Как измерить сопротивление заземления с помощью мультиметра и мегаомметра

«Диагностика» контура делается довольно часто. Измерение величины заземления проводится как при его обустройстве (последний, заключительный этап работы), так и в плане контроля состояния уже имеющегося.

Например, для проверки целостности стержня, оценки возможности использования контура без его реконструкции при значительном увеличении нагрузки на домашнюю электросеть, и в ряде других случаев. И уж тем более определение номинала сопротивления важно, если в цепи эл/питания нет защитных устройств (АВ, УЗО или дифференциального автомата).

Дело в том, что все перечисленные приборы для проведения официальных измерений не подходят. Для этого необходима специальная тестирующая аппаратура. Для «домашнего» же контроля состояния заземления можно использовать любой из образцов, который есть под рукой. Хотя результат будет лишь приблизительным, и это следует учитывать.

Измерение мультиметром

Этот универсальный прибор, если все делать по стандартной, официально утвержденной методике, для таких целей, как отмечено, не подходит. Мультиметр на практике используется лишь для примерной оценки состояния заземления, выявления явных обрывов, то есть отсутствия надежного контакта соответствующего проводника с грунтом. Как это правильно делать описано здесь.

Почему данный тип измерительного прибора применяется лишь в редких случаях?

• Большая погрешность измерений не дает истинного представления о реальном значении сопротивления.
• Стандартная (рекомендуемая) методика не может быть применена, так как согласно ей прибор должен подключаться к 4-м точкам, к тому же разнесенным территориально. С мультиметром это сделать невозможно.
• Официального заключения по результатам измерений таким прибором (задокументированного) не выдаст ни один специалист. Причина вполне объяснима – в нормативных актах использование мультиметра при проверке заземления не предусмотрено.

Тем не менее, есть ситуации, когда без мультиметра не обойтись. Например, на территории с довольно плотной застройкой. Это не позволяет производить измерения на больших расстояниях от здания. А согласно методике, оно должно быть в пределах 30±10 м. Подробнее, как измерить сопротивление с помощью мультиметра можно из видео:

Как подготовить мультиметр

Задача любого измерения – добиться максимальной точности показаний. Что необходимо проделать:

• подобрать «хороший» мультиметр (у друзей, соседей и так далее). Какой лучше выбрать для различных целей описывали вот в этой статье. Подразумевается достаточно новый, а не выпущенный десятилетия тому назад, неповрежденный, с максимально возможным классом точности для этого типа приборов;
• заменить элемент питания. Старая батарейка, частично разряженная, только увеличит погрешность измерения;
• произвести калибровку (если она предусмотрена для конкретной модели).

Как подготовить рабочее место

Даже если вспомогательный электрод изначально при организации заземления и был установлен, то его еще нужно найти. Тем более, если дом построен много лет назад, и территория вокруг него уже несколько раз подвергалась перепланировке, обустройству и так далее. Следовательно, его «дубликат» необходимо поставить самостоятельно.

Для измерения сопротивления подойдет любой металлический штырь (то же арматурный пруток) сечением порядка 5 мм, который вгоняется в землю минимум на 1,5 м на расстоянии 7,5±2,5 от основного. Его найти намного проще, тем более что место расположения должно быть помечено (знаком, символом на стене дома). Хотя несложно определить и визуально – к нему часто тянется по-над поверхностью металлическая проволока (шестерка или восьмерка).

Где измерять сопротивление

Между основным штырем заземления и вновь установленным (дополнительным). Схема показана на рисунке.

Результат замеров позволяет понять, насколько отвечает стержень заземления тем требованиям, которые к нему предъявляются. По сути, измеряется суммарное сопротивление его и грунта. Дело в том, что большая его часть заглублена. В процессе длительной эксплуатации металл подвергается коррозии.

• Предварительно определяется сопротивление дополнительного стержня. Его значение при оценке результата не учитывается.
• Величина R заземления должна быть Измерение мегаомметром

Принцип измерений тот же самый. Отличия лишь в некоторых моментах.

1. Для получения максимально точных показаний прибор необходимо установить в строго горизонтальной плоскости. Перекос ни по одной из осей не допускается.

1. Подготовка мегаомметра (измеритель сопротивления заземления) сводится к его проверке на пригодность к измерениям. Сделать это достаточно просто (пример – модель М416).

• Переключатель – в «Контроль».
• Нажимается кнопка и производится вращение рукоятки. Стрелка должна встать на отметке 5 (±0,3). Если показание иное, прибор отбраковывается.

1. Как правильно подключать к клеммам измеритель сопротивления заземления провода в зависимости от схемы измерения, показано на его корпусе.

Методик измерения сопротивления заземления довольно много. Они предполагают использование различных приборов, схем, и оптимальное решение принимается для конкретного контура индивидуально. Но для самостоятельной диагностики его состояния в домашних условиях достаточно и двух описанных выше.

Если же есть сомнения в правильности определения результатов, большой погрешности и так далее, следует обратиться к профессионалам. К заземлению, учитывая, что оно – составная часть схемы эн/снабжения, пренебрежительно относиться не стоит.

Как проверить качество заземления

Согласно Правил устройства электроустановок, любые электрические сети и оборудование, работающее с напряжением свыше 50 вольт переменного и 120 вольт постоянного тока, должны иметь защитное заземление. Это касается помещений без признаков условий повышенной опасности. В опасных помещениях (повышенная влажность, токопроводящая пыль и прочее), требования еще жестче. Но мы в данном материале будем рассматривать в основном жилые дома. По умолчанию принимаем, что заземление должно быть.

При монтаже новых линий энергоснабжения, заземление будет установлено, и владелец помещения может за этим проследить (или подключить его самостоятельно). В случае, когда вы проживаете (работаете) в уже готовом помещении, возникает вопрос: как проверить заземление? В первую очередь, надо убедиться в том, что оно у вас есть. Вне зависимости от формального соблюдения ПУЭ, это касается жизни и здоровья людей.

Проверка наличия и правильности подключения защитного заземления

Как минимум, необходимо заглянуть в распределительный щит вашей квартиры (дома, мастерской).

По умолчанию принимаем условие: электропитание однофазное. Так будет проще разобраться в материале.

В щитке должно быть три независимых входных линии:

• Фаза (как правило, обозначается проводом с коричневой изоляцией). Идентифицируется индикаторной отверткой.
• Рабочий ноль (цветовая маркировка — синяя или голубая).
• Защитное заземление (желто-зеленая изоляция).

Если электропитающий вход выполнен именно так, скорее всего, заземление у вас есть. Далее проверяем независимость рабочего ноля и защитного заземления между собой. К сожалению, некоторые электрики (даже в профессиональных бригадах), вместо заземления используют так называемое зануление. В качестве защиты используется рабочий ноль: к нему просто подсоединяется заземляющая шина. Это является нарушением Правил устройства электроустановок, использование такой схемы опасно.

