Teraomomierz i pikoamperomierz

Tym razem przedstawię wyjątkowo rzadko spotykany przyrząd pomiarowy: teraomomierz, a co za tym idzie i pikoamperomierz.

Parametry teraomomierza EK6-7:

Podstawowe zakresy pomiarowe A i Ω:
  • 108
  • 109
  • 1010
  • 1011
  • 1012

Dostępne mnożniki skali:
  • A, V, Ω:  0,1 – 0,3 – 1 – 3 – 10
  • Ω:  1 – 10 – 100 – 1000

Napięcie probiercze przy pomiarze Ω:
  • 1 V
  • 10 V
  • 100 V
  • 1000 V
Maksymalna niedokładność od odczytanego wskazania:
± 4% od E-7 do E-12 Ω
± 6% od E-12 do E-15 Ω
± 10% od E-15 do E-17 Ω
, oraz:
± 4% od E-7 do E-10 A
± 6% od E-10 do E-14 A

Rezystancja wewnętrzna woltomierza wynosi od 100 MΩ do 1 TΩ. Jest zmieniana przełącznikiem wyboru zakresu pomiarowego.
Przy pomiarze upływności kondensatora zwiększana jest jeszcze zewnętrznym rezystorem o wartości 100 GΩ włączanym szeregowo z badanym kondensatorem. Tak więc mierzy rezystancję kondensatora za pomocą woltomierza nieprawdziwego, czyli takiego, przez którego ustrój płynie jakiś prąd, lub inaczej: ma skończoną rezystancję wewnętrzną. W tym przypadku jest to olbrzymia rezystancja i minimalny prąd.

Rezystancje, które może mierzyć EK6-7:
E7  – 10 000 000 Ω  – 10 mega
E8  – 100 000 000 Ω  – 100 mega
E9  – 1 000 000 000 Ω  – 1 giga
E10  – 10 000 000 000 Ω  – 10 giga
E11  – 100 000 000 000 Ω  – 100 giga
E12  – 1 000 000 000 000 Ω  – 1 tera
E13  – 10 000 000 000 000 Ω  – 10 tera
E14  – 100 000 000 000 000 Ω  – 100 tera
E15  – 1 000 000 000 000 000 Ω  – 1 peta
E16  – 10 000 000 000 000 000 Ω  – 10 peta
E17  – 100 000 000 000 000 000 Ω  – 100 peta
Dopiero takie pełne i kolorowe przedstawienie możliwości pomiarowych EK6-7 pozwala docenić jego możliwości.

Niektóre popularne multimetry mogą mierzyć rezystancję, aż do około 200 MΩ (E8). Oznacza to, że za pomocą teraomomierza EK6-7 można zmierzyć o dziewięć rzędów wielkości większy opór.

Napięcie probiercze: 1 V  –> rezystancja od E7 Ω do E14 Ω
Napięcie probiercze: 10 V  –> rezystancja od  E8 Ω do E15 Ω
Napięcie probiercze: 100 V  – > rezystancja od E9 Ω do E16 Ω
Napięcie probiercze: 1000 V  – > rezystancja od E10 Ω do E17 Ω

Natężenia prądu mierzone przez EK6-7:
E-7  – 0,000 000 1 A  – 100 nano
E-8  – 0,000 000 01 A  – 10 nano
E-9  – 0,000 000 001 A  –  1 nano
E-10  – 0,000 000 000 1 A  – 100 piko
E-11  – 0,000 000 000 01 A  – 10 piko
E-12  – 0,000 000 000 001 A   – 1 piko
E-13  – 0,000 000 000 000 1 A  – 100 femto
E-14  – 0,000 000 000 000 01 A  – 10 femto

********

Wyjątki z instrukcji obsługi тераомметр  ек6-7:

Измерение сопротивлении  с заземленным
Измерение объемного сопротивления
Измерение поверхностного сопротивления
Измерение напряжении
Измерение токов

Измерение сопротивления утечки конденсаторов
подверженных помехам при использовании добавочного сопротивления

Следить, чтобы при присоединении измеряемого сопротивления, а также при измерении напряжении и токов, кнолка "измер. Ω" не была нажата

Положение переключателя "множитель Ω и A" при измерении напряжении показывает входное сопротивление вольтметра в омах


********

Teraomomierz i pikoamperomierz:

Obudowa (walizka) transprtowa, oraz... to opisze poniżej:






Obudowa teraomomierza:


Widać dodatkowe ekranowanie niektórych podzespołów:



Ten teraomomierz jest przyrządem lampowym. Proponuję jednak porównać jego parametry ze współczesnymi przyżądami:



Ciekawiło mnie, jak są izolowane wejścia pomiarowe przyrządu potrafiącego mierzyć przepływ prądu przez izolacje...




Użycie lamp wymusza nawet 2 godzinne nagrzewanie miernika. Przy zakresach od E8 do E10 wystarczy tylko 30 minutowe nagrzewanie.
 Pamiętajmy jednak, że jest to przyrząd laboratoryjny, a mierzone wartości są tak ekstremalne, że zakłócać pomiar może bardzo wiele czynników.






