Проверка заземления и измерение: Как проверить сопротивление заземления — ElectrikTop.ru

Как проверить сопротивление заземления — ElectrikTop.ru

Безопасность любого помещения и здания в целом зависит от мер, которые предприняты для его защиты. Установка заземления — один из важнейших способов защиты здания от поражающего действия тока при повреждениях или неисправностях электрического оборудования.

Обустроить систему заземления и зануления можно при помощи соответствующих специализированных организации, а можно решить данный вопрос самостоятельно. Для того, чтобы своими руками произвести необходимые работы, нужно знать некоторые тонкости электрических сетей. По завершении мероприятий сбора структуры, потребуется провести замеры сопротивления.

Как замерить сопротивление заземления, все этапы процесса, сроки и рекомендации рассмотрим далее.

Заземление — защита дома

В случае возникновения непредвиденной ситуации, когда в слое изоляции электрического провода случился пробой, на корпусе сломавшегося электрического прибора возникает опасное напряжение. Именно через заземляющий контур в грунт уводят возникшую угрозу электрического заряда. В таком случае величина опасного заряда снижается до безопасного состояния, которое не причинит вреда человеческому организму. Поэтому важно постоянно проводить замер сопротивления контура заземления.

Если проводник или структура заземления нарушены, то нет пути стекания возникшего напряжения, и тогда ток будет идти через человека, который находится между землей и неисправным оборудованием. Важно следить за состоянием контура заземления, периодически производить с определенным интервалом испытания сопротивления и осуществлять контроль за внешним состоянием устройства. Как проверить заземление, рассмотрим более детально.

Методики и способы измерения показателей

Существует несколько способов, как проверить заземление. Существуют специальные приборы для измерения параметров сопротивления заземления. Рассмотрим основные из методов замера при помощи электрооборудования:

• токовые клещи;
• амперметр-вольтметр;
• специализированные приборы.

Возможно измерение сопротивления токовыми клещами. При их использовании нет надобности производить отключение самого устройства и применения дополнительных электродов. Процесс того как можно измерить заземление оперативный и достаточно точный. Принцип работы токовых клещей рассмотрим подробнее.

Через вторичную обмотку проходит переменный ток. Чтобы произвести расчет, нужно полученное значение ЭДС проводника разделить на численное определение тока. При измерении в домашних условиях используются клещи С.А 6412, С.А 6415, С.А 6410.

Рассмотрим, как проверить контур заземления при помощи амперметра-вольтметра. Понадобится собрать электроцепь. В ней ток будет двигаться сквозь проверяемый заземлитель и дополнительный электрод. Необходимо в цепь добавить потенциальный электрод. Предназначение его заключается в фиксации скачков напряжения. Расстояние от потенциального электрода до токового электрода и заземлителя одинаково, он находится в диапазоне безвредного потенциала и влияет на заземление. Для получения значения сопротивления нужно воспользоваться законом Ома произвести расчет по формуле R=U/I.

Для испытания  и проверки параметров сопротивления в домашних условиях многофункциональный мультиметр не будет удобным. В данном случае лучше использовать следующие измерители сопротивления:

1. ИСЗ-2016;
2. МС-08;
3. Ф4103-М1;
4. М-416.

Как измерить сопротивление заземления на примере прибора М-416 рассмотрим более подробно.

Методики измерения

Рассмотрим, как измерить сопротивление контура заземления. Первоначальным этапом всех проверок электричества станут подготовительные работы. К ним отнесем следующие операции:

• визуальный осмотр устройств заземления на целостность;
• проверка сварочных швов;
• измерение расстояние от здания;
• осмотр крепежей;
• подтверждение отсутствия утечек тока с шин.

Проверка заземления — последовательный и несложный процесс. Чтобы провести все вышеперечисленные операции самостоятельно в домашних условиях, применяют измеритель сопротивления заземления и зануления. Все данные, которые будут получены в процессе замеров параметров заземления, должны соответствовать правилам. Все данные по заземлению регулируют нормы ПУЭ.

Рассмотрим поэтапно измерение заземления:

1. Проверяем напряжение. В случае его отсутствия устанавливаем группу питательных элементов (батарейки, аккумуляторы). Необходимо, чтобы они были с габаритами 1,5х3 и с правильным соотношением  полярности.
2. Прибор необходимо взять в руки и установить на ровную горизонтальную поверхность. Необходимо строго проследить, чтобы все углы аппарата были на одном уровне.
3. Затем последует процедура калибровки измерительного аппарата. Находим переключатель диапазона на панели инструментов устройства. Устанавливаем его в положение “контроль”. Нажав красную кнопку, воспользовавшись вращающейся ручкой, устанавливаем стрелку табло в положение ноля. В случае измерения заземления аппаратом М416 шкала на этом этапе покажет 5 (с отклонением в «+» или «-» 0,3). Если данные не соответствуют норме, прибор необходимо отдать в ремонт.
4. Выбираем более удобное расположение и определяемся со схемой, по которой следует работать аппарату.
5. Производим расчёт. Если необходимо получить укрупненные данные, соединяем первый и второй выводы с перемычкой. Аппарат М416 переключаем в схему трех зажимов.
6. В случае необходимости измерений по четырехзажимной схеме, ориентируемся на порядок действий, представленный на приборе.
7. Вбиваем в грунтовые массы стержень зонта и электрод, выполняющий вспомогательную функцию. Важно учитывать, что минимально допустимая глубина проникновения зонда и электрода — 0,5 м.
8. В процессе вбивания зонда в грунт производим только плавные удары, которые позволят снизить сопротивление заземляющего контура.
9. Провода, идущие к заземлению необходимо тщательно очистить от различных примесей, пыльного налета и красок. Лучше всего применять для этих целей напильник, к которому с другого конца прикрепляется кабель с сечением 2,5 мм.кв.
10. Когда все вышеперечисленные мероприятия предприняты, определена схема, откорректировано местоположение аппарата, можно приступать к расчету.
11. Фиксируем переключатель на отметке “х1”, производим вращение ручки и устанавливаем стрелку на нулевое значение.
12. Полученное значение умножается на соответствующее число. К примеру, если рычаг указывает на отметку “х10”, умножаем значение на 10.
13. Результаты измерения заносятся в акт проверки заземления (его еще называют протоколом проверки заземления).

Как часто производить измерения

Измерения на предприятиях лучше всего проводить с определенной периодичностью осмотра, не реже, чем раз в 12 лет. В домашних условиях периодичность проверки контура заземления равняется одному разу в полтора года. Необходимо визуально осматривать элементы цепи, измерять сопротивление защитного заземления, при надобности раскапывать грунт.

Точный анализ можно получить в сухую теплую погоду, поскольку сухая почва и аппаратура покажут наиболее корректные цифры. Искажение результатов измерений сложно избежать в мокрую погоду.

В случае получения данных специалистами клиент в день приемки работ получит официальный протокол измерения сопротивления заземления, образец протокола проверки сопротивления представлен ниже. В бланке будут содержаться следующие данные: место выполненных работ, поправочный коэффициент в зависимости от сезона, назначение заземляющего контура и расстояние между электродами.

Неисправность заземляющего устройства

В исправном контуре электроток при аварии по проводящему элементу поступает на электроды, отводящие его. Таким образом потоки опасного напряжения вступают в контакт с грунтом и уходят на сопротивление земли.

По причине долгого нахождения в грунтовых массах металлическое составляющее токоотвода окисляется, покрываясь пленкой. Возникший коррозионный процесс препятствует прохождению тока, повышая электросопротивление всего конструктива.

Образованная коррозия отходит от металла, таким образом прекращая электрический контакт местного уровня. Количество таких зон со временем увеличивается, вследствие чего возрастает и сопротивление контура. Заземляющее устройство приходит в негодность, теряет электропроводимость. Для того, чтобы определить критический момент заземление необходимо проверить.

Как замерить сопротивление заземления и проверить розетки

Современный дом насыщен электроприборами. Чтобы их работа была эффективной и безопасной, выполняется заземление. Это несложное устройство обеспечит надежную защиту дома и живущих в нем людей от поражений электрическим током. Ввиду чего очень важно понимать устройство электросистемы дома и на какие аспекты следует обратить внимание при проверке ее работоспособности. Так, к примеру, многих домашних мастеров довольно часто интересует вопрос, как проверить заземление в розетке, дабы удостовериться в ее работоспособности.

Для чего заземляют электроприборы

Основное назначение заземляющего контура — защита человека от поражения электрическим током. Хотя практически любое исправное оборудование в этом плане безопасно, но от возникновения аварийной ситуации оно не застраховано. В стиральной или посудомоечной машине потек сальник, от вибрации перетерлась защитная оболочка провода, пробило изоляцию на электродвигателе или в конденсаторе.

В любом из этих случаев опасное для жизни напряжение может оказаться на металлических частях электрооборудования. Стоит коснуться кожуха той же стиральной машины, как через тело человека пойдет ток, значение которого даже в 60—100 мА представляет угрозу жизни. Практически каждая домохозяйка знакома с ситуацией, когда стиралка или мясорубка «бьются током». Это в лучшем случае. В худшем — просто убьет.

Но если кожух электрического прибора загодя соединить с землей, то появившееся на нем напряжение аварийной утечки сразу же уйдет в землю и не сможет угрожать жизни людей.

Прикосновение к неисправному, но заземленному оборудованию абсолютно безопасно.

Таким образом, заземляя электроприбор, вы обеспечиваете безопасность — как свою, так и своих близких. Именно поэтому к проверке наличия и качества заземляющего контура в своем доме необходимо отнестись со всей серьезностью.

Зануление — фальшивое заземление

Бытует мнение, что подключив кожух прибора к нулю, вы обеспечиваете его заземление. Это мнение совершенно ошибочное. Ноль действительно соединен с землей, но в лучшем случае на домовом щите, расположенном в десятках метров от ваших розеток. Поскольку нулевой провод выполняет функции питающего через него течет ток всех потребителей дома. Любой провод имеет сопротивление, между нулем в вашей розетке и землей может возникать падение напряжения, достигающее десятков вольт.

Занулите бытовой прибор и эти вольты окажутся на кожухе прибора. В случае обрыва нулевого провода где-нибудь на участке подстанции — ваша квартира, фаза через потребителя «перебежит» на все нулевые клеммы ваших розеток, а значит и на корпуса всех зануленных электроприборов. Тут, вообще, вся квартира превращается в сплошной электрический стул. Ввод: зануленный прибор гораздо опаснее своего незаземленного собрата.

При обрыве нулевого провода все шасси зануленных приборов оказываются под напряжением.

Способы проверки заземления в розетке

От наличия заземления в вашем доме зависит безопасность людей, поэтому крайне важно знать в каком состоянии находится заземляющий контур в квартире и есть ли он вообще. Все контрольные работы, которые придется проводить в связи с этим, можно свести к трем пунктам:

1. Визуальный осмотр.
2. Косвенные измерения.
3. Прямые измерения.
4. Испытания под нагрузкой.

Проверка визуальным осмотром

Прежде всего, придется разобрать все розетки. У них должна быть соответствующая клемма, к которой подсоединяется заземляющий проводник, как правило, он имеет жёлто-зелёное цветовое исполнение. Если всё это присутствует, значит, розетка заземлена. Если же вы обнаружили только два провода — коричневый и синий (фазу и ноль), то розетка не имеет защитного заземления.

Такая схема исключительно опасна и при таком включении добавляется еще одна угроза. Достаточно поменять местами фазу и ноль на вводе в дом или квартиру (во время ремонтных работ всякое бывает), как все заземляющие клеммы в розетках окажутся под напряжением. Если вы обнаружите в розетках такое безобразие, немедленно его прекратите. В идеале внутренности розетки должны выглядеть так: подводятся три провода — фазный, нулевой и заземляющий.

Если с розетками все в порядке, загляните в этажный щиток. Ввод в вашу квартиру тоже должен иметь три провода, причем заземляющий должен быть надежно прикручен прямо к металлическому шасси щита или к шине, которая электрически соединена с ним. Если все так и есть, то можно считать, что визуальный осмотр закончен, поскольку все этажные щиты должны быть подключены к заземляющему домовому контуру.

Проверка косвенными измерениями

К сожалению, визуальный метод не может дать стопроцентной гарантии. Любая из нижеприведенных причин сведет все результаты осмотра на нет:

1. «Щит должен быть заземлен» и «щит заземлен» — далеко не одно и то же. Среди профессиональных электриков тоже есть халтурщики.
2. Вы можете просто ошибиться, приняв, к примеру, зануляющую шину в щите за заземляющую.
3. Визуально все в порядке, но заземляющий домовой контур где-нибудь в подвале давно спилили и сдали в металлолом.
4. Вы банально не смогли разобраться в мешанине щитовых проводов, особенно если оборудование старое, а «специалистов» по электрооборудованию в доме — в каждой квартире.

Поэтому придется на время стать электриком. На этом этапе проверки вам понадобятся указатель напряжения (отвертка-индикатор) и обычный вольтметр переменного тока с пределом измерения не ниже 500 В. Подойдет, к примеру, китайский тестер (мультиметр).

Напряжение в домовой электросети можно измерить обыкновенным тестером, выставленным на соответствующий предел измерения.

При помощи указателя найдите в розетке фазу и убедитесь, что на остальных клеммах, включая заземляющую, напряжения нет. Теперь нагрузите домашнюю электросеть, включив в любую из розеток потребитель мощностью 1—2 кВт. Измерьте напряжение между точками фаза — ноль и фаза — заземляющий контакт. Перед началом измерения не забудьте выставить на приборе необходимый предел! Напряжения должны немного (максимум до 10 В) отличаться друг от друга, поскольку нулевой провод является питающим и находится под нагрузкой, а заземляющий нет.

Если напряжения абсолютно равны, то, скорее всего, заземляющая клемма подключена к нулю либо где-то в квартирных распределительных коробках, либо в этажном щите. В любом случае придется выяснить, где и зачем это сделано. Если нулевой и заземляющий провода просто соединены между собой, то ничего страшного. Намного хуже, если заземляющий провод подключен к нулевой шине, а не к заземляющему контуру. В этом случае он лишь изображает заземляющий, но, по сути, является зануляющим. Конечно, эту проблему придется устранить.

Если разброс напряжения больше 10—15 В, то это означает, что сопротивление заземляющего контура слишком велико и его нужно считать неисправным.

Возможен и вариант, когда между фазой и заземляющей клеммой напряжения нет вообще. Это говорит о том, что провод заземления либо отсутствует (проверяется визуально), либо не подключен к контуру, либо оборван где-нибудь в стене или распределительной коробке.

Измерение сопротивления контура

Этот метод, к сожалению, не только требует специального оборудования, но и трудновыполним в высотных домах. Зато он самый надежный. Суть его измерение сопротивления между заземляющей клеммой ваших розеток и реальной землей. Для проведения работ понадобится высокоточный мостовой омметр и огромное количество проводов. Проверка заземления мультиметром в этом случае, увы, невозможна — не та точность.

Если вы имеете доступ к подобному оборудованию, то раздобудьте три провода любого сечения. Один провод должен соединить прибор и заземляющий контакт розетки (он должен быть минимальной длины). Еще два — прибор и металлические штыри из комплекта, забитые в землю на расстоянии 5—10 м друг от друга.

В зависимости от напряжения в вашей сети показания прибора не должны превышать указанные ниже значения:

• однофазное 127 В или трехфазное 220 В — 8 Ом;
• однофазное 220 В или трехфазное 380 В — 4 Ом;
• однофазное 380 В или трехфазное 660 В — 2 Ом.

Испытание нагрузкой

Если у вас нет мостового омметра или вы живете в высотном доме на последних этажах, то испытать контур можно путем нагрузки. Метод этот достаточно прост, но вполне надежен. Для проведения испытания понадобится электроприбор мощностью не менее 1 кВт (утюг, электрочайник, электрическая плита и т. п. ), указатель напряжения (индикатор) и вольтметр переменного тока (тестер). Если в вашем распоряжении тестера не окажется, можно воспользоваться контрольной лампой на напряжение 220 В и мощностью до 100 Вт. Ее нетрудно сделать из обычной осветительной.

Самодельная контрольная лампа

Теперь посмотрим, как проверить заземление тестером под нагрузкой. Измерьте напряжение между фазной и заземляющей клеммами розетки, показания запишите. Подключите параллельно вольтметру нагревательный прибор. При этом напряжение должно упасть не более чем на 10 В. Если в вашем распоряжении вольтметра нет, то воспользуйтесь контрольной лампой. При подключении нагрузки яркость ее свечения должна уменьшиться совсем незначительно. Сам нагревательный прибор во время испытаний будет работать как ему и положено — полноценно нагреваться. Сильное падение напряжения под нагрузкой говорит о том, что контур имеет слишком большое сопротивление и должен считаться неисправным.

Если ваша квартира оборудована теми или иными устройствами защиты от тока утечки — дифференциальными автоматами или УЗО, — то эта методика проверки не сработает. Защита примет ток нагрузки, подключенной к заземляющей клемме, за ток утечки и аварийно отключит напряжение. С одной стороны, срабатывание УЗО подтвердит, что у вас в доме именно заземление, а не зануление, но с другой — вы так и не выясните, сможет ли контур выдержать ток короткого замыкания при возникновении серьезной аварии.

Впрочем, если у вас стоит защита, которая отлично срабатывает даже от тока утечки, она разъединит аварийную цепь еще до того, как ток короткого замыкания станет критическим. Но если вы все же хотите провести полноценные испытания контура под нагрузкой, то устройства защиты придется временно отключить.

Все переключения и измерения необходимо проводить с соблюдением правил техники электробезопасности и под наблюдением второго лица, не участвующего в работах. Напряжение в домовой сети опасно для жизни!

порядок измерения контура, приборы и оформление документации

Заземление — это намеренное электрическое соединение частей и узлов электрооборудования с заземляющим устройством. При помощи такого устройства осуществляют защиту от поражения электрическим током путем снижения напряжения до безопасного значения при прикосновении человека или животного. Измерение сопротивления растеканию тока заземлителя необходимо для определения соответствия устройства защиты техническим нормам.

Принцип проведения измерения

Измерение сопротивления заземляющих устройств проводят с периодичностью, установленной на предприятии, но не реже одного раза в 12 лет. Для более точного измерения создают искусственную электрическую сеть.

Рядом с испытуемым контуром в грунт встраивают вспомогательное устройство, которое называют токовым электродом, и его тоже подключают к сети. А также устанавливают электрод, по которому определяют падение напряжения в сети.

Чтобы измерить и получить более достоверные данные, в момент проведения процесса должны быть оптимальные погодные условия. То есть сопротивление почвы в этот момент должно быть максимальным. При этом должны быть выполнены следующие условия:

• электрод, с которого будут снимать показания, располагают строго между заземляющей конструкцией и дополнительным электродом;
• расстояние между элементами должно равняться пятикратной глубине закладки заземлителя;
• при замере системы заземлителей во внимание принимается диагональ с наибольшей длиной.

Кроме того, дополнительно проводят замеры сопротивления изоляции.

