基本電気テクノロジー

電気測定器(抵抗計、電流​​計、電圧計)

すべての愛好家、電気、電子機器、または関連分野の学生にとって、夢は独自の測定器を持つことです。 場合によっては、訓練生は、学習を支援する代わりに、障害を複雑にしたり、誤った測定値を示したりする、非常に質の低い機器を入手します。  

また、見習いたちが非常に高品質の楽器を手に入れても、経験がないために間違った接続をしてしまい、その結果、楽器の不一致や故障が発生する場合もあります。 この記事では、その正しい使用法と応用例を示し、そのキャリブレーションを確認していきます。

測定ツール
図1測定器(https://citeia.com)

電気測定器とは何ですか?

電気信号の研究を行うには、それらを測定し、もちろん記録する必要があります。 これらの現象を分析したい人にとって、信頼できる電気測定器を持つことは非常に重要です。
測定は、圧力、流量、力、温度などの特性に応じて、電気的パラメータに基づいて行われます。 この記事では、次のような最も一般的な基本パラメータの測定機器の研究に専念します。

  • 抵抗計。
  • 電流計。
  • 電圧計。

抵抗計とは何ですか?

電気抵抗を測定するための機器です。 を使用して 関係 オームの法則によって開発された電位差(電圧)と電流強度(アンペア)の間。

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オームの法則とその秘密の記事の表紙
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アナログ抵抗計:

電流計である検流計を使用します。 これはトランスデューサーのように機能し、定電圧で電流を受け取り、次のように計算される関係を通じて測定値を示すポインターに変化を引き起こします。 オームの法則。 (オームの法則の記事を参照してください)。 見る 図2

アナログ抵抗計
図2アナログ抵抗計(https://citeia.com)

デジタル抵抗計:

この場合、検流計を使用せず、代わりに 関係 分圧器(スケールに依存)と信号取得(アナログ/デジタル)を使用して、抵抗値を次のように取得します。 オームの法則の関係。 図3を参照してください

デジタル抵抗計
図3デジタル抵抗計(https://citeia.com)

抵抗計の接続:

抵抗計は負荷と並列に接続されています(図4を参照)。機器の先端を最適な状態にすることをお勧めします(図XNUMXを参照)。先端が硫酸化または汚れていると、測定エラーが発生します). 電位差の供給は機器の内部バッテリーによって行われることを強調することが重要です。

抵抗計接続
図4抵抗計の接続(https://citeia.com)

電気測定器で正しい測定を行うための手順:

測定でより良い結果を得るには、次の手順を実行することをお勧めします。

校正とテストリードチェック:

アナログ機器では、チップの校正とチェックを実行する義務がありました。 しかし、デジタル機器では、これは理論上自動ですが、この校正が自動化ではなく(すべてが正しくない場合)、測定値に不一致や誤差が生じる可能性がある要因があります。 測定が必要になるたびに実行し、機器の校正を確認することをお勧めします。

ヒントチェック:

この手順は非常に基本的ですが、許容誤差の小さい測定値を取得するための基本的な手順です(頻繁に行うことをお勧めします)、図0に示すように、測定器の先端を結合して+/-5Ωの測定を強制するだけで構成されます。

抵抗計テストリードチェック
図5抵抗計のテストリードチェック(https://citeia.com)

結果としてこれを取得することを強調する必要があります 0Ω校正が理想的です、測定チップは銅ケーブル(理論的には優れた導体)を使用しますが、実際には、チップと同じように、実際にはすべての導体にある程度の抵抗があります(通常、ステンレス鋼で作られていますが、プロの導体は銅と銀で作られていますバス)、ただし、0.2Ω+/-計器の読み取り精度のパーセンテージ(%)を超える結果を正当化するものではありません。
高い価値を与えるために、私たちはお勧めします: チップを清掃し、機器の校正と最も重要なポイントである機器のバッテリーの状態を確認します。

機器校正チェック:

このテストでは、標準を使用することをお勧めします。たとえば、許容誤差が+/- 100%以下の1Ω抵抗器です。
R最大=100Ω+(100Ωx0.01)=101Ω
R min =100Ω-(100Ωx0.01)=99Ω

ここで、この時点で機器の読み取りエラーを追加すると(オーム計のブランドと品質によって異なります)、通常、自動範囲スケール(117〜0MΩ)のFlukeモデル6デジタル機器は+/- 0.9%です[ 2]なので、次の範囲の対策を講じることができます。
R最大=101Ω+(101Ωx0.009)=101,9Ω
R min =99Ω-(99Ωx0.009)=98,1Ω

もちろん、環境条件(標準での校正にとって非常に重要なポイント)とゼロエラーは考慮されていないため、この結果は相対的なものですが、これらすべての要因にもかかわらず、標準の概算値が必要です。
自動測距器を使用しない場合は、規格に最も近い測定範囲に設置することをお勧めします。

