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[導(dǎo)讀]  ?。?)指針式絕緣電阻表的結(jié)構(gòu) 常見的指針式絕緣電阻表結(jié)構(gòu)主要由手搖直流發(fā)電機、磁電系比率表及測量線路構(gòu)成。  ?、偈謸u發(fā)電機。手搖發(fā)電機一般由發(fā)電機、搖動手柄、傳動齒輪等組成。這種發(fā)電機

 ?。?)指針式絕緣電阻表結(jié)構(gòu) 常見的指針式絕緣電阻表結(jié)構(gòu)主要由手搖直流發(fā)電機、磁電系比率表及測量線路構(gòu)成。

 ?、偈謸u發(fā)電機。手搖發(fā)電機一般由發(fā)電機、搖動手柄、傳動齒輪等組成。這種發(fā)電機的容量很小,但在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(120r/min)下會產(chǎn)生較高的電壓。常見的電壓等級有100V、250V、500V、1000V、2500V等。

 ?、诖烹娤当嚷时怼R话阌纱怕凡糠?、電路部分、指針等組成,如圖1所示。

  圖1 磁電系比率表的組成

  磁路部分由永久磁鐵、極掌、帶缺口的圓柱形鐵芯等構(gòu)成。電路部分由兩個可動的線圈(稱之為動圈)構(gòu)成。兩個動圈彼此相交成一固定夾角,連同指針固定在同一軸上。動圈中的電流是通過導(dǎo)流絲導(dǎo)入的,當(dāng)通入電流后,兩個動圈內(nèi)部的電流方向是相反的。此外,動圈內(nèi)是帶缺口的圓柱形鐵芯,所以磁路空氣隙內(nèi)的磁場是不均勻的。

 ?。?)絕緣電阻表工作原理 絕緣電阻表的測量電路2所示,虛線框內(nèi)為表內(nèi)部電路,交流發(fā)電機發(fā)出的交流電壓經(jīng)二極管VD1、VD2和電容器C1、C2整流、濾波后成為直流電壓,加在被測電阻Rx上。表外部有3個接線端子,L端子叫線路端子;E端子叫接地端子;G端子叫屏蔽端子(又叫保護環(huán)),其內(nèi)部直接與發(fā)電機負(fù)極相連。在測量電纜絕緣電阻時要使用G端子。

  圖2 絕緣電阻表的測量電路

  測量時兩個動圈中的電流I1、I2流向不同,I1產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩M1和I2產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩M2也相反,當(dāng)兩個力矩平衡時,指針停留在某一個位置,相應(yīng)偏轉(zhuǎn)角為α,α將由兩個動圈內(nèi)電流比決定,即α=F(I1/I2),而與測量電路中的電源電壓無關(guān)。

  由圖2中可以看出,動圈1、內(nèi)附電阻R1與被測電阻Rx串聯(lián);動圈2和內(nèi)附電阻凡串聯(lián),它們接到發(fā)電機的兩端,并承受發(fā)電機發(fā)出的測量電壓。此時線圈中電流大小為

  因為F是常數(shù),由式(8-1)可知,當(dāng)表的結(jié)構(gòu)一定時,即R1、R2、r1、r2均為定值;U一定時,絕緣電阻表的指針偏轉(zhuǎn)角大小只取決于兩只動圈中電流的比值,因此稱為比率表。電流I2是一個不變的常數(shù),電流I1的大小與被測電阻Rx有關(guān)。

  當(dāng)被測電阻Rx=0時,I1為最大,I1/ I2的比值最大,此時動圈1產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩M1最大,偏轉(zhuǎn)角α也最大,指針向右偏轉(zhuǎn)到最大位置,即指針指向零位;當(dāng)被測電阻RX=∞(無窮大)時,I1趨近于零,此時動圈1的轉(zhuǎn)動力矩M1也為零,在I2所產(chǎn)生的反作用力矩M2的作用下,指針向左偏到∞位置。在此種情況下,由于動圈2正好轉(zhuǎn)到鐵芯缺口處,由I2所產(chǎn)生的磁場與缺口處由永久磁鐵產(chǎn)生的恒定磁場方向一致,這時不再產(chǎn)生反作用力矩,線圈停止轉(zhuǎn)動。

  由式(8-1)還可知,絕緣電阻表標(biāo)度尺的刻度是不均勻的,測量范圍是0~∞,但實際上這疋不可能的,因為在其標(biāo)度尺上只有部分刻度能有較為準(zhǔn)確的讀數(shù),如0~100MΩ、0~250MΩ,0~500MΩ等。

  另外,由于磁電系比率表沒有產(chǎn)生反作用力的游絲,所以一般絕緣電阻表在不用狀態(tài)下,其指針可停在任意位置,但在正常放置(水平)條件下,指針一般指在標(biāo)度尺中間的位置附近。

  絕緣電阻表由手搖發(fā)電機產(chǎn)生的電壓是很不穩(wěn)定的,所發(fā)出電壓的高低與搖動手柄的速度有關(guān)。但由磁電系比率表的原理可知,其指針偏轉(zhuǎn)角度只與電流I1和I2有關(guān),而與發(fā)電機輸出電壓無關(guān)。也就是說,發(fā)電機輸出電壓不穩(wěn)是不會影響指針偏轉(zhuǎn)角的。但是需要說明的是,若手搖速度過慢,則發(fā)電機產(chǎn)生的電壓太低,將使兩個動圈產(chǎn)生力矩減小,此時由于通電用導(dǎo)流絲有一定的彈性力矩,這一力矩將對可動部分有一定影響,因此測量結(jié)果就會產(chǎn)生誤差。同時發(fā)電機產(chǎn)生的電壓達不到額定值,其測出的絕緣電阻是不符合要求的。所以,在使用時應(yīng)保持120r/min的額定轉(zhuǎn)速,不能忽快忽慢。有些絕緣電阻表內(nèi)部裝有限速裝置,能限制發(fā)電機轉(zhuǎn)速,并使之以恒速轉(zhuǎn)動,以保證測量的準(zhǔn)確性。

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