Sähköiset mittauslaitteet (ohmimittari, ampeerimittari, volttimittari)

Jokaiselle harrastajalle, sähkö-, elektroniikka- tai vastaavien alojen opiskelijalle haave on saada omat mittalaitteet. Joissakin tapauksissa harjoittelijat hankkivat erittäin huonolaatuisia instrumentteja, jotka sen sijaan, että auttaisivat heitä oppimaan, vaikeuttavat vikoja tai osoittavat vääriä mittauksia.  

Muissa tapauksissa oppisopimuskoulutettavat hankkivat erittäin laadukkaita instrumentteja, mutta koska heillä ei ole kokemusta, ne tekevät väärät liitännät, mikä johtaa ristiriitaisuuteen tai instrumentin vikaantumiseen. Tässä artikkelissa näytämme sen oikean käytön, sovellukset ja kalibroinnin tarkistamisen.

Mitä ovat sähköiset mittauslaitteet?

Sähköisten signaalien tutkimuksen suorittamiseksi meidän on mitattava ne ja tietysti tallennettava ne. Jokaiselle, joka haluaa analysoida näitä ilmiöitä, on erittäin tärkeää saada luotettavat sähköiset mittauslaitteet.
Mittaukset tehdään sähköisten parametrien perusteella niiden ominaisuuksien, kuten paine, virtaus, voima tai lämpötila, mukaan. Tässä artikkelissa omistaudumme tutkimaan mittauslaitteita yleisimmille perusparametreille, kuten:

• Ohmimittari.
• Ampeerimittari.
• Voltimittari.

Mikä on ohmimittari?

Se on instrumentti sähkövastuksen mittaamiseen. Käyttämällä yhteys Ohmin lain kehittämän potentiaalieron (jännite) ja sähkövirran voimakkuuden (ampeerit) välillä.

Muuten saatat olla kiinnostunut näkemään myöhemmin Mitä Ohmin laki ja sen salaisuudet sanovat?

Analoginen ohmimittari:

Käytä galvanometriä, joka on sähkövirran mittari. Se toimii kuin anturi, joka vastaanottaa sähkövirran vakiojännitteellä aiheuttaen muutoksia osoittimessa, joka osoittaa mittauksen suhteen laskemalla Ohmin laki. (Katso Ohmin lakiartikkeli). Katsella kuva 2

Digitaalinen ohmimittari:

Tässä tapauksessa et käytä galvanometriä, vaan a yhteys jännitteenjakajalla (joka riippuu asteikosta) ja signaalinhankinnalla (analoginen / digitaalinen) ottamalla vastuksen arvo Ohmin lakisuhde. Katso kuva 3

Ohmimittarin liitäntä:

Ohmimittari on kytketty rinnakkain kuorman kanssa (katso kuva 4), on suositeltavaa, että instrumentin kärki on optimaalisissa olosuhteissa (Sulfaatit tai likaiset kärjet aiheuttavat mittausvirheen). On tärkeää huomata, että potentiaalieron syöttö tapahtuu laitteen sisäisellä akulla.

Vaiheet oikean mittauksen suorittamiseksi sähköisillä mittalaitteilla:

Suosittelemme, että suoritat seuraavat vaiheet saadaksesi parempia tuloksia mittauksistasi:

Kalibrointi ja mittausjohdon tarkistus:

Analogisissa laitteissa oli velvollisuus suorittaa kalibrointi ja tarkistaa kärjet, mutta digitaalisissa instrumenteissa, jotka teoriassa ovat automaattisia, on tekijöitä, jotka tämä kalibrointi voi automatisoinnin sijaan (jos kaikki ei ole oikein) tuottaa väärän kohdistuksen tai virheitä mittauksissa. Suosittelemme suorittamaan aina, kun tarvitsemme mittausta, tarkista laitteen kalibrointi:

Vinkkitarkistus:

Tämä vaihe on hyvin yksinkertainen, mutta perustavanlaatuinen lukemien saamiseksi pienemmällä virheellä (suosittelemme tekemään sen usein), ne koostuvat vain laitteen kärjen liittämisestä pakottaen mittaamaan +/- 0 Ω kuvan 5 mukaisesti

