Elektresch Miessinstrumenter (Ohmmeter, Ammeter, Voltmeter)

Fir all Hobbyist, Student aus der Karriär vun Elektrizitéit, Elektronik oder ähnlech Gebidder, ass den Dram hir eege Moossinstrumenter ze hunn. A verschiddene Fäll kréie Stagiairen ganz schlecht Qualitéitsinstrumenter un, déi anstatt hinnen ze hëllefen ze léieren, Feeler komplizéiere oder falsch Miessunge weisen.  

An anere Fäll kréien d'Léierinne ganz héichwäerteg Instrumenter, awer ouni Erfahrung ze hunn, maachen se déi falsch Verbindungen, wat zu engem Feelmatch oder Ausfall vum Instrument resultéiert. An dësem ganzen Artikel wäerte mir seng korrekt Benotzung, Uwendungen a Verifikatioun vu senger Eechung weisen.

Wat sinn elektresch Moossinstrumenter?

Fir eng Studie vun elektresche Signaler ze maachen, musse mir se moossen an natierlech registréieren. Et ass ganz wichteg fir jiddereen, deen dës Phänomener analyséiere wëllt, zouverléisseg elektresch Moossinstrumenter ze hunn.
Miessunge gi baséiert op elektresche Parameteren, no hiren Eegeschafte wéi Drock, Stroum, Kraaft oder Temperatur. An dësem Artikel widme mir eis fir d'Miessinstrumenter fir déi heefegst Basisparameter ze studéieren wéi:

• DEN Ohmmeter.
• DEN Ammeter.
• De Voltmeter.

Wat ass en Ohmmeter?

Et ass en Instrument fir d'elektresch Resistenz ze moossen. Mat der Bezéiung tëscht dem potenziellen Ënnerscheed (Spannung) an elektrescher Stroumintensitéit (Verstärker) entwéckelt vum Ohm Gesetz.

Iwwregens Dir kéint interesséiert sinn méi spéit ze gesinn Wat steet dem Ohm säi Gesetz a seng Geheimnisser?

Den Analog Ohmmeter:

Benotzt e Galvanometer, wat en elektresche Stroummeter ass. Dat funktionnéiert wéi en Transducer, kritt den elektresche Stroum mat enger konstanter Spannung verursaacht Ännerungen an engem Zeiger deen d'Miessung duerch eng Bezéiung ugëtt déi berechent gëtt duerch Ohms Gesetz. (Kuckt Ohm's Gesetz Artikel). Kuckt Figur 2

Den Digital Ohmmeter:

An dësem Fall benotzt Dir kee Galvanometer, amplaz e Bezéiung mat engem Spannungsdeler (wat vun der Skala ofhängeg ass) an engem SignalAcquisitioun (Analog / Digital), dee de Wäert vum Widderstand vun der Ohm Gesetz Bezéiung. Kuckt d'Figur 3

Ohmmeter Verbindung:

Den Ohmmeter ass parallel mat der Belaaschtung verbonne (kuck Figure 4), et ass recommandéiert datt den Tipp vum Instrument an optimale Konditioune ass (Sulphéiert oder dreckeg Tipps verursaache Moossfehler). Et ass wichteg ze markéieren datt d'Versuergung vum potenziellen Ënnerscheed vun der interner Batterie vum Instrument ausgefouert gëtt.

Schrëtt fir eng korrekt Messung mat elektresche Moossinstrumenter auszeféieren:

Mir recommandéieren folgend Schrëtt ze maachen fir besser Resultater an Äre Miessungen ze kréien:

Kalibrierung an Testleit Kontroll:

An analogen Instrumenter war et eng Verpflichtung eng Kalibrierung ze maachen an d'Tipps ze kontrolléieren, Awer an digitalen Instrumenter déi an der Theorie automatesch sinn, ginn et Faktoren déi dës Kalibrierung kann, anstatt ze automatiséieren (wann alles net richteg ass), falsch Ausriichtung oder Feeler an de Miessunge produzéieren. Mir empfeelen all Kéier ze maachen wann mir eng Messung brauchen, d'Kalibrierung vum Instrument z'erreechen:

Tippskontroll:

Dëse Schrëtt ass ganz Basis awer elementar fir Liesunge mat enger gerénger Feelermarge ze kréien (mir recommandéieren et dacks ze maachen), si bestinn nëmmen aus de Spëtze vum Instrument, fir eng Miessung vun +/- 0 Ω ze forcéiere wéi an der Figur 5

