьюзан Рамло, доктор философии, Департамент инженерии и научных технологий, Университет Акрона

Профиль автора
  1. Это действие было основано на материалах, полученных в процессе рассмотрения и внесения предложений.

    В этом упражнении участвовали преподаватели, не входящие в состав автора, путем рассмотрения и внесения предложений в рамках семинара по развитию деятельности. Участникам семинара был предоставлен набор критериев, по которым они оценивали деятельность друг друга. Для получения информации о критериях, использованных для этого обзора, см. Http://serc.carleton.edu/sp/compadre/devactivities/reviewcriteria.html.


Эта страница впервые обнародована: 30 июля 2007 г.
Этот материал был первоначально разработан comPADRE
в рамках сотрудничества с Педагогическая служба SERC.
Резюме

Студенты часто путают, как измерить напряжение и ток в электрической цепи. Частично учащиеся могут не понимать, как мультиметр измеряет напряжение и ток. Имея под рукой такие концептуальные проблемы, многие студенты записывают данные схемы, которые были измерены неправильно, особенно в первоначальных условиях лаборатории схем. Таким образом, неверные данные не позволяют учащимся увидеть закономерности, существующие при измерениях тока и напряжения в параллельных и последовательных цепях.

Эта демонстрация позволяет инструктору смоделировать измерение напряжения и тока в лаборатории, но с использованием имитатора виртуальной схемы, который может отображаться на экране в классе любого размера через ЖК-проектор и компьютер. Следовательно, такая демонстрация может быть выполнена из презентации Power Point инструктора в классе и может включать взаимодействие студента с инструктором по мере изучения измерения цепи. Эти упражнения предназначены для того, чтобы студенты могли правильно измерять напряжение и ток в лаборатории с простой схемой или с помощью симулятора схем, такого как PhET.

Использовали это занятие? Поделитесь своим опытом и модификациями

Цели обучения

Цель этого упражнения — развить понимание тока и напряжения в простых цепях постоянного тока, связанных с правильным измерением. В частности, студенты продемонстрируют следующее: — правильное измерение постоянного тока в симуляциях, схемах и / или лабораторных условиях. — правильное измерение постоянного напряжения при моделировании, схемах и / или лабораторных настройках. — понимание протекания тока (и его связи с последовательным измерением тока).- понимание параллельных цепей и их отношения к параллельному измерению напряжения. Если в учебную программу включены простые схемы переменного тока, студенты также продемонстрируют: — Правильное измерение переменного тока в симуляциях, схемах и / или лабораторных настройках. — правильное измерение напряжения переменного тока при моделировании, схемах и / или лабораторных настройках.

Контекст использования

Эти вопросы должны использоваться для обучения одноклассников. Студенты должны делать прогнозы, делиться прогнозами, а также обсуждать и делать новые прогнозы.После каждого вопроса следует также проводить общее обсуждение / презентацию в классе, чтобы прояснить материал. Эти действия подходят для различных условий, как описано ниже:

Уровень образования: Концептуальная физика для высшего уровня. Класс цепей постоянного тока.
Условия: Эти упражнения можно использовать в качестве подготовительных занятий или в классе; Мероприятия подходят как для небольших классов, так и для больших лекционных классов.
Требуемое время: Инструкторы могут отрегулировать или расширить эти действия.На эти действия следует выделить минимум 15 минут.
Специальное оборудование: компьютер и ЖК-проектор.
Необходимые знания: учащиеся должны были познакомиться с током, напряжением и сопротивлением в результате чтения, предыдущей работы в классе или дискуссий.

Учебные материалы

Демонстрационные аспекты этих вопросов должны выполняться с виртуальной экспериментальной установкой, чтобы не допустить повреждения лабораторного оборудования. Виртуальная лаборатория имеет дополнительное преимущество: студенты могут проводить аналогичные эксперименты, если и когда смогут.

Виртуальный эксперимент можно провести с помощью симулятора схемы PhET от Университета Колорадо. Программное обеспечение для моделирования PhET можно бесплатно загрузить с http://phet.colorado.edu/web-pages/index.html и запустить без доступа в Интернет. Поскольку к программному обеспечению можно получить доступ бесплатно, преподаватели могут попросить студентов поработать над этими заданиями вне класса или лаборатории.