Как проверить, заземление или зануление подключено в качестве защиты?

Если соединение проводов очевидно — защитное заземление отсутствует: у вас организовано зануление. Однако видимое правильное подключение еще не означает, что «земля» есть и она работает. Проверка заземления включает в себя несколько этапов. Начинаем с измерения напряжения между защитным заземлением и рабочим нулем.

Фиксируем значение между нулем и фазой, и тут же проводим измерение между фазой и защитным заземлением. Если значения одинаковые — «земляная» шина имеет контакт с рабочим нулем после физического заземления. То есть, она соединена с нулевой шиной. Это запрещено ПУЭ, потребуется переделка системы подключения. Если показания отличаются друг от друга — у вас правильная «земля».

Дальнейшее измерение заземления проводится с помощью специального оборудования. На этом остановимся подробнее.

Как устроено заземление, и зачем проверять его параметры

Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что заземление нужно для соединения корпуса электроустановки с рабочим нулем. Глядя на несколько абзацев выше, можно подумать, что это абсурд. На самом деле имеется ввиду возможность протекания тока от защитного заземления, через физическую землю (грунт), до рабочего нуля ближайшей подстанции. Фактически, это будет короткое замыкание.

Соответственно, при попадании фазы на корпус электроустановки, сработает защитный автомат, и поражения электротоком не будет.

Зачем же нужна проверка сопротивления заземления? Для организации аварийного короткого замыкания, необходима большая сила тока. Если сопротивление контура заземления будет слишком велико, сила тока (в соответствии с законом Ома) снизится, и защитный автомат не сработает.

Еще одна опасность большого сопротивления защитной «земли» в том, что сопротивление тела человека может оказаться меньше. Тогда, при касании рукой аварийной электроустановки, вы гарантированно будете поражены электротоком.

Важно! Само по себе заземление не дает 100% защиты от поражения электротоком.

Когда на корпусе электроустановки окажется фаза, часть напряжения уйдет на компенсацию утечки в физическую землю. Если остаток потенциала превысит 50 вольт, опасность сохранится.

Равно как и защитный автомат без заземления не отключит фазу при попадании на корпус. Он сработает лишь при замыкании нуля с фазой. Полную защиту дает установка автомата и одновременное подключение контура защитной «земли». Существенно повышает уровень безопасности еще и УЗО.

И, наконец о том, что представляет собой контур заземления.

Если вкратце, это несколько металлических штырей (при нормальных природных условиях — три), глубоко погруженных в грунт, соединенных проводниками между собой и шиной заземления в здании.

Проверка параметров защитного заземления

Кроме очевидных составляющих системы защитной «земли»: таких, как контактная колодка, провода, идущие к электроустановкам, соединение с контуром в грунте, важную роль в обеспечении защиты играет собственно земля. Соответственно надо убедиться в следующем:

1. Между всеми элементами контура (штыри, соединительные шины, проводник в помещение до клеммной колодки) есть надежное электрическое соединение с минимальным сопротивлением.
2. Попавшее на контур напряжение (в случае аварии), растекается по физической земле с максимальным током. Это возможно лишь при хорошем контакте между металлом и грунтом.
3. Физические условия местности (грунта) могут обеспечить надежный контакт даже при плохих (с точки зрения электротока) условиях. А именно, пересыхание грунта, растрескивание земли в местах установки заземлителей.

Разумеется, никто не проводит измерения параметров на каждом элементе заземляющей системы. Это потребуется лишь в случае несоответствия нормам, для поиска так называемого «слабого звена».

По какому принципу проводится проверка защитного контура заземления?

Необходимо создать полный аналог заведомо работающего контура, и сравнить показатели с тестируемым объектом. Для этого существуют комплексы проверки рабочего заземления.

Сразу оговоримся: изготовить такой комплект самостоятельно возможно, но дорого и нецелесообразно. Равно как и проверка параметров защитного заземления с помощью стандартных средств измерений (мультиметр), не покажет достоверной картины. Да и сформировать высокое напряжение, необходимое для измерения параметров растекания, тестер не сможет. Поэтому лучше либо брать оборудование напрокат, либо приглашать мастера.

Вы можете купить подобный набор, но вряд ли он себя окупит в обозримом будущем. Даже с учетом того, периодичность проверки заземляющих устройств составляет один раз в году (и для жилых, и для промышленных объектов), проще получать разовый доступ к оборудованию.

Типовая схема включения прибора

Работает принцип одновременного использования вольтметра-амперметра на испытуемом участке грунта. Есть три величины: сопротивление, напряжение, сила тока. Параметры вычисляются по закону Ома. Нам известно первоначальное напряжение, а прибор поддерживает силу тока. Зная падение напряжения между тестируемыми стержнями, мы с высокой точностью можем вычислить сопротивление контура заземления.

Погрешность есть, но она несущественна в сравнении с измеряемыми величинами. Сопротивление контакта тестового электрода с грунтом вообще принимается за нулевое, при условии, что стержень чистый и не покрыт коррозией.

Большинство современных приборов сразу выдают готовые параметры защитного заземления, а в старых (при этом не менее надежных и точных) конструкциях — надо будет выполнить простую операцию деления. В соответствии с законом Ома.

Проверка заземления мегаомметром проходит по тому же принципу, только погрешность измерения будет выше. Все-таки земля не является проводником электричества в привычном смысле.

Мегаомметр лучше использовать для оценки иных факторов безопасности

Например, сопротивления изоляции. Речь пойдет не о прямой опасности. То есть, если вы схватитесь рукой за провод, в котором диэлектрические свойства изоляции в норме, вы не получите поражение электротоком.

Но есть и дополнительная опасность: пробой изоляции под нагрузкой. Этот неприятный факт приводит к сбоям в работе, и что более страшно — к возгораниям электроцепи.

Мегаомметр для измерения сопротивления изоляции представляет собой генератор напряжения и точный прибор в одном корпусе.

Классический вариант (с успехом применяется и сейчас), вырабатывает напряжение до 2500 вольт. Не стоит бояться, токи при работе мизерные. Но держаться нужно только за изолированные рукояти измерительных кабелей.

Высокий потенциал напряжения легко выявляет изъяны в изоляции, и стрелка прибора показывает истинное сопротивление. Перед началом работ следует отключить все подающие напряжение автоматы, и избавиться от остаточного потенциала: заземлить провод.

Для измерения пробоя между проводами в одном кабеле используются два провода. Они подсоединяются к жилам отключенного кабеля, и проводится замер. Если сопротивление ниже нормы, кабель отбраковывается. Никто не знает, когда место потенциального пробоя принесет неприятности.

