Elektrische meetinstrumenten (Ohmmeter, Ampèremeter, Voltmeter)

Voor iedere hobbyist, student elektriciteit, elektronica of aanverwante vakgebieden is het de droom om eigen meetinstrumenten te hebben. In sommige gevallen kopen cursisten instrumenten van zeer slechte kwaliteit die, in plaats van hen te helpen leren, fouten te compliceren of onjuiste metingen te laten zien.  

In andere gevallen verwerven de leerlingen instrumenten van zeer hoge kwaliteit, maar omdat ze geen ervaring hebben, leggen ze de verkeerde verbindingen, waardoor het instrument niet overeenkomt of mislukt. In dit artikel zullen we het juiste gebruik, toepassingen en verificatie van de kalibratie laten zien.

Wat zijn elektrische meetinstrumenten?

Om elektrische signalen te kunnen bestuderen, moeten we ze meten en natuurlijk registreren. Voor iedereen die deze verschijnselen wil analyseren is het erg belangrijk om over betrouwbare elektrische meetinstrumenten te beschikken.
Metingen worden gedaan op basis van elektrische parameters, op basis van hun eigenschappen zoals druk, stroming, kracht of temperatuur. In dit artikel gaan we ons wijden aan het bestuderen van de meetinstrumenten voor de meest voorkomende basisparameters zoals:

• DE Ohmmeter.
• DE Ampèremeter.
• De voltmeter.

Wat is een ohmmeter?

Het is een instrument om elektrische weerstand te meten. De ... gebruiken verhouding tussen het potentiaalverschil (spanning) en elektrische stroomsterkte (ampère) ontwikkeld door de wet van Ohm.

Overigens misschien wil je het later zien Wat zegt de wet van Ohm en zijn geheimen?

De analoge ohmmeter:

Gebruik een galvanometer, dit is een elektrische stroommeter. Dat werkt als een transducer, die de elektrische stroom ontvangt met een constante spanning en veranderingen veroorzaakt in een wijzer die de meting aangeeft via een relatie die wordt berekend door De wet van Ohm. (Zie het wetartikel van Ohm​ Kijk maar Figuur 2

De digitale ohmmeter:

Gebruik in dit geval geen galvanometer, maar een verhouding met een spanningsdeler (die afhangt van de schaal) en een signaalacquisitie (analoog / digitaal) waarbij de waarde van de weerstand wordt genomen door de Ohm's relatie met de wet. Zie figuur 3

Ohmmeter aansluiting:

De ohmmeter is parallel aan de belasting aangesloten (zie figuur 4), het wordt aanbevolen dat de punt van het instrument zich in optimale omstandigheden bevindt (Gesulfateerde of vuile tips veroorzaken meetfouten). Het is belangrijk op te merken dat de voeding van het potentiaalverschil wordt verzorgd door de interne batterij van het instrument.

Stappen om een ​​correcte meting uit te voeren met elektrische meetinstrumenten:

We raden u aan de volgende stappen uit te voeren om betere resultaten bij uw metingen te verkrijgen:

Kalibratie en testkabelcontrole:

Bij analoge instrumenten was het verplicht om een ​​kalibratie en controle van de tips uit te voeren, maar bij digitale instrumenten die in theorie automatisch zijn, zijn er factoren die deze kalibratie in plaats van automatisering (als alles niet correct is) kan leiden tot een verkeerde uitlijning of fout in de metingen. We raden aan om elke keer dat we een meting nodig hebben, de kalibratie van het instrument te controleren:

Tip check:

Deze stap is erg eenvoudig maar elementair om metingen te verkrijgen met een lagere foutmarge (we raden aan om het regelmatig te doen), bestaan ​​ze alleen uit het samenvoegen van de uiteinden van het instrument en een meting van +/- 0 Ω afdwingen, zoals weergegeven in figuur 5

Benadrukt moet worden dat het verkrijgen van als gevolg hiervan 0 Ω-kalibratie is ideaal, er moet aan worden herinnerd dat de meettips koperen kabels gebruiken (in theorie uitstekende geleiders) maar in de praktijk hebben alle geleiders enige weerstand, net als de tips (ze zijn meestal gemaakt van roestvrij staal, de professionele zijn van koper en een zilverbad), ze rechtvaardigen echter geen resultaat groter dan 0.2 Ω +/- het percentage (%) van de afleesnauwkeurigheid van het instrument.
Om een ​​hoge waarde te geven, raden we aan: maak de tips schoon, controleer de kalibratie van het instrument en het meest kritische punt, de status van de batterij van het instrument.