Вопросы, описания заблуждений, часто встречающихся с этими вопросами, и краткое описание того, как проводить лабораторные работы, содержатся в двух файлах:

Руководство для инструктора по текущим вопросам измерения и демонстрациям.(Microsoft Word 445kB, 29 июля 2007 г.)
Руководство для инструктора по вопросам измерения напряжения и демонстрационным материалам. (Microsoft Word, 183 КБ, 29 июля 2007 г.)

Учебные заметки и советы

См. Обсуждения, включенные в каждый вопрос.

Студенты должны быть вовлечены в классную / лабораторную деятельность, чтобы мы помогли им учиться. Перед демонстрацией учащиеся должны дать свой ответ либо письменными ответами, либо каким-либо способом голосования в классе (ответ в классе, поднятые руки и т. Д.). Инструктаж со сверстниками, когда студенты могут учиться друг у друга перед повторным голосованием, оказался эффективным инструментом для привлечения студентов.

Программное обеспечение PhET позволяет инструктору вернуться к моделированию, чтобы продемонстрировать идеи, с которыми студенты борются. Если доступ к компьютерам доступен, исследование студентов с использованием PhET может быть заменено демонстрацией инструктора.

Оценка

Подобные вопросы можно задавать в домашних заданиях, викторинах или тестовых заданиях. В этих ситуациях учащихся могут попросить нарисовать простую схему, которая включает в себя вольтметр и амперметр, подключенные должным образом для измерения напряжения и тока, соответственно, для определенного резистора или другого компонента.

Студентов также могут попросить описать, что происходит, когда один из этих измерителей подключен определенным образом (например, амперметр, подключенный параллельно резистору, приводит к какой ситуации?).

Ссылки и ресурсы

Результаты исследований эффективности моделирования PhET и презентации материалов PhET доступны по адресу https://phet.colorado.edu/en/research.

Субъект

Физика: Электричество и магнетизм: Цепи постоянного тока

Тип ресурса

Деятельность: Классная работа, Лабораторная деятельность

Особый интерес

Большой класс

Уровень класса

Нижний уровень колледжа (13–14), Высший уровень колледжа (15–16 лет) )

Среда обучения

Большие классы Модуль

Измерение без нагрузки | PVEducation

Простое модульное измерение с помощью мультиметра

Перед продолжением прочтите инструкции по технике безопасности.

Для измерения полной выходной мощности солнечного модуля требуется нагрузка. Однако в качестве первого шага мы можем использовать простой мультиметр для измерения без нагрузки, чтобы получить напряжение холостого хода (V OC ) и ток короткого замыкания (I SC ). Для больших наружных модулей подойдет любой мультиметр со шкалой тока от 10 А (ампер) до 50 В (вольт). См. Ниже требования к модулям меньшего размера. Термопистолет для измерения температуры панели пригодится в особенно жаркие дни.Выберите солнечный день и направьте модуль так, чтобы он смотрел на солнце. Убедитесь, что ни один из модулей не затенен. Даже затенение части одного угла модуля приведет к значительным потерям на выходе.


Переносной мультиметр. Для измерения солнечной панели используются настройки 10 А и 200 В. (источник изображения)

В типичном мультиметре отрицательная клемма — это черный провод и помечена как COM. Подключите красный провод к клемме V для измерения напряжения и к клемме 10 A для больших токов.Если вы не знакомы с мультиметром, вот веб-сайт, на котором описывается, что такое мультиметр, и вот ссылка о том, как использовать мультиметр. Также есть видео на YouTube.


Пистолет для измерения температуры (источник изображения)

Температурный пистолет действительно нужен только в очень жаркие дни. Температуру следует измерять на задней стороне модуля, поскольку отражение солнца от модуля исказит показания. Излучательная способность материала также будет влиять на показания, так что при наведении датчика на металлическую поверхность показания будут отличаться от показаний заднего листа, даже если они имеют одинаковую температуру.В большинстве случаев пистолет можно направить в любое место на задней стороне листа и дать надежные показания. Тем не менее, кусок черной ленты на модуле также можно использовать для более надежного считывания.