Для измерения утечки на землю, один провод соединяется с защитным заземлением (в зоне прокладки тестируемого кабеля), а второй к центральной жиле. Напряжение для тестирования должно быть выше. Если провод невозможно приложить к «земле», измерение проводится при помощи прикладывания второго электрода к внешней поверхности изоляции.

При наличии экрана (бронировки кабеля), применяется трехпроводная система замеров. третий провод соединяется с экраном тестируемого кабеля.

Общая схема именно такая, но каждая модель прибора имеет собственную инструкцию. В современных мегаомметрах с цифровым дисплеем, разобраться еще проще, чем в старых стрелочных.

С помощью мегаомметра можно тестировать еще и обмотки двигателей. Но это отдельная тема. Информация для тех, кто думает, что все эти приборы узкопрофильные: с помощью системы шунтов, можно превратить мегаомметр в прецизионный омметр или вольтметр.

Видео по теме

Измерение сопротивления заземления

Заземление – это уравнивание потенциалов цепи заземления с потенциалом земли, путем объединения с землей. При заземлении объединяется проводом корпус микроволновой печи или корпус электрического щитка с землей. Заземление необходимо для защиты человека от удара электрическим током из-за неисправной стиральной машины или неисправной микроволновой печи, когда человек коснется их корпуса. Заземление нужно если рядом электричество и вода, например неисправный электрический бойлер без заземления может ударить током через кран. Заземление может спасти вам жизнь. Если у вас в розетке в ванной есть заземления и установлено УЗО, то при попадании воды на удлинитель ток не убьет вас, всего лишь выключится свет.

Сопротивления заземления — это сопротивление между цепью заземления и землей. Данная величина измеряется в Ом и должна стремиться к нулю. Идеальное значение возможно только теоретически, поскольку любой проводник создает определенное сопротивление.

Измерение сопротивления заземления дает возможность узнать технические состояние, контура заземления и позволяет определить уровень безопасность электрической сети. Измерять сопротивление заземление нужно после ввода здания или объекта. Далее проверка заземления проводится на основании п. 2.7.9. ПТЭЭП согласно плану проверок на объект. Измерять сопротивление заземления необходимо не менее одного раза в 12 лет. Осмотр заземляющего контура должен проводиться не менее двух раз в год.

Измерение сопротивление металлосвязи, защитных проводников заземления проводится согласно ГОСТ Р 50571.16 по двухпроводному и четырех проводному методу. При измерении по двухпроводному методу не учитывается сопротивление самих проводов и переходных сопротивлений крокодилов. В измерителе сопротивления заземления ИС-20 имеется возможность исключить влияния сопротивления измерительных проводов, при измерении двухпроводным способом.

Как измерять сопротивление заземления/ Рассмотрим процесс измерения сопротивления заземления с помощью прибора ИС-20. Измерение проводится согласно ГОСТ Р 50571.16-2007 Электроустановки низковольтные Часть 6 Испытания. Измерение сопротивление заземлителя с помощью штырей по четырех проводному методу

• Необходимо отключить заземлитель от шины заземления.
• К заземлителю подсоединить измерительные провода к разъемам Т1 и П1. Измерительный провод Т1 компенсирует сопротивление измерительного кабеля П1.
• Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с разъемом П2.
• Ттоковый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
• Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
• Начать измерение, нажав кнопку Rx.

Измерение сопротивление заземлителя с помощью штырей по трехпроводному методу

• Необходимо отключить заземлитель от шины заземления.
• К заземлителю подсоединить измерительный провод к разъему П1.
• Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с разъемом П2.
• Ттоковый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
• Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
• Начать измерение, нажав кнопку Rx.

Измерение сопротивления заземлителя с применением измерительных клещей по четырехпроводному методу

• С измерительными клещами нет необходимости отключать заземлитель от шины заземления. Прибор компенсирует протекающий по шине ток с помощью измерительных клещей.
• Заземлитель обхватить клещами и подключить к разъему “клещи”.
• К заземлителю выше измерительных клещей подсоединить измерительные провода к разъемам Т1 и П1. Измерительный провод Т1 компенсирует сопротивление измерительного кабеля П1.
• Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с раземом П2.
• Токовый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
• Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
• Начать измерение, нажав кнопку Rx.

Измерение сопротивления заземлителя с применением измерительных клещей по трехпроводному методу

• С измерительными клещами нет необходимости отключать заземлитель от шины заземления. Прибор компенсирует протекающий по шине ток с помощью измерительных клещей.
• Заземлитель обхватить клещами и подключить к разъему “клещи”.
• К заземлителю подсоединить измерительный провод к разъему П1.
• Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с раземом П2.
• Токовый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
• Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
• Начать измерение, нажав кнопку Rx.

Измерение сопротивления заземления с измерительными клещами и передающими клещами

• С измерительными клещами нет необходимости отключать заземлитель от шины заземления. Прибор компенсирует протекающий по шине ток с помощью измерительных клещей.
• Заземлитель обхватить измерительными клещами и подключить к разъему П1.
• Клещами передающими обхватить шину заземления не менее чем через 30 см от измерительных клещей. Передающие клещи позволяют проводить измерение сопротивления заземления без штырей, где уложен асфальт. Если схема заземления многоэлементная, показания будут завышенные, т.к. измерение включают все элементы заземления.
• Переключить прибор в режим измерения двумя клещами, убедиться величина тока в шине заземления не более 2 А.
• Начать измерение, нажав кнопку Rx.

Измерение удельного сопротивления грунта

Удельное сопротивление грунта определяется по методике Вернера. Согласно этой методике штыри втыкают на одинаковом расстоянии d по прямой линии. Расстояние между штырями d должно быть более 5 раз больше глубины штырей. Удельное сопротивление грунта измеряется в Ом*м. Штыри 4 штуки соединить с прибором измерительными проводами к разъемам Т1, П1, П2, Т2.

Нормы сопротивления заземления электроустановок регламентируются ПЭЭП. Правила эксплуатации электроустановок потребителей для приборов напряжением питания до 1000 В таблица 42. Для приборов с напряжением питания 220 В и 380 В с заземленной нейтралью сопротивление заземления на вводе должно быть не более 30 Ом. При удельном сопротивлении грунта более 100 Ом*м сопротивление заземления вычисляется по формуле 0,3 от удельного сопротивления грунта. Для грунта с удельным сопротивлением 300 Ом*м допустимое сопротивление заземления до 90 Ом.

Измерение сопротивления заземления рекомендуется проводить в летнее время года с сухим грунтом и в зимнее время года когда грунт промерз, в этом случае удельное сопротивление грунта максимально. При изменении температуры грунта с 0 до -5 градусов, удельное сопротивление грунта возрастает в 8 раз. При влажном грунте удельное сопротивление уменьшается в разы, что положительно влияет на сопротивление заземления. Сопротивление заземления не должно превышать нормативов в любую погоду.

