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絕緣電阻測試儀:兆歐表的結構及工作原理

兆歐表

用于測量高值電阻和絕緣電阻的儀表叫做兆歐表,現在新型產品通常稱為絕緣電阻測試儀或者絕緣電阻表,有時也稱為搖表。其中老款兆歐表的外形如上圖所示:

兆歐表(搖表)主要結構是由手搖發電機、電磁式無機械反作用的表頭組成,對外有接線柱(L:線路段、E:接地端、G:屏蔽端)。新型的絕緣電阻測試儀通常和數字萬用表差不多的外形。

兆歐表的工作原理如下圖所示,它的磁電式表頭有兩個互成一定角度的可動線圈,裝在一個有缺口的圓柱鐵芯外面,并與指針一起固定在一轉軸上,構成表頭的可動部分,被置于永久磁鐵中,磁鐵的磁極與鐵芯之間的氣隙是不均勻的。由于指針沒有阻尼彈簧,在儀表不用時,指針可以停留在任何位置。

搖動手柄,直流發電機可輸出電流,其中,一路電流I1流入線圈1和被測電阻Rx的回路,另一路的電流I2流入線圈2與附加電阻Rf回路,設線圈1的電阻為R1,線圈2的電阻為R2,根據歐姆定律有:

兆歐表工作原理圖解

I1=U÷(Rc+R1+Rx)、R2=U÷(Rf+R2)

處在磁場中的通電線圈受到磁場力的作用(延伸:磁場對電流的作用),使線圈1產生轉動力矩M1,線圈2產生轉動力矩M2,由于兩線圈繞向相反,從而M1與M2方向相反,兩個力矩作用的合力矩使指針發生偏轉。在M1=M2時,指針靜止不動,這時指針所指出的就是被測設備的絕緣電阻值。

當Rx斷開時(即X=∞(無窮大)),I1=0,M1=0,指針在M2的作用下向左偏轉,最后指向標尺度Rx=∞處,若將Rx短接(即Rx=0),此時I1最大,M1最大,使指針順時針方向偏轉,指針指到標尺度的Rx=0處。根據此原理可以檢驗兆歐表的好壞。

點擊下一節,開始學習兆歐表的使用方法。

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