Измерение Voc

Для V OC установите мультиметр на шкалу постоянного напряжения, превышающую ожидаемое напряжение модуля. Если не уверены, используйте шкалу 200 В. Подключите выводы мультиметра, как показано ниже, к выводам солнечной панели (питание к источнику питания и заземление к земле) и запишите напряжение.Показания V OC будут уменьшаться по мере нагрева модуля, и это изменение будет учтено ниже. Запишите температуру поверхности панели и время дня, когда были сделаны ваши измерения.


Настройка постоянного напряжения 200 В.


Правильное подключение проводов для измерения напряжения. Если показание напряжения отрицательное, попробуйте переключить провода

Измерительный прибор Isc

Перед изменением настройки отключите мультиметр от модуля.Для I SC установите мультиметр на шкалу постоянного тока, превышающую ожидаемый ток модуля. Если не уверены, используйте шкалу 10 А. Замените шнур питания (красный) на розетку на 10 А, чтобы предотвратить перегорание предохранителя внутри мультиметра при проведении измерений. Подключите выводы мультиметра к выводам солнечной панели и запишите напряжение.

Видео о том, как измерить ток мультиметром, можно найти на YouTube.


Модуль с подключенным мультиметром.


Модуль с подключенным мультиметром.Уставка 10 А, постоянный ток


Правильно подключенные провода для проверки постоянного тока. Убедитесь, что провод мультиметра подключен к розетке на 10 А.

Обсуждение

Умножение V OC и I SC вместе дает грубую оценку мощности. В этом примере Voc равен 35,8 В, ток равен 10,07, а произведение равно 363,5 Вт. Однако мы также должны учитывать коэффициент заполнения.Уравнение максимальной мощности (P MAX или иногда записывается MPP):

$$ P_ {MAX} = V_ {OC} \ times I_ {SC} \ times FF $$

Мы не можем измерить коэффициент заполнения без нагрузки, но обычно он составляет около 0,7, поэтому наш P MAX в данном случае составляет 254,5 Вт. Определив фактическое значение V , OC , I SC и расчетное значение P MAX . панели и сравнивая ее с рейтингом модуля, можно быстро оценить, работает ли панель почти оптимально.На изображении ниже есть изображение рейтинга этой панели. Поскольку V OC и I SC панели очень похожи на результаты, полученные в этих измерениях, вполне вероятно, что панель работает хорошо.


Пример рейтинга панели, предоставленного производителем.

Ограничения

Хотя это быстрый и простой способ узнать некоторую информацию о качестве модуля, существует несколько явных ограничений.Хотя этот метод показывает, что солнечный модуль работает и выдает некоторое количество энергии, он не может охарактеризовать эффективность модуля или дать какие-либо дополнительные характеристики. Этот подход также не позволяет получить кривую ВАХ, что означает, что, хотя P MAX можно оценить, его нельзя определить точно или показать, как на панель может повлиять шунтирующее или последовательное сопротивление. Чтобы лучше понять, как панель будет работать с нагрузкой, и получить эти недостающие точки данных, обратитесь к следующей странице.Измерение V OC будет иметь точность в пределах 10%, но I SC может отличаться на 50% или более.

Варианты V

OC

V OC очень зависит от температуры и, в меньшей степени, от интенсивности солнца. Каждая ячейка в модуле упадет примерно на 2,2 мВ / ° C. Стандарт для измерения модуля составляет 25 ° C, поэтому нам необходимо внести поправку на 2,2 мВ на ячейку на каждый градус выше 25 ° C. Для корректировки температуры в кремниевом модуле используйте следующую формулу:

$$ V_ {исправлено} = V_ {измерено} + 0.0022 \ раз N \ раз (T_ {измерено} — 25) $$

, где измеренное значение V — напряжение, измеренное при V OC , измеренное T , — температура модуля в градусах Цельсия, а N — количество ячеек в модуле.