Et sollt ënnerstrach ginn datt Erhalen als Resultat an dësem 0 Ω Eechung ass ideal, et sollt een sech drun erënneren datt d'Miesspëtze Kupferkabele benotzen (an der Theorie exzellent Dirigenten) awer an der Praxis hunn all Dirigenten e bësse Widderstand, sou wéi d'Spëtze (se ginn normalerweis aus Edelstahl, déi professionell sinn Koffer e Sëlwerbad), awer si justifizéieren net e Resultat méi wéi 0.2 Ω +/- de Prozentsaz (%) vun der Liespräzisioun vum Instrument.
Fir en héije Wäert ze ginn, empfeele mir: botzt d'Tipps, kontrolléiert d'Kalibrierung vum Instrument an de kriteschste Punkt, den Zoustand vun der Batterie vum Instrument.

Instrument Kalibrierung Kontroll:

Fir dësen Test empfeele mir e Standard ze hunn, zum Beispill en 100 Ω Widderstand mat enger Toleranz net méi wéi +/- 1% an anere Wierder:
R Max = 100 Ω + (100 x x 0.01) = 101 Ω
R min = 100 Ω - (100Ω x 0.01) = 99 Ω
Elo wa mir zu dësem Zäitpunkt d'Instrument Liesfehler bäifügen (et hänkt vun der Mark an der Qualitéit vum Ohmmeter of), normalerweis ass e Fluke Modell 117 Digitalinstrument op der Autoband Skala (0 - 6 M Ω) +/- 0.9% [ 2], also kënne mir folgend Moossnamen hunn:
R Max = 101 Ω + (101Ω x 0.009) = 101,9 Ω
R min = 99 Ω - (99Ω x 0.009) = 98,1 Ω
Natierlech ass dëst Resultat relativ, well d'Ëmweltbedingunge (e ganz wichtege Punkt fir Kalibrierung mat Normen) an den Nullfehler net berécksiichtegt goufen, awer trotz all dëse Faktoren musse mir en ongeféier Wäert op de Standard hunn.
Wann Dir keen automatescht rangéiert Instrument benotzt, ass et ubruecht et an de Moossberäich am nooste beim Standard ze placéieren.

An der Figur 6 gesi mir 2 Multimeter (et ass alles an engem Instrument) an dësem Fall ass d'Fluke 117 automatesch reechend an d'UNI-T UT38C muss d'Skala am nootste fir d'Muster ausgewielt ginn. Zum Beispill gëtt d'Multimeter Mark UNI-T Modell UT-39c [3] fir dëse Scheck 200 Ω recommandéiert

Precautiounen beim Benotze vum Ohmmeter als elektrescht Moossinstrument:

Fir de richtege Gebrauch vun dësem Moossinstrument empfeele mir folgend Punkten:

1. Fir Miessunge mam Ohmmeter auszeféieren, musst Dir d'Stroumversuergung deconnectéiert hunn.
2. Wéi et schonn am virege Punkt detailléiert war, muss d'Testleitungskontroll an d'Kalibrierungskontroll virun der Miessung ausgefouert ginn.
3. Fir eng korrekt Miessung ze kréien, ass et recommandéiert op d'mannst een Terminal vum Widderstand oder Komponent ze trennen, sou datt all Impedanz parallel vermeit.

Et kann Iech interesséieren: D'Kraaft vum Watt Gesetz

Wat ass den Ammeter?

Den Ammeter gëtt benotzt fir d'Intensitéit vun elektresche Stréimungen an enger Branche oder Knuet vum elektresche Circuit ze moossen.

Den analogen Ammeter:

D'Ameteren hunn eng intern Resistenz genannt Shunt (RS), normalerweis ass et ënner 1 ohm mat héijer Präzisioun, et huet den Zweck d'elektresch Stroumintensitéit vum Knuet ze reduzéieren deen parallel zum Galvanometer verbënnt. Kuckt d'Figur 7.

Den digitale Ammeter:

Wéi de parallelen Ammeter benotzt se e Shuntwidderstand proportional zu der Skala, awer amplaz e Galvanometer ze benotzen, gëtt e Signalcquisitioun gemaach (analog / digital), et benotzt normalerweis Nidderpassfilter fir Kaméidi ze vermeiden.

Schrëtt fir eng korrekt Miessung mam Ammeter als elektrescht Moossinstrument auszeféieren:

• Den Ammeter ass a Serien (mat engem Sprénger) mat der Belaaschtung verbonne wéi an der Figur 9

• Et ass ubruecht d'Verbindunge mat der Stroumquell ausgeschalt ze maachen andeems de Ammeter op der Maximaler Skala plazéiert gëtt an d'Skala erofsetzt bis se déi recommandéiert Skala erreecht.
• Et ass ëmmer recommandéiert de Status vun der Batterie a Sécherungen ze kontrolléieren ier Dir eng Moossnam hëlt.

