Сопротивление проводов: Удельное сопротивление кабеля таблица

сопротивление высоковольтных проводов, высоковольтные провода

просмотров 15 545 Google+

Высоковольтные провода с медным сердечником.

Высоковольтные провода зажигания автомобилей служат для передачи высокого напряжения от катушки зажигания к свечам зажигания. В продаже существуют несколько типов высоковольтных проводов. Самые простые и дешёвые состоят из многожильного провода с толстым слоем изоляции. Они применяются при контактном зажигании. Сопротивление высоковольтных проводов таких марок практически нулевое, что обеспечивает минимальные потери высокого напряжения от катушкой зажигания. Но низкое сопротивление и низкое напряжение пробоя снижает вторичное напряжение, так как снижается напряжение самоиндукции катушки, которое напрямую влияет на накопление энергии. Так же при применении таких проводов возникают очень сильные радиопомехи. Изоляция таких проводов то же оставляет желать лучшего. Как показала практика, эти провода практически не работают.

Высоковольтные провода с угольным сердечником.

Второй тип проводов состоит из центральной льняной нити покрытой ферропластом, на которую намотана железоникелевая проволока. сопротивление проводов этого типа около 2 кОм/м, что позволяет снизить радиопомехи. Эти провода идеально подходят для применения на автомобилях с контактной системой зажигания. Имея относительно небольшое сопротивление и небольшие потери при передаче высокого напряжения. При этом существенно снижаются радиопомехи и несколько повышается вторичное напряжение. Но изоляция, таких проводов, так же оставляет желать лучшего, особенно при перепадах температуры.

Силиконовые высоковольтные провода.

Повышения требований к помехоподавлению проводов и повышение вторичного напряжения привело к созданию с повышенным распределительным сопротивлением и повышенной изоляцией, способной выдерживать высокое напряжение до 40 кВ. Эти провода выполняются из различных материалов и имеют силиконовую изоляцию. Сопротивление таких проводов составляет от 5 кОм/м до 15кОм/м. Изоляция таких проводов очень надёжна и не реагирует на перепады температур, не трескается.

Проверка высоковольтных проводов

Высоковольтные провода применяемые в контактном зажигании рассчитаны на относительно низкое напряжение порядка 12кВ и имеют жёсткую изоляцию. Эта изоляция ломается , особенно при перепаде температур, что приводит к утечке напряжения на корпус. Определить эту неисправность достаточно просто. Необходимо заглянуть под капот при работающем двигателе в темноте. Наличие искрения на проводах свидетельствует о неисправности.

Изоляция силиконовых проводов практически не подвержена повреждениям в эксплуатации, разве только могут быть повреждены механически, при ремонте. Но эти провода часто могут иметь обрыв в токопроводящей части. При небольшом обрыве, из-за высокого напряжения бесконтактной системы зажигания, никаких чувствительных изменений в работе двигателя не заметно. Другое дело когда этот обрыв со временем выгорит и увеличится. В зависимости какой именно провод оборван, могут появиться неустойчивая работа двигателя, двигатель троит, провалы при разгоне и т. д.

Но обрыв в высоковольтном проводе страшен не ухудшением работы двигателя, что конечно неприятно, а повышением напряжения самоиндукции. Это приводит к повышению нагрузки на коммутатор или ЭБУ инжекторного двигателя. При больших обрывах происходит пробой управляющего транзистора (тиристора) коммутатора или ЭБУ.

Проверить целостность проводов достаточно  просто. Необходимо замерить сопротивление всех проводов и сравнить их между собой. Так как сопротивление проводов у различных производителей может иметь различные значения. Но сопротивление проводов одного комплекта отличается не значительно и зависит лишь от длинны. Если при сравнении значений будут выявлена большая разница, то этот провод необходимо заменить.

admin 24/04/2011«Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CTRL+ENTER» «Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях»

Какое сопротивление должно быть на высоковольтных проводах

Сопротивление высоковольтных проводов на собственном автомобиле должен контролировать каждый автомобилист, так как несоответствие нормы приведет к сбоям в работе двигателя. 

Вопрос, какое сопротивление должно быть на высоковольтных проводах, волнует многих автовладельцев. Некоторые утверждают, что идеальное сопротивление будет равняться нулю. Так ли это, рассмотрим в данной статье.

Какое должно быть сопротивление проводов зажигания?

ВВ провода (высоковольтные) служат посредниками между катушкой зажигания и автомобильными свечами по ним проходит необходимый для запуска машины импульс. Они рассчитаны на высокое напряжение и покрыты специальным изоляционным слоем, обеспечивающим минимальную потерю значения импульса.

Нормальное сопротивление высоковольтных проводов зажигания обязательно будет пропорционально длине элемента. То есть, фактически, чем больше элемент, тем большим значением сопротивления он может обладать.

Как правило, мануал указывает верхний уровень, выше которого подниматься нельзя. Для многих автомобилей он составляет 25 КОм при температуре 20 градусов.

Также есть руководства, где указано, что оптимальное сопротивление должно равняться 5 КОм +/- 1. На автофорумах можно найти информацию, что данное число на практике возрастает до 8-12 КОм. В случае обрыва провода сопротивление сильно возрастет.

От чего зависит сопротивление:

  • Модель и мощность автомобиля
  • Технические характеристики провода

Для новых и исправных проводов в большинстве случаев оптимальными станут значения 7,5-10-11-14.

В любом случае сопротивление проводов высокого напряжения машины для разных авто будет различным и нужно руководствоваться мануалом. Также показатель напрямую зависит от выбранного производителя проводов.

Вот примеры разницы показателей деталей разных производителей (в КОм):

  • «Тесла» – 6;
  • «Карген» – 0,9;
  • «Слон» – 4-7;
  • «ПроСпорт» – стремится к 0.

Проверить сопротивление проводов высокого напряжения

Замер сопротивления высоковольтных проводов производится при помощи специального устройства – мультиметра. Измерение выполняется следующим образом:

  1. Перед операцией необходимо заглушить двигатель.
  2. Концы провода снимаются с креплений сначала цилиндра, потом катушки зажигания.
  3. Далее оба  конца присоединяются к мультиметру, показания прибора записываются.
  4. Процедура проводится с каждым проводом, то есть повторяется 4 раза.

Средними значениями сопротивления большинство мастеров считают числа от 3,4 до 9,8 КОм. На фирменных проводах их оптимальное сопротивление часто указано прямо на их поверхности. Разница 2-4 КОма некритична и не приведет к негативным последствиям. Если расхождение больше, ВВ провода необходимо срочно заменить.

 

Проверка бронепроводов на автомобиле. Как проверить вв провода машины мультиметром на пробой, сопротивление и обрыв

Высоковольтные бронепровода автомобиля требуют регулярного осмотра. В случае возникновения пропусков зажигания, троения и снижения мощности такая проверка должна быть более детальной, и с использованием мультиметра. Предварительный ответ можно получить без использования инструментов, применив один из общедоступных методов визуальной проверки. Если вы не знаете какое должно быть сопротивление исправных автомобильных вв проводов или как еще можно узнать их работоспособность читайте статью.

Содержание:

Осматривать бронепровода на возможные повреждения стоит в среднем раз в месяц. В зависимости от частотности проявляемых симптомов неисправности свечных брони проводов стоит применять и разные методы проверки.

Частота проявления неисправностей Вероятная причина проблем с проводами Метод проверки
Нерегулярно Пробой или обрыв Визуальный осмотр и диагностика без инструментов
Регулярно Повышение сопротивления или обрыв Мультиметром
Пробой, повышенное сопротивление, обрыв Осциллографом

Определить место пробоя проще всего в темное время суток или с помощью куска провода — заметите яркое искрение. Проверяя мультиметром в режиме омметра обращайте внимание не только на то, показывает прибор “1” (либо бесконечность у аналогового) или какое-то значение, но так же и на то, насколько оно отличается от номинального значения или варьируется от его длины.

Признаки неисправности бронепроводов

Когда высоковольтные провода выходят из строя, нарушается работа системы зажигания. Это отразится на работе двигателя следующими симптомами:

  • проблемы при запуске мотора, особенно в дождливую погоду;
  • заметные помехи в работе электроприборов, например магнитолы;
  • нестабильная работа на холостом ходу;
  • “троение” двигателя;
  • пропуски зажигания;
  • неуверенная работа мотора при разгоне;
  • общее снижение мощности.

Явно говорят о неисправности именно проводов только первые два признака. Все остальные могут проявляться при проблемах со свечами зажигания или при нарушении настроек подачи топливо-воздушной смеси. Поэтому, для уверенности, стоит обязательно проверять и бронепровода. Сделать это можно тремя способами:

  1. с помощью визуального осмотра;
  2. используя мультиметр;
  3. используя осциллограф.

Ниже мы расскажем подробно о каждом из методов и про особенности его применения. Но сначала о том, почему провода выходят из строя.

Причины выхода бронепроводов из строя

Почему бронепровода вообще перестают работать? Самая распространенная причина — это естественный износ и старение. Работая в условиях сильного перепада температур, вибраций и под воздействием высокого напряжения, изоляция высоковольтных проводов со временем перестает выполнять свою функцию. Также страдают места соединений со свечами и катушками или трамблером, то есть “колпачки”.

В результате такого воздействия провода начинают “пробивать”, теряя часть передаваемого на свечу зажигания напряжения. Также под воздействием электрического тока центральная жила со временем выгорает и истончается — поэтому у проводов растет сопротивление.

Зачастую результаты старения можно заметить визуально — по трещинам и повреждениям проводов. Но если их не видно, пробой помогут определить другие методы диагностики.

Вторая распространенная причина — это механические повреждения. Они возникают в результате некорректной замены проводов или неудачных действий во время ремонта. Поэтому важно всегда укладывать провода с использованием хомутов — так, чтобы исключить их соприкосновение с другими деталями под капотом. В таком случае чаще всего возникает обрыв внутри провода, хотя возможен и пробой — поэтому и нужна диагностика.

Помните, что в случае повреждений провода их самостоятельный ремонт изолентой или силиконовым герметиком не позволяет восстановить заводские характеристики изоляции.

Более редкие причины — это неисправности других компонентов системы зажигания. Например, при пробое катушки может быть превышено максимальное напряжение для провода и он полностью выходит из строя. Или дефекты в работе свеча зажигания могут приводить к росту сопротивления соответствующего ей провода.

Специалисты рекомендуют производить замену высоковольтных проводов каждые 80-90 тысяч километров пробега либо после замены каждого третьего комплекта свечей (при условии использования обычных никелевых).

Как проверить бронепровода на инжекторе и карбюраторе

Как проверяются бронепровода видео

У карбюраторных автомобилей, в силу их конструкции и отсутствия электронного контроля системы подачи топлива, доступны дополнительные методы.Самый распространенный — выкручиваем свечи, вставляем их в колпачки бронепроводов и кладем на крышку ГБЦ (для заземления на массу). Затем прокручиваем стартером коленвал, чтобы сымитировать запуск двигателя и проверяем образование искры. Если на каком-то проводе искра не возникает либо она очень слабая, то при условии использования заведомо исправных свечей, проблема скорее всего именно в проводе.

Также проверять бронепровода на авто с карбюратором можно на работающем двигателе поочередно отсоединяя их со свечей. Если во время отключения характер работы двигателя не изменился, этот провод неисправен. Опять же, важно понимать что и сама свеча на этом цилиндре исправна.

Проводить подобные проверки на инжекторных автомобилях категорически запрещается, потому что иначе может выйти из строя электронный коммутатор зажигания и электронный блок управления!

После определения потенциально неисправного провода, его нужно проверять дополнительно: визуальным осмотром и с помощью мультиметра или осциллографа. Эти методы диагностики полностью идентичны для инжекторных и карбюраторных автомобилей и будут детально описаны ниже.

Есть еще несколько советов, которых стоит придерживаться при проверке бронепроводов на карбюраторных автомобилях. Во-первых, при проверке сопротивления мультиметром, их лучше отсоединить от крышки распределителя зажигания, чтобы получить максимально точные результаты проверки. Во-вторых, если вы решили проверить провода потому что появилась сильная потеря мощности двигателя или он вообще не заводится, то проверку стоит начинать сразу с центрального, который идет от катушки на распределитель зажигания (трамблер).

Кстати, есть лайфхак и для инжекторных автомобилей с электронным контролем зажигания. Для них имеет смысл проверить сопротивление свечей, и поставить их в таком соответствии высоковольтным проводам, чтобы суммарное сопротивление каждой пары свечи и бронепровода было приблизительно одинаковым. Так вы добьетесь максимально равномерной силы искры.

Как проверить бронепровода без инструментов?

Явные проблемы со свечными высоковольтными проводами можно выявить с помощью визуального осмотра, без каких-либо дополнительных инструментов. Есть 5 методов как проверить работоспособность провода без тестера.