Вариант I

SC

I SC изменяется пропорционально интенсивности солнца, которая меняется в зависимости от местоположения и времени суток. Измерение интенсивности солнца — непростая задача, о которой мы поговорим на следующих страницах. Грубая оценка дается путем измерения более чем одного модуля.Если все они имеют примерно одинаковые размеры I SC , то, скорее всего, все они работают правильно. Измерение в пасмурный день даст около 10-20% номинальной мощности. Замеры в тени или в гараже

Благодарность

Содержание измерения модуля было разработано программой QESST Research Experience for Teachers (RET) летом 2018 года. Члены команды (в алфавитном порядке):

  • Скотт Карриер (учитель естествознания четвертого класса, школа Хайленд-Лейкс, объединенный школьный округ Дир-Вэлли,
  • Лорен Д’Амико (учитель естественных наук, средняя школа Барселоны, район начальной школы Альгамбра)
  • Марк Калхун (учитель физики, Средняя школа Camelback, школьный округ Phoenix Union)
  • Эллиот Холл (учитель естественных наук, средняя школа Барселоны, школьный округ Альгамбра)
  • Алисса Джонсон (средняя школа Акимел-Аль-Аль, район начальной школы Кирены)
  • Милт Джонсон (учитель физики и инженерии, высшая школа биологических наук и инструктор муниципального колледжа Марикопа)
  • Лия Моран (Средняя школа Sonoran Trails, Объединенный школьный округ Кейв-Крик)
  • Мередит Моррисси (учитель естественных наук, средняя школа Темпе, Объединенный школьный округ Темпе)
  • Мира Рамос (учитель математики и естественных наук, округ начальной школы Альгамбры)
  • Тамара Уоллер (учительница четвертого класса, район начальной школы Альгамбры)
  • Эллисон Вульф (учитель науки и устойчивого развития в средней школе, средняя школа Темпе, Объединенный школьный округ Темпе)

Измерения тока и напряжения в эталонной ячейке для газовой электроники

2.1 Точность датчика

Вольт-амперные характеристики разрядов в ячейке GEC были измерены с помощью цифровых осциллографов, оснащенных различными датчиками, включая самодельные емкостные датчики напряжения и индуктивные датчики тока d I / d t [1 , 3] и имеющиеся в продаже трансформаторы тока и ослабляющие пробники напряжения [1]. Любой из этих пробников или сам осциллограф может быть важным источником систематических ошибок. Таким образом, необходимо детальное рассмотрение этих ошибок и тщательное выполнение процедур калибровки.Ошибки как по величине, так и по фазе могут быть значительными. Фазовые ошибки возникают в основном из-за задержек распространения в пробниках и в кабелях, соединяющих их с осциллографом. Фазовую ошибку пробника напряжения можно определить путем прямого измерения его задержки с использованием двух каналов осциллографа. Относительная задержка между датчиками тока и напряжения и результирующая ошибка фазы импеданса может быть определена путем присоединения датчиков к нагрузкам с известной фазой полного сопротивления. Это может быть достигнуто особенно удобно, используя паразитный импеданс самой ячейки в качестве нагрузки [1–3].Если используются как индуктивные, так и емкостные нагрузки, можно отличить истинные задержки распространения от небольших погрешностей по фазе, которые возникают, если какая-либо нагрузка содержит неизвестное сопротивление [4].

Другой возможный источник фазовых ошибок — это перекрестные помехи между сигналами тока и напряжения. Перекрестные помехи могут возникать внутри осциллографа или в промышленных пробниках тока, которые неправильно заземлены [4]. Из-за емкостной связи между выводом питания и корпусом токового пробника паразитный сигнал, совпадающий по фазе с напряжением, может добавляться к токовому сигналу, сдвигая его фазу.Обнаружены фазовые ошибки такого рода величиной до 10 °. Ошибка сводится к минимуму за счет использования токовых пробников с более высоким коэффициентом усиления (больше вольт на ампер) и обеспечения хорошего соединения между корпусом токового пробника и землей осциллографа. Разумеется, большие ошибки также будут возникать, если токовый пробник установлен с неправильной полярностью или если его выход неправильно подключен.

