Электрычныя вымяральныя прыборы (омметр, амперметр, вальтметр)

Кожны аматар, студэнт электрычнасці, электронікі і сумежных абласцей, марыць мець уласныя вымяральныя прыборы. У некаторых выпадках слухачы набываюць інструменты вельмі дрэннай якасці, якія замест таго, каб дапамагаць ім вучыцца, ускладняюць збоі альбо паказваюць ілжывыя вымярэнні.  

У іншых выпадках навучэнцы набываюць вельмі якасныя інструменты, але, не маючы вопыту, робяць няправільныя злучэнні, што прыводзіць да неадпаведнасці або адмовы інструмента. У гэтым артыкуле мы збіраемся паказаць яго правільнае выкарыстанне, прымяненне і праверыць яго каліброўку.

Што такое электрычныя вымяральныя прыборы?

Каб правесці даследаванне электрычных сігналаў, мы павінны іх вымераць і, вядома, запісаць. Для тых, хто хоча прааналізаваць гэтыя з'явы, вельмі важна мець надзейныя электрычныя вымяральныя прыборы.
Вымярэнні праводзяцца на аснове электрычных параметраў у адпаведнасці з іх уласцівасцямі, такімі як ціск, расход, сіла або тэмпература. У гэтым артыкуле мы прысвяцім сябе вывучэнню вымяральных прыбораў для найбольш распаўсюджаных асноўных параметраў, такіх як:

• Омметр.
• Амперметр.
• Вольтметр.

Што такое Омметр?

Гэта прыбор для вымярэння электрычнага супраціву. Выкарыстанне сувязь паміж розніцай патэнцыялаў (напружанне) і інтэнсіўнасцю электрычнага току (ампер), распрацаванай законам Ома.

Дарэчы, можа быць, вы хочаце ўбачыць пазней Што абвяшчае закон Ома і яго сакрэты?

Аналагавы омметр:

Ён выкарыстоўвае гальванометр, які з'яўляецца вымяральнікам электрычнага току. Гэта працуе як пераўтваральнік, прымаючы электрычны ток з пастаянным напружаннем, выклікаючы змены ў паказальніку, які паказвае вымярэнне праз залежнасць, якая разлічваецца па Закон Ома. (Глядзіце артыкул закона Ома). Глядзець малюнак 2

Лічбавы омметр:

У гэтым выпадку вы не выкарыстоўваеце гальванометр, а выкарыстоўваеце сувязь з дзельнікам напружання (які залежыць ад маштабу) і сігналам (аналагавы / лічбавы), прымаючы значэнне супраціву Праваадносіны Ома. Глядзіце малюнак 3

Злучэнне омметра:

Омметр падключаны паралельна нагрузцы (гл. Малюнак 4), рэкамендуецца, каб наканечнік прыбора знаходзіўся ў аптымальных умовах (Сульфаваныя ці брудныя наканечнікі выклікаюць памылку вымярэння). Важна адзначыць, што харчаванне рознасці патэнцыялаў ажыццяўляецца ад унутранай батарэі прыбора.

Крокі для правільнага вымярэння з дапамогай электрычных вымяральных прыбораў:

Мы рэкамендуем вам выканаць наступныя дзеянні, каб атрымаць лепшыя вынікі ў вымярэннях:

Праверка каліброўкі і выпрабавальнага провада:

У аналагавых прыборах было правесці каліброўку і праверку наканечнікаў, але ў лічбавых прыборах гэта тэарэтычна аўтаматычна, ёсць фактары, якія гэтая каліброўка можа замест аўтаматызацыі (калі ўсё няправільна) выклікаць неадпаведнасць або памылку ў вымярэннях. Мы рэкамендуем выконваць кожны раз, калі нам патрабуецца вымярэнне, праверыць каліброўку прыбора:

Праверка парад:

Гэты крок з'яўляецца вельмі простым, але элементарным для атрымання паказанняў з меншым узроўнем хібнасці (мы рэкамендуем рабіць гэта часта), яны складаюцца толькі з злучэння кончыкаў прыбора, што прымушае вымяраць +/- 0 Ω, як паказана на малюнку 5

Варта падкрэсліць, што атрыманне ў выніку гэтага Каліброўка 0 Ом ідэальная, трэба памятаць, што ў вымяральных наканечніках выкарыстоўваюцца медныя кабелі (тэарэтычна выдатныя праваднікі), але на практыцы ўсе праваднікі валодаюць пэўным супрацівам, як і наканечнікі (яны звычайна выраблены з нержавеючай сталі, прафесійныя - з медзі з срэбрам ванна), аднак яны не апраўдваюць вынік, які перавышае 0.2 Ом +/- працэнт (%) дакладнасці счытвання прыбора.
Для атрымання высокага значэння мы рэкамендуем: ачысціце наканечнікі, праверце каліброўку прыбора і найбольш важную кропку, стан батарэі прыбора.