{SOURCE}

Методика измерения сопротивления заземляющих устройств

Цель проведения измерений.

Измерения сопротивления заземлителей и заземляющих устройств  проводят с целью проверки соответствия этих устройств требованиям ПУЭ, условиям безопасности людей и защиты электрооборудования в случае повреждения изоляции электроустановок.

2.   Меры безопасности.

2.1 Организационные мероприятия.

Работы по измерениям характеристик заземляющих устройств должны выполнятся в соответствии с действующими Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок. Работы по измерениям электрических характеристик заземляющих устройств должны выполнятся по нарядам или распоряжениям.

2.2 Технические мероприятия.

При измерениях на действующих РУ с использованием вынесенных токовых и потенциальных электродов должны приниматься меры по защите от воздействия полного напряжения на заземлителе при стекании с него тока однофазного КЗ на землю. Персонал, производящий измерения, должен работать в диэлектрических ботах, диэлектрических перчатках, пользоваться инструментом с изолированными ручками. При сборке измерительных схем следует сначала присоединять провод к вспомогательному электроду (токовому, потенциальному) и лишь затем к соответствующему измерительному прибору.

3.  
Подготовка к измерениям.

4.  

Измерение сопротивления заземляющих устройств должно производиться зимой или  летом, когда сопротивление земли (грунта) принимает наибольшее значение. При испытаниях вновь смонтированных установок результаты измерения сопротивления должны быть скорректированы повышающим коэффициентом, учитывающим высыхание или промерзание грунта.

При небольшом количестве оборудования в испытуемой электроустановке сопротивление заземляющего устройства проверяется непосредственно на корпус заземленного оборудования. При большом количестве оборудования и разветвленной заземляющей сети измерение производится раздельно: сопротивление заземлителя и сопротивление заземляющих проводников, т.е. металлической связи корпусов электрооборудования с контуром заземления. Для этого на некотором расстоянии от него располагается вспомогательный заземлитель,  подключаемый вместе с испытываемым заземлителем  к прибору EurotestXE 2,5 кВ MI 3102H с встроенным источником питания. Для измерения падения напряжения на испытываемом заземлителе  при прохождении через него тока в зоне нулевого потенциала располагается зонд. Точность измерения сопротивления заземлителей зависит от взаимного расположения испытываемого и вспомогательных заземлителей и от расстояния между ними.

За размер Д следует принимать:

·  для заземляющих сеток и для заземлителей, состоящих из контура из вертикальных электродов — длину большей диагонали;

·  для заземлителей, состоящих из вертикальных электродов, расположенных в ряд и объединенных горизонтальной полосой — длину полосы;

·  для заземлителей в виде одиночной горизонтальной полосы — длину полосы.

Если заземлители представляют собой железобетонные фундаменты зданий или стальные полосы, проложенные для выравнивания потенциалов, то в качестве Д следует принимать наибольший размер здания в плане.

Рисунок 1: Подключение стандартных измерительных проводов (20 м)

Направление разноса электродов нужно выбирать таким образом, чтобы электроды не оказались ближе 10 м от подземных металлических конструкций ( кабелей с металлическим оболочками, трубопроводов, заземлителей опор ВЛ и др.)

В некоторых случаях при наличии большого количества подземных коммуникаций может потребоваться несколько измерений при различных направлениях лучей и различных расстояниях между зондами. Из нескольких измерений в качестве действительного значения принимают наихудший результат.

Электроды следует забивать в плотный естественный (не насыпной) грунт на глубину не менее 0,5м. В грунтах с большим удельным сопротивлением места, где нужно забить вспомогательные заземлители, уплотняют либо увлажняют водой, раствором соли или кислоты. В качестве вспомогательных заземлителей могут быть использованы отрезки металлических труб, рельсов и другие металлические предметы, находящиеся в земле и не связанные с испытываемым  заземлителем.

4.  
Нормируемые величины.

Сопротивление заземлителя не должно превышать нормируемого значения в любое время года.

Максимально допустимые значения сопротивления заземляющих устройств указаны в ПУЭ 7 таблица 1.8.38 и ПТЭЭП приложении 3.

5.  
Применяемые приборы.

Измерение сопротивления заземлителей производится специальным прибором типа EurotestXE 2,5 кВ MI 3102H, используя 3-х проводный метод измерения.

Во время работы применяют инструмент, с помощью которого электроды забиваются в грунт на глубину не менее 0.5 м, а также обеспечивается надежное присоединение проводников от прибора к электродам.

Подключение прибора к корпусу электроустановки производится при помощи щупа в качестве которого используется квадратный напильник (для создания металлического контакта) с глухоприсоединенным медным проводом сечением 2.5 мм2 сопротивление которого при длине в единицы метров позволяет использовать 3-х зажимную схему измерения.

6.  
Методика проведения измерений.

6.1. При выполнении измерения сопротивления заземления следуйте следующим инструкциям:

􀂉 Потенциальный зонд (S) размещается между заземлителем (E) и вспомогательным токовым зондом (H) на контрольном участке

􀂉 Расстояние от заземлителя (E) до вспомогательного токового зонда (H) должно составлять, по крайней мере, пятикратную величину глубины заземляющего электрода или длины полосового электрода.

􀂉 При измерении сопротивления заземления комплексной системы заземления данное расстояние зависит от длины большей диагонали между отдельными заземлителями. Для получения дополнительной информации относительно измерения сопротивления заземления обратитесь к учебнику Metrel «Guide for testing and verificationoflowvoltageinstallations».

6.2. Порядок проведения измерения сопротивления заземления

Шаг 1 С помощью переключателя функций выберите функцию Заземление.

Подключите измерительный кабель к прибору EurotestХЕ 2,5 кВ.

Шаг 2 Установите следующий параметр измерения:

􀂉 Максимально допустимое сопротивление заземления.

Шаг 3 Для измерения сопротивления заземления подключите прибор к испытываемому объекту. При необходимости воспользуйтесь меню помощи. Измерительные провода подключите следующим образом:

􀂉 L/L1 черный измерительный провод присоединяется к вспомогательному токовому зонду (H).

􀂉 N/L2 синий измерительный провод присоединяется к заземлителю (E).

􀂉 PE/L3 зеленый измерительный провод присоединяется к

потенциальному зонду (S).

Шаг 4 Перед началом измерения проверьте отображаемые на дисплее предупреждения и оперативное напряжение / выходной монитор. Если измерение разрешено, нажмите кнопку TEST. После завершения измерения на дисплее отображаются результаты измерений и оценка результата в виде «Соответствует / не соответствует» (если применяется).

Отображаемые результаты:

R………….сопротивление заземления,

RC ………..сопротивление вспомогательного токового зонда,

RP ………..сопротивление потенциального зонда.