Систематические ошибки при измерениях амплитуды также могут быть большими, особенно на высоких частотах, близких к границам полосы пропускания пробников или осциллографа.Полоса пропускания обычно определяется частотой 3 дБ. На этой частоте амплитуды ошибочны в несколько раз. √2¯. Даже на частотах, намного меньших этой, ограничения полосы пропускания ухудшают точность измерения; часто эффектами ограниченной полосы пропускания можно пренебречь только на частоте на одну десятую ниже частоты 3 дБ. Многие пробники и осциллографы с полосой пропускания, достаточной для обеспечения превосходной точности на частоте 13,56 МГц, доступны и относительно недороги. К сожалению, получить точное измерение высокочастотных гармонических сигналов, генерируемых плазмой, труднее.Также, похоже, существует компромисс между полосой пропускания пробников и максимальным током или напряжением, которые они могут выдерживать. Эти проблемы могут быть решены путем калибровки амплитуд пробников по приборам с более широким диапазоном частот или путем создания емкостных пробников напряжения и индуктивных пробников тока d I / d t [1,3]. Они имеют чрезвычайно широкую полосу пропускания и обладают дополнительным преимуществом в виде усиления слабых гармонических сигналов.

2.2 Паразитные характеристики ячейки

На радиочастотах ячейка GEC содержит значительные паразитные импедансы, включая паразитную емкость, самоиндукцию и паразитное последовательное сопротивление.Измеренные формы сигналов тока и напряжения включают вклад паразитных элементов, а также плазмы. Кроме того, точное значение паразитных параметров может быть весьма чувствительным к незначительным изменениям в конструкции электродов и небольшим сдвигам в положениях датчиков. Если значения паразитных факторов изменяются от ячейки к ячейке, измерения зонда будут отличаться, даже если условия плазмы идентичны. В этой ситуации требуются процедуры для преобразования форм сигналов тока и напряжения, измеренных датчиками, в формы сигналов, более характерные для самой плазмы: формы сигналов, представляющие ток и напряжение, присутствующие внутри ячейки, на поверхностях, контактирующих с плазмой.В этом разделе описываются процедуры, характеризующие и устраняющие паразитов. Следует отметить, что паразитные элементы также важны по другой причине: они вместе с остальной частью внешней схемы, питающей ячейку, устанавливают граничные условия для плазмы, и изменения этих граничных условий могут вызывать реальные изменения электрических характеристик плазмы. . Эта тема будет обсуждаться отдельно в следующем разделе.

Паразиты в ячейке GEC были охарактеризованы на частотах от 1 МГц до 100 МГц с использованием векторного измерителя импеданса [5] и в более узком частотном диапазоне с использованием датчиков тока и напряжения [4,6].На основе этих исследований была получена модель эквивалентной схемы паразитных устройств, показанных на. Эта модель представляет ячейку в ее наиболее распространенном режиме работы: с одним электродом запитанным, а другой заземленным, и подключенной шунтирующей цепью [1,2,7]. Клеммы в нижней части принципиальной схемы представляют собой точку на выводе электрода с питанием, в которой установлены датчики тока и напряжения. Ток и напряжение, измеренные датчиками, I m ( t ) и V m ( t ), как и I pe ( t ), определены в и В, pe ( t ), ток и напряжение на поверхности электрода с питанием.Эквивалентная принципиальная схема показывает все паразиты ячейки, включая электроды питания и заземления. (Паразиты в электрической сети перед датчиками не показаны.) Паразитная емкость C pe в значительной степени связана с тонкой втулкой изолятора между питаемым электродом и его заземляющим экраном. Длинный провод, который питает питаемый электрод и окружающий его изолятор и экран заземления, действует как линия передачи, которая вносит большую часть индуктивности L pe и сопротивления R pe , а также часть емкости C. pe и C м . C m также включает паразитную емкость датчиков тока и напряжения и их опор. Точно так же паразиты L ge , C ge и R ge связаны с верхним заземленным электродом. Для верхнего электрода не показана емкость, аналогичная C м , поскольку заземление для этого электрода закорачивает любую такую ​​емкость. L w представляет собой самоиндукцию полости между стенкой камеры и внешней поверхностью заземляющих экранов. L s , C s и R s представляют собой шунтирующую цепь [1,2,7], которая состоит из катушки и конденсатора переменной емкости, подключенного между выводом питания и камерой. заземление, сразу после датчика тока. Шунт спроектирован так, что на основной частоте 13,56 МГц он имеет индуктивный импеданс, который нейтрализует суммарное емкостное реактивное сопротивление остальной части ячейки, тем самым уменьшая общий ток, потребляемый ячейкой, улучшая точность измерений тока [ 4], а также устранение проблем, связанных с высокочастотными помехами, контурами заземления и перегрузкой токового пробника.

