ابزار اندازه گیری الکتریکی (اهم متر ، آمپرمتر ، ولت متر)

برای هر علاقه مند ، دانشجوی رشته های برق ، الکترونیک یا مناطق مرتبط ، آرزو این است که ابزار اندازه گیری خود را داشته باشد. در بعضی موارد ، کارآموزان ابزارهای بسیار بی کیفیتی را بدست می آورند که به جای کمک به یادگیری ، خطاها را پیچیده یا اندازه گیری های کاذب را نشان می دهند.  

در موارد دیگر ، كارآموزان سازهایی با كیفیت بسیار بالا به دست می آورند اما ، بدون داشتن تجربه ، ارتباطات نادرستی برقرار می كنند و در نتیجه سازگاری نادرست یا خرابی دستگاه را به همراه می آورد. در طول این مقاله ما قصد داریم کاربرد صحیح ، کاربردها و تأیید کالیبراسیون آن را نشان دهیم.

ابزار اندازه گیری الکتریکی چیست؟

برای انجام مطالعه در مورد سیگنال های الکتریکی ، باید آنها را اندازه گیری کرده و البته آنها را ضبط کنیم. برای هر کسی که می خواهد این پدیده ها را تجزیه و تحلیل کند ، داشتن ابزار اندازه گیری الکتریکی قابل اعتماد بسیار مهم است.
اندازه گیری ها بر اساس پارامترهای الکتریکی ، با توجه به خصوصیات آنها مانند فشار ، جریان ، نیرو یا دما انجام می شوند. در این مقاله ما خود را وقف مطالعه ابزار اندازه گیری برای متداول ترین پارامترهای اساسی خواهیم کرد:

• اهم سنج.
• آمپرمتر
• ولت متر

اهم سنج چیست؟

این ابزاری برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی است. با استفاده از ارتباط بین اختلاف پتانسیل (ولتاژ) و شدت جریان الکتریکی (آمپر) ایجاد شده توسط قانون اهم.

به هر حال، شاید بعداً علاقه داشته باشید که آن را ببینید قانون اهم و اسرار آن چه چیزی بیان می کند؟

اهم متر آنالوگ:

از گالوانومتر که یک کنتور جریان الکتریکی است استفاده کنید. این مانند یک مبدل عمل می کند ، جریان الکتریکی را با ولتاژ ثابت دریافت می کند و باعث ایجاد تغییراتی در یک اشاره گر می شود که اندازه گیری را از طریق رابطه ای که با قانون اهم. (به مقاله قانون اهم مراجعه کنید) تماشا کردن شکل 2

اهم متر دیجیتال:

در این حالت شما از گالوانومتر استفاده نمی کنید ، در عوض از a استفاده کنید ارتباط با یک تقسیم ولتاژ (که به مقیاس بستگی دارد) و یک سیگنال (آنالوگ / دیجیتال) مقدار مقاومت توسط رابطه حقوقی اهم. شکل 3 را ببینید

اتصال اهم متر:

اهم متر به موازات بار متصل می شود (شکل 4 را ببینید) ، توصیه می شود نوک دستگاه در شرایط مطلوب باشد (نکات سولفاته یا کثیف باعث خطای اندازه گیری می شود). توجه به این نکته مهم است که تأمین اختلاف پتانسیل توسط باتری داخلی دستگاه انجام می شود.

مراحل انجام یک اندازه گیری صحیح با ابزار اندازه گیری الکتریکی:

توصیه می کنیم برای به دست آوردن نتایج بهتر در اندازه گیری های خود مراحل زیر را انجام دهید:

کالیبراسیون و تست سرب تست:

در ابزارهای آنالوگ انجام کالیبراسیون و بررسی نکات ، اما در ابزارهای دیجیتال که از نظر تئوری اتوماتیک است ، عواملی وجود دارد که این کالیبراسیون می تواند به جای خودکار سازی (درصورتی که همه چیز صحیح نباشد) ، باعث عدم انطباق یا خطا در اندازه گیری ها شود. ما توصیه می کنیم هر زمان که به اندازه گیری نیاز داشتیم ، کالیبراسیون دستگاه را تأیید کنید:

بررسی نکته:

این مرحله بسیار اساسی است اما ابتدایی برای به دست آوردن قرائت با حاشیه خطای کمتر (توصیه می کنیم مرتباً این کار را انجام دهید) ، آنها فقط از پیوستن به نوک ابزارهای اندازه گیری +/- 0 Ω تشکیل شده است ، همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است