図 6 では、2 つのマルチメーター (オールインワン機器です) が示されています。この場合、fluke 117 はオートレンジであり、UNI-T UT38C はパターンに最も近いスケールを選択する必要があります。 たとえば、このチェックでは UNI-T ブランドのマルチメータ モデル UT-39c [3] を 200 Ω で推奨します。

マルチメータ自動レンジと手動スケール
図6マルチメータの自動範囲と手動スケール(https://citeia.com)

抵抗計を電気測定器として使用する場合の注意事項:

この測定器を正しく使用するために、次の点をお勧めします。

  1. 抵抗計を使用して測定を実行するには、電源を切断する必要があります。
  2. 前のポイントですでに詳しく説明したように、測定の前にテストリードチェックとキャリブレーションチェックを実行する必要があります。
  3. 正しい測定値を取得するには、抵抗またはコンポーネントの少なくともXNUMXつの端子を切断して、並列のインピーダンスを回避することをお勧めします。

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電流計とは何ですか?

電流計は、電気回路の分岐またはノードの電流の強さを測定するために使用されます。

アナログ電流計:

電流計にはシャント(RS)と呼ばれる内部抵抗があり、一般に1オーム未満の高精度であり、検流計に並列に接続されているノードの電流強度を低下させることを目的としています。 図7を参照してください。

アナログ電流計
図7アナログ電流計(https://citeia.com)

デジタル電流計:

並列電流計と同様に、スケールに比例したシャント抵抗を使用しますが、検流計を使用する代わりに、信号取得が実行され(アナログ/デジタル)、通常、ノイズを回避するためにローパスフィルターを使用します。

デジタル電流計電気測定器
図 8 デジタル電流計 (https://citeia.com)

電気測定器として電流計を使用して正しい測定を実行する手順:

  • 図9に示すように、電流計は負荷に直列に(ジャンパーで)接続されています。
電流計測定電気測定器
図9電流計による測定(https://citeia.com)
  • 電流計を最大目盛りに置き、推奨目盛に達するまで目盛りを下げて、電源を切った状態で接続することをお勧めします。
  • 対策を講じる前に、バッテリーとヒューズの状態を確認することを常にお勧めします。

電流計を電気測定器として使用する際の注意事項:

  • 電流計は並列にシャント抵抗に依存することを覚えておくことが重要です。言い換えると、内部インピーダンスは理論的には0Ωになる傾向があります(実際にはスケールに依存します)が、通常は1Ω未満なので PARALLELで接続しないでください。
  • 保護ヒューズを確認し、推奨値よりも高い値を設定しないことが非常に重要です。

電圧計とは何ですか?

El 電圧計 電気回路のXNUMX点間の電位差を測定するための計測器です。

アナログ電圧計:

これは、直列抵抗を備えた検流計で構成されており、その値は選択したスケールによって異なります。図10を参照してください。

アナログ電圧計電気測定器
図10アナログ電圧計(https://citeia.com)

デジタル電圧計:

デジタル電圧計はアナログ電圧計と同じ原理ですが、検流計が抵抗に置き換えられ、比例関係にある分圧回路が作られている点が異なります。

デジタル電圧計電気測定器
図 11 デジタル電圧計 (https://citeia.com)

電圧計の接続:

電圧計は理論的には高インピーダンスであり、実際には平均1MΩ(もちろんスケールによって異なります)で無限大になる傾向があり、図12に示すように接続は並列です。

電圧計接続電気測定器
図12電圧計の接続(https://citeia.com)

電気測定器として電圧計を使用して正しい測定を実行する手順:

A.電圧計は常に(保護のために)最高の目盛りに置き、測定値よりも高い最も近い目盛りまで徐々に下げていきます。
B.機器のバッテリーの状態を常に確認してください(バッテリーが放電していると、測定エラーが発生します)。
C.テストリードの極性を確認します。テストリードの色(+赤)(-黒)を尊重することをお勧めします。
D.ネガティブの場合は、(-)または回路アースに固定し、テストリード(+)を変更することをお勧めします。
E.目的の電圧測定値がDC(直流)またはAC(交流)であるかどうかを確認します。

電圧計を電気測定ツールとして使用する場合の注意事項:

電圧計は一般に比較的高い目盛り(600V〜1000V)を持ち、常にこの目盛り(AC / DC)で読み取りを開始します。
測定は並列で行われることを覚えています(直列では開回路が発生します) オームの法則のトピックを参照してください。

電気測定器の最終推奨事項

エレクトロニクス、電気の分野のファン、学生、技術者にとって、測定器の使用方法を知ることは不可欠であり、診断や技術的評価を実行するには測定器の校正が必要です。 マルチメーターを使用する場合 いつものように抵抗計の校正をチェックしてください、これらの機器(オールインワン)では、すべてのパラメータが何らかの形で相互接続されているためです(たとえば、抵抗変数を測定するためのバッテリ、チップ、電流計、電圧計)。

電気測定器の抵抗計、電流​​計、電圧計のテストパターンの使用は、それを行わなかった経験のために常に行う必要があり、残念ながら機器の校正が外れていると、障害や読み取りエラーの誤った信号が発生する可能性があります。

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