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技術(shù)文章

常用儀器儀表工作原理簡介
2．兆歐表
(1) 手搖式兆歐表的工作原理
手搖式兆歐表的原理電路如圖6所示。圖中G為手搖發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)組件由搖柄、防逆轉(zhuǎn)系統(tǒng)、傳動齒輪、離心式摩擦調(diào)速系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)等組成；電路系統(tǒng)由倍壓整流電路及測量裝置磁電式雙動圈流比計組成，儀表的指針固定在雙動圈上。儀表的三個接線柱分別是：線路端L、接地端E、屏蔽端G。其工作原理如下：
圖
圖6 手搖式兆歐表原理電路圖
順時針搖動兆歐表手柄時，手柄使棘輪、齒輪、離心摩擦調(diào)速等機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，并帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以5倍于手柄的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，定子線圈輸出交流電壓。棘輪系統(tǒng)是防止轉(zhuǎn)子逆轉(zhuǎn)，離心摩擦調(diào)速系統(tǒng)防止轉(zhuǎn)子超速。手柄以額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，定子線圈將輸出的交流電壓，經(jīng)二極管V1、V2，電容C1、C2倍壓整流后，在A、B兩端輸出直流高壓。
測量時被測電阻Rx接于兆歐表的“線路端L”與“接地端E”之間。電壓線圈L1、電阻RC和被測電阻RX相串聯(lián)，電流線圈L2和電阻RV相串聯(lián)，然后再并聯(lián)接至A、B兩端。設(shè)線圈L1電阻為r1，線圈L2電阻為r2，當(dāng)搖動手搖發(fā)電機(jī)時，兆歐表將輸出直流高電壓U，則兩個線圈通過的電流分別為：

圖兩式相除得：
式中的r1、r2、RC均為定值，僅RX為變量，所以改變RX會引起比值I1／I2的變化。由于線圈L1與線圈L1繞向相反，流入電流I1和I2在長久磁場作用下，在兩個線圈上分別產(chǎn)生兩個方向相反的轉(zhuǎn)矩T1和T2, 由于氣隙磁場不均勻，因此T1和T2既與對應(yīng)的電流成正比又與其線圈所處的角度有關(guān)。當(dāng)T1≠T2時指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直到T1=T2時，指針停止。指針偏轉(zhuǎn)的角度只決定于I1和I2的比值，此時指針?biāo)傅目潭仁潜粶y設(shè)備的絕緣電阻值。
當(dāng)E端與L端短接時，I1為*大，指針順時針方向偏轉(zhuǎn)到*大位置，即“0”位置；當(dāng)E、L端未接被測電阻時，RX趨于無窮大，I1=0，指針逆時針方向轉(zhuǎn)到“∞”位置。
（2）數(shù)字式兆歐表的工作原理
數(shù)字式兆歐表屬于電動式儀表，其采用電池作為電源，經(jīng)DC／DC轉(zhuǎn)換成直流高壓作為測試電壓，該測試電壓加于被測物體上產(chǎn)生的電流，經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓值，然后送入A/D轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字編碼經(jīng)微處理器計算處理，測量結(jié)果用LCD顯示出相應(yīng)的電阻值。除采用測量電流的方式來間接測量絕緣電阻外；有的則是采用數(shù)字電橋來測量絕緣電阻；還有的仍采用傳統(tǒng)的流比計法來測量絕緣電阻。

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