Применяемые приборы

В связи с тем, что бытовой тестер не способен обеспечить высокое напряжение, его использовать для этой процедуры нельзя. Обычно используют приборы, которые давно выпускает промышленность, но существуют и новые модели, работающие по новым электронным технологиям. Все они характеризуются низким потреблением тока от встроенного питания. Среди них стоит отметить следующие модели:

1. Ф4103-М1 — популярный прибор для выполнения работ по замеру контуров разных геометрических форм и размеров. Погрешность измерений прибором составляет 4%, а частота тока — от 265 до 310 Гц. Питание аппарата осуществляется от 9 батареек А373, при этом потребление тока не превышает 160 мА.
2. М-416 — эксплуатация этого аппарата для измерения осуществляется довольно давно. Отличается высокой точностью снимаемых показаний и надежностью в работе. Кроме замеров сопротивления заземления, этим измерителем можно определить удельное сопротивление грунта. Диапазон измерений составляет от 0,1 до 1000 Ом.
3. Fluke 1625−2 GEO — является более современным прибором, способным проводить измерение с помощью одних зажимов. В этом случае заземляющие электроды не используются. Кроме замеров сопротивления заземления, можно проверять и защиту от молний.

Помимо этого, можно отметить следующие модели: MRU-101, ИС-20/1, ИС-10 и др.

Порядок выполняемых работ

Чтобы измерить сопротивление заземления, кроме прибора, следует подготовить два отрезка арматуры или трубы. Они будут выполнять роль токового и потенциального электрода. Кроме того, необходимо подготовить провода соответствующей длины. Замер проводят, учитывая особенность сборки конструкции контура, а именно применяют две схемы:

1. Для проверки несложной схемы заземления электроды подключают линейно. Потенциальная заготовка должна находиться в 20 м от заземления, а токовый — в 12 м от потенциального электрода.
2. В случае со сложными схемами такой метод использовать не рекомендуется, так как он не будет соответствовать разрешенным нормам. При измерении заземления контура определяют наибольшую его диагональ. Потенциальный устанавливают на расстоянии равном пяти диагоналям, а в 20 м от него забивают токовый электрод.

В качестве аппарата для измерения используют прибор М-416, так как он является самым распространенным и надежным. Его работа основана на принципе компенсационного метода, он должен быть проверен и иметь соответствующую запись в паспорте.

Сначала прибор необходимо отрегулировать, установив переключатель в положение 5 Ом. Затем, управляя реохордой, отрегулировать стрелку ближе к нулю. Затем отсоединяют контур от заземляющего проводника, а прибор подключают к соответствующим электродам.

Окончание заземлителя, который будут проверять, тщательно зачищают, чтобы исключить посторонние помехи при проверке, а затем к нему подсоединяют прибор. В зависимости от получения показаний сопротивления прибор подсоединяют двумя или четырьмя проводами.

В первом случае предполагают регулировку сопротивления более 5 Ом, а во втором оно должно быть ниже этого значения. Как правильно подключать проводники прибора к заземлению, показано в его паспорте.

После подключения проводников нажимают соответствующую кнопку, предварительно обнулив показания. В итоге на шкале реохорда будет отражено значение сопротивления заземлителя.

Оформление результатов

Обязательно после проведенных измерений оформляют соответствующий документ. Все записи проводятся на специальном бланке определенной формы. В нем указываются:

• наименование объекта;
• схема монтажа заземляющих электродов и их соединений;
• план контура заземления;
• способ определения сопротивления.

Кроме того, в соответствующей графе указывают наименование прибора, которым осуществлялись все замеры.

Обязательно все показания замера сопротивления контура заземления заносятся в паспорт устройства. Специалисты оформляют отдельный протокол, в котором отражают показания испытаний переходных сопротивлений.

Они указывают на возможные потери при прохождении тока, связанные со сварочными, болтовыми и другими видами соединения всего контура заземления. Эту процедуру выполняют обычно специальным прибором — микроомметром.

Проводить все эти измерения и выдавать результаты показаний может только специальная лаборатория, зарегистрированная в органах стандартизации. Эта организация выдает решение по дальнейшему использованию заземляющего устройства.

Как проверить контур заземления мультиметром

Проверка контура заземления в розетке мультиметром

Электрическим приборам в квартирах и домах при вводе в эксплуатацию обеспечивают нормальные условия для прохождения тока. С целью защиты от электроударов в жилых помещениях обустраивают заземление. Работы необходимы, чтобы «земля» и потенциал корпуса бытовой техники были равны. Самостоятельная проверка заземления осуществляется при помощи специального оборудования.

Общие сведения о заземлении

Заземлением называется устройство, предотвращающее риски поражения током при соединении приборов с землей. Система состоит из заземляющего проводника, соединенного с заземлителем, и представляет собой металлическую пластину или провод. По назначению конструкция бывает:

• рабочей – обеспечивает качество функций электрической сети;
• защитной – предотвращает травмы от поражения током.

Среднестатистическая квартира оснащена однофазной проводкой с переменным током (положительный и отрицательный заряд). В условиях колебания напряжения ток изменяет направление – заряд передается на технику, а не отводится из магистрали. Человека при касании к электроприбору может ударить током. Техника в таких случаях выходит из строя. Прибор переводит электростатический или электрический заряд в землю или к обнуляющему устройству.

Техстандарты изготовителей металлической бытовой техники указывают на необходимость заземлять линии подключения.

Для чего проверяется заземление

Тестирование состояния заземления обуславливает защиту человека от поражения электротоком. В частном доме или квартире используется специальное оборудование, работами занимаются представители обслуживающей компании. На основании результатов выявляются:

• состояние линии заземления и ее работоспособность;
• соответствие техническим нормативам;
• состояние грунта и электродов, заземляющих проводников, шин, узлов металлосвязей;
• необходимость замены соединений контура в случаях износа;
• необходимость установки УЗО в сцепке с «землей».

Периодическое плановое измерение в жилых домах производится 1 раз за 3 года.

Приборы для проверки заземления

Чтобы проверить заземление в доме или квартире самостоятельно, стоит начать с подбора оборудования. Профессиональные электрики применяют несколько устройств:

• стрелочные – модели с генераторами малых габаритов используются как автономные источники питания и вращаются вручную;
• стрелочные с запиткой от гальванической батареи;
• цифровые – данные выводятся на ЖК дисплей, в комплекте идут батарейки и бесконтактные «клещи».

Самостоятельно линю заземления можно проверять с помощью прибора М-416. Стрелочный мегаомметр старого выпуска позволяет получить точные данные для достоверной оценки состояния линии. Пределы замеров устанавливаются на стрелочном омметре. Схема подключения указана под крышкой.

Используя М-416, можно замерить контурное сопротивление и показатели грунта.

Методика проверки

Проверка контура заземления осуществляется по единому алгоритму:

1. Зачистка участка шины для хорошего контакта.
2. Вбивание в грунт на 50 см 2-х дополнительных штырей.
3. Подсоединение шин к штырям зажимами прибора по схеме.
4. Выполнение замеров по инструкции к прибору.

Расположите электрод «С» на расстоянии, в 5 раз превышающем длину заземлителя вертикали. Штыри удаляйте от подземных коммуникаций для точности данных.

Технология работы с устройством М-416

Если при зрительном осмотре на линии «земли» не выявлены поломки, узнавать состояние контура можно при помощи прибора М-416. Работы проводятся так:

1. Проверяются источники питания. В приборе должно быть 3 батарейки по 1,5 В каждая.
2. Устройство кладется горизонтально на плоскую поверхность.
3. Выполняется калибровка. Переключатель диапазонов ставится в режим «Контроль 5Ω».
4. Устанавливается стрелка на нулевое положение. Требуется нажать красную кнопку и прокрутить ручку реохорда. На шкале отображается 5±0,3 Ом.
5. Измеритель располагают на минимальном расстоянии от заземлителя. Это поможет предотвратить влияние сопротивления соединительных проводов на общий результат.
6. Проводится проверка по схеме под крышкой прибора. Основной и вспомогательный электроды понадобится забить в почву на глубину 50 см.
7. Проводятся расчеты. При сопротивлении меньше 10 Ом итог нужно умножить на 1, а переключатель перевести на х1. Если итог замера более 10 Ом, переключатель переводится на х5, х20, х100.

Удалите слой краски с точки соединения проводов и заземлителя перед замерами.

Проверка заземления в розетках

Самостоятельно определить заземление в розетке можно несколькими способами. Перед началом работ понадобится индикаторная отвертка – ей идентифицируются провода нуля и фазы. Если при контакте с клеммой загорелась лампочка – это фаза. Если индикатор не светится – это ноль.

Проверка мультиметром

Тестирование проводится даже при совпадении цветов по нормативам. Работать с мультиметром нужно так:

1. Включить электропитание на дом в распредщитке.
2. Измерить напряжение в розетках. Один щуп ставится на фазу, второй – на ноль.
3. Переместить щуп датчика от нуля на проводник заземления – РЕ.
4. Посмотреть, что показывает тестер. Если результат не изменился – с системой все в порядке. Если показатели нулевые – систему нужно заземлить заново.

Используйте инструменты, на ручках которых есть изоляция. Если проверяется ванная, не наступайте на влажный пол.

Проверка контрольной лампочкой

Для изготовления контрольки понадобится лампочка с патроном и присоединенными к нему двумя медными проводами. Между всеми контактами самодельного устройства нужна изоляция. Проверка контролькой производится по принципу мультиметра:

1. Первый щуп подключается на ноль, второй – на фазу.
2. Щуп перемещается от нуля на подключение заземления.
3. Об исправности контура свидетельствует загоревшаяся лампа.
4. Слабый свет говорит о неправильной работе схемы и необходимости установки УЗО.

Когда в помещении проводка без цветовых индикаторов, узнать заземление можно так:

1. Для определения нуля и фазы один концевик выводится на клемму земли, второй – по очереди к другим подключениям.
2. Фаза находится в точке загорания светового индикатора.
3. Если лампа не горит – РЕ не работает.

Если лампа не загорается от контакта с фазой, проверяется питание распредщитка и сама лампа. Иногда она не работает из-за обрыва фазного или нулевого контура.

Косвенные доказательства отсутствия РЕ

Существует несколько моментов, по которым можно судить об отсутствии РЕ. Владельцев квартиры и дома должны насторожить:

• стабильные удары током от бойлера, стиральной, посудомоечной машинки, холодильника;
• шумы колонок при воспроизведении музыки;
• наличие большого количества пыли около старых батарей.

Немедленно вызовите специалистов – при серьезных замыканиях на линиях есть риски гибели от поражения током.

Тестирование стрелочным (цифровым) вольтметром

Проверка величины напряжения и его наличия осуществляется при помощи вольтметров переменного тока. Стрелочные приборы работают без источника питания, а цифровые функционируют в любом положении, не повреждаются при механическом воздействии.

Правильный алгоритм использования вольтметра:

1. Определяется максимально допустимая величина замеров для прибора по самому большому числу на шкале.
2. Уточнение единиц измерения устройства – микровольты, вольты, милливольты.
3. Подключение вольтметра параллельно участку электрической сети и контроль полярности проводом.
4. Прикручивание проводов стрелочного устройства к гайкам и винтам. У моделей с постоянным напряжением есть обозначения «плюс» и «минус».

При напряжении сети более 60 В работайте в диэлектрических перчатках, используйте щупы с изоляцией.

Особенности проверки в квартире и частном доме

Технология работ по тестированию заземления для дома и квартиры имеет несколько различий.

Тестирование в квартире

Заземлять необходимо все предметы из металла – радиаторы, ванну, бытовую технику. Также стоит защитить розетки и уточнить, входит ли третий контакт в схему. Существует несколько приемов.

Отвертка + тестер + изолированный провод

Используется провод с щупами на двух концах. Работают так:

1. Проверяют напряжение в розетке при помощи тестера, настольной лампы, зарядки для смартфона. Вилку в розетку вставляют очень аккуратно.
2. Рабочую розетку выключают через УЗО щитка, переключая автомат.
3. С розетки снимают крышку и осматривают подключение контакта заземления. Он соединяется с отдельным кабелем или зануляется с клеммами.
4. Проводят сборку розетки и включение УЗО.
5. При наличии заземления делают проверку тестером или индикаторной отверткой. Контакт не должен накидываться на фазу.
6. Проверяют заземление провода – находят фазу, убирают с нее палец и помещают на сенсор щуп. Он не должен гореть.

Об исправности «земли» свидетельствует загорание или повышенная яркость индикатора.

Тщательная проверка длинным проводом

Понадобятся индикаторная отвертка, тестер и длинный щуп. Алгоритм работ следующий:

1. Открывают электрощит, индикаторной отверткой осматривают желто-зеленый провод на предмет отсутствия напряжения заземляющего контура.
2. Находят «ноль» (синий провод) и присоединяют к нему щуп проводника. Другим щупом касаются желто-зеленого провода. По срабатыванию автомата можно судить об исправности провода.
3. Возвращают рукоятку УЗО на взвод. Один конец провода остается на нуле, другим касаются всех розеток и металлических изделий в помещении. При исправном контуре автомат срабатывает.
4. Проверяется ванная. На 50 см от пола расположен бокс СУП с металлической шиной и проводами. Здесь не должно быть напряжения.

После проверки напряжения в ванной нужно подтянуть соединения всех болтов.

Проверка в частном доме

Методика замеров для частного дома имеет существенные отличия от работ в квартире.

Тестирование исправности почвы и металлосвязей

Мероприятия подразумевают визуальный осмотр и применение специальных приборов:

1. Для зрительного осмотра требуется ударить по контактам молотком с изолированной рукояткой. Проводник должен дребезжать.
2. Проверка сопротивления металлических узлов омметром или мультиметром. Допустимый предел результата – 0,05 Ом.
3. Вывод заземления на другом участке при различии измерений с нормативными.

Проверяйте грунт и металлосвязи летом или весной – в это время меньше осадков.

Проверка без тестера и вольтметра

Используя лампочку и патрон с двумя проводами, можно определить наличие заземления на даче:

1. Зачистить концы провода от изоляции и вставить в розетку – лампочка загорится.
2. Правильно измерить щупом заземление: достать один из проводов и прикоснуться к точке заземления. При отсутствии загорания лампы провод извлекают из другого отверстия.
3. Если УЗО сработало – заземление качественное.
4. Посмотреть на свечение лампы. При подключении фазы и земли оно ярче, чем при подсоединении фазы и нуля.

Используя индикаторы под евророзетки, можно обнаружить все недостатки подключения.

Решение проблем с подключением

Если проверка контура заземления самодельной контролькой, вольтметром или мультиметром не дала результата, понадобится:

• Включить в сеть электроприбор без касания к контакту и посмотреть, будет ли он работать.
• Выключить питание в распредщитке, достать вилку из розетки.
• Разобрать розетку и осмотреть провода, точки подключения контакта. Заземления нет, если отсутствует подсоединение.

Самостоятельные работы с электрической сетью при нарушении алгоритма могут стать причиной травм и пожаров в результате обрыва «нуля». Чтобы это предотвратить, воспользуйтесь услугами электриков.

Можно ли замерить сопротивление заземления мультиметром и как это правильно сделать?

То, что правилами требуется периодически измерять сопротивление заземления, это не просто чья-то придумка или блажь, это, прежде всего, вопрос безопасности человеческой жизни. Существуют определённые нормативы и замеры должны им соответствовать. В статье мы рассмотрим, как замерить сопротивление заземления мультиметром и другими измерительными приборами.

Перед тем, как проверить заземление в частном доме очень важно, чтобы вы поняли саму суть этой процедуры, для чего она выполняется, какую основную цель преследует, почему это так необходимо?

Что такое заземление?

Защитное заземление – это преднамеренное соединение с землёй тех частей электрического оборудования, которые при нормальной работе электросети не находятся под действием напряжения, но могут попасть под его влияние в результате пробоя изоляции. Основной целью заземления является защита людей от действия электрического тока.

Главная составляющая защитного заземления – это контур. Он представляет собой конструкцию естественных или искусственных заземлителей, то есть несколько заземляющих электродов соединяются в единое целое. В качестве электродов чаще всего используют прутья из стали. Медные пруты применяют реже в силу того, что это дорого.

Но если есть финансовые возможности, то имейте в виду, что медь является идеальным вариантом и наилучшим проводником.

По логике понятно, что контур заземления должен располагаться в земле. Так как нас интересует защита дома, то неподалёку от строения и силового щитка выбирается подходящее место с нормальным грунтом. В землю вбиваются три штыря так, чтобы они располагались треугольником, и расстояние между ними было 1,5 м.

Эти электроды необходимо вбить максимально глубоко (их длина должна быть не менее 2 м).

Теперь понадобится сварочный аппарат и металлическая шина, с помощью которых электроды нужно увязать между собой в равносторонний треугольник. Контур готов, теперь к нему нужно закрепить медный проводник, который дальше идёт в щиток и подсоединяется там к заземляющей шинке. А на эту шинку выводятся заземляющие проводники от всех розеток.

Перед использованием необходимо проверить контур на заземляющее сопротивление.

О том, что такое заземление – на следующем видео:

В чём суть работы заземления?

Принцип действия защитного заземления основывается на главном качестве электрического тока – протекать по проводникам, которые обладают наименьшим сопротивлением. На сопротивление человеческого тела оказывают влияние многие факторы, но в среднем оно приравнивается к 1000 Ом.

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) контур заземления должен иметь сопротивление гораздо меньшее (допускается не более 4 Ом).

А теперь смотрите, в чём заключается принцип действия защитного заземления. Если какой-то электрический прибор неисправен, то есть произошёл пробой изоляции и на его корпусе появился потенциал, и кто-то прикоснулся к нему, то ток с поверхности прибора будет уходить в землю через человека, путь будет выглядеть как «рука-тело-нога». Это смертельная опасность, величина тока 100 мА вызывает необратимые процессы.

Защитное заземление сводит этот риск до минимума. Современные электроприборы имеют внутреннее соединение заземляющего контакта штепсельной вилки с корпусом. Когда прибор посредством вилки включён в розетку и в результате повреждения на его корпусе появляется потенциал, то он уйдёт в землю по заземляющему проводнику с низким сопротивлением. То есть ток не пойдёт через человека с сопротивлением 1000 Ом, а побежит через проводник, у которого эта величина намного меньше.

Вот почему важным этапом в обустройстве электрического хозяйства в наших жилых домах является измерение сопротивления заземления. Нам нужна 100 % уверенность, что эта величина ниже наших человеческих 1000 Ом.

И запомните, что это процедура не разового характера, измеряться сопротивление должно периодически, а сам контур надо постоянно поддерживать в исправном состоянии.

Проверка заземления розеток

Если вы купили дом или квартиру, и вся электрическая часть в помещении уже была смонтирована до вас, как проверить заземление в розетке?

Для начала предлагаем вам произвести визуальный осмотр. Отключите вводной автомат на квартиру и разберите одну розетку. У неё должна быть соответствующая клемма, к которой подсоединяется заземляющий проводник, как правило, он имеет жёлто-зелёное цветовое исполнение. Если всё это присутствует, значит, розетка заземлена. Если же вы обнаружили только два провода – коричневый и синий (фазу и ноль), то розетка не имеет защитного заземления.

