(1)指针式绝缘电阻表的结构 常见的指针式绝缘电阻表结构主要由手摇直流发电机、磁电系比率表及丈量线路构成。
①手摇发电机。手摇发电机一般由发电机、摇摆手柄、传动齿轮等组成。这种发电机的容量很小,但在规范转速(120r/min)下会发生较高的电压。常见的电压等级有100V、250V、500V、1000V、2500V等。
②磁电系比率表。一般由磁路部分、电路部分、指针等组成,如图1所示。
图1 磁电系比率表的组成
磁路部分由永久磁铁、极掌、带缺口的圆柱形铁芯等构成。电路部分由两个可动的线圈(称之为动圈)构成。两个动圈互相相交成一固定夹角,连同指针固定在同一轴上。动圈中的电流是经过导流丝导入的,当通入电流后,两个动圈内部的电流方向是相反的。此外,动圈内是带缺口的圆柱形铁芯,所以磁路空气隙内的磁场是不均匀的。
(2)绝缘电阻表作业原理 绝缘电阻表的丈量电路2所示,虚线框内为表内部电路,沟通发电机宣布的沟通电压经二极管VD1、VD2和%&&&&&%器C1、C2整流、滤波后成为直流电压,加在被测电阻Rx上。表外部有3个接线端子,L端子叫线路端子;E端子叫接地端子;G端子叫屏蔽端子(又名保护环),其内部直接与发电机负极相连。在丈量电缆绝缘电阻时要运用G端子。
图2 绝缘电阻表的丈量电路
丈量时两个动圈中的电流I1、I2流向不同,I1发生的滚动力矩M1和I2发生的滚动力矩M2也相反,当两个力矩平衡时,指针停留在某一个方位,相应偏转角为α,α将由两个动圈内电流比决议,即α=F(I1/I2),而与丈量电路中的电源电压无关。
由图2中能够看出,动圈1、内附电阻R1与被测电阻Rx串联;动圈2和内附电阻凡串联,它们接到发电机的两头,并接受发电机宣布的丈量电压。此刻线圈中电流巨细为
因为F是常数,由式(8-1)可知,当表的结构一守时,即R1、R2、r1、r2均为定值;U一守时,绝缘电阻表的指针偏转角巨细只取决于两只动圈中电流的比值,因而称为比率表。电流I2是一个不变的常数,电流I1的巨细与被测电阻Rx有关。
当被测电阻Rx=0时,I1为最大,I1/ I2的比值最大,此刻动圈1发生的滚动力矩M1最大,偏转角α也最大,指针向右偏转到最大方位,即指针指向零位;当被测电阻RX=∞(无穷大)时,I1趋近于零,此刻动圈1的滚动力矩M1也为零,在I2所发生的反效果力矩M2的效果下,指针向左偏到∞方位。在此种情况下,因为动圈2正好转到铁芯缺口处,由I2所发生的磁场与缺口处由永久磁铁发生的安稳磁场方向共同,这时不再发生反效果力矩,线圈中止滚动。
由式(8-1)还可知,绝缘电阻表标度尺的刻度是不均匀的,丈量规模是0~∞,但实际上这疋不可能的,因为在其标度尺上只要部分刻度能有较为精确的读数,如0~100MΩ、0~250MΩ,0~500MΩ等。
别的,因为磁电系比率表没有发生反效果力的游丝,所以一般绝缘电阻表在不必状态下,其指针可停在恣意方位,但在正常放置(水平)条件下,指针一般指在标度尺中心的方位邻近。
绝缘电阻表由手摇发电机发生的电压是很不安稳的,所宣布电压的凹凸与摇摆手柄的速度有关。但由磁电系比率表的原理可知,其指针偏转视点只与电流I1和I2有关,而与发电机输出电压无关。也就是说,发电机输出电压不稳是不会影响指针偏转角的。可是需求阐明的是,若手摇速度过慢,则发电机发生的电压太低,将使两个动圈发生力矩减小,此刻因为通电用导流丝有必定的弹性力矩,这一力矩将对可动部分有必定影响,因而丈量成果就会发生差错。一起发电机发生的电压达不到额外值,其测出的绝缘电阻是不符合要求的。所以,在运用时应坚持120r/min的额外转速,不能忽快忽慢。有些绝缘电阻表内部装有限速设备,能约束发电机转速,并使之以恒速滚动,以确保丈量的精确性。