باید تأکید کرد که به دست آوردن نتیجه در این کالیبراسیون 0 Ω ایده آل استلازم به یادآوری است که در نوک های اندازه گیری از کابل های مسی استفاده می شود (از نظر تئوری هادی های عالی) اما در عمل همه هادی ها مانند نوک ها دارای مقاومت هستند (معمولاً از فولاد ضد زنگ ساخته می شوند ، موارد حرفه ای از مس با نقره ساخته می شوند) حمام) ، اما نتیجه ای بیشتر از 0.2 Ω +/- درصد ()) دقت خواندن ساز را توجیه نمی کنند.
برای دادن ارزش بالا توصیه می کنیم: نکات را تمیز کنید ، کالیبراسیون دستگاه و مهمترین نقطه ، وضعیت باتری دستگاه را بررسی کنید.

بررسی کالیبراسیون ابزار:

برای این آزمون توصیه می کنیم داشتن یک استاندارد ، به عنوان مثال ، یک مقاومت 100 Ω با تحمل بیش از 1/XNUMX٪ به عبارت دیگر:
R Max = 100 Ω + (100Ω x 0.01) = 101 Ω
R min = 100 Ω - (100Ω x 0.01) = 99 Ω
حال اگر در این مرحله خطای خواندن ابزار را اضافه کنیم (به مارک و کیفیت اهم متر بستگی دارد) ، معمولاً یک ابزار دیجیتال Fluke مدل 117 در مقیاس دامنه خودکار (0 - 6 M Ω) +/- 0.9٪ است [ 2] ، بنابراین می توانیم اقدامات زیر را انجام دهیم:
R Max = 101 Ω + (101Ω x 0.009) = 101,9 Ω
R min = 99 Ω - (99Ω x 0.009) = 98,1 Ω
البته این نتیجه نسبی است ، زیرا شرایط محیطی (یک نکته بسیار مهم برای کالیبراسیون با استاندارد) و خطای صفر در نظر گرفته نشده است ، اما با وجود همه این فاکتورها باید یک مقدار تقریبی با استاندارد داشته باشیم.
اگر از ابزار خودکار استفاده نمی کنید ، توصیه می شود که آن را در محدوده اندازه گیری نزدیک به استاندارد قرار دهید.

در شکل 6 ما 2 مولتی متر را می بینیم (این یک ابزار همه در یک است) در این حالت fluke 117 خودکار است و UNI-T UT38C شما باید مقیاس نزدیک به الگو را انتخاب کنید. به عنوان مثال ، مارک مولتی متر UNI-T مدل UT-39c [3] برای این بررسی 200 Ω توصیه می شود

اقدامات احتیاطی هنگام استفاده از اهم متر به عنوان یک ابزار اندازه گیری الکتریکی:

برای استفاده صحیح از این ابزار اندازه گیری ، نکات زیر را توصیه می کنیم:

1. برای انجام اندازه گیری با اهم متر باید منابع تغذیه را قطع کنید.
2. همانطور که قبلاً در قسمت قبلی شرح داده شده بود ، بررسی لیدهای آزمون و بررسی کالیبراسیون باید قبل از اندازه گیری انجام شود.
3. برای بدست آوردن اندازه گیری صحیح ، توصیه می شود حداقل یک پایانه مقاومت یا قطعه را جدا کنید ، بنابراین از هرگونه امپدانس موازی جلوگیری می کنید.

ممکن است شما را مورد توجه قرار دهد: قدرت قانون وات

آمپرمتر چیست؟

از آمپرمتر برای اندازه گیری شدت جریان های الکتریکی در یک شاخه یا گره از مدار الکتریکی استفاده می شود.

آمپرمتر آنالوگ:

آمپرمترها دارای یک مقاومت داخلی به نام شنت (RS) هستند ، به طور کلی با دقت بالا زیر 1 اهم است ، هدف آن کاهش شدت جریان الکتریکی گره متصل به موازات گالوانومتر است. شکل 7 را ببینید.

آمپرمتر دیجیتال:

مانند آمپرمتر موازی ، از مقاومت شنت متناسب با مقیاس استفاده می شود ، اما به جای استفاده از گالوانومتر ، یک سیگنال (آنالوگ / دیجیتال) انجام می شود ، به طور کلی از فیلترهای کم عبور برای جلوگیری از ایجاد سر و صدا استفاده می شود.

مراحل انجام یک اندازه گیری صحیح با Ammeter به عنوان یک ابزار اندازه گیری الکتریکی:

• آمپرمتر به صورت سری (با بلوز) به بار وصل می شود همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است

• توصیه می شود با قرار دادن آمپرمتر در مقیاس حداکثر و پایین آمدن مقیاس تا رسیدن به مقیاس توصیه شده ، اتصالات را با منبع خاموش برق قطع کنید.
• همیشه توصیه می شود قبل از هر اقدامی وضعیت باتری و فیوزها را بررسی کنید.