В то же время наличие жёлто-зелёного проводника ещё не говорит об исправности заземления.

Эффективность контура можно определить специальным прибором, без которого не обходится ни один электрик, мультиметром. Алгоритм этой проверки выглядит следующим образом:

• В распределительном щитке включите вводной автомат, то есть в розетках должно присутствовать напряжение.
• На приборе установите режим измерения напряжения.

• Теперь необходимо щупами прибора прикоснуться к фазному и нулевому контакту и померить между ними напряжение. На приборе должна высветиться величина порядка 220 В.
• Аналогичный замер произведите между фазным и заземляющим контактами. Измеряемое напряжение будет немного отличаться от первой величины, но сам факт появления на экране каких-то цифр говорит о том, что в помещении присутствует заземление. Если на экране прибора никаких цифр нет, значит, контур заземления отсутствует либо он в неисправном состоянии.

Когда нет мультиметра, проверить работу контура можно тестером, который собирается своими руками. Вам понадобятся:

Электрики называют подобный тестер «контрольной лампочкой» или сокращённо «контролькой». Прикоснитесь одним концевым щупом к фазному контакту, вторым дотроньтесь до нулевого. Лампочка при этом должна загореться. Теперь концевик, которым вы прикасались к нулю, переведите на усик заземляющего контакта. Если лампочка снова загорится, значит, контур заземления в рабочем состоянии. Лампа не будет гореть, если защитное заземление не рабочее. Слабое свечение станет свидетельством плохого состояния контура.

Если к проверяемой цепи подключено УЗО, то во время проверочных действий оно может сработать, это означает, что заземляющий контур работоспособен.

Обратите внимание! Может быть такая ситуация, что во время прикосновения концевиками к фазному и заземляющему контактам лампа не загорелась. Попробуйте тогда с фазного контакта переместить щуп на нулевой, возможно во время подключения розетки ноль с фазой были попутаны.

В идеале надо начинать проверочные действия с того, что при помощи индикаторной отвёртки определять в коммутационном аппарате фазный контакт.

Наглядно этот способ показан на видео:

О неисправном либо неподключенном контуре заземления могут также свидетельствовать такие косвенные ситуации:

• бьётся током стиральная машина или водонагревательный бойлер;
• слышится шум в колонках, когда работает музыкальный центр.

Проведение замеров

И всё же в вопросе, как замерить сопротивление заземления, лучше пользоваться не мультиметром, а мегаомметром. Наилучшим вариантом считается электроизмерительный переносной прибор М-416. Его работа основывается на компенсационном методе измерения, для этого пользуются потенциальным электродом и вспомогательным заземлителем. Его измерительные пределы от 0,1 до 1000 Ом, работать прибором можно при температурных режимах от -25 до +60 градусов, питание осуществляется за счёт трёх батареек напряжением 1,5 В.

А теперь пошаговая инструкция всего процесса как измерить сопротивление контура заземления:

• Прибор расположите на горизонтальной ровной поверхности.
• Теперь произведите его калибровку. Выберите режим «контроль», нажмите красную кнопку и, удерживая её, установите стрелку в положение «ноль».
• Некоторое сопротивление есть и у соединительных проводов между выводами, чтобы свести к минимуму это влияние расположите прибор поближе к измеряемому заземлителю.
• Выберите нужную схему подключения. Можете проверить сопротивление грубо, для этого выводы соедините перемычками и подключите прибор по трёхзажимной схеме. Для точности измерений следует исключить погрешность, которую дадут соединительные провода, то есть между выводами снимается перемычка и применяется четырёхзажимная схема подключения (кстати, она нарисована на крышке прибора).
• Выполните забивание в землю вспомогательного электрода и стержня зонда на глубину не меньше 0,5 м, имейте в виду, что грунт должен быть плотный и не насыпной. Для забивания используйте кувалду, удары должны быть прямыми, без раскачивания.

• Место, где будете подсоединять проводники к заземлителю, зачистите напильником от краски. В качестве проводников применяйте медные жилы сечением 1,5 мм 2 . Если используете трёхзажимную схему, то напильник будет выполнять роль соединительного щупа между заземлителем и выводом, так как с другой его стороны подсоединяется медный провод сечением 2,5 мм 2 .
• И теперь переходим уже непосредственно к тому, как измерить сопротивление заземления. Выберите диапазон «х1» (то есть умножение на «1»). Нажмите красную кнопку и вращением ручки стрелку установите на «ноль». Для больших сопротивлений необходимо будет выбрать и больший диапазон («х5» или «х20»). Так как мы выбрали диапазон «х1», то цифра на шкале и будет соответствовать измеренному сопротивлению.

Наглядно, как проводится измерение заземления на следующем видео:

Некоторые основные параметры и правила

Неважно, в какое время года вы будете производить замеры, показания всегда должны соответствовать следующим нормам:

Замеры рекомендуется выполнять при определённых погодных условиях, когда земля считается наиболее плотной.

Идеальное время – это середина лета (когда грунт сухой) и середина зимнего периода (когда земля сильно промёрзшая).

Мокрый грунт сильно повлияет на растекаемость тока, поэтому измерения, проведённые в сырую и влажную погоду в весенний или осенний период, будут искажёнными.

Есть ещё способ производить замеры токоизмерительными клещами, но самым лучшим вариантом будет обращение в специализированную службу. Электротехническая лаборатория произведёт все необходимые измерения и выдаст соответствующий протокол, в котором будут указаны место проведения испытаний, характер и удельное сопротивление грунта, величины замеров с сезонным поправочным коэффициентом.

Как измерить заземление мультиметром

Электрические приборы используют в квартирах, коттеджах и дачных домиках. Процесс их эксплуатации предполагает создание определенных условий для прохождения тока. В целях защиты человека от поражения электричеством в домах и квартирах устанавливают заземление. Оно нужно для того, чтобы уровнять потенциалы корпуса электрического прибора и земли. Далее речь пойдёт о том, как проверяют заземление мультиметром и омметром.

Зачем проверять заземление

Проводить данную процедуру нужно для того, чтобы предотвратить поражение жильцов дома электрическим током. Используют для проверки заземления стационарное или мобильное оборудование. Оценив результаты измерений, можно сделать вывод о том, как функционирует изоляция и соответствует ли электрическая сеть установленным нормативам. Провести процедуру можно самостоятельно либо пригласить специалиста из электросети.

Не стоит думать, что, если установкой розеток и другого электрооборудования в вашей квартире занимались специалисты, заземление работает правильно и измерять ничего не нужно. Часто контур соединяют неверно, что приводит к его быстрому износу. Поэтому опытные мастера рекомендуют с определенной периодичностью проверять состояние грунта с находящимися в нём электродами, проводник, заземляющую шину и металлосвязи. В жилых домах эту процедуру рекомендуют проводить один раз в три года, а в промышленных зданиях работники должны её проводить каждый год.

Как проверяют грунт и металлосвязи?

Оценка состояния металлосвязей начинается с визуального осмотра. Мастера бьют по контактам молоточком с изолированной ручкой. Если всё в порядке, то вы услышите небольшое дребезжание проводника. Специалисты должны убедиться в том, что сопротивление всех металлических соединений соответствует установленным стандартам. Для этого применяют мультиметр или омметр. Прибор не должен выдавать больше 0,05 Ома. Данное требование должны соблюдать застройщики многоэтажных и частных домов. Оценкой состояния грунта занимаются в конце весны или летом. В это время меньше всего осадков. Удельное сопротивление земли измерить могут работники электросети с помощью специальной аппаратуры. Если полученные результаты сильно отличаются от принятых норм, заземление выводят на другой участок грунта.

Как оценить состояние заземляющего контура в квартире?

Для измерения сопротивления заземления применяют тестер либо конструкцию из контрольной лампы. Также вам понадобится отвёртка и изолированный провод с двумя щупами. Если у вас под рукой есть мультиметр, необходимо выполнить следующие действия:

Проверить напряжение в розетке. Просто подключите к ней настольную лампу или телевизор. Если прибор заработал, то всё в порядке.
Отключите электроэнергию в квартире. Для этого следует воспользоваться УЗО или автоматом (если у вас старый дом).

Аккуратно снимите крышку розетку. Найдите провод, соединенный с контактом заземления. Если в вашем доме электросеть работает по принципу заземления, то провод будет уходить в стену. Если же провод подключён к одной из клемм, то в доме применяется принцип зануления либо заземляющего контура нет вообще.

Если схема заземления была обнаружена, переключите тестер в режим проверки напряжения.

Необходимо измерить напряжение между фазой и нулём, а затем между фазой и землёй.

В идеале цифры напряжения между фазой и землёй должны быть больше величины напряжения между фазой и нулём. Бить тревогу нужно, если при втором измерении тестер показал ноль. Это значит, что заземление в квартире или доме не работает. Не все пользуются мультиметром в повседневной жизни, поэтому смысла покупать его не видят. В таких ситуациях для проверки заземления можно собрать контрольную лампу. Для этого вы должны найти патрон, провода, концевики и лампу. Точно измерить таким способом величину напряжения не получится, но зато вы узнаете, работает ли у вас заземление.

Предварительно нужно определить с помощью индикаторной отвёртки, где в розетке фаза, а где ноль. При соприкосновении с фазой лампочка в инструменте загорится, а при взаимодействии с нулём ничего не произойдёт. После того, как вы определите расположение контактов, совершите следующие действия:

Притроньтесь одним концом провода к фазе, а вторым к нулю. Лампочка должна загореться.

После этого переместите конец провода от нуля к усику заземления. Лампочка должна гореть ярко. Если она мигает либо свет тусклый, то контур работает плохо. Если тока нет совсем, то «земля» не работает.

При такой проверке в новых домах могут срабатывать УЗО. Это тоже свидетельствует о том, что заземление работает плохо.

Как измерить заземление в частном доме?

Техника измерения заземления в домах несколько отличается от проведения этой процедуры в квартире. Первым вашим шагом будет проверка целостности всех металлосвязей и грунта. Как это сделать, описано выше в статье. Чтобы измерить заземление, вам нужно будет приобрести тестер, индикатор, отвёртку и изолированный провод. Одну из розеток необходимо отсоединить от напряжения через автоматический выключатель или УЗО.

Перед проведением манипуляций с розеткой следует ещё раз проверить напряжение. Оно должно быть нулевым. Как только вы в этом убедитесь, можно раскручивать корпус розетки. Вы должны убедиться в том, что контакт заземления идёт к соответствующему проводу в стене. Если это так, то можете собрать розетку назад и измерить заземление проводника мультиметром. Если контакт заземления, идущий от розетки, не соединён с проводом, необходимо это исправить, а затем продолжить процедуру. В третьем случае вы можете увидеть, что перемычка розетки переводится на сопротивление. Это означает, что у вас применяется в доме зануление и нужно модернизировать сеть.

В первых двух случаях всё хорошо. Остаётся только собрать розетку, убедиться, что отсутствует ток на металлическом контакте. После этого можно измерить заземление. С помощью индикатора нужно найти фазу. Туда следует поместить свободный конец кабеля, а другой на заземляющий контакт. Если индикатор заработал, то заземляющий контур работает правильно.

Как понять, что заземляющий контур не работает?

Не обязательно измерять напряжение мультиметром, чтобы выявить проблемы в работе заземляющего контура. Возникновение шума в колонках, разряды тока от стиральной машинки говорят о том, что электричество в землю не уходит. Если у вас дома установлены старые обогревательные батареи, то возле них будет скапливаться пыль в большом количестве.

Если у вас не получилось самостоятельно измерить напряжение заземляющего контура, то пригласите электрика. При небольших перепадах проблемы с работой этого электрического соединения незаметны, но, если возникнет серьёзное замыкание, человек, контактирующий с техникой, может погибнуть, т.к. ток попадёт в него.

Как проверить заземление

Практически все современные бытовые приборы подключаются через вилки, на которых присутствует маркировка заземления. Это означает, что домашние розетки должны быть оборудованы заземляющими контактами, в противном случае существует реальная опасность выхода из строя подключаемых устройств. При устройстве новой или полной замене старой электропроводки хозяин жилья может проследить за прокладкой заземляющего проводника.

Проблемы возникают с готовыми линиями, особенно с теми, которые проложены в старых зданиях. Чтобы полностью обезопасить себя и всю электронную технику, приходится решать задачу, как проверить заземление. Прежде всего, проверяется его наличие или отсутствие, техническое состояние и готовность осуществлять свое целевое назначение.

Общие сведения о заземлении

При оборудовании системы заземления нетоковедущие металлические части электроустановок соединяются с грунтом. В обычном состоянии они не попадают под действие напряжения, но вследствие разных причин могут превратиться в проводники электротока. В большинстве случаев основной причиной такого состояния является нарушенная изоляция.

Когда фаза будет замкнута на корпусе, в нем появится определенный потенциал, соотносящийся с землей. В случае касания металлических деталей человеком, опирающимся на землю или бетонный пол, наступит мгновенное поражение электротоком.

Защитное устройство заземления оборудования перераспределяет ток, возникающий между человеком и заземляющим контуром в обратной пропорции с их собственными сопротивлениями. Как правило, этот показатель у человеческого тела во много раз выше, чем у защитного устройства. Таким образом, через тело пойдет ток не выше 10 мА. Эта величина на превышает предельно допустимого значения и не опасна для жизни и здоровья. Одновременно большая часть потенциала через контур с минимальным сопротивлением пройдет в грунт.

Заземлительное устройство состоит из двух основных частей. В первую очередь, это заземлитель, состоящий из проводящих элементов, соединенных друг с другом и контактирующих с землей. Другой деталью является заземляющий проводник, необходимый для соединения контура с точкой заземления в доме.

Заземлители могут быть естественными и искусственными. К первой категории относятся уже имеющиеся конструкции, проводящие ток и надежно связанные с землей. Детали для второго варианта изготавливаются из металлических труб, уголков, стержней и других профильных материалов. Соединение заземлителей между собой осуществляется с помощью стальных полос или проволоки, закрепляемых болтами или сваркой. В качестве заземляющих проводников служат специальные кабели с определенным сечением, а также медные или стальные шины.

Для чего проверяется заземление

Проверка состояния заземления является важным мероприятием, направленным на защиту людей от действия электрического тока. Для решения задачи, как проверить заземление в частном доме используется специальное оборудование. Полученные результаты дают возможность установить, в каком состоянии находится заземление, соответствует ли установленным нормам и способно ли выполнять свои функции. Обычно такие измерения проводятся квалифицированными специалистами из организации, обслуживающей домашнюю сеть.

Периодические проверки заземления должны обязательно проводиться, несмотря на то что вся электрика в доме монтировалась профессиональными электротехниками. Нередки случаи, когда неправильное соединение контура вызывает его преждевременный износ. В связи с этим рекомендуется в установленные сроки делать измерение и проверять, в каком состоянии находится грунт и размещенные в нем электроды, а также заземляющие проводники, шины и элементы металлосвязей.

Данная процедура, определяющая, есть ли заземление, проводится в жилых домах не реже 1 раза в 3 года, а на объектах промышленного производства – ежегодно.

В процессе замеров тестером определяется сопротивление контура, значение которого должно соответствовать установленным нормам. Если показатели получились выше нормативных, их можно снизить. Для этого нужно просто увеличить площадь взаимодействия путем добавления электродов или поднимается величина общей проводимости грунта, с помощью увеличения концентрации солей, содержащихся в почве.

Следует учитывать, что устройство обычного заземления может лишь понизить напряжение, поступающее на корпус оборудования. Сделать защиту более надежной поможет устройство защитного отключения – УЗО, устанавливаемое в одной связке с заземлением. Любые защитные средства проектируются и выбираются индивидуально, в соответствии с условиями эксплуатации. Выбор осуществляется с учетом влажности, структуры грунта и других факторов.

Необходимо помнить и о том, что многие виды современных электрических устройств оборудованы встроенным УЗО, срабатывающим лишь при включении в розетку, имеющую заземление. Поэтому их нормальная работа полностью зависит от правильного подключения защиты и дальнейших проверок ее работоспособности.

Приборы для проверки заземления

Современный рынок измерительных приборов представлен самыми разнообразными моделями, в том числе и для замеров сопротивления в системах заземления.

Существует несколько видов таких устройств, широко используемых профессиональными электриками:

• Стрелочные приборы с малогабаритными генераторами, применяемыми в качестве автономных источников питания. Для получения тока их приходится вращать вручную.
• Такие же стрелочные приборы, питающиеся автономно от гальванических батарей.
• Цифровые устройства. Каждое измерение выводится на жидкокристаллический дисплей, для питания используются батарейки. В комплект входят бесконтактные измерительные клещи.

Каждый вид представлен разнообразными модификациями, каждая из которых может использована для конкретных условий. В качестве примера рекомендуется рассмотреть измерительный прибор М-416, широко применяемый профессиональными электриками.

Это устройство стрелочного типа старого образца, надежное и простое в работе. С его помощью удается определить и получить довольно точные результаты измерений, позволяющие достоверно оценивать состояние заземления. Основой конструкции является стрелочный омметр, в котором установлено несколько пределов измерений.

Схема подключения для проведения измерений нанесена на внутреннюю сторону под крышкой прибора. С помощью этого устройства можно получить точные данные не только о сопротивлении контура, но и почвы, в которой он размещен. Поверка прибора М-416 выполняется ежегодно.

Методика проверки заземления

Если визуальным осмотром не выявлено каких-либо видимых нарушений, следующим этапом проверки становятся замеры сопротивления, чтобы проверить контур заземления. Порядок выполнения замеров будет рассмотрен на распространенном устройстве М-416:

• Проверка наличия источников питания. При необходимости устанавливаются три батарейки по 1,5В.
• Оборудование устанавливается на плоскую поверхность точно в горизонтальное положение.
• Выполнение калибровки. Диапазонный переключатель устанавливается на позицию «Контроль 5Ω». После нажатия кнопки красного цвета, вращением ручки реохорда стрелка устанавливается в нулевое положение. Шкала прибора должна показывать 5±0,3 Ом. Это указывает на исправность устройства и его готовность к работе.
• Измеритель нужно разместить максимально близко к заземлителю. За счет этого соединительные провода становятся короче, и их сопротивление уже не так сильно влияет на общие показатели.
• Далее проводятся непосредственные замеры по схемам подключения, указанным под крышкой. Основной и дополнительный электроды забиваются в плотный грунт. Минимальная глубина составляет 50 см. Точка, в которой провода соединяются с заземлителем, очищается от краски. Если знаете, что сопротивление заземлителя меньше 10 Ом, результат умножается на 1, а переключатель находится в положении х1. Если же результаты замеров превышают 10 Ом, переключатель нужно установить на х5, х20 или х100.

Проверка заземления в розетках

Проверка наличия или отсутствия заземления особенно актуальна для розеток, установленных в старых квартирах. Да и в новом жилье работоспособность заземляющих систем нередко вызывает сомнения.