Сохраните отображенные результаты с целью дальнейшего документирования. Примечания:

􀂉 При наличии между измерительными выводами напряжения, превышающего 30 В, измерение сопротивления заземления не будет выполнено.

􀂉 Если между измерительными выводами H и E или S присутствует напряжение шума выше, чем приблизительно 5 В, на дисплее появится предупреждающий символ “ ” (шум), сигнализирующий о том, что результат может быть некорректным!__

Самый простой способ измерения сопротивления заземления с помощью клещи, но будьте осторожны!

Зачем зажимать измеритель / тестер для заземления?

Измеритель / тестер заземляющего зажима является эффективным и экономящим время инструментом при правильном использовании , поскольку пользователю не нужно отключать систему заземления , чтобы выполнить измерение или поместить датчики в землю.

Самый простой способ измерения сопротивления заземления с помощью клещи (фото предоставлено: Linemanchannel.com через Youtube)

Метод основан на законе Ома, где:

R (сопротивление) = V (напряжение) / I (ток)

Зажим включает в себя передающую катушку, которая подает напряжение, и приемную катушку, которая измеряет ток.Прибор подает известное напряжение на полную цепь, измеряет результирующий ток и рассчитывает сопротивление (см. Рисунок 1).

Рисунок 1 — Зажимной метод измерения сопротивления заземления

Метод зажима требует полной электрической цепи для измерения. У оператора нет пробников, и поэтому он не может установить желаемую схему тестирования. Оператор должен быть уверен, что земля включена в возвратную петлю. Тестер зажима измеряет полное сопротивление тракта (контура), который принимает сигнал.Все элементы цикла измеряются последовательно.

Метод предполагает, что только сопротивление тестируемого заземляющего электрода вносит значительный вклад в . Исходя из математического метода (который будет рассмотрен ниже), чем больше отдача, тем меньше вклад посторонних элементов в чтение и, следовательно, тем выше точность.

Основным преимуществом метода зажима является в том, что он быстрый и простой . Заземляющий электрод не нужно отсоединять от системы для проведения измерений, не нужно приводить датчики и не подключать кабели.

Кроме того, он включает в себя соединение и общее сопротивление соединения. Хорошее заземление должно быть дополнено «связыванием», имеющим непрерывный путь низкого сопротивления к земле. Падение потенциала измеряет только заземляющий электрод, а не соединение (провода должны быть смещены для проверки соединения).

Поскольку зажим использует заземляющий провод в качестве части возврата, «открытая» или с высоким сопротивлением связь будет отображаться в показаниях.

Проверка сопротивления заземления с помощью токоизмерительных клещей (на фото: токоизмерительные клещи Fluke для заземления и заземления; кредит: Amazon)

Тестер заземления зажима также позволяет оператору измерять ток утечки, протекающий через систему.Если электрод должен быть отключен, прибор покажет, протекает ли ток, чтобы указать, безопасно ли продолжать работу.

К сожалению, тестер заземления зажима часто используется в приложениях, где он не дает эффективного показания . Метод зажима эффективен только в ситуациях, когда несколько параллельных участков заземлены. Его нельзя использовать на изолированных территориях , поскольку обратного пути нет.

Поэтому его нельзя использовать для проверки установки или ввода в эксплуатацию новых площадок.Его также нельзя использовать, если существует альтернативный возврат с более низким сопротивлением, не включающий грунт (например, с вышками сотовой связи) .

В отличие от падения потенциального тестирования, нет никакого способа проверить результат, то есть результаты должны быть приняты на «вере». Тестер зажимного заземления выполняет роль одного из инструментов, который может иметь техник в своей «сумке», но не единственный инструмент.

Теория и методика наземных испытаний зажима

Понимание того, как и почему работает метод зажима, помогает понять, где он будет и не будет работать, и как оптимизировать его использование.Как уже упоминалось, метод испытания с зажимом основан на законе Ома (R = V / I).

Понимание закона Ома и его применения к последовательным и параллельным цепям является первым шагом к пониманию , как и почему работает тестер заземления с зажимом .

Следующая графика покажет и объяснит следующее:

Схема серии
• ,
• Параллельная цепь,
• схема параллельной серии и
• Математика используется для определения общего тока и сопротивления

Серийная схема

Рисунок 2 — Определение общего тока и сопротивления с последовательной цепью

В последовательной цепи (рисунок 2) общий ток и полное сопротивление рассчитываются следующим образом:

I _т = I ₁ = I ₂ = I ₃
R _т = R ₁ + R ₂ + R ₃

параллельная цепь

Рисунок 3 — Определение общего тока и сопротивления с параллельной цепью

В параллельной цепи (рисунок 3) общий ток и полное сопротивление рассчитываются следующим образом:

I _т = I ₁ + I ₂ + I ₃
R _т = 1 / (1 / R ₁ + 1 / R ₂ + 1 / R ₃ )

Схема параллельной серии

Рисунок 4 — Определение общего тока и сопротивления с параллельной последовательной цепью

В параллельной цепи (рисунок 4) общий ток и полное сопротивление рассчитываются следующим образом:

I _т = I ₁ + I ₂ = I ₃ = I ₄ + I ₅
R _т = 1 / (1 / R ₁ + 1 / R ₂ ) + 1 / (1 / R ₃ + 1 / R ₄ )

Метод испытания с зажимом

Головка тестера заземления зажима включает в себя два сердечника (см. Рисунок 5).Одно ядро ​​ индуцирует испытательный ток , а другое измеряет, сколько было индуцировано . Входное или первичное напряжение сердечника, вызывающего испытательный ток, поддерживается постоянным, поэтому ток, фактически наведенный в испытательную цепь, прямо пропорционален сопротивлению контура.

Рисунок 5 — Методика испытаний зажима

При тестировании зажимов важно помнить, что тестеры заземления зажимов эффективно проводят измерения сопротивления контура. Измерения зажима — измерений петли .Чтобы метод зажима работал, должен быть последовательно-параллельный путь сопротивления ( и чем ниже, тем лучше ).

Чем больше электродов или путей заземления в системе, тем ближе измерение достигает фактического электрода при истинном сопротивлении теста .

На следующем рисунке показана конфигурация с заземлением полюсов , одно из наиболее эффективных применений тестера заземления с зажимом.

