如何选择直流电阻测试仪

绕组电阻测量是变压器的例行试验，测量仪器的选择主要是根据所测量的电阻值大小及测量所需要的准确度。

直流电阻测试所需的仪器按原理可以分为惠斯顿电桥、开尔文电桥以及基于伏安法测量的电子微欧计。

1.惠斯顿电桥

惠斯顿电桥主要是用来测量电阻值较大的绕组。其工作原理如图1-4所示。

如图1-4所示，图中r₁、r₂和r₃是桥臂电阻，r_x是被测电阻，PA是检流计，E是直流电源，调节电桥电阻使I₀=0，此时有

图1-4 惠斯顿电桥的工作原理

I₁r_x=I₂r₃I₁r₂=I₂r₁

两式相除，有

r_x/r₂=r₃/r₁

由此得到

r_x=（r₂/r₁）r₃

惠斯顿电桥的工作原理简单，但由于桥体内部的接触电阻等原因，不能测量阻值较小的电阻且精度较低。

2.开尔文电桥

开尔文电桥一般用来测量较小的电阻。其工作原理如图1-5所示。

由图1-5我们可以得到：

开尔文电桥虽然可以测量较小的电阻，但是其测量也受自身接触电阻的制约，其精度也比较低。

图1-5 开尔文电桥的工作原理(www.xing528.com)

3.基于伏安法测量的电子微欧计

近年来，基于伏安法测量回路，出现了许多电子测量装置，这些仪器使用方便，而且其准确度也高于开尔文电桥，下面以国外进口的2285型变压器测试系统和国内某企业的JYR系列变压器直流电阻测试仪为例，简单介绍一下其工作原理。2285型变压器测试系统的工作原理如图1-6所示。

图1-6 2285型变压器测试系统的工作原理

图中，恒流源的电流通过电流分断线路、标准电阻和变压器绕组组成一回路。试验电流在标准电阻R_N上的电压U₁送入微欧计，变压器绕组上的电压U_x通过信号接收单元变换到合适的水平，在微欧计上按欧姆定律变换算出变压器绕组电阻，即

R=U_x/U₁

在测试结束后，电流分断线路可以进行放电，放电结束后，断开电源，而不会因断开大电感回路的直流产生危险的高电压。

该仪器的精确度为±0.06%，读数为±1μΩ。

JYR系列变压器直流电阻测试仪则采用了高精度开关电源，以及计算机技术、模拟电子技术、高速信号采集和数字信号处理技术等，可以实现自动测量直流电阻。

JYR系列变压器直流电阻测试仪整机框图如图1-7所示。该仪器在单片机控制下，自动完成输出电流、信号处理、A-D转换、数据处理、送显示和具有自动放电、放电指示和打印功能。

仪器内部设置了标准电阻器（R_标），被测电阻（R_测）由恒流源供给恒定电流I，测量通过两个通道R_标和R_测的端电压V_标和V_测，根据欧姆定律，有

V_标=R_标I （1-1）

V_测=R_测I （1-2）

由式（1-1）和式（1-2）得出式（1-3），即

V_标/R_标=V_测/R_测 （1-3）

R_测=（V_测R_标）/V_标 （1-4）

式（1-4）中R_标为已知电阻，V_测和V_标通过A-D转换器测得，由此得到被测电阻值。

图1-7 JYR系列变压器直流电阻测试仪整机框图