Instrumentkalibratiecontrole:

Voor deze test raden we aan om een ​​standaard te hebben, bijvoorbeeld een 100 Ω-weerstand met een tolerantie van maximaal +/- 1%, met andere woorden:
R Max = 100 Ω + (100 Ω x 0.01) = 101 Ω
R min = 100 Ω - (100 Ω x 0.01) = 99 Ω
Als we nu de meetfout van het instrument toevoegen (dit hangt af van het merk en de kwaliteit van de ohmmeter), is een Fluke model 117 digitaal instrument op de schaal voor automatisch bereik (0 - 6 M Ω) meestal +/- 0.9% [ 2], dus we hebben de volgende reeks maatregelen:
R Max = 101 Ω + (101 Ω x 0.009) = 101,9 Ω
R min = 99 Ω - (99 Ω x 0.009) = 98,1 Ω
Dit resultaat is natuurlijk relatief, aangezien de omgevingscondities (een zeer belangrijk punt voor kalibratie met standaarden) en de nulfout niet in aanmerking zijn genomen, maar ondanks al deze factoren moeten we een geschatte waarde hebben ten opzichte van de standaard.
Als u geen automatisch bereikinstrument gebruikt, is het raadzaam om het in het meetbereik te plaatsen dat het dichtst bij de standaard ligt.

In figuur 6 zien we 2 multimeters (het is een alles-in-één instrument), in dit geval is de Fluke 117 auto-bereikend en bij de UNI-T UT38C moet je de schaal selecteren die het dichtst bij het patroon ligt. Het multimetermerk UNI-T model UT-39c [3] voor deze controle wordt bijvoorbeeld 200 Ω aanbevolen

Voorzorgsmaatregelen bij het gebruik van de ohmmeter als elektrisch meetinstrument:

Voor een correct gebruik van dit meetinstrument raden wij de volgende punten aan:

1. Om metingen met de Ohmmeter uit te voeren, moet u de stroomtoevoer loskoppelen.
2. Zoals in het vorige punt al werd beschreven, moeten de testkabels en de kalibratiecontrole vóór de meting worden uitgevoerd.
3. Om een ​​correcte meting te verkrijgen, is het raadzaam om ten minste één aansluiting van de weerstand of component los te koppelen, om zo elke impedantie parallel te vermijden.

U bent wellicht geïnteresseerd: De kracht van de wet van Watt

Wat is de ampèremeter?

De ampèremeter wordt gebruikt om de intensiteit van elektrische stromen in een aftakking of knooppunt van het elektrische circuit te meten.

De analoge ampèremeter:

De ampèremeters hebben een interne weerstand die shunt (RS) wordt genoemd, over het algemeen is deze minder dan 1 ohm met een hoge precisie, het heeft als doel de elektrische stroomintensiteit te verminderen van het knooppunt dat parallel is verbonden met de galvanometer. Zie figuur 7.

De digitale ampèremeter:

Net als de parallelle ampèremeter gebruikt hij een shuntweerstand die evenredig is met de schaal, maar in plaats van een galvanometer te gebruiken, wordt een signaalacquisitie uitgevoerd (analoog / digitaal), hij gebruikt over het algemeen laagdoorlaatfilters om ruis te voorkomen.

Stappen om een ​​correcte meting uit te voeren met de Ampèremeter als elektrisch meetinstrument:

• De ampèremeter is in serie (met een jumper) op de belasting aangesloten zoals weergegeven in figuur 9

• Het is raadzaam om de aansluitingen te maken terwijl de stroombron is uitgeschakeld door de ampèremeter op de maximale schaal te plaatsen en de schaal te verlagen tot de aanbevolen schaal is bereikt.
• Het wordt altijd aanbevolen om de status van de batterij en zekeringen te controleren voordat u maatregelen neemt.

Voorzorgsmaatregelen bij het gebruik van de ampèremeter als elektrisch meetinstrument:

• Het is belangrijk om te onthouden dat de ampèremeter afhangt van de parallel geschakelde shuntweerstand, met andere woorden, de interne impedantie is in theorie meestal 0 Ω (in de praktijk zal dit afhangen van de schaal), maar over het algemeen is deze minder dan 1 Ω. het mag nooit PARALLEL worden aangesloten.
• Het is erg belangrijk om de beveiligingszekering te controleren en nooit een hogere waarde in te stellen dan de aanbevolen waarde.

Wat is de voltmeter?

El voltmeter Het is een instrument dat wordt gebruikt om het potentiaalverschil tussen twee punten in een elektrisch circuit te meten.

De analoge voltmeter:

Het bestaat uit een galvanometer met een serieweerstand waarvan de waarde afhangt van de geselecteerde schaal, zie figuur 10

De digitale voltmeter:

De digitale voltmeter heeft hetzelfde principe als de analoge voltmeter, met het verschil dat de galvanometer wordt vervangen door een weerstand, waardoor een spanningsdelercircuit ontstaat met een proportionele relatie.

Voltmeter aansluiting:

Voltmeters hebben een hoge impedantie in theorie ze zijn meestal oneindig in de praktijk ze hebben gemiddeld 1M Ω (natuurlijk varieert dit naargelang de schaal), hun aansluiting is parallel zoals weergegeven in figuur 12

Stappen om een ​​correcte meting uit te voeren met de Voltmeter als elektrisch meetinstrument:

A. Plaats de voltmeter altijd op de hoogste schaal (ter bescherming) en geleidelijk lager tot de dichtstbijzijnde schaal hoger dan de meting.
B. Controleer altijd de status van de batterij van het instrument (bij een lege batterij geeft dit meetfouten).
C. Controleer de polariteit van de meetsnoeren, het wordt aanbevolen om de kleur van de meetsnoeren (+ rood) (- zwart) te respecteren.
D. In het geval van negatief, wordt aanbevolen om het te bevestigen aan (-) of circuitaarde en de testkabel (+) te variëren.
E. Controleer of de gewenste spanningsmeting DC (gelijkstroom) of AC (wisselstroom) is.

Voorzorgsmaatregelen bij het gebruik van de voltmeter als elektrisch meetinstrument:

Voltmeters hebben over het algemeen een relatief hoge schaal (600V - 1000V) en beginnen altijd met lezen op deze schaal (AC / DC).
We onthouden dat de metingen parallel zijn (in serie zou dit een open circuit veroorzaken) zie het wetonderwerp van Ohm.

Laatste aanbevelingen voor elektrische meetinstrumenten

Voor elke fanaat, student of technicus op het gebied van elektronica, elektriciteit is het essentieel om te weten hoe meetinstrumenten moeten worden gebruikt, hun kalibratie is nodig om diagnoses en technische evaluaties uit te voeren. In het geval dat u een multimeter gebruikt neem zoals gewoonlijk de controle van de Ohmmeter-kalibratie, aangezien in deze instrumenten (allemaal in één) alle parameters op de een of andere manier met elkaar verbonden zijn, bijvoorbeeld (batterij, tips, ampèremeters en voltmeter voor het meten van weerstandsvariabelen onder andere).

Het gebruik van een testpatroon voor de elektrische meetinstrumenten Ohmmeter, Ampèremeter en Voltmeter is noodzakelijk om dit constant te doen vanwege onze ervaring om het niet te doen en helaas kan het niet-kalibreren van het instrument ons valse signalen van storingen of leesfouten geven.

We hopen dat dit inleidende artikel over het onderwerp nuttig is, we wachten op uw opmerkingen en twijfels.