مقياس العزل SR6115E، منضدة تدريب مهني، معدات مدرسية، معدات تدريب كهربائي١. مقدمة
يتكون مقياس مقاومة العزل، المعروف أيضًا باسم الميغامتر أو الميغ، بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: الأول هو مولد الجهد العالي للتيار المستمر، والذي يُستخدم لإنتاج هذا الجهد. أما الثاني فهو جهاز قياس خاص يُستخدم لقياس المقاومة القصوى، ومقاومة العزل، ونسبة الامتصاص، ومؤشر الاستقطاب. وحدة قياسه هي الميغا أوم، وهو مزود بمصدر طاقة عالي الجهد. أما الثالث فهو شاشة العرض.
٢. البنية والتركيب
(١) مولد الجهد العالي للتيار المستمر.
يجب تطبيق جهد عالٍ على طرف القياس عند قياس مقاومة العزل. تُحدد قيمة الجهد العالي في المعيار الوطني لمقاومة العزل كالتالي: ٥٠ فولت، ١٠٠ فولت، ٢٥٠ فولت، ٥٠٠ فولت، ١٠٠٠ فولت، ٢٥٠٠ فولت، ٥٠٠٠ فولت...
هناك ثلاث طرق رئيسية لتوليد الجهد العالي للتيار المستمر. النوع الأول هو المولد اليدوي. في الوقت الحالي، يُستخدم حوالي 80% من أجهزة قياس المقاومة الكهربائية (ميغوم) المُنتجة في الصين بهذه الطريقة (مصدر اسم الجدول). أما الطريقة الثانية فتعتمد على ضغط محول الشبكة الكهربائية، حيث يقوم المُقوِّم بتوليد جهد عالٍ مستمر. هذه هي الطريقة المُستخدمة في أجهزة قياس المقاومة الكهربائية (ميغوم) العامة. أما الطريقة الثالثة فتعتمد على استخدام ترانزستور مُذبذب أو دائرة تعديل عرض النبضة (PWM) خاصة لتوليد جهد عالٍ مستمر، وهي الطريقة المُستخدمة في أجهزة قياس المقاومة الكهربائية العامة التي تعمل بالبطارية وأجهزة قياس المقاومة الكهربائية البلدية.
(2) دائرة القياس
في الجدول أعلاه، تُمثل دائرة القياس ووحدة العرض دائرة واحدة. يتكون جهاز قياس التدفق من ملفين بزاوية 60 درجة تقريبًا، حيث يُمثل أحدهما الجهد عند طرفيه، بينما يُمثل الآخر سلسلة في دائرة القياس. تُحدد زاوية انحراف مؤشر الجهاز بنسبة التيار في الملفين، حيث تُمثل النسبة المُختلفة مُقاومة مُختلفة. كلما كانت زاوية الانحراف أصغر، زادت المقاومة، وبالتالي زادت سلسلة الملفات في دائرة قياس التيار، مما يؤدي إلى زيادة زاوية انحراف المؤشر. هناك طريقة أخرى تتمثل في استخدام مقياس التيار الخطي للقياس والعرض. يُستخدم مقياس التيار الخطي أمام رأس المقياس لأن المجال المغناطيسي في الملف يكون منتظمًا، فعندما يكون المؤشر في اللانهاية، يكون ملف التيار في المنطقة ذات أعلى كثافة للتدفق المغناطيسي، لذا على الرغم من أن المقاومة عالية جدًا، إلا أن التيار المقاس يمر عبر الملف ويكون صغيرًا، وبالتالي تكون زاوية انحراف الملف كبيرة. عندما تكون المقاومة المقاسة صغيرة أو تساوي صفرًا، يكون التيار في ملف التيار أكبر، وينحرف الملف إلى منطقة ذات كثافة تدفق مغناطيسي منخفضة، وبالتالي تكون زاوية الانحراف الناتجة عن ذلك صغيرة. لذلك نحصل على تصحيح غير خطي. عادةً ما تكون مقاومة رأس المقياس عدة مراتب. ولكن عند استخدام سلسلة رؤوس مقياس التيار الخطي مباشرةً في دائرة القياس، تتداخل القيم العالية للمقياس، مما يجعل التمييز بينها صعبًا. لتحقيق التصحيح غير الخطي، يجب استخدام مكونات غير خطية في دائرة القياس. وهكذا، يتم تحقيق وظيفة التحويلة عند الحصول على قيمة مقاومة صغيرة. لا يوجد تحويل في المقاومة العالية، مما ينتج عنه اختلافات كبيرة في القيمة. مع تطور التكنولوجيا الإلكترونية والحاسوبية، بدأت شاشات العرض الرقمية تحل تدريجيًا محل أجهزة القياس التقليدية.
كما تطورت تقنية القياس الرقمي لمقاومة العزل، ومن أفضل دوائر القياس دائرة مقياس نسبة الجهد، التي تتكون من دائرة جسر الجهد ودائرة جسر القياس. تُحوّل الإشارات الخارجة من هذين الجسرين بواسطة تحويل تناظري رقمي، ثم تُحوّل مباشرةً إلى قيم رقمية باستخدام شريحة واحدة.
يُستخدم مقياس مقاومة العزل لقياس قيمة الجهد، بينما يُستخدم مقياس آخر لتحديد النطاق المطلوب قياسه. في حال تكرار القياسات، يُفضّل اختيار خاصية ضبط التنبيه.