On korostettava, että hankkiminen tämän seurauksena 0 Ω: n kalibrointi on ihanteellinen, on muistettava, että mittauskärjissä käytetään kuparikaapeleita (teoriassa erinomaiset johtimet), mutta käytännössä kaikilla johtimilla on jonkin verran vastusta, aivan kuten kärjillä (ne on yleensä valmistettu ruostumattomasta teräksestä, ammattimaiset ovat kuparia ja hopeaa kylpy), mutta ne eivät oikeuta tulosta, joka on suurempi kuin 0.2 Ω +/- prosenttiosuus (%) instrumentin lukutarkkuudesta.
Korkean arvon antamiseksi suosittelemme: puhdista kärjet, tarkista laitteen kalibrointi ja kriittisin kohta, laitteen akun tila.

Laitteen kalibrointitarkistus:

Tätä testiä varten suosittelemme standardin, esimerkiksi 100 Ω: n vastuksen, jonka toleranssi on enintään +/- 1%, toisin sanoen:
R Max = 100 Ω + (100Ω x 0.01) = 101 Ω
R min = 100 Ω - (100Ω x 0.01) = 99 Ω
Jos nyt lisätään instrumentin lukuvirhe (se riippuu ohmimittarin tuotemerkistä ja laadusta), yleensä Fluke-mallin 117 digitaalinen instrumentti automaattialueen asteikolla (0-6 M Ω) on +/- 0.9% [ 2], joten meillä voi olla seuraava valikoima toimenpiteitä:
R Max = 101 Ω + (101Ω x 0.009) = 101,9 Ω
R min = 99 Ω - (99Ω x 0.009) = 98,1 Ω
Tämä tulos on tietysti suhteellinen, koska ympäristöolosuhteita (erittäin tärkeä kohta standardien mukaisessa kalibroinnissa) ja nollavirhettä ei otettu huomioon, mutta kaikista näistä tekijöistä huolimatta meillä on oltava likimääräinen arvo standardin kanssa.
Jos et käytä automaattista etäisyyden mittauslaitetta, on suositeltavaa sijoittaa se mittausalueelle, joka on lähinnä standardia.

Kuvassa 6 nähdään 2 yleismittaria (se on all-in-one-instrumentti), tässä tapauksessa fluke 117 on automaattinen etäisyys ja UNI-T UT38C on valittava kuviota lähinnä oleva asteikko. Esimerkiksi yleismittarimerkki UNI-T-malli UT-39c [3] tälle tarkastukselle on suositeltavaa 200 Ω

Varotoimet ohmimittaria käytettäessä sähköisenä mittauslaitteena:

Tämän mittauslaitteen oikeaan käyttöön suosittelemme seuraavia kohtia:

1. Jos haluat suorittaa mittauksia ohmimittarilla, virtalähteet on kytkettävä irti.
2. Kuten jo edellisessä kohdassa selostettiin, testijohtojen tarkistus ja kalibrointitarkastus on tehtävä ennen mittausta.
3. Oikean mittauksen saamiseksi on suositeltavaa irrottaa ainakin yksi vastuksen tai komponentin liitin, jolloin vältetään impedanssi samanaikaisesti.

Se voi kiinnostaa sinua: Watin lain voima

Mikä on Ammeter?

Ampeerimittaria käytetään sähkövirtojen voimakkuuden mittaamiseen sähköpiirin haarassa tai solmussa.

Analoginen ampeerimittari:

Ampeerimittareilla on sisäinen vastus, jota kutsutaan shuntiksi (RS), yleensä se on alle 1 ohmia suurta tarkkuutta, sen tarkoituksena on vähentää galvaanimittariin rinnakkain kytkeytyvän solmun sähkövirran voimakkuutta. Katso kuva 7.

Digitaalinen ampeerimittari:

Kuten rinnakkaismittari, se käyttää asteikkoon verrannollista shunttivastusta, mutta galvanometrin sijasta suoritetaan signaalinhankinta (analoginen / digitaalinen), mutta yleensä se käyttää alipäästösuodattimia melun välttämiseksi.