Первым делом осмотрите все провода на отсутствие видимых повреждений — трещин, изломов, дефектов изоляции (особенно если видна токопроводящая жила). Повреждения часто проявляются в районе креплений и колпачков. Также отодвиньте колпачки и проверьте состояние центральной жилы — возможно, она уже совсем перегорела.

В полевых условиях вместо тестера может выступать лампочка габаритных огней и кусок провода. Закрепляем провод одним концом на минусе АКБ, а вторым на лампочке. Высоковольтный провод крепим к плюсу АКБ и с помощью отвертки прислоняем к лампочке. Если лампа горит, провод исправен.

Как проверить бронепровода на пробой

Демонстрируется проверка проводов на пробой (методом визуальной проверки с использованием дополнительного проводника)

Когда провод кажется рабочим, но есть перебои в зажигании, то проблема может быть из-за невидимых повреждений изоляции, давая пробой на массу автомобиля. Этот дефект можно проверить в темноте или используя дополнительный провод. В темное время суток или в гараже с выключенным светом заведите двигатель и посмотрите на провода. В местах пробоя будет заметно искрение. Такой метод эффективнее всего применять когда на улице ли под капотом очень влажно!

Также выявить пробой свечных проводов поможет самодельный прибор из дополнительного проводника. Нужно взять медный провод с двумя зачищенными концами — один крепим на кузов автомобиля, второй формируем в виде полупетли и ей проводим вдоль всех проводов при включенном моторе. В местах пробоя будет заметно искрение. В условиях гаража можно сделать специальный рычаг из резинового шланга, к которому прикрепить конец провода с петлей — так будет еще безопаснее. Чтобы такая проверка на пробой была более эффективнее, лучше побрызгать провода водой из мелкого распылителя. Так вы имитируете дождевые условия, когда система получает дополнительную нагрузку!

Для “проверки проводом” можно использовать также “крокодил” для “прикуривания” автомобиля. Один конец цепляем на кузов, вторым открытым разъемом проверяем провода.

Если нет мультиметра, то кроме такой петли может применяться и еще один метод. Наматываем 2-3 витка бронепровода на отвертку и при работающем двигателе касаемся отверткой корпуса ГБЦ. Это позволит определить факт пробоя, но не его конкретное место.

Перед тем как проверять бронепровода на пробой, убедитесь, что вы соблюдаете все требования техники безопасности, чтобы не получить поражения током. Работайте в диэлектрических перчатках, не касайтесь металлических частей автомобиля.

Минус описанных выше методов в том, что они не всегда дают результат. Провода могут быть работать, но делать это неэффективно и все равно требовать замены. Поэтому если проверка без инструментов не дала четких результатов, а признаки неисправностей проявляются, стоит использовать проверку мультиметром.

Как проверить ВВ провода мультиметром?

Проверка бронепроводов Рено Логан с помощью мультиметра

Прозвонка бронепроводов мультиметром (часто их называют тестерами, хотя это некорректно) позволяет определить наличие обрыва и фактическое сопротивление проводника. Осуществлять проверку можно любым мультиметром — сгодится и самый дешевый китайский прибор и старая-добрая “цешка”, то есть советский ампервольтомметр Ц-20.

Сопротивление центральной жилы должно соответствовать заводским значением или допустимым параметрам. Повышенное сопротивление провода приводит к снижению эффективности свечей и говорит о том, что центральная жила выгорела в процессе эксплуатации. Наличие обрыва провода приводит к перебоям в зажигании или слишком слабой искре на свече.

Важно понимать, что обычный мультиметр не позволяет измерить сопротивление изоляции бронепроводов, потому что оно достигает нескольких мегаом. Для этого нужен специальный прибор — мегомметр.

С помощью мультиметра проверяются только снятые с автомобиля высоковольтные провода. Для автомобилей с проводами одинаковой длины, нанесите на них порядковые номера, чтобы потом установить их на те же места.

Как проверить сопротивление высоковольтных проводов

Процедура проверки сопротивления бронепроводов состоит из трех простых действий:

  • снимаем провода с автомобиля;
  • выставляем мультиметр в режим омметра, на измерения до 20 кОм;
  • вставляем щупы прибора в оба края каждого бронепровода и фиксируем показания.

Как проверять сопротивление вв проводов

По результатам измерений у проводов будут разные уровни сопротивления и это нормально. Во-первых, если одна из свечей работала неэффективно, то этот провод будет сильнее “изношен” и его сопротивление будет выше. Во-вторых, бронепровода на большинстве автомобилей имеют разную длину. Это сделано для того, чтобы провода нигде не перегибались, а удобно устанавливались в подкапотном пространстве. А по законам физики, длина напрямую влияет на сопротивление — чем короче провод, тем меньше сопротивление. Поэтому в таких комплектах сопротивление разных проводов может сильно отличаться.

Так, если рассматривать сопротивление на бронепроводах ВАЗовской “классики”, то разброс измерений может быть от 3,5 до 10 кОм (также разброс параметров не должен превышать 4 кОм). А на автомобиле Дэу Нексия параметры могут быть от 3,1 кОм на четвертом цилиндре до 12,8 кОм на первом. У Шевроле Лачетти все провода должны иметь сопротивление не выше 3 кОм. Значения сопротивления для каждого провода указаны на упаковке, иногда на самих проводах, и в инструкции по эксплуатации автомобилем.

Измерив сопротивление бронепроводов мультиметром, сравните полученные данные с требованиями вашего автопроизводителя — какой рекомендуемый уровень сопротивления он допускает для проводов на ваш автомобиль. И на основании этих данных примите решение о необходимости замены.

Нюанс в том, что само по себе сопротивление бронепровода не говорит о том, что провод работает хорошо или плохо. Важно именно соответствие заявленным параметрам. Потому что в зависимости от исполнения или производителя проводов, уровень сопротивления проводов может отличаться.

Например, популярный бренд Tesla создает провода с сопротивлением около 6 кОм. У бренда Slon этот показатель от 4 кОм до 7 кОм (начиная с первого и заканчивая последним цилиндром). Cargen делает провода с сопротивлением 0,9 кОм. Также сопротивление может отличаться в зависимости от материала центральной жилы. Например, созданные из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной сажевым веществом, будут иметь сопротивление 15-40 кОм/м. А полимерные жилы обычно идут с сопротивлением 13-15 кОм/м.

Есть еще так называемые брони провода нулевого сопротивления, но их применение является спорным вопросом. Система зажигания настроена с учетом определенного сопротивления проводов и снижение этого параметра до минимума может привести к выходу из строя других элементов системы зажигания. Кроме того такие свечные провода делаются только кустарным способом, а не на заводском оборудовании. Что также может повлиять на их работу.

Проверка бронепроводов на обрыв

Узнать о наличии обрыва в проводе можно либо с помощью “полевых” методов описанных выше, либо с помощью мультиметра. Последний вариант — точнее и надежнее. Если в проводе есть обрыв, то при проверке цифровым мультиметром сопротивления прибор покажет единицу, а стрелка аналогового прибора будет стремиться к бесконечности.

Важно понимать, что даже с оборванным проводом двигатель может работать, а неисправность будет продолжаться только периодически. Дело в том, что оборванный провод передает напряжение, но делает это намного хуже. В месте разрыва образуется искра, напряжение падает, но оно есть, и свеча зажигания дает искру, хотя и недостаточную для эффективного сгорания топлива. Также у оборванного провода возникает электромагнитный импульс, негативно влияющий на работу датчиков и электросистем.

Как проверить бронепровода осциллографом

Проверка высоковольтного провода и системы зажигания осциллографом. Так выглядит осциллограмма когда провода и вся система зажигания работают исправно

Чтобы проверить осциллографом (мотор-тестером) высоковольтные провода автомобиля на них закрепляют емкостный и индуктивный датчик (также может подключаться высоковольтный, при проверке DIS системы зажигания). Включив осциллограф, запускают двигатель и наблюдают за диаграммой на экране прибора. Осциллограмма будет поделена на 5 этапов. По кривых осциллограммы диагност понимает как происходит каждый из процессов. Работу вв проводов можно будет увидеть по третьему и четвертому этапу “пробой свечного зазора”, “горение искры”.

Если линия искры не ровная, короткая или имеет много шумов, то это свидетельствует о пробоях вв проводов либо о плохом состоянии самой свечи. А когда в проводе есть обрыв, то линия напряжения на диаграмме будет доходить до максимального выдаваемого катушкой зажигания.

Осциллограмма на которой показана неисправность всех высоковольтных проводов

Пример осциллограммы на которой видно неисправность высоковольтного провода на 2-м цилиндре

Учтите, что в зависимости от системы зажигания, классическая (трамблерная) либо индивидуальная и DIS, диагностика помощью осциллографа будет проводится по разным алгоритмам.

Так что, как видите, проверка бронепроводов осциллографом требует не только наличия подобного оборудования, но и навыков расшифровки осциллограмм работы автомобильных систем. Поэтому для большинства обычных автовладельцев достаточно описанных выше проверок.

Плюс осциллографа в том, что с его помощью можно проверять работу системы зажигания в целом и в разных режимах двигателя. А это дает больше информации для диагностики неисправности, особенно в сложных случаях. Ознакомиться с нюансами проверки бронепровода и других элементов осциллографом можно вот в этой статье о проверке системы зажигания.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Уроки по электрическим цепям — линии передачи / Хабр

Ещё не начав читать статью, попробуйте подумать над вопросом: побежит ли ток, если подключить к батарейке очень длинный провод(более чем 300 тысяч километров, сверхпроводник), если противоположные концы провода никуда не подключены? Сколько Ампер?

Прочитав эту статью, вы поймёте в чём смысл волнового сопротивления. Из лекций по теории волн я вынес только то, что волновое сопротивление — это сопротивление волнам. Большая часть студентов, кажется, поняла ровно то же самое. То есть ничего.

Эта статья — весьма вольный перевод этой книги: Lessons In Electric Circuits
Статьи по теме: На Хабре: Контакт есть, сигнала нет
Трэш в Википедии: Длинная линия

50-омный кабель?

В начале моего увлечения электроникой я часто слышал про волновое сопротивление коаксиального кабеля 50Ω. Коаксиальный кабель – это два провода. Центральный провод, изолятор, оплётка, изолятор. Оплётка полностью закрывает центральный проводник. Такой провод используется для передачи слабых сигналов, а оплётка защищает сигнал от помех.


Я был озадачен этой надписью – 50 Ω. Как могут два изолированных проводника иметь сопротивление друг с другом 50 Ω? Я измерил сопротивление между проводами и увидел, как и ожидалось, обрыв. Сопротивление кабеля с одной стороны до другой — ноль. Как бы я не подключал омметр, я так и не смог получить сопротивление 50 Ом.

То, что я не понимал в то время – так это как кабель реагирует на импульсы. Конечно, омметр работает с постоянным током, и показывает, что проводники не соединены друг с другом. Тем не менее, кабель, из-за влияния ёмкости и индуктивности, распределённой по всей длине, работает как резистор. И так же, как и в обычном резисторе, ток пропорционален напряжению. То, что мы видим как пара проводников – важный элемент цепи в присутствии высокочастотных сигналов.

В этот статье вы узнаете что такое линия связи. Многие эффекты линий связи не проявляются при работе с постоянным током или на сетевой частоте 50 Гц. Тем не менее, в высокочастотных схемах эти эффекты весьма значительны. Практическое применение линий передач – в радиосвязи, в компьютерных сетях, и в низкочастотных схемах для защиты от перепадов напряжения или ударов молний.

Провода и скорость света

Рассмотрим следующую схему. Цепь замкнута – лампа зажигается. Цепь разомкнута – лампа гаснет. На самом деле лампа зажигается не мгновенно. Ей как минимум надо раскалиться. Но я хочу заострить внимание не на этом. Хотя электроны двигаются очень медленно, они взаимодействуют друг с другом гораздо быстрее – со скоростью света.


Что произойдёт, если длина проводов будет 300 тысяч км? Так как электроэнергия передаётся с конечной скоростью, очень длинные провода внесут задержку.

Пренебрегая временем на разогрев лампы, и сопротивлением проводов, лампа зажжётся примерно через 1 секунду после включения выключателя. Несмотря на то, что строительство сверхпроводящих ЛЭП такой длины создаст огромные практические проблемы, теоретически это возможно, поэтому наш мысленный эксперимент реален. Когда переключатель выключается, лампа будет продолжать получать питание ещё 1 секунду.
Один из способов представить движение электронов в проводнике – это вагоны поезда. Сами вагоны движутся медленно, только начинают движение, и волна сцеплений передаётся гораздо быстрее.

Другая аналогия, возможно более подходящая – волны в воде. Объект начинает движение горизонтально вдоль поверхности. Создастся волна из-за взаимодействия молекул воды. Волна будет перемещаться гораздо быстрее, чем двигаются молекулы воды.

Электроны взаимодействуют со скоростью света, но движутся гораздо медленнее, подобно молекуле воды на рисунке выше. При очень длинной цепи становится заметна задержка между нажатием на выключатель и включением лампы.

