Osnovna električna energijatehnologija

Električni mjerni instrumenti (ohmmetar, ampermetar, voltmetar)

Za svakog hobista, studenta električne energije, 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 pogreške ili pokazuju lažna mjerenja.  

U drugim slučajevima, šegrti nabavljaju instrumente vrlo visoke kvalitete, ali, nemajući iskustva, uspostavljaju pogrešne veze, što rezultira neusklađenošću ili neuspjehom instrumenta. Kroz ovaj ćemo članak pokazati njegovu ispravnu uporabu, primjene i provjeru kalibracije.

Alati za mjerenje
Slika 1 mjerni instrumenti (https://citeia.com)

Što su električni mjerni instrumenti?

Da bismo izvršili proučavanje električnih signala, moramo ih izmjeriti i, naravno, zabilježiti. Za svakoga tko želi analizirati ove pojave vrlo je važno imati pouzdane električne mjerne instrumente.
Mjerenja se vrše na temelju 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.
  • AMpermetar.
  • Voltmetar.

Što je ohmmetar?

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

Usput, možda želite vidjeti kasnije Što kaže Ohmov zakon i njegove tajne?

Ohmov zakon i njegove tajne pokrivaju članak
citeia.com

Analogni ohmmetar:

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

Analogni ommetar
Slika 2 Analogni ommetar (https://citeia.com)

Digitalni ohmmetar:

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

Digitalni ohmmetar
Slika 3 Digitalni ohmmetar (https://citeia.com)

Priključak ohmmetra:

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

Priključak ohmmetra
Slika 4 Veza ohmmetra (https://citeia.com)

Koraci za pravilno mjerenje električnim mjernim instrumentima:

Da biste postigli bolje rezultate u mjerenjima, preporučujemo poduzimanje sljedećih koraka:

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 čimbenici da ova kalibracija može, umjesto automatizacije (ako sve nije točno), dovesti do neusklađenosti ili pogreške 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 kako je prikazano na slici 5

Provjera vodova omerača
Slika 5 Provjera vodova za mjerenje ohmmetra (https://citeia.com)

Mora se naglasiti da je dobivanje kao rezultat u tome Kalibracija 0 Ω je idealna, treba imati na umu da mjerni vrhovi koriste bakrene kabele (u teoriji izvrsni vodiči), ali u praksi svi vodiči imaju određeni otpor, baš kao i vrhovi (obično su izrađeni od nehrđajućeg čelika, profesionalni su bakreno srebrna kupka), međutim ne opravdavaju rezultat veći od 0.2 Ω +/- postotak (%) preciznosti čitanja instrumenta.
Da bismo dali visoku vrijednost preporučujemo: očistite vrhove, provjerite kalibraciju instrumenta i najkritičniju točku, stanje baterije instrumenta.

Provjera kalibracije instrumenta:

Za ovaj test preporučujemo standardni, na primjer otpor 100 Ω s 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

Sad, 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 raspona (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 se nisu uzimali u obzir uvjeti okoliša (vrlo važna točka za kalibraciju sa standardima) i nulta pogreška, ali unatoč svim tim čimbenicima moramo imati približnu vrijednost standarda.
Ako ne upotrebljavate instrument za automatsko mjerenje, preporučljivo 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

Multimetar Automatski domet i Ručna skala
Slika 6 Automatski domet i ručna skala multimetra (https://citeia.com)

Mjere opreza pri korištenju ohmmetra kao električnog mjernog instrumenta:

Za pravilnu uporabu ovog mjernog instrumenta preporučujemo sljedeće točke:

  1. Da biste mogli provoditi mjerenja s ommetrom, morate odspojiti napajanje.
  2. Kao što je već detaljno objašnjeno u prethodnoj točki, provjera ispitnih vodova i kalibracija moraju se provesti prije mjerenja.
  3. Da bi se dobilo ispravno mjerenje, preporuča se odvojiti barem jedan terminal otpora ili komponente, čime se izbjegava paralelna impedancija.