Vaiheet oikean mittauksen suorittamiseksi Ammeterillä sähköisenä mittauslaitteena:

• Ampeerimittari on kytketty sarjaan (jumpperilla) kuormaan kuvan 9 mukaisesti

• On suositeltavaa muodostaa kytkennät virtalähteeseen pois päältä asettamalla ampeerimittari Suurimmalle asteikolle ja laskemalla asteikkoa suositellun asteikon saavuttamiseen.
• On aina suositeltavaa tarkistaa akun ja sulakkeiden tila ennen toimenpiteiden aloittamista.

Varotoimet, kun käytät ampermometriä sähköisenä mittauslaitteena:

• On tärkeää muistaa, että ampeerimittari riippuu samanaikaisesti vastuksen vastuksesta, toisin sanoen sisäinen impedanssi on yleensä teoriassa 0 Ω (käytännössä se riippuu asteikosta), mutta se on yleensä alle 1 Ω, joten sitä ei pitäisi koskaan liittää PARALLEL: iin.
• On erittäin tärkeää tarkistaa suojasulake äläkä koskaan aseta suositeltua suurempaa arvoa.

Mikä on volttimittari?

El Jännitemittari Sitä käytetään mittaamaan potentiaaliero sähköpiirin kahden pisteen välillä.

Analoginen voltimittari:

Se koostuu sarjavastuksisesta galvanometristä, jossa sen arvo riippuu valitusta asteikosta, katso kuva 10

Digitaalinen jännitemittari:

Digitaalisella volttimittarilla on sama periaate kuin analogisella voltimittarilla, ero on siinä, että galvanometri korvataan vastuksella, jolloin jännitteenjakajapiiri on suhteellinen.

Jännitemittarin liitäntä:

Jännitemittareilla on teoriassa korkea impedanssi, ja ne ovat yleensä äärettömiä käytännössä. Niillä on keskimäärin 1M Ω (tietysti se vaihtelee asteikon mukaan), niiden liitäntä on rinnakkain kuvan 12 mukaisesti

Vaiheet oikean mittauksen suorittamiseksi Voltmeterillä sähköisenä mittauslaitteena:

A.Sijoita volttimittari aina korkeimmalle asteikolle (suojaamiseksi) ja laske asteittain lähimpään asteikoon kuin mittaus.
Tarkista aina instrumentin akun tila (tyhjentyneellä akulla se aiheuttaa mittausvirheitä).
Tarkista testijohtimien napaisuus, on suositeltavaa noudattaa mittausjohtojen väriä (+ punainen) (- musta).
Negatiivisen tuloksen sattuessa on suositeltavaa kiinnittää se (-) tai piirin maahan ja muuttaa testijohtoa (+).
Tarkista, onko haluttu jännitemittaus tasavirta (tasavirta) vai vaihtovirta (vaihtovirta).

Varotoimet käytettäessä volttimittaria sähköisenä mittaustyökaluna:

Jännitemittareilla on yleensä suhteellisen korkea asteikko (600 V - 1000 V), jotka alkavat aina lukea tällä asteikolla (AC / DC).
Muistamme, että mittaukset ovat rinnakkain (sarjana se aiheuttaisi avoimen piirin) katso ohmin lain aihe.

Sähköisten mittauslaitteiden lopulliset suositukset

Kaikille elektroniikan ja sähköalan fanaatikoille, opiskelijoille tai teknikoille on välttämätöntä osata käyttää mittalaitteita, niiden kalibrointi on välttämätöntä diagnoosin ja teknisten arviointien suorittamiseksi. Siinä tapauksessa, että käytät yleismittaria tarkista Ohmmeter-kalibrointi tavalliseen tapaan, koska näissä instrumenteissa (kaikki yhdessä) kaikki parametrit ovat jotenkin toisiinsa yhteydessä esimerkiksi (akku, kärjet, ampeerimittarit ja volttimittari muun muassa resistanssimuuttujien mittaamiseksi).

Testimallin käyttö sähköisille mittalaitteille Ohmmeter, Ammeter ja Voltmeter on välttämätöntä, jotta se tehdään jatkuvasti johtuen kokemuksestamme olla tekemättä sitä ja valitettavasti laitteen ollessa kalibroimattomana, voi antaa meille vääriä signaaleja epäonnistumisista tai lukuvirheistä.

Toivomme, että tämä aiheen esittelyartikkeli on hyödyllinen, odotamme kommentteja ja epäilyksiä.