Električni mjerni instrumenti (ohmmetar, ampermetar, voltmetar)

Za svakog hobista, studenta struje, elektronike ili srodnih područja san je imati vlastite mjerne instrumente. U nekim slučajevima polaznici nabavljaju vrlo nekvalitetne instrumente koji, umjesto da im pomažu u učenju, kompliciraju greške ili pokazuju lažna mjerenja.  

U drugim slučajevima, pripravnici nabavljaju vrlo kvalitetne instrumente, ali bez iskustva uspostavljaju pogrešne veze, što rezultira neusklađenošću ili neuspjehom instrumenta. Kroz ovaj članak ćemo pokazati njegovu ispravnu upotrebu, aplikacije i verifikaciju kalibracije.

Šta su električni merni instrumenti?

Da bismo izvršili proučavanje električnih signala, moramo ih izmjeriti i, naravno, zabilježiti. Za svakoga ko želi analizirati ove pojave vrlo je važno imati pouzdane električne mjerne instrumente.
Mjerenja se vrše na osnovu električnih parametara, prema njihovim svojstvima kao što su tlak, protok, sila ili temperatura. U ovom ćemo se članku posvetiti proučavanju mjernih instrumenata za najčešće osnovne parametre kao što su:

• Ohmmetar.
• THE Ammeter.
• Voltmetar.

Šta je ohmmetar?

To je instrument za mjerenje električnog otpora. Korišćenje odnos između razlike potencijala (napon) i intenziteta električne struje (ampera) razvijenih Ohmovim zakonom.

Inače, možda želite vidjeti kasnije Šta kaže Ohmov zakon i njegove tajne?

Analogni ohmmetar:

Upotrijebite galvanometar, koji je mjerač električne struje. To radi kao pretvarač, primajući električnu struju s konstantnim naponom uzrokujući promjene u pokazivaču koji pokazuje mjerenje kroz odnos koji se izračunava Ohmov zakon. (Pogledajte članak Ohmovog zakona). Gledaj slika 2

Digitalni ohmmetar:

U ovom slučaju ne koristite galvanometar, već koristite a odnos s djeliteljem napona (koji ovisi o skali) i akvizicijom signala (analogni / digitalni) uzimajući vrijednost otpora od Ohmov pravni odnos. Pogledajte sliku 3

Ohmmetar priključak:

Ohmmetar je povezan paralelno s opterećenjem (vidi sliku 4), preporučuje se da vrh instrumenta bude u optimalnim uvjetima (Sulfatizirani ili prljavi vrhovi uzrokuju pogrešku u mjerenju). Važno je napomenuti da napajanje razlike potencijala vrši unutarnja baterija instrumenta.

Koraci za ispravno mjerenje električnim mjernim instrumentima:

Preporučujemo vam da izvršite sljedeće korake kako biste postigli bolje rezultate u mjerenjima:

Provjera kalibracije i ispitnog kabela:

U analognim instrumentima bila je obveza izvršiti kalibraciju i provjeru vrhova, ali u digitalnim instrumentima koji su u teoriji automatski, postoje faktori da ova kalibracija može, umjesto automatizacije (ako sve nije točno), proizvesti pogrešno poravnanje ili pogrešku u mjerenjima. Preporučujemo da izvršite svaki put kada nam treba mjerenje, provjerite kalibraciju instrumenta:

Provjera savjeta:

Ovaj je korak vrlo osnovni, ali osnovni za dobivanje očitanja s nižom granicom pogreške (preporučujemo da to radite često), sastoje se samo od spajanja vrhova instrumenta prisiljavajući na mjerenje +/- 0 Ω kao što je prikazano na slici 5

Treba naglasiti da je dobijanje kao rezultat u tome Kalibracija 0 Ω je idealna, treba imati na umu da mjerni vrhovi koriste bakrene kablove (u teoriji izvrsni vodiči), ali u praksi svi vodiči imaju određeni otpor, baš kao i vrhovi (obično su izrađeni od nehrđajućeg čelika, profesionalni su od bakra sa srebrom kupka), međutim oni ne opravdavaju rezultat veći od 0.2 Ω +/- procenat (%) preciznosti očitavanja instrumenta.
Dajemo visoku vrijednost preporučujemo: očistite vrhove, provjerite kalibraciju instrumenta i najkritičniju točku, status baterije instrumenta.

Provjera kalibracije instrumenta:

Za ovaj test preporučujemo standardni, na primjer otpornik od 100 Ω sa tolerancijom koja nije veća od +/- 1%, drugim riječima:
R Max = 100 Ω + (100Ω x 0.01) = 101 Ω
R min = 100 Ω - (100Ω x 0.01) = 99 Ω
Sada, ako u ovom trenutku dodamo pogrešku očitavanja instrumenta (to ovisi o marki i kvaliteti ohmmetra), obično je Flukeov model 117 digitalni instrument na skali automatskog opsega (0 - 6 M Ω) +/- 0.9% [ 2], tako da možemo imati sljedeći raspon mjera:
R Max = 101 Ω + (101Ω x 0.009) = 101,9 Ω
R min = 99 Ω - (99Ω x 0.009) = 98,1 Ω
Naravno, ovaj je rezultat relativan, jer nisu uzeti u obzir uvjeti okoline (vrlo važna točka za kalibraciju sa standardima) i nulta pogreška, ali unatoč svim tim faktorima moramo imati približnu vrijednost standarda.
Ako ne koristite instrument za automatsko mjerenje, poželjno ga je smjestiti u mjerno područje najbliže standardu.