Перед тем как проверить заземление, требуется определить положение фазного и нулевого проводов. Если традиционные цвета изоляции не совпадают с фактическими, тогда узнать провода можно при помощи индикаторной отвертки. Необходимо вначале коснуться ее концом одной клеммы, а затем – другой. Когда индикатор загорается – значит в этой клемме фаза, если он не горит – это ноль. Провод заземления не подключается к основным клеммам и окрашивается в желто-зеленый цвет.

Проверка мультиметром

В первом варианте проверка заземления осуществляется с использованием мультиметра. Это необходимо, даже если все цвета совпадают по нормативам. Мультиметр должен быть включен в режим проверки напряжения. Вначале оба щупа устанавливаются на фазу и ноль и замеряется напряжение. Далее нулевой щуп переставляется на заземляющий проводник РЕ.

Если при измерении заземления мультиметром он покажет величину равную или немного меньшую предыдущего значения, следовательно заземление находится в рабочем состоянии. Если на экране высвечивается ноль или нет никаких цифр, значит в системе есть обрыв и она не работает.

Проверка контрольной лампочкой

Проверка контура заземления с использованием контрольной лампочки, успешно заменяет тестер. Для изготовления простейшей контрольки потребуется сама лампочка, патрон к ней, медный провод в изоляции, разделенный на две части и два щупа.

Все элементы соединяются между собой. Все контакты должны быть заизолированы. После этого лампочка вкручивается в патрон.

Схема испытания такая же, как и у мультиметра. Оба щупа устанавливаются в розетку на фазу и ноль. Если все нормально – лампочка загорается. Далее щуп от нуля переставляется на заземляющий контакт. Если лампочка вновь загорелась, значит контур заземления находится в исправном состоянии. Если же она не горит, следовательно где-то обрыв или в щитке неправильно выполнено подключение заземляющего провода.

Как проверить, есть заземление в розетке или нет?

Необходимость в том, чтобы проверить заземление в бытовой сети возникает обычно при переселении в новую квартиру или при переезде на старую жилую площадь. В любой из этих ситуаций абсолютной уверенности, что в составе электропроводки имеется заземляющая жила, как правило, не бывает.

Первые признаки отсутствия заземления

К числу наиболее значимых признаков, по которым в домах проверяется наличие или отсутствие заземления, принято относить:

• Хорошо ощутимое воздействие тока при прикосновении к металлическим частям бытовой техники: стирального автомата или водонагревателя (этот эффект надо отличать от статического разряда, ощутимого как легкое пощипывание).
• Частый выход из строя приборов, подключаемых к домашней сети.
• Наличие в электропроводке только двух жил.
• Отсутствие на розетке третьего контакта (на рисунке ниже он изображен как поперечная планка с подсоединенным к ней проводом в желто-зеленой изоляции).

Подключение провода заземления в розетке

Последние два признака определяются визуально сразу же после знакомства хозяина с жильем, тогда как первые могут быть выявлены лишь после того, как он немного обживется в квартире.

Обращаем внимание: В том случае, когда жилец переезжает в совершенно новый дом – он гарантированно получает квартиру с заземляющим контуром.

Это объясняется тем, что все строящиеся объекты согласно действующему законодательству обязательно оснащаются трехжильной проводкой.

В ее составе имеется жила в изоляции желто-зеленой расцветки, подсоединяемая к PE проводу питающей электросети и являющаяся надежным заземлением, оформленным на стороне подстанции. В многоквартирных домах старой застройки на распределительный подъездный щиток подводятся только два провода (фаза и нуль). Понятно, что заземление в них отсутствует (если только жильцы не договорились и не пробросили отдельный провод до «местного» контура, обустроенного на улице рядом с подъездом).

При желании узнать есть ли заземление на данном объекте, важно учесть еще один показательный момент. Он состоит в проверке, не поставлена ли между клеммой «земля» и нулевой жилой отдельная перемычка.

Дополнительная информация: Ее наличие может значить только одно – бывший хозяин или приглашенный электрик сделали это с целью создания искусственного зануления, что крайне нежелательно с точки зрения электрической безопасности.

Указанный прием лишь создает видимость заземления, не гарантируя никакой защиты от удара током ни в многоквартирных, ни в частных жилых строениях.

Методы определения наличия заземления

Известны профессиональные методики проверки устройств заземления, входящих в состав контура, охватывающего весь защищаемый объект. Однако стоимость аппаратуры, используемой при реализации этих способов, для рядового пользователя будет не подъемна. В связи с этим применяются более простые методики определения наличия местного контура или заземляющей PE жилы в конкретном доме или квартире.

Проверка мультиметром

Тестовая проверка заземления посредством мультиметра может быть проведена при соблюдении следующих условий:

1. Перед тем как проверяется заземление в загородном доме или квартире в распределительном щитке обязательно отключается вводной автомат.
2. Затем потребуется выбрать одну из расположенных в комнате розеток и полностью разобрать ее.
3. После этого необходимо визуально определить, подсоединен или нет к заземляющей клемме провод соответствующей расцветки.

При его наличии следует убедиться, что шина заземления подключена к защитному контуру и что оно действительно эффективно. Для этого вооружившись тестером, необходимо проделать следующие операции:

1. Подать питание в цепь, включив «вырубленный» ранее вводный автомат на электрическом щитке.
2. Выставить центральный переключатель прибора на нужный предел измерения напряжения (до 750 Вольт).
3. Измерить этот показатель между фазным и нулевым проводами и зафиксировать его.
4. Провести аналогичные измерения, но уже между фазой и предполагаемой «землей».

В том случае если в последней операции на табло мультиметра появится показание, лишь на немного отличающееся от первого результата – это означает, что заземление в розетке действительно есть и что оно работоспособно.

Но возможен и другой вариант, когда показания во втором случае вообще не появляются. При таком исходе измерений контура заземления мультиметром можно смело утверждать, что он отсутствует или по какой-либо причине не работает как положено.

Проверка с помощью контрольной лампы

В том случае когда в хозяйстве не оказалось мультиметра – проверить заземление удается посредством контрольной лампочки, собранной из оказавшихся под рукой деталей. Сделать самостоятельно это приспособление совсем несложно; для этого достаточно найти патрон от старого светильника или люстры 1, два провода 2 и надежно изолированные с одной стороны контактные разъемы 3.

После сборки такого несложного прибора для проверки заземления можно проделать все уже описанные ранее операции с помощью цифрового мультиметра.

Важно! В этом случае обязательно нужно определиться с тем, какой из двух проводов в розетке – фазный (второй автоматически окажется нулевым).

Это необходимо сделать по той причине, что некоторые недобросовестные электрики не обращают внимания на цвет изоляции и в спешке подсоединяют синий провод к фазе, а красный или коричневый – к нулю. Посредством индикаторной отвертки можно точно установить, на каком контакте действует фаза. При касании ее концом фазного провода неоновый индикатор загорается (если одновременно большой палец расположить на контактном пятачке отвертки). Для нулевого провода та же операция не приводит к загоранию неонки.

После этого следует взять контрольную лампу и одним концом провода коснуться выявленной фазной клеммы, а вторым соответственно – нуля. При наличии напряжения в сети исправная лампочка в любом случае загорится. Затем первый из концов следует оставить на месте, а вторым прикоснуться к контактному усику заземления.

При загорании лампочки можно сделать вывод, что контур работает. Эффект тусклого свечения нити накала говорит о плохом качестве заземления или его полном отсутствии.

Обратите внимание: В том случае, если в питающую линию наряду с автоматом включено УЗО – при проверке оно может сработать и отключить цепь.

Это также свидетельствует о хорошем состоянии заземляющего контура (косвенно).

Выводы и видео по теме

Перед тем как проверить заземление в частном доме на предмет того, как оно подключено (правильно или нет) – желательно ознакомиться с некоторыми эффектами, доказывающими его отсутствие. Это может проявляться как незначительный шум в колонках при прослушивании музыкальных программ или как легкое пощипывание при прикосновении к металлической ванне или стиральной машине.

Всем желающим более подробно ознакомиться с признаками отсутствия заземления и способами проверки его наличия советуем посмотреть видео по данной теме.

В заключительной части обзора отметим, что самостоятельно проверить заземление в квартире можно любым из рассмотренных выше способов. Для этого потребуется подготовить все необходимые инструменты и приборы, а также внимательно ознакомиться с приводимой в статье инструкцией.

Осмотр и измерение сопротивления заземления: испытания

Ликвидацией возможности поражения после соприкосновения с электрической цепью служит заземление. Представляет собой специальную конструкцию, соединяющую находящиеся под напряжением электроустановки, здания, оборудование. Работая, защитный узел пропускает резко возрастающий ударный электрический импульс или атмосферный разряд.

Необходимость использования защиты диктуется:

• снижением потенциала на торцах токопроводящих частей в результате их замыкания до безопасного уровня;
• гарантией ухода атмосферного заряда в землю, являющуюся естественным проводником;
• снижением возникающих извне электромагнитных помех, наведенного напряжения;
• уменьшением внутренних электромагнитных излучений.

Условия применения охранительного каркаса

Заземляющий узел отводит направленное движение электрических зарядов через металлический проводник небольшого сопротивления в землю, создавая напряженность поля. Его значение уменьшается до исчезновения вдали от заземлителя. Препятствие земли электрическому току называют «сопротивлением растеканию». Понятие равнозначно проводящему модулю, контактирующему с почвой. Носит название «сопротивление заземлителя». При потере соприкосновения с почвой, самопроизвольном разрушении металла проводящая часть оказывается под воздействием электрических зарядов, создает опасность окружающим.

Заземляющие устройства могут быть естественными и искусственными. Ко вторым относятся системы, специально предназначенные для заземления. Соединение горизонтальных и вертикальных электродов образует контур заземления. Естественными служат проложенные в почве полые промышленные изделия, контактирующие с землей железобетонные, металлические части сооружений, зданий.

Их применение зависит от назначения, глубины расположения, свойств грунта, количества элементов узлов. Необходимо обеспечить прочность, устойчивость их к воздействию окружающей среды, соблюдению норм противодействия, невзирая на изменение характеристик грунта, погодных условий.

Любая конструкция требует контроля своих рабочих условий.

Методика профилактики

Испытание заземления проводится на основании правил устройства и технической эксплуатации электрических установок. Проверяется состояние заземляющего устройства зрительно по истечении 6 месяцев эксплуатации.

Обращается внимание на:

1. имеющиеся положения с действующим оборудованием;
2. поверхностное соприкосновение с почвой;
3. неразрывность контактов проводников;
4. уровень влияния внешних условий на предметы, проводящие электричество;
5. величину коррозии;
6. состояние нагрева;
7. одновременно проверяется все действующее оборудование.

Особое внимание уделяется местам расположения ЗУ. Регулярное воздействие осадков, влажность поверхности приводят к изменению потенциалов проводника, фактическому прекращению функций заземляющего устройства. Неработающее восстанавливается, заменяется новым. После осмотра на резистентность разрушению проверяются хомуты, крепления. Шатающиеся контакты подтягиваются, коррозийные места закрашиваются. Происходит замена вышедших из строя электродов, проводников. Проверяются знаний персонала, отвечающего за эксплуатацию электрооборудования.

В течение десятилетия стальные конструкции, вкопанные в землю, теряют 2,5 мм толщины, Потеря половины объема электрода требует его замены. Толщина полосы пропорциональна продолжительности её нормального функционирования (4 мм — четыре года, 8 мм — восемь лет). Более длительная эксплуатация, влияющая на сопротивление заземляющего устройства, увеличивает снижение результативности при авариях.

Особое внимание уделяется проверке уровня электропроводности деляны, зависящей от климатических изменений.

Методика расчета делит процесс на несколько временных операций:

• при нормальной влажности грунта, среднегодовой температуре;
• повышенном содержании водяных паров;
• наибольшем сопротивлении грунта зимой, период высокой плюсовой температуры.

Практика показывает высокий уровень препятствия прохождению тока при переходе почвенной влаги в лед, засыхании земли, приводящих к прекращению функций устройства. Ликвидируется снижение импеданса увеличением количества электродов или установлением нового заземляющего контура. Возможно применение специальных химических составов, уменьшающих противодействие земной поверхности. Для оценки блока производят выборочное вскрытие грунта в области его установки. Сроки таких работ – через двенадцать лет после установки нового.

Работы проводятся на основании «Методических указаний по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок».

Нормальное функционирование защиты требует измерения противодействия контура заземления сразу после введения жилого здания в эксплуатацию. Последующие обязательные замеры проводятся ежегодно.

Периодические проверки состояния заземления утверждаются графиком планово-предупредительных работ определенных силовых линий:

• питающее напряжение до 1000 вольт требует ревизии раз в шесть лет;
• свыше 1 киловольта – двенадцатилетний цикл.

Проверка работоспособности заземлителя, оболочки проводников

Для определения способности преднамеренного электрического соединения электроустановки с заземляющим устройством выполнять защитные функции проводится испытание контура заземления. Оно направлено на определение:

1. способности автоматических устройств после замыкания, перенапряжения отделять поврежденные элементы от энергетической системы;
2. возможности электрического дренажа блуждающих токов, атмосферных разрядов, способности их нейтрализации;
3. степени защиты изоляции низковольтных сетей;
4. снижения электромагнитного влияния на оконечные сети;
5. гарантии безопасности подземных передающих сооружений, оборудования от повышенного напряжения;
6. необходимости стабилизации потенциалов относительно земли, ограждение от статистических зарядов;
7. качества противодействия взрывам, возгораниям.

Уровень сопротивления заземляющего устройства проверяется специальными приборами. Наиболее часто применяются измерители ЗУ, грунта М-416, границ электробезопасности электроустановок MPI-511. Предписывается замеры проводить в зимнее или летнее время.

Резистентность изоляции заземляющего устройства проверяется мегометром, сочетающим генератор непрерывного тока с ручным приводом, добавочные сопротивления, магнитоэлектрический логометр. Перед проводимыми испытаниями конструкция обесточивается. После их окончания — разряжается.

В процессе проверки состояния заземляющего устройства проверяются:

• правильность монтажа заземляющей проводки;
• работоспособность его элементов;
• соответствие сечений проводов ПУЭ;
• состояние предохранителей;
• целостность соединений между элементами.

Всестороннее испытание заземляющих устройств требует проведения дополнительных измерений:

1. проверка целостности элементов от работающего оборудования до заземлителя;
2. расчет токов короткого замыкания силовой установки, анализ состояния её предохранителей;
3. определения удельного сопротивления почвы района установки заземляющего устройства.

Результаты испытания контура заземления фиксируются протоколом и служат основой дальнейших плановых проверок. Качественный монтаж, своевременная ревизия контура заземления гарантируют безопасность здания, установки, персонала.

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.

Типы

и расчет ошибок измерения

Ошибки измерения

Измерение суммы основано на некоторых международных стандартах, которые являются полностью точными по сравнению с другими. Как правило, измерение любой величины производится путем сравнения ее с производными стандартами, по которым они не являются полностью точными. Таким образом, ошибки в измерениях возникают не только из-за ошибок в методах, но также из-за того, что вывод не выполняется идеально. Таким образом, 100% погрешность измерения невозможна никакими методами.

Очень важно, чтобы оператор должным образом заботился об эксперименте при выполнении на промышленных приборах, чтобы уменьшить погрешность измерения. Некоторые из ошибок имеют постоянный характер по неизвестным причинам, некоторые будут случайными по своему характеру, а другие будут вызваны грубой ошибкой со стороны экспериментатора.

Ошибки в системе измерения

Ошибка может быть определена как разница между измеренным значением и фактическим значением.Например, если два оператора используют одно и то же устройство или инструмент для поиска ошибок в измерениях, нет необходимости, чтобы они получали похожие результаты. Оба измерения могут отличаться. Разница между обоими измерениями называется ОШИБКОЙ.

Последовательно, чтобы понять концепцию ошибок в измерениях, вы должны знать два термина, которые определяют ошибку. Это истинное значение и измеренное значение. Истинное значение невозможно выяснить экспериментальным путем.Его можно определить как среднее значение бесконечного числа измеренных значений. Измеренное значение можно определить как оценочное значение истинного значения, которое можно найти, взяв несколько измеренных значений во время эксперимента.

Типы ошибок в системе измерения

Обычно ошибки подразделяются на три типа: систематические ошибки, случайные ошибки и грубые ошибки.

Типы ошибок в системе измерения

1) Общие ошибки
2) Ошибки
3) Ошибки измерения

Систематические ошибки

• Инструментальные ошибки
• Ошибки, связанные с окружающей средой
• Ошибки наблюдений
• Теоретические ошибки

27

9000 Случайные ошибки

1) Грубые ошибки

Грубые ошибки вызваны ошибкой при использовании инструментов или счетчиков, при вычислении результатов измерений и записи данных.Лучший пример таких ошибок — человек или оператор, считывающий манометр 1,01 Н / м2 как 1,10 Н / м2. Это может быть связано с плохой привычкой человека не запоминать данные должным образом во время чтения, записи и вычисления, а затем представлять неверные данные позже. Это может быть причиной грубых ошибок в отчетных данных, и такие ошибки могут привести к расчету окончательных результатов, что приведет к отклонению результатов.

2) Грубые ошибки

Грубые ошибки являются окончательным источником ошибок, и эти ошибки вызваны ошибочной записью или неправильным значением при записи измерения, неправильным считыванием шкалы или забыванием цифры при считывании шкалы.Эти промахи должны выделяться, как больные пальцы, если один человек проверяет работу другого. Его не следует включать в анализ данных.

3) Ошибка измерения

Ошибка измерения является результатом изменения истинного значения измерения. Обычно ошибка измерения состоит из случайной ошибки и систематической ошибки. Лучший пример ошибки измерения: если электронные весы загружены стандартным весом 1 кг и показание составляет 10002 грамма, тогда

Ошибка измерения = (1002 грамма-1000 грамм) = 2 грамма

Ошибки измерения классифицируются на два типа: систематическая ошибка и случайная ошибка

Систематические ошибки

Систематические ошибки, возникающие из-за неисправности измерительного устройства, известны как систематические ошибки.Обычно их называют нулевой ошибкой — положительной или отрицательной ошибкой. Эти ошибки можно устранить, исправив измерительное устройство. Эти ошибки можно разделить на разные категории.

Систематические ошибки

Чтобы понять концепцию систематических ошибок, давайте классифицируем ошибки следующим образом:

• Инструментальные ошибки
• Экологические ошибки
• Наблюдательные ошибки
• Теоретические

Инструментальные ошибки

Инструментальные ошибки возникают из-за неправильной конструкции измерительных приборов.Эти ошибки могут возникать из-за гистерезиса или трения. К этим типам ошибок относятся эффект нагрузки и неправильное использование инструментов. Чтобы уменьшить грубые ошибки в измерениях, необходимо применять различные поправочные коэффициенты, а в экстремальных условиях прибор необходимо тщательно откалибровать.