Рисунок 6 — Конфигурация заземления полюса

Принципиальная электрическая схема для этой конфигурации следующая ( на основе зажимного заземлителя, зажатого вокруг полюса 6 ):

Рисунок 7 — Принципиальная схема для вышеуказанной конфигурации на основе зажима заземлителя, зажатого вокруг полюса 6

Тестер заземления зажима зажимается вокруг одного из электродов, а затем измеряет сопротивление всей петли.Все остальные заземляющие электроды расположены параллельно и, как группа, последовательно с измеряемым заземляющим электродом. Если тестер зажима закреплен вокруг полюса № 6 , измерение сопротивления всей петли будет рассчитываться с использованием следующего уравнения:

R _петля = R ₆ + (1 / (1 / R ₁ + 1 / R ₂ + 1 / R ₃ + 1 / R ₄ + 1 / R ₅ ) )

Для шести аналогичных заземляющих электродов с сопротивлением 10 Ом каждый измерение полного сопротивления контура будет:

R _петля = 10 + (1 / (1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10))
R _петля = 10 + (1 / (5/10))
R _петля = 10 + 2

R _петля = 12 Ом

Измерение сопротивления контура относительно близко к сопротивлению проверяемого заземляющего электрода.Если бы было 60 подобных заземляющих электродов с сопротивлением 10 Ом каждый , измерение полного сопротивления контура было бы:

R _петля = 10 Ом + 0,17 Ом = 10,17 Ом

Чем больше заземляющих электродов параллельно, тем меньше влияние сопротивления электродов, которые не испытываются, и тем ближе сопротивление петли к сопротивлению проверяемого электрода. Если измеряемый электрод имеет высокое сопротивление, тест покажет, что существует проблема.

Используя пример с шестью электродами, если электрод № 6 имел сопротивление 100 Ом , а все остальные электроды имели сопротивление 10 Ом , измерение сопротивления контура было бы:

R _петля = 100 + (1 / (1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10))
R _петля = 100 + (1 / (5/10))
R _петля = 100 + 2

R _петля = 102 Ом

В следующем примере тестер заземления зажима будет показывать плохое заземление.Если бы электрод 100 Ом был одним из электродов, который не был измерен, влияние на общее измерение было бы минимальным:

R _петля = 10 + (1 / (1/10 + 1/100 + 1/10 + 1/10 + 1/10))
R _петля = 10 + (1 / (41/100))
R _петля = 10 + 2,44

R _петля = 12,44 Ом

ПРИМЕЧАНИЕ // Обратите внимание, что измеренное сопротивление всегда будет выше, чем фактическое сопротивление тестируемого заземляющего электрода.Любая ошибка связана с безопасностью, так как рекомендации по сопротивлению приведены для максимального сопротивления заземления.

Это означает, что если измеренное сопротивление ниже целевого уровня для заземляющего электрода , оператор может быть уверен, что фактическое сопротивление также будет ниже целевого.

К выводу //

Итак, помните, что измерение с помощью зажимного заземления является измерением сопротивления всего контура . Там должно быть сопротивление петли для измерения.Если цикл измерения отсутствует, оператор может создать его с временным перемычкой. Чем больше число параллельных линий, тем ближе измеренное значение будет к фактическому сопротивлению заземления проверяемого электрода.

Тестер заземления зажима может легко указать на плохой электрод , есть ли несколько параллельных путей последовательно с измеренным значением или имеется много параллельных путей.

Помните, что путь заземления должен быть в цепи для измерения сопротивления заземления.Это предостережение звучит очевидно, но если у вас есть металлические конструкции, может быть связь через это, а не масса земли.

Примеры измерения сопротивления заземляющего стержня с помощью зажимного измерителя

Справочник // Руководство по испытанию зажимного заземления MEGGER

,

Как отремонтировать контур заземления CCTV

Контур заземления CCTV очень раздражает, и многим установщикам рано или поздно приходится сталкиваться с этой проблемой.

Если вы ищете способ исправить заземление контура видеонаблюдения, не смотрите дальше, потому что в этой статье я объясню, как выявить и устранить эту проблему.

Что такое контур заземления CCTV?

«Контур заземления » — это тип помех, которые генерируют горизонтальные полосы на экране системы видеонаблюдения, как показано на рисунке ниже.

Для реального сценария это немного сложно, но для понимания давайте представим, что техник использует мультиметр и помещает один тестовый датчик в корпус камеры, а другой тестовый датчик в корпус DVR, если есть напряжение между двумя точками он может генерировать электрическую петлю, которая циркулирует через коаксиальный кабель между устройствами.

В идеальном сценарии это напряжение не должно существовать, поэтому убедитесь, что вы можете устранить его, используя методы, описанные в этой статье.

Что вызывает заземление контура видеонаблюдения?

При установке идеально заземлять устройства в одной точке, как показано на рисунке ниже, поэтому между ними нет разности напряжений, и поэтому замыкание на землю не происходит.

В этом первом сценарии три устройства (D1, D2 и D3) заземлены на общую точку, но прямой связи между ними нет, все идеально.

Мерцание внешнего монитора, проблема заземления ноутбука решена

Это одна из моих самых посещаемых публикаций, поэтому я решил сделать обновленную версию. (2011.02.18)

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ, это «быстрое и грязное» исправление, которое работает и не может быть рекомендовано электриком и может противоречить новым правилам по безопасности электричества. Я не электрик, я просто знаю, что это работает, но вы делаете это на свой страх и риск. Тем не менее, здесь мы идем:

У вас проблемы с мерцающим внешним монитором на вашем ноутбуке?

Исчезает ли мерцание, если вы снимаете зарядное устройство для ноутбука?

Если вы ответили утвердительно на поставленные выше вопросы, вероятно, между ноутбуком и монитором имеется контур заземления или заземление.

Это потому, что в лучшем случае мы хотели бы иметь только одну точку отсчета в любой системе. Поскольку ваш ноутбук заземлен, а ваш монитор заземлен, и мы соединяем эти два кабеля кабелем, мы по сути создаем рамочную антенну. Эта «антенна» улавливает шум от электрической системы, и это то, что влияет на аналоговый сигнал на мониторе. Эта проблема также может создать звуковой шум в вашей звуковой карте.

Что вам нужно сделать, это полностью отключить заземление для одного из этих устройств.Например монитор. Если вы используете европейский разъем на 240 В, просто наклейте скотч на металлические полоски по бокам разъема в розетке, то есть заземление. Убедитесь, что лента не сломалась, когда вставлен разъем. Возможно, вам придется положить несколько слоев ленты на разъем. Ваш монитор все еще будет заземлен, если он подключен к ноутбуку с помощью кабеля VGA или DVI.

Если у вас есть другие типы разъемов, вы можете взять запасной кабель питания и удалить заземляющий контакт для монитора, или вы можете просто использовать адаптер, который имеет только 2 контакта, но допускает три, как этот:

После этого мерцание должно исчезнуть.

ВНИМАНИЕ, что ваш монитор теперь сам по себе не заземлен, поэтому не используйте его в ванной.

Удачи!

Вам понравилось это исправление?