Волновое сопротивление

Предположим, у нас есть два параллельных провода бесконечной длины, без лампочки в конце. Потечёт ли ток при замыкании выключателя?


Несмотря на то, что наш провод — сверхпроводник, мы не можем пренебречь ёмкостью между проводами:


Подключим питание к проводу. Ток заряда конденсатора определяется формулой: I = C(de/dt). Соответственно, мгновенный рост напряжения должен породить бесконечный ток.
Однако ток не может быть бесконечным, так как вдоль проводов есть индуктивность, ограничивающая рост тока. Падение напряжения в индуктивности подчиняется формуле: E = L(dI/dt). Это падение напряжения ограничивает максимальную величину тока.



Поскольку электроны взаимодействуют со скоростью света, волна будет распространяться с той же скоростью. Таким образом, нарастание тока в индуктивностях, и процесс зарядки конденсаторов будет выглядеть следующим образом:




В результате этих взаимодействий, ток через батарею будет ограничен. Так как провода бесконечны, распределённая емкость никогда не зарядится, а индуктивность не даст бесконечно нарастать току. Другими словами, провода будут вести себя как постоянная нагрузка.
Линия передачи ведёт себя как постоянная нагрузка так же, как и резистор. Для источника питания нет никакой разницы, куда бежит ток: в резистор, или в линию передачи. Импеданс (сопротивление) это линии называют волновым сопротивлением, и оно определяется лишь геометрией проводников. Для параллельных проводов с воздушной изоляцией волновое сопротивление рассчитывается так:

Для коаксиального провода формула расчёта волнового сопротивления выглядит несколько иначе:

Если изоляционный материал – не вакуум, скорость распространения будет меньше скорости света. Отношение реальной скорости к скорости света называется коэффициентом укорочения.
Коэффициент укорочения зависит только от свойств изолятора, и рассчитывается по следующей формуле:


Волновое сопротивление известно также как характеристическое сопротивление.
Из формулы видно, что волновое сопротивление увеличивается по мере увеличения расстояния между проводниками. Если проводники отдалить друг от друга, становится меньше их ёмкость, и увеличивается распределённая индуктивность (меньше эффект нейтрализации двух противоположных токов). Меньше ёмкость, больше индуктивность => меньше ток => больше сопротивление. И наоборот, сближение проводов приводит к большей ёмкости, меньшей индуктивности => больше ток => меньше волновое сопротивление.
Исключая эффекты утечки тока через диэлектрик, волновое сопротивление подчиняется следующей формуле:

Линии передачи конечной длины

Линии бесконечной длины – интересная абстракция, но они невозможны. Все линии имеют конечную длину. Если бы тот кусок 50 Ом кабеля RG-58/U, который я измерял с помощью омметра несколько лет назад, был бесконечной длины, я бы зафиксировал сопротивление 50 Ом между внутренним и внешним проводом. Но эта линия не была бесконечной, и она измерялась как открытая, с бесконечным сопротивлением.

Тем не менее, волновое сопротивление важно также и при работе с проводом ограниченной длины. Если к линии приложить переходное напряжение, потечёт ток, который равен отношению напряжения к волновому сопротивлению. Это всего лишь закон Ома. Но он будет действовать не бесконечно, а ограниченное время.

Если в конце линии будет обрыв, то в этой точке ток будет остановлен. И это резкое прекращение тока повлияет на всю линию. Представьте себе поезд, идущий вниз по рельсам, имеющий слабину в муфтах. Если он врежется в стенку, он остановится он не весь сразу: сначала первый, потом второй вагон, и т.д.

Сигнал, распространяющийся от источника, называют падающей волной. Распространение сигнала от нагрузки обратно к источнику называют отражённой волной.

Как только нагромождение электронов в конце линии распространяется обратно к батарее, ток в линии прекращается, и она ведёт себя как обычная открытая схема. Всё это происходит очень быстро для линий разумной длины так, что омметр не успевает померить сопротивление. Не успевает поймать тот промежуток времени, когда схема ведёт себя как резистор. Для километрового кабеля с коэффициентом укорочения 0,66 сигнал распространяется всего 5.05мкс. Отражённая волна идёт обратно к источнику ещё столько же, то есть в сумме 10,1 мкс.

Высокоскоростные приборы способны измерить это время между посылкой сигнала и приходом отражения для определения длины кабеля. Этот метод может быть применён также для определения обрыва одного или обоих проводов кабеля. Такие приборы называются рефлектометры для кабельных линий. Основной принцип тот же, что и у ультразвуковых гидролокаторов: генерация импульса и замер времени до эха.

Аналогичное явление происходит и в случае короткого замыкания: когда волна достигает конца линии, она отражается обратно, так как напряжение не может существовать между двумя соединёнными проводами. Когда отражённая волна достигает источника, источник видит, что произошло короткое замыкание. Всё это происходит за время распространения сигнала туда + время обратно.

Простой эксперимент иллюстрирует явление отражения волн. Возьмите верёвку, как показано на рисунке, и дёрните её. Начнёт распространяться волна, пока она полностью не погасится за счёт трения.

Это похоже на длинную линию с потерями. Уровень сигнала будет падать по мере продвижения по линии. Однако, если второй конец закрепить на твёрдую стенку, возникнет отражённая волна:

Как правило, назначением линии передачи является передача электрического сигнала от одной точки к другой.

Отражения могут быть исключены, если терминатор на линии в точности равен волновому сопротивлению. Например, разомкнутая или короткозамкнутая линия будет отражать весь сигнал обратно к источнику. Но если на конце линии включить резистор 50 Ом, то вся энергия будет поглощена на резисторе.

Это всё имеет смысл, если мы вернёмся к нашей гипотетической бесконечной линии. Она ведёт себя как постоянный резистор. Если мы ограничим длину провода, то он будет себя вести как резистор лишь некоторое время, а потом – как короткое замыкание, или открытая цепь. Однако, если мы поставим резистор 50 Ом на конец линии, она вновь будет себя вести как бесконечная линия.



В сущности, резистор на конце линии, равный волновому сопротивлению, делает линию бесконечной с точки зрения источника, потому что резистор может вечно рассеивать энергию так же, как и бесконечные линии могут поглощать энергию.

Отражённая волна, вернувшись обратно к источнику, может вновь отразиться, если волновое сопротивление источника не равно в точности волновому сопротивлению. Этот тип отражений особенно опасен, он делает вид, что источник передал импульс.

Короткие и длинные линии передачи

В цепях постоянного тока волновое сопротивление, как правило, игнорируется. Даже коаксиальный кабель в таких цепях применяется лишь для защиты от помех. Это связано с короткими промежутками времени распространения по сравнению с периодом сигнала. Как мы узнали в предыдущей главе, линия передачи ведёт себя как резистор до тех пор, пока отражённая волна на вернётся обратно к источнику. По истечении этого времени (10,1 мкс для километрового кабеля), источник видит полное сопротивление цепи.

В случае, если цепь передаётся низкочастотный сигнал, источник на какое-то время видит волновое сопротвление, а потом – полное сопротивление линии. Мы знаем, что величина сигнала не равна по всей длине линии из-за распространения со скоростью света(почти). Но фаза низкочастотного сигнала изменяется незначительно за время распространения сигнала. Так, мы можем считать, что напряжение и фаза сигнала во всех точках линии равна.

В этом случае мы можем считать что линия является короткой, потому что время распространения гораздо меньше периода сигнала. В противовес, длинная линия это такая, где за время распространения форма сигнала успевает измениться на большую часть фазы, либо даже передать несколько периодов сигнала. Длинными линиями считаются такие, когда фаза сигнала меняется более чем на 90 градусов за время распространения. До этого в данной книге мы рассматривали лишь короткие линии.

Чтобы определить тип линии(длинная, короткая), мы должны сравнить её длину и частоту сигнала. Например, период сигнала с частотой 60Гц равен 16,66мс. При распространении со скоростью света(300 тысяч км/с) сигнал пройдёт 5000км. Если коэффициент укорочения будет меньше 1, то и скорость будет меньше 300 тысяч км/с, и расстояние меньше во столько же раз. Но даже если использовать коэффициент укорочения коаксиального кабеля(0,66), расстояние всё равно будет велико — 3300км! Независимо от длины кабеля это называется длиной волны.

Простая формула позволяет вычислить длину волны:


Длинная линия – такая, где хотя бы умещается ¼ длины волны в длину. И теперь вы можете понять, почему все линии прежде относятся к коротким. Для систем питания переменного тока 60Гц длина кабеля должна превышать 825 км, чтобы эффекты распространения сигнала стали значительными. Кабели от аудио усилителя к колонкам должны быть более 7,5 км в длину, чтобы существенно повлиять на 10кГц звуковой сигнал!

Когда имеешь дело с радиочастотными системами, задача с длиной линии передачи является далеко не такой тривиальной. Рассмотрим 100МГц радиосигнал: его длина волны 3 метра даже на скорости света. Линия передачи должна быть более 75 см в длину, чтобы считаться длинной. С коэффициентом укорочения 0,66 эта критическая длина составит всего 50 см.

Когда электрический источник подключен к нагрузке через короткую линию передачи, доминирует импеданс нагрузки. То есть, когда линия короткая, волновое сопротивление не влияет на поведение схемы. Мы можем это увидеть при тестировании коаксиального кабеля омметром: мы видит разрыв. Хотя линия ведёт себя как резистор 50Ом (RG/58U кабель) на короткое время, после этого времени мы увидим обрыв. Так как время реакции омметра значительно больше времени распространения сигнала, мы видим обрыв. Эта очень большая скорость распространения сигнала не позволяет нам обнаружить 50Ом переходное сопротивление омметром.

Если мы будем использовать коаксиальный кабель для передачи постоянного тока, кабель будет считаться коротким, и его волновое сопротивление не будет влиять на работу схемы. Обратите внимание, что короткой линией будет называться любая линия, где изменение сигнала происходит медленнее, чем сигнал распространяется по линии. Почти любая физическая длина кабеля может являться короткой с точки зрения волнового сопротивления и отражённых волн. Используя же кабель для передачи высокочастотного сигнала, можно по разному оценивать длину линии.

Если источник подключен к нагрузке через длинные линии передачи, собственное волновое сопротивление доминирует над сопротивлением нагрузки. Иными словами, электрически длинная линия выступает в качестве основного компонента в цепи, и её свойства доминируют над свойствами нагрузки. С источник, подключенным к одному концу кабеля и передаёт ток на нагрузку, но ток в первую очередь идёт не в нагрузку, а в линию. Это становиться всё более верным, чем длиннее у нас линия. Рассмотрим наш гипотетический 50Ом бесконечный кабель. Независимо от того, какую нагрузку мы подключаем на другой конец, источник будет видеть лишь 50Ом. В этом случае сопротивление линии является определяющим, а сопротивление нагрузки не будет иметь значения.

Наиболее эффективный способ свести к минимуму влияние длины линии передачи – нагрузить линию сопротивлением. Если сопротивление нагрузки равно волновому сопротивлению, то любой источник будет видеть то же самое сопротивление, независимо от длины линии. Таким образом, длина линии будет влиять только на задержку сигнала. Тем не менее, полное совпадение сопротивления нагрузки и волнового сопротивления не всегда возможно.

В следующем разделе рассматриваются линии передачи, особенно когда длина линии равна дробной части волны.

Надеюсь, вы прояснили для себя основные физические принципы работы кабелей
К сожалению, следующая глава очень большая. Книга читается на одном дыхании, и в какой-то момент надо остановиться. Для первого поста, думаю, этого хватит. Спасибо за внимание.