Ошибки окружающей среды

Ошибки окружающей среды возникают из-за некоторых внешних условий прибора. К внешним условиям в основном относятся давление, температура, влажность или магнитные поля.Для уменьшения ошибок окружающей среды

• Постарайтесь поддерживать постоянную влажность и температуру в лаборатории, приняв меры.
• Убедитесь, что вокруг инструмента не должно быть внешнего электростатического или магнитного поля.

Ошибки наблюдений

Как следует из названия, эти типы ошибок возникают из-за неправильных наблюдений или считывания показаний приборов, особенно в случае показаний счетчика энергии. Ошибочные наблюдения могут быть связаны с ПАРАЛЛАКСОМ.Для уменьшения ошибки ПАРАЛЛАКС необходимы высокоточные счетчики: счетчики с зеркальными шкалами.

Теоретические ошибки

Теоретические ошибки вызваны упрощением модельной системы. Например, теория утверждает, что температура окружающей системы не изменит измеренные значения, когда это действительно происходит, тогда этот фактор станет источником ошибок в измерениях.

Случайные ошибки

Случайные ошибки вызваны резким изменением условий эксперимента, шумом и утомляемостью работающих.Эти ошибки бывают либо положительными, либо отрицательными. Примером случайных ошибок являются изменения влажности, неожиданное изменение температуры и колебания напряжения. Эти ошибки можно уменьшить, взяв среднее значение из большого количества показаний.

Случайные ошибки

Расчет ошибки измерения

Существует несколько способов сделать разумный расчет ошибки измерения, например, оценить случайные ошибки и оценить систематические ошибки.

Оценка случайных ошибок

Есть несколько способов сделать разумную оценку случайной ошибки в конкретном измерении.Лучше всего провести серию измерений заданной величины (скажем, x) и вычислить среднее значение и стандартное отклонение (x ̅ & σ_x) из этих данных.

Среднее значение x ̅ определяется как

Где Xi — результат i-го измерения

‘N’ — количество измерений

Стандартное отклонение равно

Если измерение повторяется много раз, тогда 68% измеренных клапанов упадут в диапазоне x ̅ ± σ_x

Мы становимся более уверенными в том, что это точное представление истинного значения величины x ̅.Стандартное отклонение среднего σ_x определяется как

σ_ (x ̅) = σ_x⁄√N

Величина σ_x является хорошей оценкой нашей неопределенности в x ̅. Обратите внимание, что точность измерения увеличивается пропорционально √N по мере увеличения количества измерений. Следующий пример поясняет эти идеи. Предположим, вы выполнили следующие пять измерений длины:

Расчет погрешности

Следовательно, результат 22,84 ± 0,08 мм

В некоторых случаях вряд ли полезно повторять измерение много раз.В этой ситуации вы можете часто оценивать погрешность, принимая во внимание наименьшее деление измерительного прибора.

Например, используя метр, можно измерить, возможно, половину, а иногда даже пятую часть миллиметра. Таким образом, абсолютная погрешность оценивается примерно в 0,5 мм или 0,2 мм.

Таким образом, речь идет о различных типах погрешностей измерения и погрешности расчета. Надеемся, вам понравилась эта статья. Выражаем благодарность всем читателям.Пожалуйста, поделитесь своими предложениями и комментариями в разделе комментариев ниже.

Высокоскоростные измерения во временной области — практические советы по улучшению

Проведение точных высокоскоростных измерений во временной области может быть сложной задачей, но поиск информации, которая поможет улучшить методы, не должно быть. Понимание основ осциллографов и пробников всегда полезно, но для получения быстрых и точных результатов можно использовать несколько дополнительных приемов и некоторые старые добрые здравые решения.Ниже приведены некоторые советы и приемы, которые я накопил за последние 25 лет. Включение даже некоторых из них в ваш измерительный набор может помочь улучшить ваши результаты.

Просто возьмите прицел с полки и щуп из ящика для высокоскоростных измерений. При выборе подходящего осциллографа и пробника для высокоскоростных измерений сначала учитывайте: амплитуду сигнала , полное сопротивление источника, время нарастания и полосу пропускания .

Выбор осциллографов и пробников

Доступны сотни осциллографов, от очень простых портативных моделей до специализированных стоечных цифровых запоминающих устройств, которые могут стоить сотни тысяч долларов (одни только высокопроизводительные пробники могут стоить более 10 000 долларов).Разнообразие пробников, прилагаемых к этим прицелам, также впечатляет, включая пассивные, активные, токоизмерительные, оптические, высоковольтные и дифференциальные. Полное и подробное описание всех доступных осциллографов и категорий пробников выходит за рамки данной статьи, поэтому мы сосредоточимся на прицелах для высокоскоростных измерений напряжения с использованием пассивных пробников.

Обсуждаемые здесь осциллографы и пробники используются для измерения сигналов, характеризующихся широкой полосой пропускания и коротким временем нарастания.Помимо этих спецификаций, нужно знать о чувствительности схемы к нагрузке — резистивной, емкостной и индуктивной. Быстрое время нарастания может искажаться при использовании пробников с высокой емкостью; а в некоторых приложениях схема может вообще не допускать присутствия пробника (например, некоторые высокоскоростные усилители будут звонить, когда на их выход помещена емкость). Знание ограничений и ожиданий схемы поможет вам выбрать правильную комбинацию осциллографа и пробника, а также лучшие методы их использования.

Для начала, ширина полосы сигнала и время нарастания ограничивают выбор осциллографа. Общее правило заключается в том, что ширина полосы осциллографа и зонда должна быть не менее чем в три-пять раз больше ширины полосы измеряемого сигнала.

Пропускная способность

Независимо от того, происходит ли измеряемый сигнал в аналоговой или цифровой цепи, осциллограф должен иметь достаточную полосу пропускания для точного воспроизведения сигнала. Для аналоговых измерений максимальная измеряемая частота определяет полосу пропускания осциллографа.Для цифровых измерений обычно время нарастания, а не частота повторения определяет требуемую полосу пропускания. Полоса пропускания осциллографа характеризуется частотой –3 дБ, точкой, в которой отображаемая амплитуда синусоидальной волны упала до 70,7% от входной амплитуды, то есть

Важно убедиться, что у осциллографа достаточная полоса пропускания, чтобы минимизировать ошибки.Никогда не следует проводить измерения на частотах, близких к полосе пропускания осциллографа –3 дБ, так как это приведет к автоматической 30% амплитудной погрешности при измерении синусоидальной волны. На рисунке 1 представлен удобный график, показывающий типичное снижение точности амплитуды в зависимости от отношения максимальной измеренной частоты к ширине полосы осциллографа.

Рисунок 1. График снижения номинальных характеристик.

Например, осциллограф 300 МГц будет иметь погрешность до 30% на частоте 300 МГц. Чтобы не допустить ошибок ниже отметки 3%, максимальная ширина полосы сигнала, которую можно измерить, составляет около 0.3 × 300 МГц или 90 МГц. Другими словами, для точного измерения сигнала 100 МГц (ошибка <3%) вам потребуется полоса пропускания не менее 300 МГц. График на Рисунке 1 иллюстрирует ключевой момент: для сохранения разумных амплитудных ошибок полоса пропускания комбинации осциллографа и пробника должна как минимум в три-пять раз превышать ширину полосы измеряемого сигнала. Чтобы амплитудные ошибки составляли менее 1%, ширина полосы осциллографа должна как минимум в пять раз превышать ширину полосы сигнала.

Для цифровых схем особый интерес представляет время нарастания .Чтобы гарантировать, что осциллограф точно воспроизводит время нарастания, ожидаемое или ожидаемое время нарастания может использоваться для определения требований к полосе пропускания осциллографа. Взаимосвязь предполагает, что схема работает как однополюсная RC-цепь нижних частот, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2. RC-цепочка нижних частот.

В ответ на скачок приложенного напряжения выходное напряжение можно рассчитать с помощью уравнения 2.

Время нарастания в ответ на скачок определяется как время, за которое выходной сигнал переходит с 10% до 90% амплитуды шага.Используя уравнение 2, точка 10% импульса составляет 0,1 RC, а точка 90% — 2,3 RC. Разница между ними — 2,2 RC. Поскольку ширина полосы по уровню –3 дБ, f , равна 1 / (2πRC), а время нарастания, t _r , составляет 2,2 RC,

Итак, с однополюсным откликом зонда можно использовать уравнение 3 для определения эквивалентной ширины полосы сигнала, зная время нарастания.Например, если время нарастания сигнала составляет 2 нс, эквивалентная ширина полосы составляет 175 МГц.

Чтобы сохранить погрешность на уровне 3%, полоса пропускания осциллографа плюс пробник должна быть как минимум в три раза быстрее, чем измеряемый сигнал. Следовательно, для точного измерения времени нарастания 2 нс следует использовать осциллограф с частотой 600 МГц.

Анатомия зонда

Из-за своей простоты зонды представляют собой весьма примечательные устройства.Пробник состоит из наконечника пробника (который содержит параллельную RC-цепь), отрезка экранированного провода, цепи компенсации и заземляющего зажима. Главное требование к пробнику — обеспечить неинвазивный интерфейс между осциллографом и схемой — как можно меньше возмущать схему, позволяя при этом осциллографу воспроизводить почти идеальное представление измеряемого сигнала.

Зонды появились еще во времена электронных ламп. Для измерений на сетках и пластинах требовалось высокое сопротивление, чтобы минимизировать нагрузку на сигнальный узел.Этот принцип актуален и сегодня. Пробник с высоким импедансом не будет значительно загружать цепь, таким образом обеспечивая точную картину того, что действительно происходит в измерительном узле.

По моему опыту в лаборатории, наиболее часто используемые пробники — это пассивные пробники 10х и 1х; 10 × активных пробников на полевых транзисторах — второе место. Пассивный пробник 10 × ослабляет сигнал в 10 раз. Он имеет входное сопротивление 10 МОм и типичную емкость наконечника 10 пФ. Пробник 1x, без затухания, измеряет сигнал напрямую.Он имеет входное сопротивление 1 МОм и емкость наконечника до 100 пФ. На рис. 3 показана типовая схема пробника 10 × 10 МОм.

Рисунок 3. Схема зонда.

R _P (9 МОм) и Cp находятся в наконечнике пробника, R1 — это входное сопротивление осциллографа, а C1 объединяет входную емкость осциллографа и емкость в компенсационной коробке пробника. Для точных измерений две постоянные времени RC (R _p C _p и R ₁ C ₁ ) должны быть равны; дисбаланс может привести к ошибкам как во времени нарастания, так и в амплитуде.Таким образом, чрезвычайно важно всегда калибровать осциллограф и зонд перед выполнением измерений.

Калибровка

Одно из первых действий, которое следует сделать после получения рабочего осциллографа и датчика, — это выполнить калибровку датчика , чтобы убедиться, что его внутренние постоянные времени RC совпадают. Слишком часто этот шаг пропускают, так как считают его ненужным.

На рис. 4 показано, как правильно подключить датчик к выходу компенсации пробника осциллографа. Калибровка выполняется поворотом регулировочного винта на компенсационной коробке с помощью немагнитного регулировочного инструмента до достижения ровного отклика.

Рисунок 4. Калибровка зонда осциллографа.

На рис. 5 показаны формы сигналов, создаваемые пробником, который недокомпенсирован, сверхкомпенсирован и должным образом компенсирован.

Обратите внимание, как недокомпенсированный или сверхкомпенсированный пробник может вносить значительные ошибки в измерения времени нарастания и амплитуды. Некоторые прицелы имеют встроенную калибровку. Если у вас есть осциллограф, убедитесь, что вы запустили его перед выполнением измерений.

(а) (б) (в)

Рис. 5. Компенсация датчика: а) недокомпенсированная.б) сверхкомпенсированный. в) должным образом компенсированы.

Зажимы заземления и высокоскоростные измерения

Присущая им паразитная индуктивность делает зажимы заземления и практические высокоскоростные измерения взаимоисключающими. На рис. 6 схематично показан пробник с заземляющим зажимом. Комбинация зондов LC образует последовательный резонансный контур, а резонансные контуры составляют основу осцилляторов .

Рисунок 6. Схема эквивалентного датчика.

Эта добавленная индуктивность не является желательной особенностью, потому что комбинация последовательного LC может добавить значительный выброс и звенящий сигнал в иначе чистую форму сигнала.Эти звонки и выбросы часто остаются незамеченными из-за ограниченной пропускной способности прицела. Например, если сигнал, содержащий колебания 200 МГц, измеряется осциллографом 100 МГц, звон не будет виден, а сигнал будет сильно ослаблен из-за ограниченной полосы пропускания. Помните, что для осциллографа 100 МГц на Рисунке 1 показано ослабление 3 дБ на частоте 100 МГц с продолжающимся спадом 6 дБ на октаву. Таким образом, паразитный вызывной сигнал на частоте 200 МГц снизится почти на 9 дБ, то есть почти до 35% от исходной амплитуды, что сделает его трудным для просмотра.Однако при более высокоскоростных измерениях и более широкой полосе обзора влияние заземляющих зажимов явно заметно.

Частота звона, создаваемого заземляющим зажимом, может быть приблизительно определена путем расчета последовательной индуктивности заземляющего зажима по уравнению 5. L — индуктивность в наногенри, l — длина провода в дюймах и d — диаметр проволоки в дюймах.

Результат уравнения 5 можно затем вставить в уравнение 6 для вычисления резонансной частоты f (Гц). L — это индуктивность зажима заземления в Генри, а C — полная емкость (фарады) в исследуемом узле — емкость зонда плюс любая паразитная емкость.

Давайте рассмотрим несколько примеров с использованием зажимов заземления разной длины. В первом примере пробник на 11 пФ используется с зажимом заземления 6,5 дюйма для измерения быстро нарастающего фронта импульса.Результат показан на рисунке 7. Импульсный отклик на первый взгляд кажется чистым, но при более внимательном рассмотрении можно увидеть затухающие колебания с очень низким уровнем 100 МГц.

Рисунок 7. Измерение с использованием зажима заземления 6,5 дюйма.

Давайте подставим физические характеристики пробника в уравнения 5 и 6, чтобы проверить, вызваны ли эти колебания 100 МГц заземляющим проводом. Длина зажима заземления составляет 6,5 дюйма, а диаметр провода — 0,03 дюйма; это дает индуктивность 190 нГн. Подставляя это значение в уравнение 6 вместе с C = 13 пФ (11 пФ от пробника осциллографа и 2 пФ паразитной емкости), получаем около 101 МГц.Эта хорошая корреляция с наблюдаемой частотой позволяет нам сделать вывод, что 6,5-дюймовый заземляющий зажим является причиной колебаний низкого уровня.

Теперь рассмотрим более экстремальный случай, когда применяется более быстрый сигнал с временем нарастания 2 нс. Обычно это встречается на многих высокоскоростных платах ПК. На рис. 8а с использованием осциллографа серии TDS2000 показано, что наблюдается значительный выброс и продолжительный звон. Причина в том, что более быстрое время нарастания, равное 2 нс, с его шириной полосы, эквивалентной 175 МГц, имеет более чем достаточно энергии, чтобы стимулировать ЖК-сигнал серии 100 МГц зонда к звену.Выбросы и звонки составляют примерно 50% от пика до пика. Такие эффекты от типичных грунтов хорошо видны и совершенно неприемлемы при измерениях на высоких скоростях.

За счет исключения провода заземления реакция на приложенный входной сигнал отображается с гораздо большей точностью (рис. 8b).

(a) (b)

Рис. 8. a) Отклик на скачок с временем нарастания 2 нс с заземляющим зажимом 6,5 дюйма. б) Переходная характеристика без заземления.

Подготовка пробника для высокоскоростных измерений

Для получения осмысленных графиков осциллографа нам необходимо избавить цепь от заземляющего зажима и демонтировать зонд.Правильно, разобрать этот отличный зонд! Первое, что нужно выбросить, — это напрессованный адаптер наконечника зонда. Затем открутите пластиковую втулку, окружающую наконечник зонда.

(a) (b) (c) (d)

Рис. 9. a) Зонд сразу после покупки. б) Зонд готов к высокоскоростным измерениям. c) Измерение с немодифицированным датчиком. d) Измерение с помощью высокоскоростного датчика.

(а) (б) (в)

Рис. 10. Методы заземления для урезанного пробника.

Далее идет наземный зажим. На рисунке 9 показано преобразование зонда до (а) и после (б). На рис. 9с показано измерение нарастающего фронта генератора импульсов с использованием 6-дюймового заземляющего зажима; и (d) показывает то же измерение с датчиком, сконфигурированным для высокоскоростных измерений, как показано на 9b. Результаты, подобные показанным на Рисунке 8, могут быть впечатляющими. Затем необходимо откалибровать упрощенный урезанный зонд (см. Рисунок 4). После калибровки зонд готов к использованию.Просто перейдите к контрольной точке и найдите местное заземление на внешнем металлическом экране датчика. Хитрость заключается в том, чтобы подобрать заземление прямо у экрана зонда прицела. Это устраняет любую последовательную индуктивность, возникающую при использовании поставляемого зажима заземления пробника. На рис. 10а показан правильный метод измерения при использовании обтекаемого зонда. Если невозможно установить контакт с землей, воспользуйтесь металлическим пинцетом, маленькой отверткой или даже скрепкой для бумаг, чтобы подцепить заземление, как показано на рисунке 10b.Длина провода шины может быть намотана вокруг наконечника, как показано на рисунке 10c, чтобы обеспечить немного большую гибкость и возможность измерения нескольких точек (в пределах небольшой области).

Еще лучше, если это возможно, спроектировать специальные высокочастотные контрольные точки на плате (рисунок 11). Такие переходники для наконечников пробников обеспечивают все вышеупомянутые преимущества использования оголенных наконечников пробников , предлагая возможность быстрого и точного измерения множества точек.

Рис. 11. Адаптер между печатной платой и наконечником зонда.

Влияние емкости зонда

Емкость зонда влияет на время нарастания и измерения амплитуды; это также может повлиять на стабильность работы некоторых устройств.

Емкость пробника добавляется непосредственно к емкости исследуемого узла. Добавленная емкость увеличивает постоянную времени узла, что замедляет нарастание и спад импульса. Например, если генератор импульсов подключен к произвольной емкостной нагрузке, где C _L = C ₁ , как показано на рисунке 12, то соответствующее время нарастания может быть вычислено из уравнения 8, где R _S (= R ₁ , на рисунке 12), сопротивление источника.

Рис. 12. Время нарастания определяется нагрузкой RC.

Если R _S = 50 Ом и C _L = 20 пФ, то t _r = 2,2 нс.

Далее, давайте рассмотрим ту же цепь, пробуемую пробником 10 пФ, 10 ×. Новая схема показана на Рисунке 13. Теперь общая емкость составляет 31 пФ, а новое время нарастания — 3.4 нс, увеличение времени нарастания более чем на 54%! Ясно, что это неприемлемо, но что еще можно сделать?

Рисунок 13. Добавленная емкость зонда.