Mogla bi vas zanimati: Snaga Watt-ovog zakona

Moć Wattovog zakona (Primjene - vježbe) pokriva članak
citeia.com

Što 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, a svrha mu je smanjiti intenzitet električne struje čvora spojenog paralelno s galvanometrom. Pogledajte sliku 7.

Analogni ampermetar
Slika 7 Analogni ampermetar (https://citeia.com)

Digitalni ampermetar:

Poput paralelnog ampermetra, on koristi otpor šanta proporcionalan skali, ali umjesto korištenja galvanometra, vrši se akvizicija signala (analogni / digitalni), on općenito koristi niskopropusne filtre kako bi izbjegao buku.

Električni mjerni instrumenti s digitalnim ampermetrom
Slika 8 Digitalni ampermetar (https://citeia.com)

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
Mjerači ampermetra električni mjerni instrumenti
Slika 9 Mjerenje ampermetrom (https://citeia.com)
  • Preporučljivo je uspostaviti veze s isključenim izvorom napajanja postavljanjem ampermetra na Maksimalnu ljestvicu i spuštanjem skale dok ne dosegnete preporučenu ljestvicu.
  • Uvijek se preporučuje provjeriti status baterije i osigurača prije poduzimanja bilo kakvih mjera.

Mjere opreza pri uporabi ampermetra kao električnog mjernog instrumenta:

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

Što je voltmetar?

El Voltmetar To je instrument koji se koristi za mjerenje razlike potencijala između dviju točaka u električnom krugu.

Analogni voltmetar:

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

Analogni instrument za mjerenje voltmetra
Slika 10 Analogni voltmetar (https://citeia.com)

Digitalni voltmetar:

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

Električni instrumenti za mjerenje voltmetra
Slika 11 Digitalni voltmetar (https://citeia.com)

Priključak voltmetra:

Voltmetri u teoriji imaju visoku impedansu, u praksi imaju tendenciju da budu beskonačni, u prosjeku imaju 1M Ω (naravno, varira ovisno o mjerilu), paralelno je povezanost kao što je prikazano na slici 12

Električni mjerni instrumenti za spajanje voltmetra
Slika 12. Priključak voltmetra (https://citeia.com)

Koraci za pravilno mjerenje Voltmetrom kao električnim mjernim instrumentom:

A. Voltmetar uvijek postavite na najvišu ljestvicu (radi zaštite) i postupno spuštajte na najbližu ljestvicu veću od mjerenja.
B. Uvijek provjerite status baterije instrumenta (s ispražnjenom baterijom nastaju pogreške u mjerenju).
C. Provjerite polaritet ispitnih vodova, preporučuje se poštivanje boje ispitnih vodova (+ Crvena) (- Crna).
D. U slučaju negativnog, preporuča se pričvrstiti na (-) ili masu kruga i mijenjati ispitni kabel (+).
E. Provjerite je li željeno mjerenje napona istosmjerna (istosmjerna struja) ili izmjenična struja (izmjenična struja).

Mjere opreza pri uporabi Voltmetra kao električnog mjernog alata:

Voltmetri općenito imaju relativno visoku ljestvicu (600V - 1000V) i uvijek počnu čitati na ovoj ljestvici (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 bitno je znati koristiti mjerne instrumente, njihova kalibracija potrebna je za provođenje dijagnoze i tehničkih procjena. U slučaju da koristite multimetar poduzmite 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 nužno je da bi se to stalno radilo zbog našeg iskustva jer to ne radimo, 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 koristi, čekamo vaše komentare i nedoumice.

Ostavite odgovor

Vaša email adresa neće biti objavljen. Obavezna polja su označena s *

Ova web stranica koristi Akismet za smanjenje neželjene pošte. Saznajte kako se podaci vašeg komentara obrađuju.