Продолжение здесь

Электрическое сопротивление на длине 1 м, Ом, жилы обмоточных проводов ПЭВ-1, ПЭВ-2, ПЭТВ-1, ПЭТВ-2, ПЭТВ-2-ТС, ПЭТВМ, ПЭТВЦ, ПЭТВр

0,020

0,025

0,030

0,032

0,35

0,040

0,045

0,05

0,06

0,063

0,071

0,08

0,09

0,10

0,112

0,12

0,125

0,130

0,140

0,150

0,160

0,170

0,180

0,190

0,200

0,210

0,224

0,226

0,25

0,265

0,280

0,300

0,310

0,315

0,330

0,335

0,350

0,355

0,380

0,400

0,410

0,425

0,440

0,450

0,470

0,475

0,490

0,500

0,510

0,530

0,560

0,600

0,630

0,670

0,690

0,710

0,750

0,770

0,80

0,830

0,850

0,900

0,930

0,950

1,0

1,06

1,08

1,12

1,18

1,25

1,32

1,4

1,45

1,5

1,56

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,12

2,24

2,36

2,44

2,50

21,445

13,726

8,7818

6,1005

5,5331

4,3563

3,4316

2,7113

2,1962

1,7508

1,5252

1,4254

1,2994

1,1205

0,9760

0,85788

0,75986

0,67783

0,60831

0,54905

0,49796

0,43772

0,39428

0,35139

0,31271

0,28013

0,24400

0,22132

0,19568

0,17434

0,15208

0,13726

0,12158

0,10845

0,097329

0,087848

0,078177

0,070032

0,061000

0,055328

0,048919

0,046125

0,043566

0,039044

0,037038

0,034316

0,031877

0,030398

0,027113

0,025390

0,024335

0,021962

0,019546

0,018823

0,017508

0,015773

0,014056

0,012605

0,011205

0,010445

0,0097607

0,0090230

0,0085788

0,0075994

0,0067783

0,0060837

0,0054905

0,0048865

0,0043772

0,0042999

0,003689

0,003513

6,760

6,100

4,749

3,704

2,901

2,334

1,848

1,604

1,476

1,362

1,170

1,016

0,8910

0,7875

0,7010

0,6280

0,5659

0,5226

0,4579

0,4116

0,3659

0,3249

0,2904

0,2524

0,2392

0,2315

0,2105

0,2041

0,1867

0,1813

0,1579

0,1422

0,1373

0,1275

0,1188

0,1134

0,1038

0,1016

0,09532

0,09146

0,08785

0,08122

0,07260

0,06309

0,05713

0,05042

0,04547

0,04065

0,03853

0,03564

0,03306

0,03150

0,02804

0,02623

0,02512

0,02287

0,02030

0,01955

0,01815

0,01632

0,01452

0,01300

0,01153

0,01074

0,010003

0,00926

0,008797

0,007781

0,006981

0,006214

0,005602

0,00498

0,004456

0,004011

0,003750

0,003571

0,3659

0,2907

0,2289

0,1797

0,1419

0,1118

0,09037

0,7215

0,05687

0,04481

0,04022

0,03530

0,03131

0,02789

0,02506

0,02259

67,901

41,588

28,061

24,444

20,28

15,235

9,548

6,7595

6,1986

4,8924

3,7041

2,9015

2,3341

1,8485

1,6042

1,6043

1,3640

1,1701

1,0162

0,8904

0,7874

0,7010

0,6280

0,5659

0,5125

0,4579

0,3659

0,3249

0,2904

0,2558

0,2392

0,2041

0,1867

0,1578

0,1422

0,1257

0,1134

0,1109

0,0914

0,0812

0,0726

0,0625

0,0571

0,0504

0,0475

0,0455

0,0407

0,0385

0,0356

0,0331

0,315

0,0280

0,0262

0,0251

0,0229

0,0203

0,0195

0,0182

0,0163

0,0145

0,0129

0,0115

0,0107

0,0100

0,0093

0,0088

1. Контактные соединения сборных и соединительных шин, проводов и грозозащитных тросов. К, М — производятся в сроки, устанавливаемые системой планово-предупредительного ремонта (далее

Наименование испытания

Вид испытания

Нормы испытания

Указания

1.1. Контроль опрессованных контактных соединений.

Контролируются геометрические размеры и состояние контактных соединений. Геометрические размеры (длина и диаметр опрессованной части корпуса зажима) должны соответствовать требованиям указаний по монтажу зажимов.

На поверхности зажима не должно быть трещин, коррозии, механических повреждений.

Стальной сердечник опрессованного соединительного зажима не должен быть смещен относительно симметричного положения более чем на 15% длины прессуемой части зажима.

1.2. Контроль контактных соединений, выполненных с применением овальных соединительных зажимов.

К

Геометрические размеры зажимов не должны отличаться от предусмотренных указаниями по монтажу зажимов.

На поверхности зажима не должно быть трещин, коррозии (на стальных соединительных зажимах), механических повреждений.

Число витков скрутки скручиваемых зажимов на сталеалюминиевых, алюминиевых и медных проводах должно быть не менее 4 и не более 4,5; а зажимов типа СОАС-95-3 при соединении проводов АЖС 70/39 — от 5 до 5,5 витков.

1.3. Контроль болтовых контактных соединений:

1) контроль затяжки болтов контактных соединений;

К

Проверяется затяжка болтов контактных соединений, выполненных с применением соединительных плашечных, петлевых переходных, соединительных переходных, ответвительных, аппаратных зажимов.

Проверка производится в соответствии с инструкцией по монтажу зажима.

2) измерение переходных сопротивлений.

М

На ВЛ сопротивление участка провода с соединителем не должно более чем в 2 раза превышать сопротивление участка провода такой же длины.

На подстанциях сопротивление контактного соединения не должно более чем в 1,2 раза превышать сопротивление участка (провода, шины) такой же длины, как и соединителя.

Измеряется переходное сопротивление неизолированных проводов ВЛ напряжением 35 кВ и выше, шин и токопроводов распределительных устройств на ток 1000 А и более.

Периодичность контроля — 1 раз в 6 лет.

При положительных результатах тепловизионного контроля измерения переходных сопротивлений не проводятся.

1.4. Контроль сварных контактных соединений:

К

1) контроль контактных соединений, выполненных с применением термитных патронов;

В сварных соединениях, выполненных с применением термитных патронов, не должно быть пережогов наружного повива провода или нарушения сварки при перегибе сваренных концов провода; усадочных раковин в месте сварки глубиной более 1/3 диаметра провода из алюминия, его сплавов или меди глубиной более 6 мм для сталеалюминиевых проводов сечением 150 — 600 мм2.

2) контроль контактных соединений сборных и соединительных шин, выполненных сваркой.

В сварном соединении не должно быть трещин, прожогов, кратеров, непроваров сварного шва более 10% его длины при глубине более 15% толщины свариваемого металла. Суммарное значение непроваров, подрезов, газовых включений в швах алюминиевых шин должно быть не более 15% толщины свариваемого металла в каждом рассматриваемом сечении.

1.5. Тепловизионный контроль

М

Производится в соответствии с установленными нормами и инструкциями заводов-изготовителей.

Как проверить высоковольтные провода: сопротивление и напряжение

С помощью электричества работает подавляющее большинство техники. Для обеспечения током гаджетов и бытовых приборов используют кабели большого или малого сопротивления. Для более серьезных устройств используют высоковольтные шнуры. Их применяют для моторов кораблей, бесперебойной работы лопастей вертолетов, а также работы двигателей автомобилей.

Основная задача высоковольтных проводов зажигания – это периодическая передача тока и надежное соединение между катушкой и распределителем. С учетом сферы использования они производятся крепкими, устойчивыми к среде, но в результате износа и в этом случае возможны неисправности.

Признаки и поиск неисправности

Высоковольтные (вв) шнуры отличаются длительным сроком эксплуатации. Но в течение многих лет службы в условиях постоянного колебания температуры свойства их изоляции ухудшаются. Как только она трескается, в щели попадает влага, масла, различные химические и солевые растворы.

Если не обращать на это внимания, трещины дойдут до токоведущего покрова, тогда импульс запуска не будет активно поступать к распределителю.

О разной степени неисправности вв провода можно судить по следующим симптомам:

  1. движок периодически не запускается, чаще в холодную погоду;
  2. происходит спад мощности и появляются посторонние шумы при движении;
  3. автомагнитола проявляет радиопомехи;
  4. повышена трата топлива;
  5. появляются пробоины или изменения цвета с наружной стороны.

В первую очередь поиск повреждения нужно искать на глаз – повреждения и трещины можно найти визуально. Если на улице темно, место пробоя будет искрить.

Иногда определить проблему по внешнему виду сложно. Тогда можно воспользоваться простым методом проверки – поочередно отключать проводники от свечи. Если после отключения какого-либо из них мощность двигателя не изменится, то этот шнур нужно заменить на новый.

Второй способ – подключить кусок провода к массе (например, кузову) одним концом, а другим провести по вв кабелю, стыкам, колпачкам. На поврежденных местах появится искра.

Проверка мультиметром

Разрыв и измерение сопротивления R можно определить мультиметром . Перед использованием нужно переключить его в режим омметра со значением 20 кОм. Далее отсоединить кабель с двух сторон и коснуться щупами противоположных концов. Сопротивление должно быть 500–3000 Ом, не выше 20 кОм. Это значение во многом зависит от длины вв шнура.

Устройством можно измерить R токоведущего проводника и изоляции, но если в первом случае подойдет даже самый простой прибор, то во втором справится только довольно дорогой мегаомметр, так как сопротивление изоляции очень высоко, обычные мультиметрами такие замеры не делаются.

В рабочем состоянии центральный проводник будет иметь сопротивление от 0 до нескольких кОм.

Как проверить тестером

Есть еще один способ, как проверить высоковольтные провода и их работоспособность – подключить выход к 100 % рабочей свече. Если двигатель включен, но при подсоединении кабеля к свече не появляется хотя бы незначительная искра, то это свидетельствует о поломке.

Какое должно быть сопротивление

Сопротивление зависит от длины и толщины шнура, а также от самого материала. У высоковольтных шнуров R должно составлять от 3,5 кОм до 10 кОм. Обычно эту информацию печатают производители на изоляции. При этом разница между разными проводниками не должна быть больше 2–4 кОм. Если она больше – нужно менять их, причем комплексно.

Требования к конструкции

Вв провода состоят из токопроводящей части, металлического наконечника, двух колпачков из пластмассы и изоляционной оплетки. Изоляция играет важную роль, так как препятствует попаданию влаги на токопроводящий элемент и не позволяет утекать току при передаче. Наконечник обеспечивает соединение выводов кабеля со свечами и катушкой зажигания, колпачки защищают их от внешней среды.

Поэтому вв шнуры должны выполнять ряд функций:

  • решать токопроводящие задачи;
  • сводить к минимум утечку тока;
  • справляться с воздействием агрессивной внешней среды;
  • быть устойчивым к различным температурам и их перепадам.

Помимо того, вв кабели, а также их изоляция, должны иметь большой срок службы. Обратите внимание, что чем меньше у провода R, тем легче происходит запуск двигателя.
Проверять высоковольтные провода на работоспособность нужно при первых признаках некачественной работы автомобиля, иначе в дальнейшем транспортное средство может перестать запускаться вообще.

Сопротивление провода

Иногда сопротивление провода ничтожно мало. В других случаях влияние сопротивления провода может стать значительным. Сначала я покажу сопротивление провода и то, как его можно игнорировать в большинстве случаев, затем покажу примеры, когда его влияние существенно, и, наконец, несколько приложений.

Сопротивление провода

В идеале формула сопротивления проводника равна…

$$ R = \rho \frac{L}{A}$$

Учитывая площадь поперечного сечения (A), длину (L) и удельное сопротивление (\$\rho\$) материала.{−8} \Omega \cdot \text{m} \$ при 20 °C. Формула дает \$R\примерно 0,0164\Омега\$.

Пример : Каково сопротивление 5 см медного провода AWG-24 (0,511 мм в диаметре)?

Ответ: \$ R \приблизительно 0,004 \Омега\$.

  • Примечание 1: Как видим, сопротивление провода тем ниже, чем толще сечение провода. В частности, когда диаметр цилиндрического провода удваивается, его сопротивление уменьшается до одной четверти исходного провода. Таким образом, калибр проволоки — это не только указание на ее форму.Это действительно метрика его электрических свойств, когда заданы его материал (почти всегда медь) и длина.

  • Примечание 2: Количественный расчет сопротивления проводов выполняется не всегда. Иногда используются эмпирические правила. Часто рассматривается только «достаточно ли толстый провод», а не «насколько сопротивление / падение напряжения / повышение температуры имеет этот провод». С другой стороны, чтобы проанализировать провод количественно, знание его калибра — это первый шаг. Не говоря уже о том, что провода продаются по сечению, поэтому люди чаще говорят о «сечении провода» (или «ширине дорожки» в конструкции печатной платы), чем о сопротивлении провода.

На печатной плате аналогичным образом можно рассчитать сопротивление дорожек, исходя из толщины меди и длины дорожки. Единственное отличие: провода цилиндрические, а дорожки прямоугольные.

Пример : Каково сопротивление дорожки 10 мил длиной 10 см на печатной плате весом 1 унция?

Ответ: 1 мил — это тысячная доля дюйма (0,0254 мм). «Печатная плата в 1 унцию» — это печатная плата с 1 унцией меди на один квадратный фут площади или толщиной 1.2} = 0,19 \Омега \

$

Когда сопротивление можно игнорировать

В большинстве случаев сопротивление провода слишком низкое по сравнению с сопротивлением других компонентов и нагрузок, поэтому им можно пренебречь, и его часто можно игнорировать. Кроме того, \$V = IR\$, чем меньше ток должен потреблять нагрузка, тем выше ее эквивалентное сопротивление, поэтому вы также игнорируете сопротивление провода, если ток, отдаваемый проводом, мал, потому что это эквивалентно подключению небольшого резистор (провод) на большой резистор (прибор, принимающий ток) — почти никакого эффекта.

Например, соедините два резистора по 1000 Ом медным проводом AWG-30 длиной 5 см (тонкий провод диаметром 0,255 мм). Если мы измерим фактическое сопротивление между двумя резисторами с помощью идеального омметра с идеальными щупами, какое оно будет?