اقدامات احتیاطی هنگام استفاده از آمپرمتر به عنوان یک ابزار اندازه گیری الکتریکی:

• لازم به یادآوری است که آمپرمتر به موازی به مقاومت شنت بستگی دارد به عبارت دیگر امپدانس داخلی در تئوری 0 Ω است (در عمل به مقیاس بستگی خواهد داشت) اما معمولاً کمتر از 1 Ω است بنابراین هرگز نباید به صورت PARALLEL متصل شود.
• بسیار مهم است که فیوز محافظ را بررسی کنید و هرگز مقداری بالاتر از مقدار توصیه شده تعیین نکنید.

ولت متر چیست؟

El ولت متر این ابزاری است که برای اندازه گیری اختلاف پتانسیل بین دو نقطه در یک مدار الکتریکی استفاده می شود.

ولت متر آنالوگ:

این شامل یک گالوانومتر با مقاومت سری است که در آن مقدار آن به مقیاس انتخاب شده بستگی دارد ، شکل 10 را ببینید

ولت متر دیجیتال:

ولت متر دیجیتال همان اصل ولت متر آنالوگ را دارد ، با این تفاوت که گالوانومتر با مقاومت جایگزین می شود و یک مدار تقسیم ولتاژ با یک رابطه متناسب ایجاد می کند.

اتصال ولت متر:

ولتمترها از نظر تئوری دارای امپدانس بالایی هستند و تمایل آنها به بی نهایت بودن در عمل است که بطور متوسط ​​1M Ω دارند (البته بسته به مقیاس متفاوت است) ، اتصال آنها موازی است همانطور که در شکل 12 نشان داده شده است

مراحل انجام یک اندازه گیری صحیح با ولت متر به عنوان یک ابزار اندازه گیری الکتریکی:

الف) ولتمتر را همیشه در بالاترین مقیاس قرار دهید (برای محافظت) و به تدریج به نزدیکترین مقیاس بالاتر از اندازه گیری کاهش دهید.
ب - همیشه وضعیت باتری دستگاه را بررسی کنید (با باتری تخلیه شده خطاهای اندازه گیری ایجاد می کند).
ج. قطبیت لیدهای آزمون را بررسی کنید ، توصیه می شود به رنگ لیدهای آزمون احترام بگذارید (+ قرمز) (- سیاه).
D. در صورت منفی ، توصیه می شود آن را در (-) یا زمین مدار تنظیم کرده و سرب آزمایش (+) را تغییر دهید.
E. بررسی کنید که آیا ولتاژ مورد نظر DC (جریان مستقیم) یا AC (جریان متناوب) است.

هشدارها هنگام استفاده از ولت متر به عنوان یک ابزار اندازه گیری الکتریکی:

ولتمترها به طور کلی مقیاس نسبتاً بالایی دارند (600 ولت - 1000 ولت) همیشه شروع به خواندن در این مقیاس (AC / DC) می کنند.
ما به یاد می آوریم که اندازه گیری ها به صورت موازی است (به صورت سری باعث باز شدن مدار می شود) موضوع قانون اهم را ببینید.

توصیه های نهایی برای ابزار اندازه گیری الکتریکی

برای هر فرد متعصب ، دانشجو یا تکنسین در زمینه الکترونیک ، برق دانستن چگونگی استفاده از ابزار اندازه گیری ضروری است ، کالیبراسیون آنها برای انجام ارزیابی های فنی و تشخیصی ضروری است. درصورتی که از مولتی متر استفاده کنید طبق معمول بررسی کالیبراسیون اهم متر را انجام دهید، از آنجا که در این ابزارها (همه در یک) ، تمام پارامترها به طور مثال بهم پیوسته اند (باتری ، نوک ، آمپرمتر و ولت متر برای اندازه گیری متغیرهای مقاومت در میان دیگران).

استفاده از الگوی آزمون برای ابزار اندازه گیری الکتریکی اهم متر ، آمپرمتر و ولت متر برای انجام مداوم آن ضروری است ، به دلیل تجربه ما در انجام این کار و متاسفانه داشتن ابزار خارج از کالیبراسیون ، می تواند سیگنال های غلط خرابی یا خطای خواندن را به ما ارائه دهد.

ما امیدواریم که که این مقاله مقدماتی در مورد موضوع مفید باشد ، منتظر نظرات و تردیدهای شما هستیم.