Праверка каліброўкі прыбора:

Для гэтага тэсту мы рэкамендуем мець стандартны, напрыклад, рэзістар 100 Ом з допускам не больш за +/- 1%, іншымі словамі:
R Макс = 100 Ом + (100 Ом х 0.01) = 101 Ом
R мін = 100 Ом - (100 Ом х 0.01) = 99 Ом
Цяпер, калі ў гэты момант мы дадамо памылку счытвання прыбора (гэта залежыць ад маркі і якасці омметра), звычайна лічбавы прыбор Fluke мадэлі 117 на шкале аўтаматычнага дыяпазону (0 - 6 МОм) складае +/- 0.9% [ 2], таму мы можам мець наступны спектр мер:
R Макс = 101 Ом + (101 Ом х 0.009) = 101,9 Ом
R мін = 99 Ом - (99 Ом х 0.009) = 98,1 Ом
Зразумела, гэты вынік адносны, бо ўмовы навакольнага асяроддзя (вельмі важны момант для каліброўкі са стандартамі) і нулявая хібнасць не ўлічваліся, але, нягледзячы на ​​ўсе гэтыя фактары, мы павінны мець прыблізнае значэнне да стандарту.
Калі вы не карыстаецеся аўтаматычным прыборам, мэтазгодна размясціць яго ў дыяпазоне вымярэнняў, бліжэйшым да стандарту.

На малюнку 6 мы бачым 2 мультиметра (гэта прыбор "усё ў адным"). У гэтым выпадку fluke 117 мае аўтаматычны выбар дыяпазону, а для UNI-T UT38C вам трэба выбраць шкалу, найбольш набліжаную да шаблону. Напрыклад, мультыметр маркі UNI-T, мадэль UT-39c [3] для гэтай праверкі рэкамендуецца 200 Ом.

Меры засцярогі пры выкарыстанні омметра ў якасці электрычнага вымяральнага прыбора:

Для правільнага выкарыстання гэтага вымяральнага прыбора мы рэкамендуем наступныя моманты:

1. Для правядзення вымярэнняў з дапамогай омметра неабходна адключыць крыніцы харчавання.
2. Як гэта ўжо было падрабязна апісана ў папярэднім пункце, перад вымярэннем неабходна правесці выпрабавальныя адводкі і каліброўку.
3. Каб атрымаць правільнае вымярэнне, пажадана адключыць хаця б адну клему супраціву або кампанента, пазбягаючы паралельна любога супраціву.

Вы можаце быць зацікаўлены: Сіла закона Вата

Што такое амперметр?

Амперметр выкарыстоўваецца для вымярэння інтэнсіўнасці электрычных токаў у адгалінаванні або вузле электрычнай ланцуга.

Аналагавы амперметр:

Амперметры маюць унутранае супраціў, якое называецца шунт (RS), звычайна яно ніжэй за 1 Ом высокай дакладнасці, яно мае на мэце зніжэнне інтэнсіўнасці электрычнага току вузла, які злучаецца паралельна з гальванометрам. Глядзіце малюнак 7.

Лічбавы амперметр:

Як і паралельны амперметр, ён выкарыстоўвае супраціў шунтавання, прапарцыйнае шкале, але замест выкарыстання гальванометра ажыццяўляецца прыём сігналу (аналагавы / лічбавы), звычайна ён выкарыстоўвае фільтры нізкіх частот, каб пазбегнуць шуму.

Крокі для правільнага вымярэння амперметра ў якасці электрычнага вымяральнага прыбора:

• Амперметр паслядоўна падключаецца (пры дапамозе перамычкі) да нагрузкі, як паказана на малюнку 9

• Пажадана злучэнне з крыніцай харчавання адключыць, паставіўшы амперметр на максімальную шкалу і апускаючы шкалу да дасягнення рэкамендаванай шкалы.
• Перад прыняццем мер заўсёды рэкамендуецца праверыць стан батарэі і засцерагальнікаў.

