【導讀】接地電阻測量是每個(gè)電子工程師必須懂得的基礎知識。那么如何去測量接地電阻呢？用什么去測量？怎么測量才最準確呢？恐怕這不是每個(gè)工程師都懂得的。一位技術(shù)控分享了關(guān)于接地電阻測試儀的測量方法，供大家學(xué)習參考！
1 直接法
這里所謂的直接法就是電阻法,利用大功率標準電阻直接接于被測大電流接地電阻測量?jì)x的測量端,原理框圖如圖1所示,用標準電阻值與測量?jì)x表頭所顯示的電阻值作比較。
設標準電阻值為RN,即實(shí)際值,被檢表顯示讀數為RX,則被檢表的絕對誤差為:
Δ＝RX－RN
被檢表的相對誤差為:
r＝［(RX-RN)/RN］×100%
用此方法檢測時(shí)應注意測量?jì)x恒流輸出所限制的電阻范圍,超出該范圍,將不再恒流且測量不正確。由于所測均為小電阻,導線(xiàn)及接觸電阻的消除、四端鈕接線(xiàn)等都是必須注意的,同時(shí)注意不可引入別的哪怕是很微小的附加電阻。
用此方法檢測,簡(jiǎn)單直觀(guān)方便,測量準確,但應當具備一套不同阻值(并非均為十進(jìn)制變化)的大功率標準電阻,由于它的特殊要求,這種電阻需由廠(chǎng)家定做。
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2 間接法
所謂間接法就是利用電流電壓的方法來(lái)進(jìn)行測量。
2.1 用標準電壓源法進(jìn)行測量
接地電阻測量?jì)x的基本原理為以已知恒定電流通過(guò)被測電阻RX的壓降來(lái)代表所測電阻值。根據這一原理,可用標準電壓源和標準電流表來(lái)檢測接地電阻測量?jì)x,檢測框圖如圖2所示。
標準電壓源輸出一個(gè)標準電壓UN,同時(shí)讀出標準電流表顯示的電流IN,此時(shí)被檢測量?jì)x表頭顯示值為RX值,則實(shí)際值為:
R＝UN／IN
絕對誤差為:
Δ＝RX－R＝RX－UN／IN
相對誤差為:
r＝［（RX－UN／IN）／（UN／IN)］×100%
通過(guò)輸出不同的標準電壓值,便可測得一系列電阻值。用此方法檢測時(shí)應注意測量?jì)x在恒定電流下所限定的電阻范圍對應的電壓值范圍,使標準源輸出的電壓在此范圍內。對于某些型號的接地電阻測量?jì)x(如武漢市華天電力自動(dòng)化有限責任公司的產(chǎn)品),其內部電壓電流回路并非完全獨立,主要是由于自動(dòng)消除引線(xiàn)電阻電路的存在所致,因此不能簡(jiǎn)單地如框圖所示直接接入電壓源電流表測量,而需利用其儀器所帶專(zhuān)用導線(xiàn)首先進(jìn)行引線(xiàn)電阻的消除,只有當引線(xiàn)電阻完全消除后,方可按框圖所示接線(xiàn)測量。
2.2 用標準電壓表法進(jìn)行測量
利用標準電壓表、標準電流表以及大電流電阻對大電流接地電阻測量?jì)x進(jìn)行測量,其檢測接線(xiàn)框圖如圖3所示。
測量時(shí),接上一電阻值R,立即讀取標準電流表和標準電壓表的讀數IN、VN,此時(shí)被檢接地電阻測量?jì)x表頭也顯示出所測電阻值RX。而標準電流表、標準電壓表所測值對應的電阻值可認為是所測電阻的真值,即:
R＝VN／IN
絕對誤差為
Δ＝RX－R＝RX－VN／IN
相對誤差為
r＝［（RX－VN／IN）／（VN／IN)］×100%
通過(guò)接入不同的電阻值,便可測得一系列的值。從而確定出被檢接地電阻測量?jì)x的誤差情況。
用此方法檢測時(shí)應注意接地電阻測量?jì)x所能測量的電阻范圍,接入的電阻不可超出此電阻范圍;由于所測電阻均為小電阻,因此必須采用四端測量;因是大電流測量,測量時(shí)間應盡量短。
[page]3 誤差分析
3.1 直接法的誤差
直接法測量時(shí),誤差的主要來(lái)源是標準電阻引入的。在消除了引線(xiàn)電阻的影響后,只要標準電阻的誤差為被檢表允許誤差的1/3～1/5即可。
3.2 間接測量的誤差
3.2.1 標準電壓源法測量時(shí)的誤差
裝置的主要誤差來(lái)源:
(1)標準電流表引入的誤差S1:由于被檢電流最高精度為0.5%,因此選用0.1級標準電流表即可。
(2)標準電壓源帶來(lái)的誤差S2:由于被檢表精度不高,在選用標準電壓源時(shí),一般采用實(shí)驗室現有的三用表校驗儀D030的交流電壓信號輸出便可滿(mǎn)足要求,考慮到所需電壓較小,其輸出值誤差一般不超過(guò)±0.5%。
(3)標準電壓源輸出漂移帶來(lái)的誤差S3：一般D030穩定性誤差為±0.05%,考慮小電壓情況,其漂移誤差一般也不會(huì )超過(guò)±0.1%。
裝置的總誤差為:
由于被測接地電阻測量?jì)x電阻精度最高為2%讀數±2個(gè)字,可見(jiàn)裝置總誤差能滿(mǎn)足要求。
3.2.2 標準電壓表法測量時(shí)的誤差
(1)標準電流表引入的誤差S1:由于被檢電流最高精度為0.5%,因此選用0.1級標準電流表即可。
(2)標準電壓表帶來(lái)的誤差S2:由于被檢表精度不高,選用0.05級標準電壓表即可滿(mǎn)足要求?？紤]到所測電壓較小,其測量誤差一般不超過(guò)±0.5%。
(3)標準電壓表輸入阻抗帶來(lái)的誤差S3:因所測電阻均為1Ω以下,相對而言,標準電壓表輸入阻抗帶來(lái)的誤差完全可以忽略不記。
(4)電阻引入的誤差S4:用此法檢測,接入的電阻并不作為標準,僅作為被檢表與標準表測量的一個(gè)載體,因此該電阻的精度并不影響測量結果,影響測量結果的主要因素是電阻的穩定性,由于所接電阻大電流的要求,此電阻通常是由專(zhuān)門(mén)的材料和工藝定做而成,對其穩定性有一定的要求,加之被檢表和標準表幾乎是同時(shí)測量,因此電阻穩定性引入的誤差可忽略不記。
裝置總誤差為:
由于被測接地電阻測量?jì)x電阻精度最高為2%讀數±2個(gè)字,可見(jiàn)裝置總誤差能滿(mǎn)足要求。