Активные пробники — еще один хороший выбор для проверки высокоскоростных цепей. Активные или полевые пробники содержат активный транзистор (обычно полевой транзистор), который усиливает сигнал, по сравнению с пассивными пробниками, которые ослабляют сигнал. Преимущество активных пробников заключается в их чрезвычайно широкой полосе пропускания, высоком входном импедансе и низкой входной емкости.Другой альтернативой является использование пробника с высоким коэффициентом затухания. Обычно пробники с более высоким коэффициентом затухания имеют меньшую емкость.

Не только емкость наконечника зонда может вызывать ошибки в измерениях времени нарастания; это также может привести к звонку, перерегулированию или, в крайних случаях, нестабильности некоторых цепей. Например, многие высокоскоростные операционные усилители чувствительны к воздействию емкостной нагрузки на их выходе и на их инвертирующем входе.

Когда на выходе высокоскоростного усилителя вводится емкость (в данном случае наконечник пробника), выходное сопротивление усилителя и емкость образуют дополнительный полюс в ответной реакции обратной связи.Полюс вносит фазовый сдвиг и снижает запас по фазе усилителя, что может привести к нестабильности. Эта потеря запаса по фазе может вызвать звон, выбросы и колебания. На рисунке 14 показан выходной сигнал высокоскоростного усилителя, проверяемого с помощью пробника Tektronix P61131 10 пФ, 10-кратного осциллографа, с использованием надлежащего высокоскоростного заземления. Сигнал имеет выброс 1300 мВ с длительным звоном 12 нс. Очевидно, что это не тот зонд для этого приложения.

Рис. 14. Выход быстродействующего усилителя, измеренный пробником 10 пФ.

К счастью, есть несколько решений этой проблемы. Во-первых, используйте пробник с меньшей емкостью. На рисунке 15 активный пробник с полевым транзистором , 1,1 ГГц, с 1,7 пФ, Tektronix P6204 1,1 ГГц используется для выполнения тех же измерений, что и на рисунке 14, опять же с надлежащим высокоскоростным заземлением.

Рисунок 15. Пробник на полевом транзисторе 1,7 пФ на выходе высокоскоростного усилителя.

В этом случае наблюдается значительно меньшие выбросы (600 мВ) и звон (5 нс) при использовании активного пробника с меньшей емкостью.

Другой метод заключается в включении небольшого последовательного сопротивления (обычно от 25 до 50 Ом) с пробником осциллографа.Это поможет изолировать емкость от выхода усилителя и уменьшить звон и выбросы.

Задержка распространения

Самый простой способ измерить задержку распространения — проверить тестируемое устройство (DUT) на его входе и выходе одновременно. Задержку распространения можно легко прочитать на дисплее осциллографа как разницу во времени между двумя формами сигнала.

Однако при измерении коротких задержек распространения (<10 нс) необходимо следить за тем, чтобы оба зонда были одинаковой длины.Поскольку задержка распространения в проводе составляет приблизительно 1,5 нс / фут, большие ошибки могут возникнуть в результате сопряжения зондов разной длины. Например, измерение задержки распространения сигнала с использованием зонда длиной 3 фута и зонда длиной 6 футов может привести к ошибке задержки примерно 4,5 нс, что является значительной ошибкой при выполнении одно- или двузначных наносекундных измерений.

Если два зонда одинаковой длины недоступны (часто бывает), сделайте следующее: подключите оба зонда к общему источнику (например, генератору импульсов) и запишите разницу задержки распространения.Это «калибровочный коэффициент». Затем скорректируйте измерение, вычтя это число из показаний более длинного зонда.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Хотя высокоскоростное тестирование не является слишком сложным, при входе в лабораторию для проведения высокоскоростных измерений во временной области необходимо учитывать множество факторов. Полоса пропускания, калибровка, диапазон измерения времени нарастания и выбор пробника, а также длина наконечника пробника и заземляющего провода — все это играет важную роль в качестве и целостности измерений.Использование некоторых из упомянутых здесь методов поможет ускорить процесс измерения и улучшить общее качество результатов. Для получения дополнительной информации посетите www.analog.com и www.tek.com.

Ссылки

¹ Азбука датчиков Primer . Tektronix, Inc., 2005 г.

² Миттермайер, Кристоф и Андреас Штайнингер. «Об определении динамических ошибок для измерения времени нарастания с помощью осциллографа.” IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement , 48-6. Декабрь 1999 г.

³ Миллман, Джейкоб и Герберт Тауб. Импульсные, цифровые и импульсные сигналы . McGraw-Hill, 1965. ISBN 07-042386-5.

⁴ Влияние входной емкости зонда на точность измерения . Tektronix, Inc. 1996.

Благодарности

Рисунки 1, 6, 7, 8, 11, 12 и 13 любезно предоставлены Tektronix, Inc., с разрешения.

7 шагов для расчета погрешности измерения

Введение

Вычислить погрешность измерения непросто. Фактически, я каждый день общаюсь с людьми, у которых возникают проблемы с оценкой неопределенности. Поэтому я решил составить это руководство, раскрывающее мой эксклюзивный семиэтапный процесс расчета неопределенности измерения.

В этом руководстве вы узнаете, как рассчитать погрешность измерения за семь простых шагов.Кроме того, вы узнаете, какая информация вам нужна для расчета неопределенности, как определять факторы, способствующие неопределенности, и как оценивать свои расчеты, чтобы предотвратить переоценку или недооценку неопределенности. Кроме того, я поделюсь с вами некоторыми из моих эксклюзивных советов, которые помогут вам рассчитать неопределенность как профессионал.

Это руководство не является полным практическим руководством. И не ответит на все ваши вопросы. Вместо этого его следует использовать в качестве краткого справочника, чтобы упростить процесс оценки неопределенности до семи этапов и узнать некоторые из моих секретов персонала, используемых при вычислении неопределенности.

Итак, прочтите это руководство и воспользуйтесь моими советами, которые помогут вам рассчитать неопределенность. Если у вас есть вопросы, обязательно свяжитесь со мной. Кроме того, не стесняйтесь использовать это руководство, чтобы помочь вам написать процедуру определения неопределенности для вашей лаборатории.

Щелкните здесь, чтобы бесплатно загрузить простой калькулятор неопределенности!

Как рассчитать погрешность измерения

Оценка неопределенности измерения может быть сложной задачей.Тем более, что в большинстве справочников по неопределенности измерений нет процесса или процедуры.

Поэтому я разработал семиэтапный процесс, который вы можете использовать каждый раз, когда оцениваете неопределенность измерения. Просто следуйте инструкциям ниже, когда вам нужно создать бюджет неопределенности.

1. Определите процесс измерения
2. Определите источники неопределенности
3. Количественное определение источников неопределенности
4. Охарактеризовать источники неопределенности
5. Преобразование неопределенностей в стандартные отклонения
6. Расчет комбинированной неопределенности
7. Расчет расширенной неопределенности
8. Оцените свой бюджет неопределенности

Шаг 1.Укажите процесс измерения и уравнение

Прежде, чем вы погрузитесь в расчет неопределенности, лучше иметь план. Первой частью вашего плана должно быть определение процесса или системы измерения, которую вы хотите оценить.

Это поможет вам сформулировать анализ неопределенности и сосредоточить внимание на самом важном.

Как определить процесс измерения

Чтобы указать процесс измерения, следуйте инструкциям ниже:

1. Выберите функцию тестирования или измерения для оценки.
2. Выберите используемый метод или процедуру измерения.
3. Выберите оборудование, которое будет использоваться.
4. Выберите желаемый диапазон функции измерения.
5. Определите контрольные точки для оценки.

Если возможно, укажите математическое уравнение, характеризующее функцию измерения.

Нужна дополнительная помощь

Если у вас возникли проблемы с этим процессом, попробуйте ответить на следующие вопросы:

1. Что я измеряю?
2. Как мне это измерить?
3. Какой метод я буду использовать?
4. Какое оборудование мне понадобится?
5. Какой диапазон (например.грамм. мин и макс) моих измерительных возможностей?
6. Каковы мои целевые контрольные точки?

Ответив на приведенные выше вопросы, используйте свои ответы, чтобы определить, какой процесс измерения вы оцениваете. Затем добавьте эту информацию в свой бюджет неопределенности. Взгляните на изображение ниже.

После того, как вы обрисовали в общих чертах, что вы будете оценивать, вы можете переходить к следующему шагу.

Как насчет косвенных измерений?

Если вы выполняете косвенные измерения, требующие вычисления результатов измерений, вам следует оценить уравнение, используемое для определения результата измерения.Каждая переменная в уравнении будет иметь свою собственную неопределенность, которая будет напрямую влиять на неопределенность, связанную с рассчитанным результатом измерения.

Чтобы помочь вам, подумайте об использовании грузомеров или калибровке датчиков крутящего момента и стандартных резисторов. Каждый из этих процессов измерения требует, чтобы вы использовали уравнение для вычисления результата в целях сравнения. Чтобы оценить неопределенность, вам нужно разбить уравнение и оценить неопределенность каждой переменной в уравнении.

Если вы хотите узнать больше об указании функции измерения и процесса анализа неопределенности, ознакомьтесь с этим руководством:

Шаг 2: Идентификация и характеристика источников неопределенности

Теперь, когда вы определили процесс измерения, который вы собираетесь оценивать, вам нужно определить факторы, которые влияют на неопределенность результатов измерения.

Этот процесс обычно непростой и может быть очень утомительным.Так что сохраняйте спокойствие, наберитесь терпения и продолжайте исследования. Вы можете быть удивлены тем, сколько факторов может повлиять на результаты ваших измерений.

Прежде чем вы начнете, я рекомендую вам найти книгу или руководство по процессу измерения, который вы оцениваете. Учебники по физике, химии и инженерии могут быть полезны для понимания основ и подробной информации о вашем процессе измерения. Если новые учебники слишком дороги, вы сможете покупать подержанные книги по разумной цене на таких сайтах, как eBay, Amazon или Chegg.

Другие ресурсы, которые вы, возможно, захотите рассмотреть, — это методы ASTM и ISO. Однако, если вам нравятся бесплатные ресурсы (например, мне), вы можете поискать на веб-сайтах Национального института метрологии, таких как NIST, NPL и BIPM. У них могут быть загружаемые руководства, относящиеся к вашим конкретным процессам измерения.

Поиск источников неопределенности

Поиск источников неопределенности может быть трудным. Для проведения исследования требуется много времени и усилий.Это наиболее трудоемкий процесс при оценке неопределенности измерения.

Исходя из моего опыта, поиск факторов, влияющих на неопределенность, обычно требует 50% времени, которое вы тратите на оценку неопределенности. Взгляните на график ниже, чтобы увидеть, как вы обычно проводите время, оценивая неопределенность.

Однако, если вы потратите время на оценку своего процесса и проведение исследования, вы сможете определить несколько источников неопределенности для своего анализа.После этого составьте список этих предметов. Вы попытаетесь их количественно оценить позже.

Pro-Tip: Сохраняйте и архивируйте свои заметки и ресурсы, на поиски которых вы потратили столько времени. Это сэкономит вам время в будущем.

Как найти источники неопределенности

Чтобы найти источники неопределенности для вашего анализа, выполните шаги, перечисленные ниже:

1. Оцените метод испытания, процедуру калибровки или процесс измерения.
2. Оцените уравнения измерения (если есть).
3. Оцените оборудование, стандартные образцы и реагенты.
4. Определите минимально необходимые источники неопределенности.
5. Изучите различные источники информации.
6. Проконсультируйтесь со специалистом.

Лучшие места для поиска источников неопределенности

Когда вам нужно найти источники неопределенности, полезно иметь список доступных ресурсов.

Ниже приводится список мест, включая ссылки, которые вы можете использовать, чтобы помочь вам найти источники неопределенности.

Функции измерения с уравнениями

Если ваша функция измерения включает уравнения, то процесс оценки погрешности немного отличается. Вам нужно будет определить каждую переменную в уравнении и подумать о том, что влияет на каждую переменную.

Например, если вы оцениваете калибровку датчика крутящего момента, вы сначала запишите уравнение.

При дальнейшей оценке уравнения вы начинаете учитывать другие факторы, влияющие на уравнение. В этом примере мы начинаем учитывать радиус моментного рычага и троса, массу грузов и чаши, а также местную гравитацию. При необходимости мы можем оценить уравнение еще больше, чтобы учесть большее количество влияний и повысить сложность анализа неопределенности.

Теперь, когда вы определили уравнение и переменные, вы можете начать исследовать, какие факторы могут вызывать изменения или вариации каждой переменной.Используя приведенный выше пример, подумайте о том, как колебания температуры могут вызвать тепловое линейное расширение или сокращение радиуса плеча и как это может повлиять на плотность воздуха, которая влияет на поправку на плавучесть воздуха, которая может изменять величину приложенной силы.

Как видите, оценка уравнений может помочь вам найти источники неопределенности. Хотя этот процесс может показаться простым, он может стать довольно трудным в зависимости от сложности уравнения. Знание правил распространения неопределенности может пригодиться на шаге 5.

Измерительные функции без уравнений

Большинство оцениваемых вами функций измерения не имеют уравнений. Итак, вам нужно будет оценить процесс измерения, чтобы найти факторы, влияющие на неопределенность измерения.

Начните с оценки основных элементов процесса измерения, включая:

1. Метод,
2. Оборудование,
3. Персонал,
4. Окружающая среда,
5. Тестируемый образец и
6. Результаты

Оценивая эти категории, вы обнаружите источники неопределенности, которые влияют на результаты измерений.

Взгляните на таблицу ниже. Начните разбивать каждую категорию, чтобы увидеть, что вы найдете.

Вам может повезти, и вы найдете документ или руководство с диаграммой причин и следствий (также известной как «рыбья кость») или бюджетом неопределенности, уже подготовленным с информацией, применимой к вашему анализу неопределенности.

Главное, что вы должны сделать, чтобы найти источники неопределенности, — это исследовать и исследовать.

Чтобы узнать больше о поиске источников погрешности измерения, ознакомьтесь с этим руководством:

Шаг 3.Определите величину компонентов неопределенности

Перед вычислением неопределенности измерения вы должны сначала определить величину каждого фактора. Для этого вам может потребоваться обработка и анализ данных.

Как количественно оценить неопределенность

Чтобы количественно оценить погрешность, вам необходимо выполнить четыре шага ниже:

1. Сбор информации и данных
2. Оцените и выберите правильные данные
3. Анализируйте данные
4. Количественная оценка компонентов неопределенности

Сбор информации и данных

Для начала вам необходимо собрать информацию и данные, относящиеся к вашему анализу неопределенности.Вы должны были найти большую часть этой информации на шаге 2.

Взгляните на список ниже и соберите следующие предметы. Они понадобятся вам для количественной оценки источников неопределенности.

1. Последние 3 отчета о калибровке
2. Исследования повторяемости и воспроизводимости (R&R)
3. Метод или процедура
4. Результаты эксперимента
5. Производственные инструкции и спецификации
6. Технические документы и руководства
7. Опубликованные статьи, исследования, журнальные статьи и т. Д.

Используя элементы в списке выше, вы сможете определить, сколько неопределенности вносит каждый источник. Если вам нужна помощь, вы можете связаться со мной для получения дополнительных рекомендаций или нанять меня для анализа данных для вас.

Оцените информацию и выберите правильные данные

Затем вам нужно оценить имеющуюся у вас информацию и найти данные, которые вы будете использовать для оценки неопределенности. Вам необходимо найти данные, относящиеся к вашему анализу неопределенности, и исключить все остальное из рассмотрения.

Это должно включать информацию и данные, относящиеся к вашему:

1. функция измерения,

Диапазон измерения

2. и
3. контрольная точка.

Анализируйте данные

Затем проанализируйте имеющиеся у вас данные, используя соответствующие методы анализа, чтобы найти величину каждого компонента неопределенности. Вы можете анализировать данные разными способами, поэтому выбирайте методы, которые подходят для данных, которые вы анализируете.

Если вам нужна помощь, получите качественный учебник по статистике или загляните в бесплатное руководство по технической статистике NIST SEMATECH. Вы также можете ознакомиться с некоторыми из моих руководств по количественной оценке источников неопределенности.

Количественная оценка компонентов неопределенности

Наконец, используйте свои результаты для количественной оценки каждого компонента неопределенности и добавьте значения в свой бюджет неопределенности или калькулятор неопределенности.

Вы можете добавить неопределенность и единицу измерения непосредственно в свой бюджет неопределенности.

Или вы можете добавить неопределенности, их единицы измерения и коэффициент чувствительности к своим бюджетам неопределенности. Вариант ваш.

Люди используют разные техники, и это нормально. Просто убедитесь, что вы можете объяснить, откуда пришли ваши данные и как они оцениваются. Я рекомендую добавить подробные примечания к вашим бюджетам неопределенности. Это поможет вам вспомнить, как вы это сделали и почему.

Источники неопределенности

Ниже вы увидите список компонентов неопределенности, которые вы должны включить в каждый бюджет неопределенности.Многие из этих факторов требуются разделом 6 документа требований A2LA R205. Хотя это требование не для всех, мне нравится их список минимально необходимых факторов неопределенности, и я решил использовать их в каждом из моих анализов неопределенности.

Кроме того, я предпочитаю включать больше источников неопределенности в свои бюджеты, поскольку я считаю их обычно значительными. Дополнительные источники, которые я хотел бы рассмотреть, — это долговременная стабильность, систематическая ошибка и дрейф.

Вот мой список минимальных рекомендуемых источников неопределенности для включения в каждый бюджет неопределенности.

1. Повторяемость
2. Воспроизводимость
3. Устойчивость
4. Смещение
5. Дрейф
6. Разрешение
7. Эталонная стандартная неопределенность
8. Эталонный стандарт стабильности
9. Другие важные участники

Повторяемость

Повторяемость — это оценка изменчивости вашего процесса измерения в аналогичных условиях.

Как рассчитать повторяемость

Следуйте этим инструкциям, чтобы рассчитать повторяемость:

1. Повторить измерение «n» раз
2. Запишите результаты каждого измерения.
3. Рассчитайте стандартное отклонение.

Воспроизводимость

Воспроизводимость — это оценка изменчивости вашего процесса измерения в различных условиях.

Как рассчитать воспроизводимость

Следуйте этим инструкциям, чтобы рассчитать воспроизводимость:

1. Выполните тест на повторяемость.
2. Вычислить среднее значение.
3. Измените переменную и повторите тест повторяемости
4. Рассчитайте среднее или среднее значение.
5. Рассчитайте стандартное отклонение средних значений теста.

Устойчивость

Стабильность — это оценка изменчивости вашего процесса измерения с течением времени.

Как рассчитать устойчивость

Следуйте этим инструкциям, чтобы рассчитать стабильность:

1. Просмотрите свои последние 3 отчета о калибровке.
2. Запишите результаты каждого отчета о калибровке.
3. Рассчитайте стандартное отклонение результатов калибровки.

Смещение

Bias — это оценка систематической ошибки в процессе измерения.