Precautiounen beim Benotze vum Ammeter als elektrescht Moossinstrument:

• Et ass wichteg ze vergiessen datt den Ammeter parallel ofhängeg vun der Shuntwiderstand an anere Wierder d'intern Impedanz tendéiert 0 Ω an der Theorie (an der Praxis hänkt et vun der Skala of) awer et ass normalerweis manner wéi 1 Ω also et sollt ni a PARALLEL verbonne sinn.
• Et ass ganz wichteg d'Schutzversécherung ze kontrolléieren an ni e Wäert méi héich wéi dee recommandéierten ze setzen.

Wat ass de Voltmeter?

El Voltmeter Et ass en Instrument dat benotzt gëtt fir de potenziellen Ënnerscheed tëscht zwee Punkten an engem elektresche Circuit ze moossen.

Den analoge Voltmeter:

Et besteet aus engem Galvanometer mat enger Seriewidderstand, wou säi Wäert vun der gewielter Skala ofhänkt, kuckt d'Figur 10

Den Digital Voltmeter:

Den digitale Voltmeter huet deeselwechte Prinzip wéi den analoge Voltmeter, den Ënnerscheed ass datt de Galvanometer duerch e Widderstand ersat gëtt, wat e Spannungsdeler Circuit mat enger proportionaler Bezéiung mécht.

Voltmeter Verbindung:

Voltmeters hunn eng héich Impedanz an der Theorie, si tendéieren onendlech an der Praxis ze hunn, se hunn am Duerchschnëtt 1M Ω (natierlech variéiert et no der Skala), hir Verbindung ass parallel wéi an der Figure 12

Schrëtt fir eng korrekt Miessung mam Voltmeter als elektrescht Miessinstrument auszeféieren:

A. Plaz ëmmer de Voltmeter op der héchster Skala (fir ze schützen) a progressiv méi niddereg op déi nooste Skala méi héich wéi d'Miessung.
B. Kontrolléiert ëmmer de Status vun der Batterie vum Instrument (mat enger entluede Batterie produzéiert se Moossfehler).
C. Kontrolléiert d'Polaritéit vun den Testleitungen, et ass recommandéiert d'Faarf vun den Testleitungen (+ Rout) (- Schwaarz) ze respektéieren.
D. Am Fall vun Negativ ass et recommandéiert et op (-) oder Circuit Terrain ze fixéieren an d'Testleedung (+) ze variéieren.
E. Kontrolléiert ob déi gewënschte Spannungsmiessung DC (Gläichstroum) oder AC (Wiesselstroum) ass.

Precautiounen beim Benotze vum Voltmeter als elektrescht Moossinstrument:

Voltmeters hunn normalerweis eng relativ héich Skala (600V - 1000V) fänken ëmmer un op dëser Skala ze liesen (AC / DC).
Mir erënnere mech datt d'Miessunge parallel sinn (a Serie géif et en oppene Circuit verursaachen) gesinn ohm's Gesetz Thema.

Schluss Empfehlungen fir Elektresch Miessinstrumenter

Fir all Fanatiker, Student oder Techniker an de Beräicher Elektronik, Elektrizitéit ass et wichteg ze wëssen wéi Moossinstrumenter benotzt ginn, hir Kalibrierung ass noutwendeg fir Diagnos an technesch Bewäertungen duerchzeféieren. Am Fall wou Dir e Multimeter benotzt huelt wéi gewinnt de Scheck vun der Ohmmeter Eechung, well an dësen Instrumenter (alles an engem) sinn all d'Parameteren iergendwéi beispillsweis matenee verbonnen (Batterie, Tipps, Ameter a Voltmeter fir ënner anerem d'Miessung vu Resistenzvariabelen).

D'Benotzung vum Testmuster fir d'elektresch Moossinstrumenter Ohmmeter, Ammeter a Voltmeter ass noutwendeg fir et konstant ze maachen wéinst eiser Erfahrung et net ze maachen a leider d'Instrument aus der Eechung ze hunn, kann eis falsch Signaler vu Feeler oder Liesfehler ginn.

Mir hoffen datt dësen Aféierungsartikel zum Thema hëllefräich ass, mir waarden op Är Kommentaren an Zweiwelen.