Чтобы рассчитать его эффект, использование приведенной выше формулы для сопротивления цилиндрического провода часто является пустой тратой времени, в качестве альтернативы, мы можем посмотреть сопротивление провода AWG-30 на единицу длины из инженерной таблицы в Википедии, там написано, что сопротивление равно «338». .6 мОм/м». Другими словами, дополнительное сопротивление, вносимое проводом, составляет \$ 0,3386 \Омега \times 0,05 \text{m} = 0,01693 \Омега \$. В идеале сопротивление должно быть 2000 Ом, но из-за наличие провода, измеренное сопротивление составляет 2000,01693 Ом, оно меньше, чем на 10 частей на миллион выше, почти не поддается обнаружению.

  • Примечание 3: В неточных приложениях широко используемым типом сквозного резистора является металлопленочный резистор, допуск 5%, с температурным коэффициентом около 50-100 частей на миллион на каждый 1 ° C повышения температуры — погрешность вносимое малейшим изменением температуры, все равно выше, чем у вашего провода в этом примере.

  • Примечание 4. Даже для самого лучшего универсального мультиметра, такого как Fluke 87, максимальное разрешение измерения сопротивления составляет 0,1 Ом, поэтому даже измерение сопротивления провода 0,01693 Ом затруднено.

Другим примером является макетная плата микроконтроллера, для работы которой может потребоваться питание 5 В постоянного тока и ток 50 мА в среднем. Если вы используете пять метров AWG-30, чтобы подключить питание (положительный электрод) и землю (отрицательный электрод), общее сопротивление будет \$ 0.3386 \Omega \times 5 \text{m} \times 2 = 3,386 \Omega \$. Суммарное падение напряжения на 5-метровом проводе питания и 5-метровом проводе заземления составляет \$ 3,386 \Omega \times 0,05 \text{A} = 0,1693 \text{V} \$. Фактическое напряжение, подаваемое на плату микроконтроллера, составляет \$ 5 \text{В} — 0,1693 \text{В} = 4,8307 \text{В} \$, или 96,6% от исходного напряжения.

  • Примечание 5: Обычный допуск по напряжению для цифровой электроники составляет +/- 5 %.

Если сам источник питания исправен, падение, вызванное проводом, все еще находится в допустимых пределах.Не забывайте, что я использовал крайний пример: 10 метров очень длинных и тонких проводов, что не совсем реалистично в большинстве экспериментов с электроникой.

Как видите, при использовании проводов для межсоединений часто можно игнорировать сопротивление проводов и, скорее всего, вы никогда не встретите упоминания о сопротивлении проводов в схемах. Аналогичная ситуация возникает при подключении кабеля через розетку, штекер или зажим — вы также вносите дополнительное контактное сопротивление, но обычно незначительное.

  • Примечание 6: В промышленности допустимое контактное сопротивление, создаваемое соединителем, часто составляет 1 Ом. Для высококачественного разъема иногда указывается контактное сопротивление 0,1 Ом.

Когда следует учитывать сопротивление проводов

Но по мере того, как ток, подаваемый по проводу, увеличивается до определенного предела, вы больше не можете игнорировать дополнительное сопротивление провода.{2}R\$.Это означает потраченную впустую энергию. Если сопротивление провода на единицу длины слишком велико, провод не может рассеивать тепло достаточно быстро. Температура повысится до такой степени, что проволока станет слишком горячей и расплавится, создавая опасность возгорания.

Распределение низкого напряжения постоянного тока

Типичным примером является питание, подаваемое через порт USB. Номинальное напряжение USB составляет 5 В, регулируемое в пределах +/- 5%, как обычно. USB 2.0 позволяет «маломощному» устройству потреблять 100 мА, в то время как «высокомощное» устройство может получать 500 мА тока.Если использовать USB в качестве источника питания для зарядного устройства, то потребность в токе еще выше, в настоящее время обычно 2000 мА.

Допустим, у нас есть 1-метровый USB-кабель сомнительного качества, в котором используются два провода AWG-28 (диаметром 0,361 мм) для питания и заземления. Его сопротивление 0,42 Ом, при прохождении тока 500 мА мы теряем 0,21 В из-за кабеля. Ситуацию усложняет то, что питание USB регулируется в пределах +/- 5%, минимально допустимое напряжение составляет, по сути, 4,75 В, принимаемое напряжение на другом конце кабеля может быть всего 4.54 В — погрешность уже намного больше 5%.

Чтобы решить эту проблему, в стандарте USB 2.0 предусмотрен дополнительный бюджет падения напряжения для кабелей.

  • Максимальное падение напряжения (для съемных кабелей) между вилкой серии A и вилкой серии B на шине VBUS составляет 125 мВ (VBUSD).

  • Максимальное падение напряжения для всех кабелей между входом и выходом на GND составляет 125 мВ (VGNDD).

  • Функции, потребляющие более одной единичной нагрузки, должны работать с 4.Минимальное входное напряжение 75 В на конце разъема входных кабелей.

— Спецификация универсальной последовательной шины , редакция 2.0

Другими словами, для любого устройства высокой мощности, совместимого со стандартом USB 2.0, производитель этого USB-устройства либо должен поставлять продукт с более качественным кабелем с более низким падением напряжения, либо должен спроектировать устройство для работы с напряжением до 4,5 В. любыми необходимыми средствами.

В данном случае наше устройство заработало.Через несколько дней кто-то найдет этот USB-кабель и подключит его к настенному USB-адаптеру, чтобы зарядить смартфон током 2000 мА. Теперь падение напряжения на кабеле составит 0,84 В, а смартфону доступно максимум 4,16 В. Кабель либо вообще не будет работать, либо будет крайне медленно заряжать смартфон.

  • Примечание 7. Часто на практике некоторые зарядные устройства USB намеренно регулируют напряжение USB до 5,25 В, чтобы обеспечить большее падение напряжения на кабелях, даже если это является строгим нарушением стандарта USB (обновление: с 2014 г. USB 2.0 Уведомление об техническом изменении VBUS Max Limit увеличило максимальное напряжение до 5,5 В для всех USB-устройств, мотивация состоит в том, чтобы позволить новым кабелям USB-C пропускать более высокий ток. Видите ли, проблемы с падением напряжения могут даже привести к изменению спецификации USB).

Дистанционное зондирование

Падение кабеля также является проблемой в конструкции регулятора напряжения. В то время как легко использовать микросхему регулируемого регулятора, чтобы сделать блок питания и регулировать его на +/- 2% или даже ниже. К сожалению, как и в предыдущем примере с USB, ваша регулировка происходит только на выходе регулятора, а не на нагрузке.

Источник: Дистанционное измерение важно для вашего источника питания, Keysight, добросовестное использование.

Дополнительное сопротивление провода снижает точность регулятора напряжения, особенно когда нагрузка находится далеко от него или при большом токе. Как правило, следует проявлять особую осторожность при размещении выходных дорожек регулятора: они должны быть как можно короче на печатной плате.

Но полностью устранить ошибку невозможно, особенно когда разработчик не может контролировать наличие длинного кабеля между ними.Когда важно точно отрегулировать напряжение на нагрузке, для решения проблемы можно использовать метод, называемый «дистанционным измерением». Основная идея заключается в добавлении двух дополнительных проводов для «контроля» «реального» напряжения на другой стороне. Если регулятор увидит, что напряжение ниже ожидаемого, он еще больше увеличит свое напряжение, чтобы преодолеть падение.

Источник: Дистанционное измерение важно для вашего источника питания, Keysight, добросовестное использование.

Провода дистанционного зондирования на +s и -s могут иметь такое же сопротивление, как и силовые провода (такой же толщины), но на них не влияет падение напряжения.Это правда, даже если они имеют гораздо большее сопротивление (тонкие провода).

Можно подумать об этом, учитывая тот факт, что по силовым проводам течет сильный ток, вызывая падение напряжения \$ 10 A \times 0,015 \times 2 = 0,3 V\$, но сенсорные провода предназначены только для передачи слабый сигнал — по чувствительному проводу протекает небольшой ток, поэтому падение напряжения на кабеле практически отсутствует.

Другим способом является эквивалентное входное сопротивление +s и -s сенсорного входа.В идеале его входное сопротивление должно быть бесконечным (т.е. ток не идет, идеальный вольтметр, как будто ничего не подключено). На практике сопротивление в 1 мегаом (1 МОм, 1 миллион Ом) является реалистичным ожиданием. Таким образом, эквивалентная схема представляет собой небольшой резистор (провода), соединенный последовательно с огромным резистором (вход датчика регулятора).

Например, на этой схеме, несмотря на то, что провода датчика имеют общее сопротивление 200 Ом, входное сопротивление датчика составляет 1 МОм, что на много порядков выше.Напряжение, наблюдаемое на сенсорном входе, равно

.

$$ V_\text{sensed} = 5 \text{V} \times \frac{1,000,000}{1,000,000 + 200} $$

Падение напряжения есть, но оно всего 0,02%, при этом 99,98% напряжения с удаленной стороны измеряется сенсорным входом регулятора.

Четырехпроводное измерение сопротивления

Иногда необходимо измерить сопротивление очень маленького резистора (менее 1 Ом) с помощью омметра. Сопротивление проводов, соединяющих измерительные щупы и ваш омметр, становится значительным.Одним из решений является короткое замыкание измерительных щупов перед измерением, что позволяет обнулить ошибку. Но это требует дополнительного шага, а также вводит дополнительный источник возможной ошибки: давление, приложенное между датчиками, может повлиять на сопротивление, используемое для калибровки.

Распространенным методом решения проблемы является измерение сопротивления по четырем проводам или измерение по шкале Кельвина.

Мы можем рассматривать выходные контакты омметра как источник тока и вольтметр — источник тока поддерживает свое выходное напряжение на любом значении, необходимом для определенного тока.Затем вольтметром измеряется выходное напряжение источника тока. Ток и напряжение известны, поэтому определяется сопротивление.

Из-за того, что мы измеряем напряжение непосредственно на выходных клеммах измерителя, он не может отличить сопротивление от тестируемого резистора и сопротивление от тестовых щупов.{2} R \$ не превышает максимального предела, иначе резистор перегреется.

Если это проволока, она может сильно нагреться и расплавиться, создавая опасность возгорания. Чтобы узнать максимальный ток, который может протекать по проводу, сначала вычисляют рассеиваемую мощность в проводе, затем определяют поток тепла — какова температура окружающей среды, разные материалы имеют разную теплопроводность и т.д. Наконец, определяется максимальная рабочая температура и используется для расчета максимально допустимого тока, и, наконец, включается коэффициент безопасности.

Фактический расчет довольно сложен, и он также должен следовать Электрическому кодексу с одобрения регулирующих органов. Вместо расчета с нуля используется инженерная таблица. Опять же, таблица в Википедии является справочной.

Например, при температуре окружающей среды 20 °C один неограниченный провод AWG-30 в корпусе устройства не может проводить ток более 0,52 А, чтобы поддерживать рабочую температуру ниже 60 °C.

  • Примечание 8: Если вы разрабатываете продукт, вы должны использовать надежное руководство с техническими таблицами, рассчитанными в соответствии со стандартами вашего местного регулирующего органа.

Нагрузочную способность дорожек на печатной плате можно определить, обратившись к инженерной таблице или программе расчета.

Применение: Резистор с проволочной обмоткой

Сопротивление провода не всегда неприятно, оно имеет полезные применения. Резистор с проволочной обмоткой представляет собой тип резистора, изготовленного путем намотки металлической проволоки, обычно нихромовой из-за ее удельного сопротивления, на сердечник.

Источник: Резистор Wirewound, ResistorGuide, добросовестное использование.

У него есть некоторые преимущества.

  1. Изготавливать высокоточные резисторы несложно, так как их сопротивление пропорционально длине провода.

  2. Мощные резисторы можно легко сделать из большой проволоки.

Следует отметить, что проволочный резистор имеет ту же форму, что и индуктор, поэтому он имеет самую высокую индуктивность среди всех типов резисторов. Его следует использовать только в цепи постоянного тока и, возможно, в цепи звуковой частоты, но он не подходит для любых цепей переменного тока на более высокой частоте.

Применение: Шунтирующий резистор

Падение напряжения из-за сопротивления провода также иногда полезно. Самый простой способ получить измерение тока — это подключить последовательно маломощный шунтирующий резистор и измерить падение напряжения на нем, так как \$ I = \frac{V}{R} \$.

Использование высокоомного резистора предотвращает подачу достаточного тока в тестируемую цепь, желательно сделать сопротивление шунта настолько низким, насколько это практически возможно. По-прежнему будет падение напряжения, называемое напряжением нагрузки в мультиметре, но достаточно низкое, чтобы быть приемлемым.

Если вы откроете мультиметр, вы найдете шунтирующий резистор, похожий на этот рисунок. Как видите, это просто прославленный кусок проволоки.