В этом случае любой, кому действительно нравится это исправление и хочет купить мне кофе или пиво в качестве благодарности, вы можете сделать это, нажав здесь , совершенно необязательно, конечно, но это сделает мой день! -Я люблю пиво 🙂

Или нажмите эту кнопку PayPal, то же самое, но более блестящее 😉

Нравится:

Нравится Загрузка…

Похожие

,

2-портовое шунтирующее измерение и встроенный контур заземления | 2019-04-05

Двухпортовое шунтирующее измерение — это адаптация 4-проводной измерительной системы Кельвина с использованием векторного сетевого анализатора (VNA) для измерения очень низких импедансов, порядка милли / микроом. Этот метод становится популярным в связи с его важностью при измерении полного сопротивления распределительной сети (PDN). В этой статье мы покажем теорию двухпортового шунта при измерении с использованием VNA и то, как встроенный контур заземления вносит ошибку измерения.Наконец, мы предлагаем решения проблемы контура заземления с результатами измерений. Этот документ был удостоен награды «Выдающаяся бумага» на выставке EDI CON USA 2018.

Двухпортовое сквозное измерение является золотым стандартом для измерения импеданса в миллиомах, поддерживая измерения на очень высокой частоте. Эти возможности делают его идеальным для измерения сети распределения электроэнергии (PDN). В этой статье показано, как сделать двухпортовый шунт путем измерения с использованием коммерческого векторного анализатора сети (VNA).К сожалению, это измерение включает нежелательный контур заземления. Оставленный неисправленным, контур заземления вносит существенные ошибки.

Рисунок 1. Двухпортовый шунт через установку измерения импеданса с использованием коммерческого VNA Omicron Bode 100 для измерения низких импедансов
(Z _DUT << 50Ω).

Рис. 2. Эквивалентная принципиальная схема двухпортового шунта при измерении, показанном в (Рис. 1)
для измерения R.

На рисунке 1 показана обычная двухпортовая шунтирующая установка. На рисунке 2 показана конфигурация схемы для измерения небольшого резистора в двухпортовом шунте путем измерения. Из определения S ₂₁ [1, с. 2-3],

Решая для R мы получаем,

, где предполагается, что R ₀ = 50 Ом и S ₂₁ << 1 (верно для очень малых величин / сопротивлений импеданса - R << R ₀ ).Уравнение 1 менее интуитивно понятно в двухпортовом шунте с помощью измерений. Другое представление определения S ₂₁ показано в [1, с. 2],

Уравнение 3 приводит к тому же значению для S ₂₁ при упрощении. Разница здесь в том, что это дает интуитивное ощущение того, что происходит с S ₂₁ . Знаменатель является постоянным для ВНА, если импедансы источника и приемника фиксированы. Одно из исключений этому предлагает Стив Сэндлер в своей статье «Расширение полезного диапазона двухпортового шунта путем измерения импеданса» [2].Здесь источник R ₀ увеличивается для сдвига окна измерений. Источник R ₀ увеличивается до более высокого значения путем добавления внешнего резистора, скажем, 450 Ом, и Rs теперь становится 500 Ом для 50-омной ВНА, предполагая, что интересующий нас частотный диапазон таков, что внешний резистор электрически очень мал и является сосредоточенным элементом на этой частоте. Что мы делаем здесь, так это то, что мы уменьшили максимальную мощность, которая может быть получена от VNA, что увеличивает диапазон измеряемых сопротивлений.Следует отметить, что чувствительность является неотъемлемым свойством ВНА и не изменяется.

В уравнении 3 S ₂₁ ² — это принимаемая мощность в Rx, масштабированная на мощность, которая была бы получена, если бы DUT не присутствовало. Давайте посмотрим эффект этого в 2-портовых измерениях импеданса. R = 25S ₂₁ и S ₂₁ увеличивается при увеличении принимаемой мощности.

Любое увеличение принимаемой мощности будет отражено как увеличение измерения R.

Неидеальности

Как и все измерения, двухпортовый шунт при измерениях страдает от неидеальности. На рисунке 3 показаны две неидеальности,

1. Кабельные потери
2. Контур заземления

Рисунок 3. Неидеальности добавлены в 2-портовый шунт путем измерений

Каждый кабель будет иметь потери в кабеле, которые обозначены как сопротивления кабеля на рисунке 3. Все заземления в VNA соединены вместе на ВЧ-заземлении передней панели.Это приводит к замыканию на землю в двухпортовом шунте посредством измерений, как показано на рисунке 3.

Проблема с заземлением

Рисунок 4. Формирование синфазного тока из-за контура заземления

На рисунке 4 показан альтернативный путь для возврата тока сигнала, рассматриваемого как синфазный ток. Добавление заземления создало этот путь. Если бы этот путь никогда не существовал, весь ток вернулся бы через кабель. Новый путь создал дополнительный путь для тока, который зависит от значения R _G .Почти во всех VNA R _G << Rcable1b и Rcable2b. Таким образом, дополнительный ток будет намного больше по сравнению со случаем отсутствия этого дополнительного пути. Этот дополнительный ток добавляет больше мощности в приемник, что приводит к увеличению до S ₂₁ и, в свою очередь, к оценочной R 25S ₂₁ . Это ошибка в измерениях, и она не относится к фактическому значению R. Таким образом, это будет рассматриваться как ошибка.

Пример

Рисунок 5.Пример оценки ошибки контура заземления

Давайте возьмем пример, чтобы оценить, сколько ошибок возникает в результате синфазного тока, создаваемого контуром заземления. На рисунке 5 показан пример, в котором изучаются два случая наличия и отсутствия контура заземления. Небольшое сопротивление (R _G = 10 ^{— 15} Ω) помещается в контур, чтобы имитировать соединение контура заземления, а большое сопротивление (R _G = 10 ¹⁵ Ω) помещается в контур. имитировать соединение контура заземления.Схема может быть решена с помощью любой программы SPICE для оценки мощности, потребляемой приемником в этих двух случаях,

1. R _G = 10 ^{— 15} Ом
2. R _G = 10 ¹⁵ Ом

Мы можем использовать Уравнение 3 для оценки S ₂₁ . Знаменатель, мощность, потребляемая Rx при отсутствии проверяемого устройства = 5 мВт (потери в кабеле не учитываются и предполагается, что при калибровке порт не расширяется) — это максимальная мощность, которую можно передать от источника.Это константа по отношению к ВНА. S ₂₁ для этих двух случаев:

1. S ₂₁ = = 0,022538
2. S ₂₁ = = 0,0036841

Как мы и ожидали в случае 1, приемник потребляет больше энергии из-за более высокого синфазного тока. Расчетный R от S ₂₁ на основе R = 25S ₂₁ ,

1. S ₂₁ = 0,56344
2. S ₂₁ = 0.092101

Ошибка из-за контура заземления составляет почти 460%. Небольшое отклонение в случае 2 происходит из наших приближений и предположений. Пример был сделан для DC. Тот же подход может быть выполнен и для случая переменного тока. Это оставлено заинтересованным читателям.

Из этого примера ясно, что нам необходимо минимизировать ток синфазного режима, который вносит большую погрешность в двухпортовый шунт посредством измерений.