Эквивалентная принципиальная схема ячейки GEC. Слева показана блок-схема ячейки, работающей с одним запитанным и заземленным электродом, с присоединенной шунтирующей цепью. Эквивалентная схема для этой конфигурации показана справа. Схема включает паразитные элементы в блоке заземляющего электрода ( C ge , L ge , R ge ), в блоке электрода с питанием ( C pe , L pe , R pe , C м ), в стенках камеры ( L w ) и в шунтирующем контуре ( L с , C с , R с ).

Точные значения паразитных элементов, показанных в, варьируются от ячейки к ячейке. Значения емкости зависят от материала изолятора — оксида алюминия или тефлона 1 . Тефлоновые изоляторы имеют меньшую емкость из-за меньшей диэлектрической проницаемости [1]. Для изоляторов из оксида алюминия существует две конструкции: исходная конструкция с твердым сердечником и обновленная, более простая в изготовлении версия с полым сердечником и несколько более низкими значениями емкости. Наконец, между ячейками проявляются некоторые случайные отклонения в C pe и C ge , поскольку эти емкости могут быть очень чувствительны к точным размерам изолятора и его выравниванию относительно электрода и заземляющего экрана.Самоиндукция L pe также различается между ячейками в зависимости от того, как далеко зонды установлены от электрода с питанием. C м зависит от конкретных используемых датчиков, а параметры шунта меняются в зависимости от деталей его конструкции. Несмотря на эти вариации, считается, что модель схемы является достаточно общей для размещения любой ячейки GEC в стандартной конфигурации. Конечно, элементы, которые были радикально модифицированы для включения альтернативных источников, масс-спектрометров или верхнего оптического доступа, будут иметь очень разные эквивалентные схемы.

Из-за различий в паразитных параметрах от ячейки к ячейке электрические данные лучше всего выражаются в терминах I pe ( t ) и V pe ( t ), тока и напряжения при поверхность питаемого электрода, а не I м ( t ) и V м ( t ), ток и напряжение измеряются датчиками. Для достижения этого обычно предполагается эквивалентная схема для ячейки, выполняется ограниченный набор измерений с погашенной плазмой для определения значений паразитных факторов, а затем решаются уравнения цепи для получения I pe ( t ) и V pe ( т ).Наиболее часто используемая модель [1,2,7] включает четыре элемента ( C pe , L pe , C s и L s ), но не включает C м , R pe и R s . Точные значения I pe 1 и V pe 1 , основные компоненты I pe ( t ) и V pe ( t ), могут быть получены из этой модели, если позаботиться о сопоставить модель с измеренными характеристиками и правильно ли учтена емкость зазора между электродами.(В противном случае, если емкость промежутка включена в C pe , систематические ошибки в I pe 1 возможно до 15% [4]). Однако отсутствие резистивных паразитов, особенно R s , может привести к большим систематическим ошибкам в θ , фазе между V pe 1 и I pe 1 , а в плазме мощности P pe = 1/2 I pe 1 V pe 1 cos θ .Действительно, простая четырехэлементная модель дает значения θ и P pe , которые отличаются на 6 ° и 60% соответственно от значений, полученных с использованием общей обработки [4], которая включает резистивные паразиты. .

Процедуры, которые учитывают паразитные характеристики (и фазовые ошибки пробника), удобно выполнять в частотной области. Поэтому первым шагом в анализе измеренных форм сигналов почти всегда является анализ Фурье, который чаще всего выполняется с использованием алгоритма быстрого преобразования Фурье (БПФ).Однако применение БПФ непосредственно к оцифрованным сигналам не дает точных желаемых коэффициентов Фурье, потому что в целом частота дискретизации и частота РЧ не соизмеримы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.