Источник: Резистор под открытым небом — датчик тока металлического элемента, от TT Electronics, добросовестное использование.

Если высокая точность не нужна, можно сделать свободный шунтирующий резистор, нарисовав дорожку на печатной плате — сам провод (дорожка) и есть ваш шунтирующий резистор.

Источник: низкоомный шунтирующий резистор непосредственно на медном слое печатной платы, добросовестное использование

32 AWG, 100 футов, нихром 60, резистивная проволока.

Nichrome 60 имеет максимальную рабочую температуру 1150°C (2100°F). Он обладает хорошей коррозионной стойкостью, хорошими свойствами окисления и очень хорошей стабильностью формы. Коррозионная стойкость хорошая, за исключением атмосфер, содержащих серу. Он идеально подходит для применений с более низкими температурами, таких как: нагревательные элементы (фены, духовки, тостеры, печи для обжига), модельные и мощные ракетные двигатели и воспламенение выбрасываемого заряда с рекуперацией тепла, термосварщики, резаки для полых, резаки для пены, резисторы, реостаты, токо- контроль температуры, пиротехническое зажигание, электронные сигареты, лабораторные инокуляционные петли, механизмы выпуска и керамическая подложка в печах.

Характеристики

  • Компьютеризированная намотка по весу.
  • Чистая производственная среда включает в себя процесс спулинга.
  • С гордостью сделано в США Политика нулевого импорта проволоки.
  • Идеально натянут. Отсутствие удлинения, царапин и других дефектов.
  • НУЛЕВЫЕ загрязнения. Автоматическое кормление устраняет кожные соли и масла.

Какой резистивный провод вам подходит?

Спецификация Нихром 60 Нихром 80 Кантал А-1
Максимальная рабочая
Температура
1150°C (2100°F) 1180°C (2150°F) 1400°C (2550°F)
Общие
Приложения
Трубчатые нагревательные элементы
в виде подвесных змеевиков
Применение в печах
Преимущества
  • Более высокая жаропрочность и
    сопротивление ползучести
  • Лучшая пластичность
    после использования
  • Более высокая излучательная способность
  • Немагнитный
  • Лучшая мокрая коррозия
    сопротивление
  • Более высокая максимальная температура

    2 в воздухе
  • более высокая поверхность нагрузки
  • более высокий удельный удельный прочность
  • более высокий уровень урожайности
  • 2-4X более длительный срок службы, чем
    Nichrome
  • лучшие окисленные свойства
  • более низкая плотность
  • лучшая устойчивость к серу

Сопротивление

Чем больше у вас проводов, тем больше сопротивление.Следующие факторы влияют на сопротивление.

Диаметр: Чем тоньше проволока (большее калибровочное число), тем выше сопротивление на фут. Чем толще провод (меньшее число калибра), тем меньше сопротивление.

Длина: Чем длиннее провод, тем выше общее сопротивление. Чем короче провод, тем меньше общее сопротивление.

Температура: Чем больше тепла выделяет провод, тем большее сопротивление он создает.

Сила тока: Определите ток (силу тока), необходимый для нагрева проволоки из нихрома 60.


Манометр (AWG) Диаметр провода Сопротивление (Ом/фут при 68°F) футов на фунт
Дюйм мм
16 0,0508 1.29032 0,259 138,89
18 0.0403 1.02362 0,4219 222,6
20 0,032 0,8128 0,6592 347,8
22 0,0253 0,64262 1,055 556,5
24 0,0201 0,51054 1.671 885
26 0,0159 0,40386 2,67 1413
28 0,0126 0,32004 4,21 2257
30 0,01 0,254 6,68 3584
32 0.008 0,2032 10,55 5565
33 0,0071 0,18034 13,2 7092
34 0,0063 0,16002 16,8 9009
36 0,005 0,127 26.7 14347

Манометр 16 18 20 22 24 26
Диаметр (дюймы) 0,0508 0,0400 0,0320 0,0253 0.0201 0,0159
Диаметр (мм) 1.29032 1.0160 0,8130 0,6426 0,5105 0,4039
400°F (205°C) 6,13 4,8 3,8 2,9 2,21 1,67
600°F (316°C) 8.31 6,5 5,1 3,7 2,9 2,14
800°F (427°C) 10,5 8,2 6,3 4,5 3,4 2,6
1000°F (538°C) 13.11 10,1 7,6 5,6 4,2 3,2
1200°F (649°C) 16.3 12,2 9,1 6,8 5,1 3,8
1400°F (760°C) 20,1 14,8 11 8,2 6 4,5
1600°F (871°C) 24,1 17,7 13 9,6 7,1 5,3
1800°F (982°C) 28.2 20,7 15,2 11 8,2 6,1
2000°F (1093°C) 32,3 23,7 17,5 12,5 9,4 6,9

Манометр 28 30 32 33 34 36
Диаметр (дюймы)) 0,0126 0,01 0,0080 0,0071 0,0063 0,005
Диаметр (мм) 0,32004 0,254 0,2032 0,18034 0,16002 0,127
400°F (205°C) 1,24 0,92 0.68 0,59 0,5 0,38
600°F (316°C) 1,61 1,19 0,9 0,79 0,68 0,52
800°F (427°C) 1,95 1,47 1,13 0,97 0,83 0,63
1000°F (538°C) 2.38 1,78 1,36 1,17 1 0,77
1200°F (649°C) 2,85 2,14 1,62 1,4 1,2 0,89
1400°F (760°C) 3,4 2,52 1,89 1,62 1,41 1.04
1600°F (871°C) 3,9 2,9 2,18 1,86 1,6 1,19
1800°F (982°C) 4,5 3,3 2,46 .2.12 1,8 1,33
2000°F (1093°C) 5,1 3,7 2.76 2,35 1,99 1,48

Проволока для электрического сопротивления и проволока для горячей резки

Проволока для электрического сопротивления и проволока для горячей резки — Alloy Wire International

Поиск

Главная » Провод электрического сопротивления и провод горячей резки

Провод электрического сопротивления для нагревательных элементов, резисторов и упаковочных машин для термосварки.Кроме того, высокопрочная проволока для горячей резки для резки пенопласта, а также «проволока для горячей и холодной резки в сборе» для долговечности и прочности при высоких температурах.

Если вы хотите рассчитать удельное сопротивление провода, воспользуйтесь нашим Калькулятором сопротивления провода, чтобы быстро и легко рассчитать сопротивление провода току.

Руководство по нагревательному элементу

Провод электрического сопротивления

широко используется в нагревательных элементах в ряде приложений.Следующие расчеты дают руководство по выбору провода электрического сопротивления для вашего приложения.

Вся информация дана только в ознакомительных целях. По поводу конкретной конструкции нагревательного элемента или резистора проконсультируйтесь с квалифицированным инженером-электриком.

Резка пенопласта/EPS

Теперь мы можем поставлять полную сборку проволоки для «горячей резки» для промышленных станков для резки пенопласта/вспененного полистирола в качестве альтернативы покупке клиентом напрямую у производителя оригинального оборудования (OEM).

На данном этапе мы ограничены в наших компонентах для проектирования и сборки.

Хорошей новостью является то, что мы можем выслать вам образец нашей проводной сборки, чтобы вы могли рекламировать ее, а клиенты могли ознакомиться с нашими дизайнерскими работами. Мы также заинтересованы в том, чтобы вы прислали нам образцы клиентов для проверки и оценки осуществимости.

Диапазон электрического сопротивления провода
Ассортимент для горячей резки и запайки

Alloy Wire Производитель и запас проволоки и плоской проволоки для резки горячей проволоки, запечатывания пластиковых пакетов и нагревательных элементов.

Вы можете приобрести точное количество проволоки для вашего применения. Наши ресурсы позволили нам разработать провода для конкретных отраслей промышленности, которые работают даже лучше, чем стандартный продукт.

Пожалуйста, спросите об альтернативах, которые могут быть более экономичными и долговечными.

  • Элемент провода для тепловых герметиков & импульс герметики
  • Вакуумный уплотнитель
  • ‘T’ Профиль термоусадка и импульс Уплотнения
  • Пластиковый пакет сварочный
  • проволоки для L герметик
  • горячие режущие провода для пены (EPS)
  • электрические нагревательные элементы
  • Электрические резисторы
  • Оценка заказа от 10 футов до 10000 фунтов
Большой диапазон размеров от .001” (0,025 мм) до 0,827” (21 мм)

Мы работаем на двух современных заводах, которые, благодаря постоянным инвестициям в новейшие технологии и оборудование, производят прецизионную проволоку размером от 0,001 дюйма (0,025 мм) до 0,827 дюйма (21 мм) небольшими партиями и в средних объемах. .

Заказное количество от 3 метров до 3 тонн

Мы производим необходимую вам проволоку в необходимом вам количестве. Наши производственные мощности мирового класса позволяют вам гибко заказывать объем от 3 метров до 3 тонн, а это означает, что вы платите только за то, что вам нужно.

Доставка в течение 2 недель

У нас короткие сроки выполнения заказов, поскольку у нас на складе имеется более 200 тонн более чем 60 «высокоэффективных» сплавов, и, если готовой проволоки нет на складе, мы можем изготовить ее в течение 2 недель в точном соответствии с вашими спецификациями.

Производство проволоки, стержней и канатов из 60 экзотических сплавов

Мы являемся ведущим мировым производителем прецизионной тянутой круглой проволоки, плоской проволоки, профильной проволоки, стержней и стальных канатов из более чем 60 различных «высокоэффективных» никелевых сплавов, также известных как «экзотические» сплавы.

Заказ изготавливается по вашей спецификации

Мы производим круглую проволоку, плоскую проволоку, фасонную проволоку и стальные канаты в точном соответствии с вашими спецификациями и именно в том количестве, которое вы ищете. Имея в наличии 60 экзотических сплавов, мы можем предоставить идеальную проволоку из сплава со специальными свойствами, наиболее подходящими для выбранного вами применения.

Наша «Аварийная производственная служба» для доставки в течение нескольких дней

Обычный срок доставки составляет 2 недели, однако, если требуется срочный заказ, наша служба экстренного производства гарантирует, что ваш провод будет изготовлен в течение нескольких дней и доставлен к вашей двери самым быстрым из возможных маршрутов.

Свяжитесь с нами, чтобы мы могли лучше вас понять

У каждого клиента есть свои потребности, свои стандарты, которых нужно придерживаться, и свои проекты с уникальными спецификациями. Alloy Wire помогает найти правильное решение с первого раза.

Задайте вопрос, запросите информацию или запросите информацию любым удобным для вас способом. Живой чат с экспертом, используйте любую из наших форм или свяжитесь с нами по телефону или электронной почте.

Файлы cookie и конфиденциальность

Этот веб-сайт использует файлы cookie, чтобы обеспечить вам наилучшие впечатления от нашего веб-сайта.

Хорошо Более

Сопротивление и его связь с размером провода

Круглые проводники (провода/кабели)

Поскольку известно, что сопротивление проводника прямо пропорционально его длине, и если нам дано сопротивление единицы длины провода, мы можем легко вычислить сопротивление любой длины провода из этого конкретного материала, имеющего тот же диаметр. Кроме того, поскольку известно, что сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения, и если нам дано сопротивление отрезка провода с единицей площади поперечного сечения, мы можем рассчитать сопротивление аналогичной длины из проволоки того же материала любой площади поперечного сечения.Следовательно, зная сопротивление данного проводника, мы можем рассчитать сопротивление любого проводника из того же материала при той же температуре. Из соотношения:

Можно также записать:

Если у нас есть проводник длиной 1 метр с площадью поперечного сечения 1 мм 2 и сопротивлением 0,017 Ом, чему равно сопротивление 50м из проволоки из того же материала, но сечением 0,25 мм 2 ?

В то время как единицы System International (SI) обычно используются при анализе электрических цепей, электрические проводники в Северной Америке все еще производятся с использованием фута в качестве единицы длины и мил (одна тысячная дюйма) в качестве единицы длины. диаметр.Прежде чем использовать уравнение R = (ρ × l)/A для расчета сопротивления проводника данного размера AWG, необходимо определить площадь поперечного сечения в квадратных метрах с использованием коэффициента пересчета 1 мил = 0,0254 мм. Наиболее удобной единицей длины проволоки является фут. Используя эти стандарты, единицей размера является мил-фут. Таким образом, провод имеет единичный размер, если он имеет диаметр 1 мил и длину 1 фут.

Рисунок 42. Таблица преобразования при использовании медных проводников.

В случае использования медных проводников мы избавлены от утомительных вычислений, используя таблицу, как показано на рисунке 42.Обратите внимание, что размеры поперечного сечения, указанные в таблице, таковы, что каждое уменьшение на один номер калибра соответствует 25-процентному увеличению площади поперечного сечения. Из-за этого уменьшение на три калибровочных номера означает увеличение площади поперечного сечения примерно в соотношении 2:1. Точно так же изменение десяти номеров калибра провода представляет собой изменение площади поперечного сечения 10: 1, а при удвоении площади поперечного сечения проводника сопротивление уменьшается вдвое. Уменьшение на три номера сечения провода уменьшает сопротивление проводника данной длины вдвое.