способов решения проблемы заземления

Рисунок 6.Удаление контура заземления в 2-портовом шунте с помощью настройки измерения импеданса, показанной на рисунке 1.

Рисунок 7. Схема синфазного трансформатора

На рисунке 6 показано решение проблемы контура заземления. Очевидный способ минимизировать погрешность измерения — минимизировать синфазный ток. Мы разработали два продукта для минимизации синфазного тока

На рисунке 10 показаны экспериментальные результаты с использованием синфазного дросселя Picotest (J2102A) и полуплавающего дифференциального усилителя (J2113A).

Первый подход заключается во введении высококачественного синфазного трансформатора 50 Ом или синфазного дросселя. Как видно из названия, он блокирует синфазный ток. На рисунке 7 показана эквивалентная схема синфазного трансформатора. Синфазный трансформатор построен на ферритовом сердечнике так, что, когда Iout = Iin, индуктивность, предлагаемая току, равна нулю. Часть этого тока называется дифференциальным током. Это ток, который способствует нормальной работе.

Когда часть тока протекает через один, но не возвращается через другой, это называется синфазным током.Синфазный трансформатор показывает очень большую индуктивность к этому потоку тока и эффективно блокирует это. Степень блокировки (затухания) сильно зависит от конструкции трансформатора. Поскольку этот трансформатор не должен влиять на нормальную работу измерения VNA, он должен быть спроектирован таким образом, чтобы полное сопротивление дифференциального тока составляло 50 Ом. Важным соображением является то, что синфазный дроссель не эффективен при постоянном токе или низкой частоте. Максимальная частота, на которой действует синфазный трансформатор, зависит от сердечника и определяется качеством материала.Мы нашли лучшие результаты измерений, когда дроссель синфазного сигнала подключен к контуру приемника, как показано на рисунке 8.

Рисунок 8. Синфазный трансформатор, включенный в двухпортовый шунт через измерительную схему

Рис. 9. Полуплавающий дифференциальный усилитель, включенный в двухпортовый шунт через измерительную схему

Рисунок 10.Сравнение методов решения проблемы контура заземления в 2-портовом шунте путем измерения импеданса при измерении сопротивления
с сопротивлением 1 мОм

Другой подход к проблеме контура заземления заключается в использовании полуплавающего дифференциального усилителя, который показывает большое сопротивление синфазному току. Поскольку это сопротивление, полуплавающий усилитель эффективен и на постоянном токе. Лучшие результаты измерений наблюдаются, когда он подключен к контуру приемника, как показано на рисунке 9.

Заключение

Двухпортовое сквозное шунтирование является важным методом измерения очень низких импедансов.Поскольку импедансы PDN, которые необходимо измерить, уменьшаются в зависимости от более высоких требований к функциональности микросхемы, этот метод набирает популярность. В настоящее время обычно проектируемый целевой импеданс PDN находится в миллиомом диапазоне. Тем не менее, некоторые из передовых конструкций PDN находятся в диапазоне микроом. Это делает двухпортовое шунтирование посредством измерения важным методом для проектов PDN.

К сожалению, двухпортовая шунтирующая измерительная топология имеет встроенный контур заземления. Одним из способов решения этой проблемы является нарушение контура заземления.В этой статье предлагаются два метода (синфазный дроссель или полуплавающий дифференциальный усилитель) для размыкания контура заземления. Синфазный дроссель не эффективен при постоянном токе, в то время как полуплавающий дифференциальный усилитель является эффективным решением даже при постоянном токе. Результаты измерений для обоих предложенных решений были представлены, чтобы показать эффективность этих методов. Точные измерения PDN требуют изоляции контура заземления с плоскими частотными характеристиками и равномерным сопротивлением 50 Вт. Решения общего назначения или самодельные решения не могут обеспечить плоское сопротивление 50 Ом.В результате важно проверить свой изолятор или использовать тот, который сделан специально для этой цели.

Обратите внимание, что одним из способов уменьшить влияние контура заземления является минимизация сопротивления в заземляющих соединениях от VNA до DUT.

Рекомендации

[1] Р. У. Андерсон, «Методы S-параметров для более быстрого и точного проектирования сети», примечание к приложению HP 95-1, февраль 1967 г.

[2] С. М. Сандлер, «Расширение полезного диапазона двухпортового шунта путем измерения импеданса», IEEE MTT-S Lat.Am. Мик. Conf. (LAMC), стр. 1–3, декабрь 2016 г.

[3] Дж. Ю. Чой и И. Новак, «Моделирование и измерение микроомов в PDN», DesignCon 2015

Автор (ы) Биография

Анто К Дэвис получил степень бакалавра технических наук. степень в области электротехники и электроники в Национальном технологическом институте Тричи, Индия, в 2006 году, а также M.Tech. и доктор философии степени в области дизайна электроники в Индийском институте науки, Бангалор, Индия, в 2010 и 2015 годах соответственно.С 2006 по 2007 год работал в компании Huawei Technologies, Бангалор, Индия, а в 2011 году — в Brocade Communications, Бангалор, Индия. Работал научным сотрудником в Школе электротехники и вычислительной техники, Технологический институт Джорджии, Атланта, США. США, с января 2016 года по декабрь 2017 года. В настоящее время он работает старшим технологическим стратегом в Picotest в Бангалоре, Индия (начало в январе 2018 года).

Его доктор философии В исследованиях рассматривались методы снижения шума для микропроцессора — распределительные сети (PDN), а также методы подавления антирезонансных пиков.В настоящее время он исследует стабильность коммутации и линейных преобразователей в Picotest. Его исследовательские интересы включают в себя: электромагнитную совместимость, целостность питания, анализ устойчивости переключающих преобразователей мощности, управление преобразователями мощности, преобразователями с переключаемыми конденсаторами, преобразователями с переключаемыми индукторами, беспроводной передачей энергии и Интернетом вещей.

Стивен М Сэндлер занимается проектированием энергосистем почти 40 лет. Основатель и генеральный директор Picotest.com, компания, специализирующаяся на инструментах и ​​аксессуарах для высокопроизводительных систем электропитания и тестирования распределенных систем, Стив также является основателем AEi Systems, компании, которая специализируется на анализе цепей в худшем случае для высоконадежных отраслей.

Он часто читает лекции и публикует на международном уровне темы целостности электропитания и проектирования распределенных энергосистем. Его последние книги включают: «Моделирование импульсного источника питания с SPICE (2018)» и «Целостность питания : измерение, оптимизация и устранение неполадок, связанных с мощностью в электронных системах (2014)».Стив — лауреат премии Джима Уильямса ACE для Участника года (2015) и лауреат премий DesignCon 2017 и EDICON USA 2017 Best Paper Awards.

.

No related posts.

Разное