Как рассчитать смещение

Следуйте этим инструкциям, чтобы рассчитать смещение:

1. Просмотрите свой последний отчет о калибровке.
2. Найдите значение «Как осталось» или результат измерения.
3. Найдите номинальное или стандартное значение.
4. Рассчитайте разницу.

Дрейф

Drift — это оценка систематических изменений в процессе или системе измерения с течением времени.

Как рассчитать дрейф

Для расчета дрейфа следуйте этим инструкциям:

1. Просмотрите свои последние 3 отчета о калибровке.
2. Запишите результаты каждого отчета о калибровке.
3. Запишите дату выполнения каждой калибровки.
4. Рассчитайте среднесуточную скорость дрейфа.
5. Умножьте среднюю суточную скорость дрейфа на интервал калибровки (в днях).

Разрешение

Разрешение — это оценка наименьшего постепенного изменения, наблюдаемого в вашем процессе или системе измерения.

Как найти разрешение

Следуйте этим инструкциям, чтобы найти разрешение:

1. Посмотрите на свою измерительную систему или оборудование.
2. Найдите наименьшую значащую цифру.
3. Обратите внимание на наименьшее инкрементное изменение.

Эталонная стандартная неопределенность

Эталонный эталон

Неопределенность — это прослеживаемая неопределенность, связанная с калибровкой оборудования или эталонных материалов, используемых в процессе измерения.

Как рассчитать стандартную неопределенность

Следуйте этим инструкциям, чтобы найти эталонную стандартную погрешность:

1. Просмотрите свой последний отчет о калибровке.
2. Найдите отчетную оценку неопределенности измерения.

Эталонный стандарт стабильности

Стабильность эталонного стандарта

— это оценка изменчивости неопределенности эталонного стандарта с течением времени.

Как рассчитать стандартную стабильность

Следуйте этим инструкциям, чтобы рассчитать стабильность эталонного стандарта:

1. Просмотрите свои последние 3 отчета о калибровке.
2. Запишите оценку неопределенности из каждого отчета о калибровке.
3. Рассчитайте стандартное отклонение.

Другие важные участники

Убедитесь, что вы указали другие существенные факторы, влияющие на погрешность измерения. Существенный вклад считается источником неопределенности, который вносит вклад в 5% или более в общую комбинированную стандартную неопределенность.

Чтобы узнать больше об источниках неопределенности и их количественной оценке, ознакомьтесь с этими руководствами:

Шаг 4: Охарактеризуйте источники неопределенности

Теперь, когда вы определили и количественно оценили источники неопределенности, следующим шагом будет охарактеризовать каждый фактор по типу неопределенности и распределению вероятностей.

Как охарактеризовать источники неопределенности

Чтобы охарактеризовать источники неопределенности, выполните следующие задачи:

1. Классифицируйте каждый источник неопределенности: Тип A или Тип B,
2. Назначьте распределение вероятностей каждому компоненту неопределенности.

Типы неопределенности

Первым шагом к характеристике ваших компонентов неопределенности является их категоризация как типа A или типа B.Прочтите разделы ниже, чтобы узнать разницу между неопределенностью типа A и типа B.

Неопределенность типа А

Согласно словарю метрологии (VIM), неопределенность типа A — это «оценка компонента неопределенности измерения, определяемого статистическим анализом значений измеряемых величин, полученных в определенных условиях измерения».

Неопределенность типа B

Согласно словарю по метрологии (VIM), неопределенность типа B — это «оценка компонента неопределенности измерения, определяемая другими средствами, кроме оценки неопределенности измерения типа A.”

Как выбрать тип неопределенности

Если вы не уверены, какой тип неопределенности выбрать, задайте себе следующие вопросы:

1. Собирали ли вы данные самостоятельно путем тестирования и экспериментов?

1. Если ДА, переходите к вопросу 2
2. Если нет, выберите тип B

2. Данные старше 1 года?

1. Если ДА, выберите тип B
2. Если нет, выберите тип A

Распределения вероятностей

Это важный шаг, потому что выбранное вами распределение вероятностей определит, как ваш источник неопределенности будет преобразован в стандартное отклонение на следующем шаге.

Хотя существует множество различных типов распределений вероятностей, из которых вы можете выбирать, чаще всего используются нормальное (т. Е. Гауссово) и прямоугольное (т. Е. Равномерное) распределения.

Распределения вероятностей для оценки неопределенности

Некоторые из наиболее распространенных распределений вероятностей, используемых для оценки неопределенности:

• Нормальное (т. Е. Гауссово) распределение
• Прямоугольный (т.е.Униформа) Распределение
• Треугольное распределение
• Логнормальное распределение
• Квадратичное распределение
• Распределение U-образное
• Распределение Рэлея

Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы выбрать подходящее распределение вероятностей.

Чтобы назначить соответствующее распределение, подумайте, как охарактеризовать набор данных для каждого источника неопределенности.

Если вы оценили данные неопределенности типа A, результаты калибровки или использовали спецификацию точности, вы, скорее всего, захотите назначить нормальное распределение.

Если вы оценили разрешение, влияние окружающей среды или физические факторы, вы можете использовать прямоугольное распределение.

Если вы не уверены, какой дистрибутив вам следует использовать, то обычно меньше риска назначать прямоугольное распределение.

Как назначить распределение вероятностей

При выборе распределения вероятностей у вас есть два варианта, которые помогут вам найти правильный.

1. Вариант А. Создание и оценка гистограммы
2. Вариант Б. Используйте дерево решений распределения вероятностей

Скорее всего, вы захотите использовать вариант B.

Вариант А. Создание и оценка гистограммы

Этот вариант лучше всего подходит для оценки данных типа A, но он более сложен и требует много времени, если у вас нет статистического программного обеспечения. Скорее всего, вы не воспользуетесь этим методом. Однако, если вы это сделаете, вы найдете инструкции ниже.

Чтобы найти распределение вероятности обнаружения, следуйте инструкциям ниже:

1. Создайте гистограмму из вашего набора данных.
2. Оцените гистограмму.
3. Найдите распределение вероятностей, которое наилучшим образом характеризует набор данных.

Вариант B: Дерево решений распределения вероятностей

Создание гистограмм не для всех, и вы можете сделать это, только если у вас есть данные. В большинстве случаев у вас не будет данных, необходимых для создания гистограммы, потому что многие из ваших компонентов неопределенности будут количественно определены с помощью информации, опубликованной в руководствах, статьях, руководствах и т. Д.

Следовательно, вам нужно будет сделать некоторые предположения, чтобы выбрать правильное распределение вероятностей.Чтобы помочь вам, я создал дерево решений распределения вероятностей. Это лучший вариант для данных типа B.

Если вы не хотите или не можете создавать гистограмму набора данных, попробуйте использовать дерево решений распределения вероятностей. Все, что вам нужно сделать, это ответить на вопросы ниже:

1. Собирали ли вы данные самостоятельно путем тестирования и экспериментов?

1. Если ДА, выберите Нормальный.
2. Если НЕТ, переходите к вопросу 2.

2. Были ли другие (e.грамм. производства, других лабораторий и т. д.) собирать данные с помощью тестирования и экспериментов?

1. Если вы думаете ДА, выберите Нормальный.
2. Если НЕТ, переходите к вопросу 3.

3. Вы не уверены, как были собраны данные?

1. Если ДА (т.е. если вы не уверены), выберите Прямоугольный.
2. Или рассмотрите вопрос 4.

4. Ожидаются ли результаты на крайних точках диапазона?

1. Если ДА, выберите U-образный.
2. Если НЕТ, переходите к вопросу 5.

5. Ожидаются ли результаты в центре диапазона?

1. Если ДА, выберите Обычный или Треугольник.
2. Если НЕТ, выберите Прямоугольный.

Если вы хотите узнать больше о распределении вероятностей, ознакомьтесь со следующим руководством:

Шаг 5: Преобразование компонентов неопределенности в эквиваленты стандартного отклонения

После выбора распределения вероятностей можно определить уравнение, необходимое для преобразования каждого фактора неопределенности в эквивалент стандартного отклонения.Это снизит каждый источник неопределенности до уровня 1 сигма (то есть достоверности 68,27%), поэтому вы можете правильно объединить их, используя метод GUM на следующем этапе.

Обязательно выполните эту задачу для каждого фактора неопределенности, который вы количественно определили на шаге 3.

Как преобразовать неопределенность в стандартные отклонения

Чтобы преобразовать составляющие неопределенности в стандартные отклонения, выполните следующие действия:

1. Присвойте распределение вероятности каждому источнику неопределенности,
2. Найти делитель для выбранного распределения вероятностей,
3. Разделите каждый источник неопределенности на соответствующий делитель.

Обратитесь к таблице ниже, чтобы найти делитель, связанный с распределением вероятности, которое вы выбрали на шаге 4.

Затем разделите компоненты неопределенности на соответствующий делитель, чтобы преобразовать их в стандартную неопределенность. После этого все ваши участники должны иметь одинаковый уровень достоверности (т. Е. 1 сигма или 68,27%), что эквивалентно стандартному отклонению.

Какой делитель использовать для преобразования неопределенности

Чтобы преобразовать неопределенность в стандартные отклонения, лучше всего больше узнать о распределениях вероятностей и связанных с ними делителях.

Нормальное распределение

Если вы выберете нормальное распределение, вы разделите неопределенность на соответствующий коэффициент охвата k.
Используйте таблицу из JCGM 100: 2008, приложение G.

Внимательно изучите источники неопределенности, которые вы оцениваете, чтобы определить, какой коэффициент охвата вам следует использовать. Как правило, ваши участники имеют уровень уверенности 68%, 95% или 99%.Соответственно, это означает, что вы будете использовать делитель 1, 2 или 2,576.

Распределение прямоугольное

Если вы выберете прямоугольное распределение, вы разделите компонент неопределенности на квадратный корень из 3 или 1,7321.

П-образный распределитель

Если вы выберете U-образное распределение, то вы разделите компонент неопределенности на квадратный корень из 2 или 1,4142.

Треугольное распределение

Если вы выберете треугольное распределение, вы разделите компонент неопределенности на квадратный корень из 6 или 2.4495.

Квадратичное распределение

Если вы выберете квадратичное распределение, то вы разделите компонент неопределенности на квадратный корень из 5 или 2,2361.

Логнормальное распределение

Если вы выберете логарифмически-нормальное распределение, то вы разделите компонент неопределенности на 2,3750.

Распределение Рэлея

Если вы выберете распределение Рэлея, вы разделите компонент неопределенности на 2.4477.

Обращение с компонентами с разными единицами измерения

Самое важное, что нужно помнить при преобразовании неопределенности в эквиваленты стандартного отклонения, — это убедиться, что все стандартные отклонения указаны в одних и тех же единицах измерения.

Это очень важно перед расчетом объединенной неопределенности. В противном случае ваша оценочная погрешность будет неверной.

Невозможно комбинировать неопределенности с разными единицами измерения (без использования коэффициентов чувствительности).

Если у вас есть участники с разными единицами измерения, вам нужно будет использовать коэффициенты чувствительности, чтобы преобразовать их в единицы измерения, которые соответствуют результату измерения или члену относительно результата измерения (например, процент).

Это ошибка, которую делают многие при оценке неопределенности измерения. Поэтому обязательно проверьте это, прежде чем рассчитывать объединенную стандартную неопределенность.

Коэффициенты чувствительности

Если вы хотите узнать больше о коэффициентах чувствительности, просто нажмите на ссылку ниже, чтобы ознакомиться с моим руководством по коэффициентам чувствительности.

Шаг 6: Рассчитайте комбинированную неопределенность

После преобразования источников неопределенности в эквиваленты стандартного отклонения пора рассчитать комбинированную неопределенность с использованием метода суммы квадратов корня (т.е. RSS), рекомендованного в Руководстве по выражению неопределенности в измерениях (т.е. GUM; JCGM 100: 2008) .

Это математически объединит ваши источники неопределенности в квадратуре. Итак, продолжайте читать, чтобы узнать, как совместить неопределенность.

Как рассчитать комбинированную неопределенность

Чтобы рассчитать комбинированную стандартную неопределенность, просто следуйте этим инструкциям:

1. Возвести в квадрат значение каждого компонента неопределенности,
2. Сложите вместе все результаты на шаге 1,
3. Вычислить квадратный корень из результата шага 2.

Введение в метрологию и качество в производстве> ИНЖИНИРИНГ.com

В этой статье я собираюсь познакомить вас с основами поддержания качества.

Это включает обеспечение качества, контроль качества и метрологию. Мы используем обеспечение качества, чтобы быть уверенным в том, что требования к качеству будут выполнены. Контроль качества используется для проверки выполнения требований. Это тонкое различие, и на практике эти термины иногда используются как синонимы. Метрология — это наука об измерениях. Таким образом мы гарантируем, что можем уверенно сравнивать результаты измерений, проведенных по всему миру.

Эти принципы могут применяться к продуктам или услугам, но я собираюсь сосредоточиться на производстве и на том, как эти три фундаментальные концепции соотносятся друг с другом в этом контексте. Поэтому я избегаю деталей конкретных методов и не вникаю в математику. Я сохраню это для следующей статьи.

Истоки измерения

Египтяне использовали эталоны измерений с регулярной калибровкой, чтобы гарантировать, что камни подходят друг другу в своих великих строительных проектах.Но современные системы качества действительно появились во время промышленной революции. Раньше механические изделия создавались мастерами, которые индивидуально подбирали каждую деталь для сборки. Это означало, что каждая машина и каждая ее деталь были уникальны. Если деталь необходимо заменить, то мастеру потребуется установить новую деталь.

В конце 18 ^-го века французские производители оружия начали изготавливать мушкеты со стандартными деталями. Это означало, что армия могла иметь запасные части и быстро обменивать их на сломанные.Эти взаимозаменяемые детали все еще были подогнаны, чтобы вписаться в сборку, но вместо того, чтобы подгонять каждую деталь к отдельному пистолету, она была приспособлена к главной детали .

Несколько лет спустя американские оружейники начали использовать этот метод, но адаптировали его для своих необученных рабочих. Они подали калибра , чтобы соответствовать эталонной детали, рабочие установили приспособлений и производственные машины, используя калибры, а также использовали калибры для проверки деталей.Это позволило ряду машин, каждая из которых выполняла одну операцию с неквалифицированным оператором, производить точные детали. Затем детали можно было быстро собрать в сложные машины.

Таким образом, фундамент современного производства был заложен более чем за 100 лет до того, как Форд применил эти идеи к движущейся производственной линии.

Калибровка, истинное значение и ошибка измерения

Система эталонных деталей, калибров и одноразовых станков работала, когда весь продукт производился на одной фабрике.Современным глобальным цепочкам поставок нужна иная система.

Вместо физического эталона у нас есть чертеж или цифровая модель САПР. Указанные допуски гарантируют, что детали будут соответствовать друг другу и работать должным образом. Вместо того, чтобы каждый производитель прибегал к одной основной детали для настройки своих манометров, они калибруют свои измерительные приборы. Затем инструменты используются для настройки производственных машин и проверки произведенных деталей.

Все качество зависит от этого процесса калибровки.

Самая важная концепция, которую необходимо понять, — это то, что все измерения имеют погрешность. Если бы я попросил вас оценить высоту этого текста, вы могли бы сказать: «, это , около 4 мм» . Использование слова «примерно» подразумевает некоторую неопределенность в вашей оценке.

На самом деле, мы никогда не сможем узнать точное истинное значение чего-либо, все измерения на самом деле являются приблизительными и имеют некоторую неопределенность. Разница между результатом измерения и истинным значением составляет ошибка измерения .Поскольку мы не можем знать истинное значение, мы не можем знать и ошибку: это неизвестные величины.

Все, что мы можем дать количественной оценке об окружающем нас мире, — это результаты измерений, которые всегда имеют некоторую неопределенность, даже если эта неопределенность очень мала.

Точность и неопределенность. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Если вы оценили высоту этого текста как « около 4 мм, плюс-минус 1 мм» , то теперь вы установили некоторые пределы вашей неопределенности. Но все равно нельзя быть на 100 процентов уверенным, что это правда.

У вас может быть некоторый уровень уверенности, скажем, 95 процентов, что это правда. Если бы вы увеличили пределы, скажем, плюс-минус 2 мм , тогда ваша уверенность увеличилась бы, возможно, до 99 процентов. Таким образом, неопределенность дает некоторые границы, в которых мы можем быть уверены в истинной ценности.

Хорошо, урок философии окончен!

В одной из следующих статей я расскажу об этих идеях и о том, как можно рассчитать неопределенность для определенного уровня достоверности.

Неопределенность и качество

После того, как мы определили неопределенность (или «точность») измерения, мы можем применить это, чтобы решить, соответствует ли деталь заданному допуску. Например, предположим, что длина детали указана как 100 мм +/- 1 мм. Замеряем и получаем результат 100,87 мм.

Деталь в спецификации?

Ответ прост: «Мы не знаем, может быть, это так, но, может быть, в наших измерениях была ошибка, и на самом деле деталь превышает 101 мм.Может быть, была еще большая ошибка, и детали на самом деле меньше 99 мм! »

Если мы не знаем, какова погрешность измерения, мы понятия не имеем, насколько мы можем быть уверены в том, что деталь соответствует спецификации. Предположим, что неопределенность измерения задана так, что результат измерения составляет 100,87 мм +/- 0,1 мм при 95-процентной достоверности. Теперь мы можем сказать с уверенностью более 95%, что деталь соответствует спецификации.

Таким образом, понимание и количественная оценка неопределенности измерений имеет решающее значение для поддержания качества.

Теперь давайте рассмотрим калибровку и связанную с ней концепцию прослеживаемости. Это фундаментальный аспект неопределенности. Калибровка — это сравнение с эталоном, и неопределенность этого сравнения всегда должна быть включена по причинам, объясненным ниже.

Прослеживаемое измерение — это измерение, которое имеет непрерывную цепочку калибровок, идущую вплоть до первичного эталона. В случае измерения длины основным стандартом является определение метра; расстояние, проходимое светом в вакууме за 1/299 792 458 секунд, как установлено Международным бюро мер и весов (BIPM) в Париже.

Измерение можно проследить, если существует непрерывная цепочка калибровок до первичного эталона. (Изображение любезно предоставлено автором.)

С 1930-х годов дюйм определялся как 25,4 мм и, следовательно, также соответствовал тому же стандарту метра. Все измерения должны соответствовать одному стандарту, чтобы гарантировать совместимость деталей, произведенных в разных странах.

Неопределенность и ошибка

Неопределенность измерений возникает из разных источников.Некоторые из них приведут к постоянной ошибке или систематической ошибке в результате.

Например, неизвестная ошибка при калибровке прибора приведет к постоянной ошибке всякий раз, когда он используется. Этот тип эффекта известен как систематическая неопределенность , приводящая к систематической ошибке . Другие источники приводят к ошибкам, которые случайным образом меняются каждый раз при проведении измерения.

Например, турбулентность в воздухе может вызывать небольшие, случайно изменяющиеся возмущения лазерных измерений, механический люфт и центровка могут вызывать случайно изменяющуюся ошибку механических измерений.Этот тип эффекта известен как случайная неопределенность , приводящая к случайной ошибке .