Прямоугольные проводники (шины)

Чтобы вычислить площадь поперечного сечения проводника в квадратных милах, возведите в квадрат длину в милах одной стороны. В случае прямоугольного проводника длина одной стороны умножается на длину другой. Например, обычная прямоугольная шина (большой специальный проводник) имеет толщину 3/8 дюйма и ширину 4 дюйма. Толщина 3/8 дюйма может быть выражена как 0,375 дюйма. Поскольку 1000 милов равны 1 дюйму, ширину в дюймах можно преобразовать в 4000 милов.Площадь поперечного сечения прямоугольного проводника находится путем преобразования 0,375 в мил (375 мил × 4000 мил = 1 500 000 квадратных мил).

Влияние сопротивления проводов в передовых технологиях

Хардик Десаи, eInfochips

В новую эру внедрения микросхем конструкции становятся все более сложными и сложными, поскольку технология сокращается до 28 нм и ниже. В передовом технологическом процессе задержки ячеек были уменьшены, но влияние сопротивления проводов / переходных отверстий становится более важным, чем в предыдущих узлах, поскольку ширина провода уменьшается.Большая задержка проводов влияет на время перехода и дает плохую синхронизацию в дереве часов, что приводит к снижению производительности при физической реализации. С передовыми технологиями, такими как 28 нм и ниже, характеристики процесса становятся значительно сложными, а сопротивление проводки быстро увеличивается, что неизбежно означает, что больше выходных сигналов требуются более точные инструменты подписи и разметки. В этой статье показано, как задержка проводов вызывает проблемы перекоса/синхронизации при оптимизации конструкции с несколькими углами, и как можно оптимизировать сопротивление проводов для достижения наилучшей производительности в процессе физической реализации.

Многоугловая вариация из-за сопротивления проводов

При оптимизации конструкции для MMMC (многорежимный многоугловой режим) мы обычно видим много расхождений во времени между разными углами. Например, при рассмотрении сценария с выдержкой теперь не так, что конструкция, встречающаяся в лучших углах выдержки, встретится в худшей выдержке при той же температуре. На самом деле мы можем увидеть большее нарушение синхронизации в худшем для удержания углу, чем для лучшего удержания. Одним из основных параметров является сопротивление провода, потому что медленный путь в лучшем для удержания углу может быть быстрее в худшем для удержания из-за разницы в задержке провода.

В следующем примере показано, как большое сопротивление провода приводит к разнице задержек между двумя углами. Учтите, что в конструкции есть два удерживающих угла, работающих при одной и той же температуре 125 градусов по Цельсию, но при разных напряжениях, лучше всего 1,2 вольта, а в худшем случае 1,0 вольта.

Рис. 1: Задержка большого провода

На Рис. 1 общая задержка для угла hold_best составляет 320 пс, а для угла hold_worst — 240 пс. Несмотря на то, что задержки в ячейках в два раза больше в Hold_worst, общая задержка в этом углу меньше из-за сопротивления проводов.Перекос между двумя углами в этом случае составляет 80 пс. Задержка проводов в Hold_best больше, чем Hold_worst, потому что hold_best — это Cлучший угол извлечения, а Cbest проверяется с минимальным C и максимальным R, тогда какhold_worst — это C наихудший угол извлечения, а Cworst проверяется с максимальным C и минимальным R. Для меньших цепей эффект или R будет небольшим. но для более длинных цепей это будет очень важно и вызовет больше различий между двумя углами. Задержки ячеек в углу hold_worst выше, потому что он работает с 1.0 вольт по сравнению с 1,2 вольта в Hold_best.

Теперь давайте посмотрим на разницу с оптимизированным сопротивлением провода.

Рисунок 2: Оптимизированное сопротивление провода

На рисунке 2 после оптимизации сопротивления провода общая задержка ступени уменьшилась до 160 пс в режиме hold_best и 170 пс в режимеhold_worst. Перекос между двумя углами в этом случае составляет всего 10 пс.

Из рисунка 2 видно, насколько большое сопротивление провода может повлиять на общую задержку каскада и создать разницу в задержке между двумя углами.Оптимизация сопротивления проводов поможет добиться лучшего перекоса и синхронизации во всех углах, а также уменьшит несогласованность во времени между углами.

Меры по снижению сопротивления проводов при реализации проекта.

Влияние высокого сопротивления следует смягчить в процессе реализации физического проекта. Текущий инструмент физической реализации поддерживает оптимизацию времени с учетом сопротивления, которая также оптимизирует общее сопротивление на различных этапах физической реализации.Следующие шаги могут быть выполнены на каждом этапе реализации проекта.

1) Стадия синтеза

Для передовых технологических узлов синтез с учетом размещения очень важен. Текущие инструменты синтеза позволяют видеть точное местоположение стандартных ячеек и другой логики, что позволяет более точно оценивать задержку проводов, что приводит к более конвергентному пути к замыканию по времени.

2) Стадия размещения

Ограничения максимальной чистой длины должны применяться во время размещения, чтобы инструмент не превышал чистую длину выше определенного предела.Кроме того, изучение альтернативного размещения для сокращения критических цепей в конструкции помогает снизить общее сопротивление в конструкции.

3) Этап глобальной маршрутизации

Глобальная маршрутизация играет очень важную роль в оптимизации проводов. Глобальная маршрутизация не должна просто подсчитывать дорожки маршрутизации на чипе, которые соответствуют требованиям к интервалам; он также должен управляться синхронизацией и SI (целостностью сигнала). Сегодняшние инструменты EDA должны поддерживать глобальную маршрутизацию, которая также может учитывать эффект расширения, расширения и экранирования проводов.

4) Стадия CTS

При оптимизации CTS, если позволяется больше ресурсов маршрутизации, то следует использовать специальный металлический слой, сопротивление маршрутизации которого ниже. Очевидно, что дерево часов, поддерживающее SI, должно быть заранее узлом, таким как экранирование и применение отчетов о недоставке (правила не по умолчанию).

5) Этап разводки деталей

Эффект SI становится более важным в конструкции с высоким сопротивлением из-за худшего перехода. Оптимизация перекрестных помех должна выполняться во время маршрутизации, чтобы свести к минимуму эффект перекрестных помех.

6) Ступень DFM

Оптимизация трассировки должна быть выполнена для повышения производительности и минимизации количества проводов и переходов. Текущий инструмент обеспечивает эту оптимизацию, которая выбирает сети для оптимизации на основе их шаблонов маршрутизации и оптимизации через.

7) Увеличенный угол выхода в инструменте компоновки

При характеристиках технологического процесса оптимизации дизайна в одном углу недостаточно. Количество углов выхода увеличилось в передовых технологиях по сравнению с обычными технологиями.Большая часть инструмента компоновки теперь поддерживает функцию MMMC (многорежимный многоугольный). Кроме того, для генерации тактовых импульсов учитывался только один угол. По этой причине перекос часов возникал на непродуманном углу и в некоторых случаях мешал сближению компоновки. Теперь инструменты EDA поддерживают синтез дерева часов MMMC. Предоставление нескольких углов во время CTS уменьшит проблему перекоса часов в неучтенном углу.

Заключение

С развитием производственных процессов для полупроводниковой промышленности становится важным критически подойти к проблеме, которую принесла с собой новая эпоха.Высокая скорость и малая мощность — не единственные цели, ради которых приходится работать разработчикам. С узлом 28 нм и ниже задержка межсоединения становится более доминирующей, чем задержка ячейки, и ее влияние должно быть смягчено в нашем потоке физической реализации, чтобы повысить производительность проекта.

Ссылки

[1] «Оптимизация синхронизации для сопротивления» от TSMC

[2] tsmc.com

 

Хардик Десаи — технический руководитель отдела физического проектирования в компании einfochips.Хардик имеет более чем 7-летний опыт работы в отрасли EDA и выполнил несколько проектов для кремния. У него есть практический опыт в цикле физического проектирования с использованием новейших инструментов и технологий.

Взаимосвязь между сопротивлением проволоки и давлением жидкости в переходном методе с горячей проволокой

J Res Natl Inst Stand Technol. 1989 март-апрель; 94(2): 113–116.

Национальный институт стандартов и технологий, Боулдер, Колорадо 80303

Журнал исследований Национального института стандартов и технологий является изданием U.S.С. Правительство. Документы находятся в общественном достоянии и не защищены авторским правом в США. Статьи из J Res могут содержать фотографии или иллюстрации, защищенные авторскими правами других коммерческих организаций или частных лиц, которые нельзя использовать без предварительного разрешения правообладателя.

Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

Abstract

Сопротивление металлов является функцией приложенного давления, и эта зависимость достаточно велика, чтобы ее можно было использовать при калибровке приборов для измерения переходной теплопроводности.Мы рекомендуем для максимально возможной точности калибровать нагревательные провода прибора на месте. Если это невозможно, мы рекомендуем использовать значение γ , относительное изменение сопротивления в зависимости от давления, равное −2×10 −5 МПа −1 , для учета зависимости сопротивления платиновой проволоки от давления. .

Ключевые слова: жидкость, платина, давление, сопротивление, теплопроводность, переходная термопроводность

1. Введение

жидкости.В этих системах проволока, обычно платиновая, используется и как нагревательный элемент, и как датчик температуры. Первичной измеряемой переменной является изменение сопротивления провода в зависимости от времени. Проволока погружается непосредственно в жидкость, и любое давление, испытываемое жидкостью, передается на проволоку. Хорошо известно, что сопротивление металлов изменяется с приложенным давлением (см., например, [1]). Что, возможно, не получило широкого признания, так это то, что этот эффект достаточно существенен, чтобы его можно было обнаружить при относительно низких давлениях жидкости, встречающихся при типичном нестационарном измерении теплопроводности с помощью термоанемометра.В этой статье мы сообщаем об измерениях сопротивления платиновой проволоки диаметром 12,5 мкм и м в зависимости от давления до 70 МПа.

2. Метод

В переходном методе с горячей проволокой необходимо точно определить зависимость сопротивления платиновой проволоки от температуры, чтобы получить надежные результаты измерения теплопроводности. В наших версиях этого метода [2,3] мы выбрали калибровку проволоки на месте. Как в низкотемпературной версии, от 70 до 300 К, [2], так и в высокотемпературной версии, от 300 до 600 К, [3] мы используем мост Уитстона для измерения сопротивлений.Компенсация торцевых эффектов обеспечивается размещением длинной нагретой проволоки в одном рабочем плече моста и более короткой компенсирующей проволоки в другом. В отличие от большинства других приборов, в которых время измеряется в точке нулевого напряжения, в наших приборах напряжения, возникающие в мостовой схеме, измеряются непосредственно как функция времени с помощью быстрого цифрового вольтметра.

Перед каждым измерением теплопроводности мост балансируется с помощью небольшого напряжения питания, от 50 до 100 мВ, чтобы получить выходной сигнал как можно ближе к нулю.У нас есть по одному калиброванному эталонному резистору с каждой стороны моста. Падения напряжения, измеренные на стандартных резисторах, определяют токи на каждой стороне моста. Затем определяются сопротивления с точки зрения падения напряжения на элементах моста, то есть на горячих проводах, выводах и регулируемых балансировочных резисторах. Сопротивление нагревательной проволоки, измеренное во время балансировки моста, вместе с температурами ячейки, определенными с помощью калиброванного платинового термометра сопротивления, установленного на ячейке, принимают за калибровку проводов на месте.

Как описано в ссылке [2], соотношение сопротивлений для каждого провода было представлено аналитической функцией типа

R ( T , P ) = A + B T + C T 2 + D P ,

(1)

где R ( T,P ) — сопротивление провода, T — температура, а P — приложенное давление.Зависимость от давления была небольшой, но статистически значимой. В низкотемпературной системе [2] затвор ячейки высокого давления может вмещать только три вывода. Эти выводы представляют собой два токовых вывода и один потенциальный отвод в углу перемычки. Дополнительные потенциальные отводы размещены вне камеры высокого давления. Поскольку в ячейке все еще есть короткие участки выводов, мы не можем напрямую измерить падение напряжения на каждом горячем проводе. Выводы сделаны из стали и меди, и их количество учитывалось с помощью таблиц сопротивления и путем измерения длины и диаметра каждой части.Для низкотемпературной системы [2] мы не могли быть уверены, что наблюдаемая зависимость от давления связана только с платиновой проволокой, поскольку возможны и другие объяснения.