Меры засцярогі пры выкарыстанні амперметра ў якасці электрычнага вымяральнага прыбора:

• Важна памятаць, што амперметр паралельна залежыць ад супраціву шунтавання, іншымі словамі, унутраны імпеданс, як правіла, роўны 0 Ом (на практыцы гэта будзе залежаць ад маштабу), але звычайна менш за 1 Ом, таму ён ніколі не павінен падключацца ў PARALLEL.
• Вельмі важна праверыць ахоўны засцерагальнік і ніколі не ўсталёўваць значэнне, вышэйшае за рэкамендаванае.

Што такое вальтметр?

El Вольтметр Гэта прыбор, які выкарыстоўваецца для вымярэння розніцы патэнцыялаў паміж двума кропкамі ў электрычнай ланцугу.

Аналагавы вальтметр:

Ён складаецца з гальванометра з паслядоўным супрацівам, дзе яго значэнне будзе залежаць ад абранай шкалы, гл. Малюнак 10

Лічбавы вальтметр:

Лічбавы вальтметр мае той самы прынцып, што і аналагавы вальтметр, розніца заключаецца ў тым, што гальванометр заменены супрацівам, што робіць ланцуг дзельніка напружання прапарцыйнай залежнасцю.

Падключэнне вальтметра:

У вальтметрах тэарэтычны імпеданс высокі, яны, як правіла, бясконцыя, на практыцы яны маюць у сярэднім 1 МОм (вядома, гэта змяняецца ў залежнасці ад маштабу), іх злучэнне паралельна, як паказана на малюнку 12

Крокі для правільнага вымярэння з дапамогай вольтметра ў якасці электрычнага вымяральнага прыбора:

А. Заўсёды кладзіце вальтметр на самую высокую шкалу (для абароны) і паступова апускайце да бліжэйшай шкалы, вышэйшай за вымярэнне.
Б. Заўсёды правярайце стан батарэі прыбора (пры разраджанай батарэі гэта стварае памылкі ў вымярэнні).
С. Праверце палярнасць пробнікаў, рэкамендуецца паважаць колер пробнікаў (+ Чырвоны) (- Чорны).
D. У выпадку адмоўнага становішча рэкамендуецца замацаваць яго на (-) або замыканні ланцуга і змяніць выпрабавальны провад (+).
E. Праверце, ці патрэбным вымярэннем напружання з'яўляецца пастаянны (пастаянны ток) ці пераменны (пераменны ток).

Меры засцярогі пры выкарыстанні вольтметра ў якасці электрычнага вымяральнага інструмента:

Вольтметры звычайна маюць адносна высокі маштаб (600В - 1000В), заўсёды пачынаюць чытаць па гэтай шкале (пераменны / пастаянны ток).
Мы памятаем, што вымярэнні праводзяцца паралельна (паслядоўна гэта можа выклікаць разрыў ланцуга) глядзіце тэму закона ома.

Заключныя рэкамендацыі для электрычных вымяральных прыбораў

Для любога прыхільніка, студэнта або тэхніка ў галіне электронікі, электрычнасці важна ведаць, як карыстацца вымяральнымі прыборамі, іх каліброўка неабходная для правядзення дыягностыкі і тэхнічнай ацэнкі. У тым выпадку, калі вы выкарыстоўваеце мультиметр прыняць, як звычайна, праверку каліброўкі Омметра, паколькі ў гэтых прыборах (усе ў адным) усе параметры неяк узаемазвязаны, напрыклад (батарэя, падказкі, амперметры і вальтметр для вымярэння зменных супраціву).

Выкарыстанне выпрабавальнай схемы для электрычных вымяральных прыбораў Омметра, Амперметра і Вольтметра неабходна для пастаяннай працы, паколькі мы не маем досведу і, на жаль, калі прыбор выведзены з каліброўкі, гэта можа даць нам ілжывыя сігналы аб збоях альбо памылках чытання.

Мы спадзяемся, што гэты ўступны артыкул да гэтай тэмы будзе карысным, мы чакаем вашых каментарыяў і сумневаў.