Na slici 6 vidimo 2 multimetra (to je sve u jednom instrumentu), u ovom slučaju fluke 117 se automatski mijenja, a UNI-T UT38C morate odabrati ljestvicu najbližu uzorku. Na primjer, multimetar marke UNI-T model UT-39c [3] za ovu provjeru preporučuje se 200 Ω

Mjere opreza pri upotrebi ohmmetra kao električnog mjernog instrumenta:

Za pravilnu upotrebu ovog mjernog instrumenta preporučujemo sljedeće točke:

1. Za obavljanje mjerenja s ommetrom morate odspojiti napajanje.
2. Kao što je već detaljno objašnjeno u prethodnoj točki, prije mjerenja mora se izvršiti provjera ispitnih vodova i provjera kalibracije.
3. Da bi se dobilo ispravno mjerenje, poželjno je odvojiti barem jedan terminal otpora ili komponente, izbjegavajući paralelno impedansu.

Može vas zanimati: Snaga Watovog zakona

Šta je ampermetar?

Ampermetar se koristi za mjerenje intenziteta električnih struja u grani ili čvoru električnog kruga.

Analogni ampermetar:

Ampermetri imaju unutarnji otpor nazvan shunt (RS), općenito je ispod 1 ohma visoke preciznosti, ima za svrhu smanjenje intenziteta električne struje čvora koji se paralelno spaja s galvanometrom. Pogledajte sliku 7.

Digitalni ampermetar:

Kao i paralelni ampermetar, koristi otpor ranžiranja proporcionalan skali, ali umjesto da se koristi galvanometar, vrši se akvizicija signala (analogni / digitalni), on obično koristi niskopropusne filtere kako bi izbjegao buku.

Koraci za pravilno mjerenje pomoću ampermetra kao električnog mjernog instrumenta:

• Ampermetar je serijski povezan (pomoću kratkospojnika) s opterećenjem kao što je prikazano na slici 9

• Preporučljivo je uspostaviti veze s isključenim izvorom napajanja postavljanjem ampermetra na maksimalnu skalu i spuštanjem skale dok ne dosegnete preporučenu skalu.
• Uvijek se preporučuje provjeriti status baterije i osigurača prije poduzimanja bilo kakvih mjera.

Mjere opreza pri upotrebi ampermetra kao električnog mjernog instrumenta:

• Važno je imati na umu da Ampermetar paralelno ovisi o otporu ranžiranja, drugim riječima, unutrašnja impedancija teoretski iznosi 0 Ω (u praksi će ovisiti o mjerilu), ali obično je manja od 1 Ω pa nikada ne bi trebao biti povezan u PARALLEL.
• Vrlo je važno provjeriti zaštitni osigurač i nikada ne postaviti vrijednost veću od preporučene.

Šta je voltmetar?

El Voltmetar je instrument koji se koristi za mjerenje razlike potencijala između dvije točke u električnom krugu.

Analogni voltmetar:

Sastoji se od galvanometra sa serijskim otporom gdje će njegova vrijednost ovisiti o odabranoj skali, vidi sliku 10

Digitalni voltmetar:

Digitalni voltmetar ima isti princip kao i analogni voltmetar, razlika je u tome što je galvanometar zamijenjen otporom, što čini krug djelitelja napona s proporcionalnim odnosom.

Priključak voltmetra:

Voltmetri imaju visoku impedansu u teoriji, u praksi imaju tendenciju da budu beskonačni, u prosjeku imaju 1M Ω (naravno, varira u zavisnosti od skale), njihova veza je paralelna kao što je prikazano na slici 12

Koraci za ispravno mjerenje pomoću Voltmetra kao električnog mjernog instrumenta:

A. Voltmetar uvijek postavite na najvišu skalu (radi zaštite) i postupno spuštajte do najbliže skale više od mjerenja.
B. Uvijek provjerite status baterije instrumenta (kod ispražnjene baterije nastaju pogreške u mjerenju).
C. Provjerite polaritet ispitnih vodova, preporučuje se poštivanje boje ispitnih vodova (+ crvena) (- crna).
D. U slučaju negativnog, preporučuje se pričvrstiti na (-) ili masu kruga i mijenjati ispitni kabel (+).
E. Provjerite je li željeno mjerenje napona istosmjerna (jednosmjerna struja) ili izmjenična struja (izmjenična struja).

Mjere opreza pri upotrebi Voltmetra kao električnog mjernog alata:

Voltmetri uglavnom imaju relativno visoku skalu (600V - 1000V) i uvijek počnu čitati na ovoj skali (AC / DC).
Sjećamo se da su mjerenja paralelna (u seriji bi to izazvalo prekid kruga) vidi temu o ohmovom zakonu.

Konačne preporuke za električne mjerne instrumente

Za sve fanatike, studente ili tehničare u područjima elektronike, električne energije neophodno je znati koristiti mjerne instrumente, njihova kalibracija je neophodna za provođenje dijagnoze i tehničkih procjena. U slučaju da koristite multimetar uzmite kao i obično provjeru kalibracije ohmmetra, budući da su u ovim instrumentima (svi u jednom) svi parametri na neki način međusobno povezani, na primjer (baterija, savjeti, ampermetri i voltmetar za mjerenje varijabli otpora).

Korištenje uzorka za ispitivanje električnih mjernih instrumenata ohmmetra, ampermetra i voltmetra neophodno je da bi se to stalno radilo zbog našeg iskustva i neispravnosti, a nažalost ako instrument nije kalibriran, može nam dati lažne signale kvarova ili pogrešaka u čitanju.

Nadamo se da će vam ovaj uvodni članak biti od pomoći, čekamo vaše komentare i nedoumice.