3. Прибор

За последние три года мы модифицировали и улучшили низкотемпературную систему, чтобы мы могли измерять температуропроводность жидкости одновременно с измерением теплопроводности. Мотивом для измерения температуропроводности является, конечно, получение значений удельной теплоемкости Cp.Подробное описание изменений в системе и первые результаты по аргону приведены в [4,5]. Большинство изменений, внесенных в аппарат, улучшили измерение сопротивления. Теория измерения теплопроводности методом нестационарной горячей проволоки изложена в [6]. Для измерения температуропроводности поправки, требуемые теорией, должны были оцениваться заново [7]. Неожиданно оказалось, что точное измерение сопротивления проводов имеет первостепенное значение.

Все изменения и усовершенствования были также включены в наш второй аппарат, который был разработан для работы при более высоких температурах [3]. Мостовая схема Уитстона, показанная на рис. , была изменена для повышения точности, с которой могут быть измерены сопротивления горячей проволоки и условия начального баланса. Это было достигнуто добавлением в систему цифрового вольтметра, способного измерять напряжения до 0,5 мк В на уровне 200 мВ. Напряжения, необходимые для калибровки провода и цикла балансировки моста, подаются на вольтметр через новый мультиплексор.Каждое плечо нового моста имеет сопротивление около 200 Ом при температуре окружающей среды и включает ряд точных сопротивлений декады. Поскольку плечи имеют более высокое сопротивление, чем в старой системе, можно включить калиброванный стандартный резистор 100 Ом с каждой стороны моста; таким образом, ток на каждой стороне моста может быть измерен независимо.

Схема моста Уитстона. Потенциальные ответвления обозначены точками A-L.

Новый высокотемпературный аппарат отличается от низкотемпературного еще несколькими аспектами.Важным для настоящего обсуждения является тот факт, что в новой системе в ячейке имеется семь отведений, а не три. Благодаря новому расположению выводов, показанному на рис. , теперь можно измерять напряжения как на длинном, так и на коротком горячем проводе напрямую. Это устраняет необходимость учета (мешающих) сопротивлений выводов и их зависимости от температуры внутри ячейки. Измерения сопротивления производятся следующим образом. При напряжении питания от 50 до 100 мВ ток в левой части моста () определяется путем измерения падения напряжения на калиброванном эталонном резисторе 100 Ом на отводах I и J.Падение напряжения на горячих проводах измеряется между отводами напряжения E и F, а также G и H. Отводы показаны на , а физическое расположение показано на . Таким образом, теперь мы можем измерять каждое сопротивление с погрешностью 9 мОм, что значительно лучше, чем погрешность самой ранней версии низкотемпературного прибора. Описанные здесь измерения азота при температуре 300 К и давлениях до 70 МПа являются первыми измерениями, выполненными с помощью новой высокотемпературной системы.

Расположение токоподводов (i) и отводов напряжения (P) внутри камеры высокого давления.Точки моста соответствуют точкам в .

4. Измерения

показывает измеренное сопротивление как длинной, так и короткой горячей проволоки в зависимости от давления жидкости до 70 МПа при 300 К. Сопротивление каждой проволоки явно уменьшается по мере увеличения давления. Мы представляем данные прямой линией для каждого провода,

R(T,P)=R(T,0)+DP или R(T,P)/R(T,0)=1+γP.

(2)

Сопротивление провода для длинных и коротких горячих проводов в зависимости от давления для температуры 300 К.

Линии сопротивления показаны на ; коэффициенты и стандартные отклонения:

R (300.0) D D D

St. Dev. (1 Σ) γ
Ω Ωmpa -1 Ω MPA -1
длинный горячий провод 168.9085 -0.003 294 46 0,009 -1,95 × 10 -5
Длинный горячий провод 43.0667 −0,000 870 63 0,003 −2,02×10 −5

Для сравнения наших результатов с результатами Бриджмена 5,9004 9004 [1] сравним отношения / Р (300,0). Мы получили отношение 0,9986 4 для длинной нагревательной проволоки и 0,9985 9 для короткой нагревательной проволоки. Значение, интерполированное из статьи Бриджмена [1], составляет 0,998 6 . Согласие со значением Бриджмена отличное, и мы заключаем, что измеренные изменения сопротивления вызваны изменениями давления жидкости.Эти изменения сопротивления также могут зависеть от температуры. Из проволочной калибровки, установленной во время недавних измерений теплопроводности на азоте [8], которые, однако, были выполнены в низкотемпературной системе, мы получили значения γ , равные −1,85×10 −5 для 250 K и − 2,2 × 10 −5 на 100 К, изменение примерно на 20 процентов для γ.

5. Резюме

Мы заканчиваем рекомендацией о том, что для получения максимальной точности при измерении теплопроводности необходимо выполнить калибровку нагревательных проводов на месте.Если калибровка горячих проволок на месте невозможна, то изменение сопротивления проволок можно принять как добавку, рассчитанную поправку с использованием γ , равной −2×10 −5 МПа −1 , как показано в уравнении (2).

Биография

• 

Об авторах: Х. М. Родер — физик, Р. А. Перкинс — инженер-химик. Оба участвуют в измерении теплофизических свойств жидкостей в отделе теплофизики Национальной измерительной лаборатории NIST в Боулдере, штат Колорадо.

6. Ссылки

1. Бриджмен П.В. Сопротивление 72 элементов, сплавов и соединений до 100 000 кг/см 2 . Proc Amer Acad Arts Sci. 1952; 81:165. [Google Академия]2. Родер ХМ. Устройство теплопроводности переходных процессов с горячей проволокой для жидкостей. J Res Natl Bur Stand (США) 1981; 86: 457. [Google Академия]3. Родер ХМ. Аппарат для высокотемпературной теплопроводности жидкостей; проц. Пятого симпозиума по энергетике, приборостроению, диагностике и поведению материалов; 17–19 июня; Аргоннская национальная лаборатория.Аргонн, Иллинойс. Департамент энергетики CONF-8706187. [Google Академия]4. Родер Х.М., Ньето де Кастро, Калифорния. Теплоемкость, Cp , жидкостей по измерениям переходных процессов с помощью горячей проволоки. Криогеника. 1987; 27:312. [Google Академия]5. Родер Х.М., Ньето де Кастро, Калифорния. Измерение теплопроводности и температуропроводности жидкостей в широком диапазоне плотностей; Доклад, представленный на 20-й Международной конференции по теплотехнике; 1987 г., 10–21 октября; Блэксбург, Вирджиния. [Google Академия]6. Хили Дж.Дж., де Гроот Дж.Дж., Кестин Дж. Теория нестационарного метода термоэлектрической проволоки для измерения теплопроводности.Физика. 1976; 82С:392. [Google Академия]7. Ньето де Кастро, Калифорния, Такси Б, Родер Х.М., Уэйкхэм, Вашингтон. Измерения температуропроводности методом нестационарной горячей проволоки: переоценка. Int J Thermophys. 1988; 9:293. [Google Академия]8. Родер Х.М., Перкинс Р.А., Ньето де Кастро К.А. Экспериментальные значения теплопроводности, температуропроводности и теплоемкости аргона и азота. 1988. Октябрь, с. 50. (Natl Inst Stand Tech NISTIR 89-3902). [Google Scholar]

Повышение точности и надежности при измерении сопротивления по четырехпроводной схеме

Когда точность действительно имеет значение, следует проводить измерения сопротивления по четырехпроводной схеме.Иногда называемый методом Кельвина, метод четырехпроводного сопротивления часто используется в приложениях автоматизированного тестирования, когда между цифровым мультиметром (DMM) и тестируемым устройством (DUT) имеются кабели большой длины, многочисленные соединения или переключатели.

В этой статье мы обсудим преимущества четырехпроводного измерения сопротивления, чем отличаются цифровые мультиметры VTI Instruments EX1200 от AMETEK Programmable Power в качестве высокоточных инструментов измерения сопротивления, а также как справиться с распространенными ошибками, которые могут возникнуть при выполнении этих измерений.

Узнайте о преимуществах четырехпроводного измерения сопротивления

Четырехпроводные измерения сопротивления позволяют:

  • Измерьте сопротивление в миллиомном (мОм) диапазоне. Это может быть важно при тестировании разъемов, кабелей, рассчитанных на большие токи, и кабелей, используемых в приложениях с высокой надежностью.
  • Компенсация ошибок, вызванных сопротивлением измерительного провода и испытательного приспособления.
  • Измерьте сопротивление сильному току, что может позволить вам сделать более точные измерения.

Повышение точности с помощью цифровых мультиметров EX1200

VTI EX1200 6-1/2-разрядные цифровые мультиметры — в частности, EX1200-2165 и EX1200-2365 — позволяют выполнять высокоточные четырехпроводные измерения сопротивления. На рис. 1 показано, как подключить сопротивление к цифровому мультиметру VTI EX1200 для выполнения четырехпроводного измерения.

Рисунок 1: Как подключить сопротивление к цифровому мультиметру VTI EX1200

 

Благодаря возможности выполнять четырехпроводные измерения сопротивления, цифровой мультиметр VTI EX1200 может вычесть сопротивление проводов измерительных проводов из конечного результата, фактически делая провода измерительных проводов равными 0 Ом.С помощью этой функции вы можете измерять сопротивление ниже 0,1 Ом, так как вы не увидите сопротивления подводящего провода. В качестве альтернативы можно измерить компонент на некотором расстоянии от цифрового мультиметра или через несколько соединений и реле, предполагая, что все провода проложены через одинаковое количество соединений и контактов реле.

Поскольку все цифровые мультиметры производят испытательный ток для измерения падения напряжения на сопротивлении, это может привести к эффекту нагрева, особенно на ИУ с низким сопротивлением. Поскольку более высокий испытательный ток создает большее падение напряжения, этот больший отклик обеспечивает лучшую точность и улучшенное отношение сигнал/шум.Однако слишком большой испытательный ток может создать эффект нагрева, что может привести к изменению сопротивления ИУ и нестабильности измерения. Таким образом, необходим баланс, чтобы обеспечить достаточный испытательный ток для обеспечения хорошей точности без возникновения эффекта самонагрева.

Цифровой мультиметр VTI EX1200 позволяет конечному пользователю запрограммировать тестовый ток в диапазоне, который лучше всего подходит для его/ее теста. Эта гибкость в сочетании с четырехпроводной измерительной функцией цифрового мультиметра обеспечивает максимальную точность испытаний.В таблице 1 показаны доступные испытательные токи для выбранного диапазона и разрешения.

Таблица 1: Доступные испытательные токи для определенных диапазонов и разрешений

 

Свести к минимуму распространенные ошибки

Четырехпроводные измерения сопротивления подвержены многим из тех же ошибок, что и высокоточные измерения постоянного напряжения. Кроме того, при четырехпроводном измерении сопротивления вы можете столкнуться со следующими ошибками:

.
  • Ошибки самонагрева: Когда ток проходит через тестируемое сопротивление, температура резистора увеличивается и может вызвать ошибку самонагрева.Это неизбежно. Когда ИУ нагревается, температура ИУ увеличивается, изменяя значение сопротивления ИУ. Величина этой ошибки зависит от температурного коэффициента ИУ и поэтому не может быть указана. Чтобы свести к минимуму эту ошибку, примените передовой опыт по минимизации времени, в течение которого ток подается на ИУ.
  • Ошибки времени установления: В некоторых случаях сопротивление измерительного провода в сочетании с емкостью ИУ достаточно велико, так что постоянная времени резистор-конденсатор (RC) становится значимой.Время установления из-за этой постоянной времени RC может быть довольно продолжительным, особенно при измерении сопротивлений более 100 кОм. Некоторые типы прецизионных резисторов, например, имеют большую сосредоточенную емкость, подключенную к клеммам для подавления шума. В этих случаях снятие показаний сопротивления без расчета времени схватывания даст неточный результат.

Функция автоматической задержки цифрового мультиметра VTI EX1200 поможет вам избежать ошибок постоянной времени RC. Когда вы включаете автоматическую задержку, цифровой мультиметр VTI EX1200 будет ждать, пока входной сигнал установится, прежде чем выполнять измерение.Однако в некоторых случаях вам, возможно, придется установить время задержки вручную.

  • Ошибки сопротивления изоляции и чистоты поверхности: Влагопоглощающая изоляция и «грязные» поверхностные пленки в испытательных кабелях и приспособлениях могут увеличить токи утечки, что может привести к ошибкам измерения при измерении сопротивлений 1 МОм и более. Чтобы уменьшить ошибки этого типа, поддерживайте «чистую» систему с высоким сопротивлением.

Правильный выбор изоляции кабеля также может уменьшить количество ошибок.Нейлон и поливинилхлорид (ПВХ) являются относительно плохими изоляторами (109 Ом) по сравнению с политетрафторэтиленом (Тефлон®) (1013 Ом). Утечка через нейлоновые или ПВХ изоляторы может легко привести к ошибке 0,1% при измерении сопротивления 1 МОм во влажных условиях. Следует избегать физического прикосновения к тестируемому устройству во время измерения сопротивления, так как тело выступает в качестве пути утечки испытательного тока.

0 comments on “Сопротивление проводов: Удельное сопротивление кабеля таблица

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.