Typowy montaż przy konstrukcjach lampowych:










Na wyposażeniu znajduje się rezystor przydatny przy badaniu kondensatorów:



***



Miernik z 1974 roku, a wygląda jak wyprodukowany wczoraj...


Piękno inżynierii: walizka transportowa, opakowanie i ochrona mirnika - jest jednocześnie komorą pomiarową. Zapewnia ekranowanie, co jest niezbędne przy pomiarach rezystancji od E10.
Miernik z komorą pomiarową połączony jest za pomocą dwóch śrub. Łączy się jeszcze zaciski uziemiające: miernika i komory, a sama komora ma wyprowadzenie zacisku uziemienia jeszcze w środku.
Teraomomierz dostosowany jest oczywiście do pracy z tą komorą i wyjścia jego zacisków pomiarowych są umiejscowione z lewej strony, a komora ma odpowiedni otwór na przewody po swojej prawej stornie. Dlatego przewody pomiarowe prowadzi się od miernika do badanego elementu  bezpośrednio w komorze pomiarowej.
W ten sposób stałem się posiadaczem własnej klatki klatka Faraday'a. Przyda się przy różnych pomiarach.


Pomiary tak dużych rezystancji i małych prądów wymagają nauki i zdobycia praktyki. Jak do wszystkiego, tak i do tego potrzebna jest wiedza. Dlatego będę sukcesywnie rozbudowywać ten wpis, tak samo jak będę wykonywać teraomomierzem wiele pomiarów - mam nadzieję, że będą to ciekawe doświadczenia.


***

Testowy pomiar rezystorów firmy VISHAY 1GΩ 5% 100ppm/°C napięcie maksymalne 45kV. 
Mam kilka takich rezystorów i rezystancja jednego z nich przekracza jego tolerancję, co potwierdził również poniższy pomiar teraomomierzem.

Komora pomiarowa. Do izolacji badanego elementu nie przygotowałem jeszcze żadnego porządnego mocowania, wybrałem więc suchą książkę i jakąś ceramikę z Grecji. Docelowo będę musiał pomyśleć o lepszych wspornikach i izolatorach, może ceramicznych lub teflonowych?
Podczas pomiarów komora jest zamknięta.

10 * 1E9 * 0,1 * 1,1 = 1,10E9 

10 * 1E8 * 0,1 * 14 = 1,4E9 
Przekroczyłem zakres pomiarowy

100 * 1E8 * 0,1 * 1,1 = 1,10E9 

1 * 1E9 * 1 * 1,16 = 1,16E9 
Bardzo niskie napięcie pomiarowe, wynoszące 1V, wpłynęło na dokładność pomiaru.


Wraz z miernikiem Mierniki izolacji P435 MERATRONIK mam teraz możliwość mierzenia dużych rezystancji napięciami: 1V, 10 V, 100 V i od około 140 V do 10000 V. Mogę niskimi napięciami mierzyć duże rezystancje. Mogę je też mierzyć wysokim napięciem...


********

Inne wpisy:



Update: 2016.05.13
Create: 2015.04.26

4 komentarze:

  1. Najlepiej izolatory i tyle. Zaś wydaje się że przy takich pomiarach to przewody pomiarowe nie powinny się stykać z sobą by nie fałszować wyników.
    Ciekawe jak są zrobione te rezystory co mierzyłeś co jest oporem w nich.
    Swoją droga to takie wartości to tylko chyba nadają się do układów pomiarowych WN bo do czego innego mogą.

    OdpowiedzUsuń
  2. Chcę mieć coś w rodzaju podpórek pod badane elementy, dlatego gotowe izolatory ceramiczne mogą być trudne do dostosowania. Nie orientowałem się jeszcze w tym temacie - wstępnie wymyśliłem sobie albo plexi albo teflon i wycięcie tego na CNC. Akurat teflon i CNC do małych rzeczy mam w pobliżu. Musze tylko sprawdzić rezystancję, ceny i dostępne kształty. To za kilka dni - na razie mam masę pracy.

    Dbam o to by przewody sie nie stykały. Zafałszowało by to pomiar. Tak samo uważam, by nie dotykały ścianek komory pomiarowej.

    Rezystory kupiłem pod sondy WN, ale o tym wiesz :-) Teraz okazuje sie, że przydają się też do kontroli wskazań czy zwiększenia rezystancji wejściowej multimetru.

    OdpowiedzUsuń
  3. Problem z izolatorami to taki by kształt pasował bo grzybek z dawnego słupa telefonicznego to kiepski pomysł :) Może coś w podobie do izolatorów antenowych gdzie w porcelanie są zatopione nakrętki wtedy można by było zamontować uchwyt pomiarowy.
    Po prostu góra i dół musi być płaski.

    OdpowiedzUsuń
  4. Pomysł z mocowaniem uchwytów pomiarowych to jest to, czego szukam. Coś dopasuje :-)

    OdpowiedzUsuń