兆欧表是用来测量绝缘电阻的仪器,标尺的单位是兆欧(MΩ)。它是由手摇发电机和磁电式比率计两部分组成。手摇发电机就是摇动手柄带动导线旋转,切割磁钢磁力线产生直流高电压。这种发电机有直流电压500伏和1000伏两种,所以,兆欧表在摇动手柄测量时,切勿接触被测带电部分。
磁电式比率计的结构如图11-19所示,它有两个转动线圈,而没有游丝,并且空气隙是故意做得不均匀的。两个转动线圈和指针装在同一轴上,组成可动部分。固定部分是由马蹄形磁钢与带缺口的圆柱形铁心组成。
兆欧表的动作原理如图11-20所示,虚线框内为兆欧表内部电路,被测绝缘电阻R接在兆欧表“线”和“地”端钮上。摇动兆欧表手柄,发电机两端产生高电压,这个高电压通过线圈1加到被测绝缘电阻R上,手摇发电机产生的高电压在两条并联电路中流过,电流为I1和I2。
I1、I2分别通过磁电式比率计的两个转动线圈,都会受到电磁力的作用。两个线圈产生的电磁力矩M1、M2方向是相反的,M1是转动力矩,M2是反作用力矩。由于气隙磁场的不均匀,M1、M2的大小不仅与电流有关,而且还与线圈的偏转角β有关。如果I1、I2保持一定,随偏转角的增大,空气隙减小,磁场增强,力矩M1和M2也相应增大。但M1增加得慢,M2增加得快,到一定的偏转角时,M1=M2,指针稳定不动。如被测绝缘电阻R变小,则I1增大,M1亦增大,指针要偏转一个更大的角度才能使M1与M2达到平衡。
当兆欧表两端钮断开时,表示被测绝缘电阻为∞,此时转动手柄,I1=0,I2≠0,线圈在M2的作用下转至铁心缺口处,指针偏转角β=0,对应于标尺上的“∞”。就这样,根据指针偏转的角度的大小指示绝缘电阻数值。由于兆欧表内没有游丝固定,不转动手柄时,指针可以停留在标尺的任意位置,这时的读数是没有意义的。因此,必须在摇动手柄时读取数据。
使用兆欧表测量绝缘电阻时,须先切断电源,再把兆欧表的一端接在被测物上,另一端接地或接到另一被测物上。迅速转动手柄,直到指针稳定在某一位置时,便可读数。
因为绝缘材料的漏电或击穿往往是在加上较高工作电压时才表现出来,所以一般不能用万用表的测量电阻挡来测量绝缘电阻的好坏。
兆欧表除了用来测量绝缘电阻外,化验室中还常用它来测量离子交换水的电阻(电极可用260型光亮铂电极),以控制水的质量,一般去离子水的电阻达1兆欧以上时,用化学法已鉴定不出阳离子和阴离子了。