Обычно случайную неопределенность делят на повторяемость , , случайную неопределенность результатов при одинаковых условиях, и воспроизводимость , , случайную неопределенность при изменившихся условиях.

Конечно, условия никогда не могут быть точно такими же или полностью разными, поэтому различие нечеткое.Типы условий, которые могут быть изменены, заключаются в выполнении измерения в другое время, с другим оператором, другим прибором, с использованием другой калибровки и в другой среде.

Систематические и случайные эффекты. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Существует два широко используемых метода количественной оценки неопределенности измерения. Калибровочные лаборатории и научные учреждения обычно проводят оценку неопределенности в соответствии с Руководством по выражению неопределенности измерений (GUM) .

Метод GUM включает сначала рассмотрение всех влияний, которые могут повлиять на результат измерения. Затем необходимо определить математическую модель, дающую результат измерения как функцию этих влияющих величин. Рассматривая неопределенность в каждой входной величине и применяя «Закон распространения неопределенности », можно рассчитать оценку объединенной неопределенности измерения.

Подход GUM иногда описывается как восходящий , поскольку он начинается с рассмотрения каждого отдельного влияния.Каждое влияние обычно перечисляется в таблице, называемой бюджетом неопределенности , которая используется для расчета объединенной неопределенности.

Пример бюджета неопределенности. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Промышленные измерительные процессы обычно оцениваются с использованием подхода Measurement Systems Analysis (MSA) , как рекомендовано в методологии Six-Sigma , и обычно в соответствии с рекомендациями MSA Automotive Industry Action Group (AIAG) Справочное руководство .

MSA включает в себя выполнение Gage Studies , в котором повторные измерения сравниваются с эталоном в различных условиях для определения смещения, повторяемости, а иногда и воспроизводимости.

A Исследование датчика типа 1 — это быстрая проверка, обычно выполняемая для первоначального понимания отклонений в датчике. Он включает в себя одного оператора, измеряющего одну калиброванную эталонную деталь 25 или более раз, а затем учитывает вариации и систематические ошибки результатов.Этот тип теста часто называют исследованием повторяемости за пределами MSA.

A Повторяемость и воспроизводимость прибора (Gage R&R) Исследование используется для более детального понимания процесса измерения. Обычно 10 деталей измеряются дважды, по крайней мере, тремя разными операторами. Затем используется статистический метод, называемый ANOVA , чтобы определить, какие вариации вызваны прибором («датчиком»), а какие — оператором.При этом смена оператора и последующие изменения во времени и окружающей среде рассматриваются как полное представление условий воспроизводимости.

MSA иногда называют сверху вниз , поскольку он в значительной степени рассматривает процесс измерения как черный ящик и экспериментально определяет систематические и случайные погрешности. Два важных понятия в MSA: точность , используемая как эквивалент неопределенности; и точность , используемый как эквивалент случайной неопределенности.

Преимущество оценки неопределенности состоит в том, что она способна учесть все источники неопределенности и, если все сделано правильно, дает наиболее точную оценку неопределенности. Проблемы с этим подходом включают тот факт, что он требует наличия метролога, способного создать математическую модель, и риск человеческой ошибки, ведущей к тому, что значительные влияния будут пропущены или неправильно оценены.

Метод GUM также действителен только для отдельного измерения, которое было выполнено со значениями, известными для любых примененных поправок.Поэтому трудно правильно применить оценку неопределенности для прогнозирования неопределенности промышленного процесса измерения.

MSA гораздо проще применить и предназначен для прогнозирования точности промышленных измерений. Проблема с этим подходом состоит в том, что некоторые систематические эффекты игнорируются, а условия воспроизводимости могут быть не полностью представлены, что приводит к недооценке неопределенности.

Примером исключения систематических эффектов является то, что при определении систематической ошибки проводится сравнение с эталоном, который рассматривается как истинное значение — в действительности эталонный показатель также имеет неопределенность, которую следует включить.Этот метод основан на изменении всех условий воспроизводимости, так что их влияние можно увидеть в изменении результатов при повторных измерениях. Вероятно, что способ, которым изменяются эти условия, не будет полностью отражать изменение, наблюдаемое в течение жизни фактического процесса измерения.

Измерение и обеспечение качества

До сих пор я сосредоточился на контроле качества, то есть на том, как измерения могут подтвердить, что детали соответствуют спецификациям после того, как они были произведены.Теперь давайте кратко рассмотрим обеспечение качества, то есть то, как мы гарантируем, что процесс производит хорошие детали в первую очередь.

Этот аспект качества в значительной степени рассматривается в Статистическое управление процессами (SPC) . Процесс можно оценить, изготовив несколько деталей и измерив их, чтобы определить отклонения и отклонения в производственном процессе. Вместо того, чтобы давать эти результаты напрямую, обычно делят допуск детали на точность процесса, чтобы получить возможность станка ( C _P ) или на точность процесса, чтобы получить Process Возможность ( C _PK ).

SPC во многом эквивалентен MSA. Для понимания случайных и систематических эффектов требуется подход сверху вниз. Однако вместо оценки измерений он используется для оценки выходных данных процесса. Как правило, он имеет те же преимущества и недостатки, что и MSA, и, если это вызывает беспокойство, можно использовать восходящий подход к оценке неопределенности.

Сначала может показаться, что между MSA и SPC есть фундаментальные различия из-за очень разной терминологии внутри SPC.Однако вариант общей причины (или вариант случайной причины в более ранней литературе) является эквивалентом точности; краткосрочная изменчивость эквивалент повторяемости; долговременная изменчивость эквивалент воспроизводимости; и вариация особой причины (или вариация назначаемой причины в более ранней литературе) является эквивалентом смещения.

SPC также уделяет гораздо больше внимания обеспечению того, чтобы процесс находился в «статистическом контроле ». В широком смысле это означает, что эффекты случайны и обычно распределены с поправкой на любые существенные систематические эффекты. Это сильная сторона SPC, которую иногда упускают из виду как при оценке неопределенности, так и при оценке MSA.

Основным инструментом, используемым в SPC для проверки «контролируемого» процесса, является контрольная диаграмма . Это дает простое графическое представление процесса, где его можно легко заметить, когда процесс дрейфует или дает ошибки, которые нельзя объяснить обычными случайными вариациями.Например, если несколько точек увеличиваются или уменьшаются, это означает, что процесс дрейфует.

Пример контрольной диаграммы. (Изображение любезно предоставлено автором.)

В этой статье я попытался дать широкий обзор большой и сложной темы. Я представил основные принципы поддержания качества, не вдаваясь в математику, необходимую для применения этих методов.

Следите за обновлениями для будущих статей по этим темам.

Доктор.Двадцатилетняя инженерная карьера Джоди Муэланера началась с проектирования машин, где он работал над всем, от медицинских устройств до лесопильных заводов. С 2007 года он занимается разработкой новой метрологии в Университете Бата, тесно сотрудничая с ведущими аэрокосмическими компаниями. В настоящее время это исследование сосредоточено на моделировании неопределенности производственных систем, объединяя элементы SPC, MSA и метрологии с новыми численными методами. Он также интересуется дизайном велосипедов. Посетите его веб-сайт для получения дополнительной информации.

Создание объектов обнаружения на основе измерений радара

Обнаружения объекта, возвращенного как шина Simulink, содержащая структуру MATLAB. Для получения дополнительных сведений о шинах см. Создание невиртуальных автобусов (Simulink).

Вы можете передать данные об обнаружении объектов от этих датчиков и других датчиков на
трекер, такой как блок Multi-Object Tracker, и генерировать треки.

Каждая структура обнаружения объекта содержит эти свойства.

• Для декартовых координат
  Измерение и
  Измерение шума сообщается в
  система координат, указанная координатой
  система, используемая для сообщения об обнаружениях параметр.

• Для сферических координат,
  Измерение и
  Измерение шума сообщается в
  сферическая система координат на основе датчика
  Декартова система координат.

Измерение и шум измерения

Система координат, используемая для Отчет об обнаружении

Измерение и шум измерения Координаты

'Ego Cartesian'

Координатная зависимость от Включить измерения скорости диапазона Включить скорость диапазона измерения Координаты true [x; y; z; vx; vy; vz] false [x; y; z] 'Датчик декартовой системы' 'Датчик сферической формы' Координатная зависимость от Включить измерения углов места и Включить скорость диапазона измерения Включить скорость диапазона измерения Включить угол места измерения Координаты true true [az; el; rng; rr] true false [az rng; rng false true [az; el; rng] false false [az; rng] Параметры измерения Параметр Определение Рамка Нумерованный тип, указывающий на используемую рамку отчет об измерениях.Когда Кадр установлен на 'прямоугольный' , Обнаружения сообщаются в декартовых координатах. Когда установлен Frame «сферический» , обнаружения сообщается в сферических координатах. OriginPosition Смещение трехмерного вектора исходной точки датчика от эго транспортного средства происхождения.Вектор получается из Расположение датчика и Высота Указано свойств в РЛС Обнаружение Генератор . Ориентация Ориентация системы координат радарного датчика относительно системы координат эго-транспортного средства.Ориентация определяется Рыскание , Шаг и Рулон Свойства радарОбнаружениеГенератор . HasVelocity Указывает, содержат ли измерения скорость или компоненты скорости диапазона. HasElevation Указывает, содержат ли измерения высоту составные части. Свойство ObjectAttributes для каждого обнаружения представляет собой структуру с этими полями. Поле Определение TargetIndex Идентификатор актера, ActorID , сгенерировавший обнаружение.Для ложных тревог это значение отрицательный. SNR Отношение сигнал / шум обнаружения. Единицы в дБ. Когда осциллографы измеряют напряжения, не относящиеся к земле Рассмотрим типичный настольный осциллограф, который подключается к розетке переменного тока. Обычно он имеет заземляющий провод для оборудования, который подключается к системе электрического заземления здания.Следовательно, опасно подключать заземляющий провод зонда зонда к печатной плате или клемме электрического оборудования, или к проводу, на который имеется ссылка и который плавает над потенциалом земли. Если вы сделаете это соединение, будет дым и искры. В лучшем случае тонкий заземляющий заземляющий провод будет действовать как предохранитель и устранять неисправность до того, как будет нанесен ущерб осциллографу, исследуемому оборудованию и пользователю. Такой опасности не существует, если напряжение относительно земли не плавает над ней, что обычно имеет место.Однако важно правильно подключить наконечник пробника и заземляющий возврат. В цепи с заземлением заземляющий провод заземления, а не наконечник пробника, должен быть надежно заземлен. Кроме того, важно, чтобы проводка в помещении, включая удлинители и штекерные соединения, не пересекалась нигде от исследуемой цепи до распределительной коробки здания. В этом можно убедиться с помощью недорогого анализатора электрических цепей или неоновой контрольной лампы. Если эталон заземления прибора отличается от эталонного заземления тестируемого устройства, может возникнуть потенциально большой ток в контуре заземления, который может нарушить измерение. Некоторые благонамеренные люди пытаются устранить описанную выше опасность, отрезая заземляющий контакт шнура питания осциллографа. Хотя это устраняет эту опасность, это создает другую, еще более опасную ситуацию: если в приборе происходит замыкание на землю, внешние металлические части будут запитаны на полную мощность. Как насчет источника электричества, не подключенного к заземленному источнику питания? Он не подключен к заземленному источнику питания, он не включает в себя напряжение, относящееся к потенциалу земли, и плавает над ним.В этом случае нет возможности протекания сильного тока через заземляющий заземляющий провод. Примером может служить простая батарея на 9 В, которая не подключена ни к какому внешнему оборудованию. Если наконечник пробника осциллографа подключается к положительному полюсу, а заземляющий заземляющий провод подключается к отрицательному полюсу (обычное расположение), ток короткого замыкания не будет, и дисплей осциллографа будет состоять из плоской горизонтальной линии на уровне девяти вольт выше. ось X. Если соединения поменять местами, вреда в этом нет.Горизонтальная линия теперь будет на таком же расстоянии ниже оси X. В любом случае тока повреждения не будет. Настольный осциллограф, оснащенный дифференциальным пробником, может измерять нулевое напряжение относительно земли. Эта конфигурация отображает только разность потенциалов в точках подключения. Таким образом, отклоняется синфазное напряжение. Бывают случаи, как в приводах с частотно-регулируемым двигателем, где обе стороны цепи связаны с землей и плавают над ней.Эти напряжения выше, чем обычные напряжения электросети, поэтому ток короткого замыкания будет особенно опасным. Дифференциальный пробник, если соблюдаются ограничения по напряжению, хорошо работает в этих приложениях. Многие инженеры-электрики и техники предпочитают использовать портативные осциллографы с батарейным питанием. Эти инструменты не подключаются к заземленному источнику питания, поэтому они не имеют заземления, и ток короткого замыкания, который мы обсуждали, не появляется. Основные производители осциллографов предлагают портативные осциллографы с батарейным питанием.Поскольку они изолированы от заземленной сети, они безопасны для снятия показаний с заземляющими проводами, подключенными к плавающим напряжениям относительно земли. Некоторые портативные осциллографы с батарейным питанием имеют провода заземления от отдельных аналоговых входных каналов, которые изолированы и изолированы друг от друга, в то время как другие этого не делают. Вы можете проверить документацию производителя и / или использовать омметр для проверки состояния заземляющих проводов. Поскольку портативные осциллографы по необходимости меньше и более компактны, чем настольные модели, читаемость дисплея может быть ограничена.А их компактный размер не позволяет этим прицелам нести некоторые из передовых функций, присущих более крупным и дорогим настольным прицелам. В целом они являются удовлетворительными и пригодными к эксплуатации альтернативами с преимуществами портативности и способности снимать показания на плаву без опасности. Вот краткое изложение некоторых выдающихся портативных осциллографов с батарейным питанием: Tektronix THS3024 Ручной осциллограф с батарейным питанием Ручной осциллограф Tektronix THS3024 с батарейным питанием - Этот осциллограф необычен для портативного прибора тем, что имеет четыре канала.Технические характеристики включают впечатляющую полосу пропускания 200 МГц и частоту дискретизации 2,5 Гвыб / с. При нажатии кнопки получить , внизу появляется вкладка параметров осциллограмм. Сбой, получение и с усреднением (включен или выключен), но что действительно интересно, так это меню формы сигнала, которое предлагает выбор для нормальный, постоянный, математический и справочный . Эти функции присутствуют в самых современных настольных осциллографах. Для выделения математических элементов полезно использовать клавиши со стрелками для прокрутки и вниз.Затем нажмите Enter. Возможные варианты функций: сложение , вычитание, умножение, режим XY и FFT (быстрое преобразование Фурье). Показаны Источник A и Источник B . По умолчанию используется первый канал для S ource A и второй канал для S ource B . Их можно изменить, прокручивая страницу вверх и вниз. Внесите любые желаемые изменения и нажмите Enter. XY-режим позволяет подавать напряжение в каналы, выбранные для Source A и Source B . Источник A отображается, и запуск происходит в ответ на Источник B . Изображения представляют собой очень поучительные линии, круги и эллипсы, известные как фигуры Лиссажу. Прокрутка назад и вниз до FFT , Источник B исчезает, потому что имеется только один источник. Доступные окна: auto , hamming , hanning и none. Когда в качестве источника используется переменное напряжение, отображается версия в частотной области.Ось Y, как всегда, масштабирована для представления амплитуды. Ось X теперь не показывает время, как при отображении обычного сигнала, а масштабируется для представления частоты. Соответственно, показаны различные гармоники несинусоидальной волны с величинами мощности, выраженными в децибелах. Tektronix THS 3024, как и настольные модели, имеет слот USB. Он принимает флэш-накопитель, на котором можно сохранять осциллограммы, а затем отображать их на компьютере. Также есть возможность сохранять формы сигналов и вызывать их из внутренней памяти. Fluke 190-502 ScopeMeter Fluke 190-502 ScopeMeter - еще один выдающийся портативный осциллограф с батарейным питанием. (Fluke и Tektronix в настоящее время принадлежат одной и той же материнской компании, Danaher Corp.) Этот осциллограф имеет два, а не четыре аналоговых входных канала, но их достаточно практически для любого применения, в котором может использоваться портативный прибор. Помимо количества каналов, Fluke ScopeMeter имеет достойные внимания характеристики. Полоса пропускания составляет 500 МГц с частотой дискретизации 5 Гвыб / с, что достаточно для большинства электронных работ. Осциллограф Fluke Scopemeter имеет удивительно яркий, четкий дисплей и легко читаемый интерфейс. Передняя панель и многие функции, в частности математические, аналогичны или даже идентичны таковым у Tektronix THS3024. Этот прибор не только портативный осциллограф, но и хорошо оснащенный мультиметр. Три заметные кнопки в левой части дисплея помечены, начиная сверху: осциллограф , измеритель и регистратор . При нажатии на осциллограф на дисплее отображается стандартная настройка для измерения во временной области двух электрических сигналов, подключенных к входам аналогового канала.В этом режиме прибор работает как портативный осциллограф, как и описанный выше прибор Tektronix. Входы полностью изолированы и изолированы от электрического заземления в помещении, что позволяет проводить безопасные измерения на плаву. При нажатии средней кнопки, метр , прибор становится полностью функциональным мультиметром. На верхней панели расположены два порта, отдельно от входов осциллографа, которые принимают щупы мультиметра с красной и черной цветовой кодировкой, поставляемые с прибором. Нажав F1 , в настоящее время связанный с измерением, отображаются различные режимы измерителя: • Ом • Непрерывность (со звуковыми сигналами) • Диод • Температура (требуется специальный датчик) • Вольт переменного тока • Вольт постоянного тока • Вольт переменного + постоянного тока • Ампер переменного тока • Ампер постоянного тока • Ампер переменного тока + постоянного тока При нажатии на записывающем устройстве кнопки появляются три пункта меню.Их можно выделить с помощью кнопки со стрелкой вниз и открыть, нажав клавишу ввода. Три пункта меню: • Измеритель графика тренда , который строит график выбранных измерений измерителя с течением времени • График тренда , который строит график выбранных измерений осциллографа с течением времени • Запись осциллографа , которая записывает осциллограммы осциллографа в глубокую память . Открывая последний из них, мы видим, как функцию записывающего устройства можно использовать для записи сигналов, доступ к которым осуществляется через один или оба канала, и как после остановки записи эти формы сигналов можно просматривать. Как и Tektronix THS3024, Fluke ScopeMeter имеет USB-слот и кнопку save , поэтому формы сигналов можно сохранять, а затем импортировать в компьютер, где файлы можно сохранять, распечатывать или отправлять по электронной почте. . alexxlab Посмотреть все записи автора alexxlab → Вам также может понравиться Розетка внешняя: Розетки | Купить электрические розетки в Аксон 28.02.197208.01.2022 Устройство и назначение термосопротивлений: Термосопротивление, описание, принцип работы, виды 06.11.201929.09.2020 Какими способами измеряют электрическое сопротивление: Измерение электрического сопротивления 03.05.202101.10.2020 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт