Электроизмерительные приборы (Омметр, Амперметр, Вольтметр)

Каждый любитель, изучающий электричество, электронику или смежные области мечтает иметь свои собственные измерительные приборы. В некоторых случаях обучающиеся приобретают инструменты очень низкого качества, которые вместо того, чтобы помочь им в обучении, усложняют ошибки или показывают неверные измерения.  

В других случаях ученики приобретают инструменты очень высокого качества, но, не имея опыта, они делают неправильные соединения, что приводит к несовпадению или поломке инструмента. В этой статье мы покажем его правильное использование, приложения и проверку калибровки.

Что такое электроизмерительные приборы?

Чтобы провести исследование электрических сигналов, мы должны их измерить и, конечно же, записать. Для каждого, кто хочет анализировать эти явления, очень важно иметь надежные электрические измерительные приборы.
Измерения производятся на основе электрических параметров в соответствии с их свойствами, такими как давление, расход, сила или температура. В этой статье мы посвятим себя изучению средств измерения наиболее распространенных основных параметров, таких как:

• Омметр.
• Амперметр.
• Вольтметр.

Что такое омметр?

Это прибор для измерения электрического сопротивления. Используя связь между разностью потенциалов (Напряжение) и силой электрического тока (Амперы), разработанной по закону Ома.

Кстати, вам может быть интересно увидеть позже Что гласит закон Ома и его секреты?

Аналоговый омметр:

Используйте гальванометр, который представляет собой измеритель электрического тока. Он работает как преобразователь, получая электрический ток с постоянным напряжением, вызывая изменения в указателе, который указывает измерение через соотношение, которое рассчитывается с помощью Закон Ома. (См. Статью о законе Ома). Смотреть фигура 2

Цифровой омметр:

В этом случае вы не используете гальванометр, вместо этого используйте связь с делителем напряжения (который зависит от шкалы) и приемом сигнала (аналоговый / цифровой), принимающим значение сопротивления на Соотношение закона Ома. См. Рисунок 3

Подключение омметра:

Омметр подключается параллельно нагрузке (см. Рисунок 4), рекомендуется, чтобы наконечник прибора находился в оптимальном состоянии (Сульфатированные или грязные наконечники вызывают ошибку измерения). Важно отметить, что питание разности потенциалов осуществляется внутренней батареей прибора.

Шаги по выполнению правильного измерения с помощью электроизмерительных приборов:

Мы рекомендуем вам выполнить следующие шаги, чтобы получить лучшие результаты ваших измерений:

Калибровка и проверка измерительного провода:

В аналоговых приборах требовалось выполнить калибровку и проверку наконечников, но в цифровых приборах, которые теоретически являются автоматическими, существуют факторы, которые эта калибровка может вместо автоматизации (если все неверно) вызвать рассогласование или ошибку в измерениях. Мы рекомендуем выполнять каждый раз, когда нам нужно измерение, проверять калибровку прибора:

Проверка подсказки:

Этот шаг очень простой, но элементарный для получения показаний с более низкой погрешностью (мы рекомендуем делать это часто), они состоят только из соединения кончиков инструмента, обеспечивающего измерение +/- 0 Ом, как показано на рисунке 5.

Следует подчеркнуть, что получение в результате этого Калибровка 0 Ом идеальна, следует помнить, что в измерительных наконечниках используются медные кабели (теоретически отличные проводники), но на практике все проводники имеют некоторое сопротивление, как и наконечники (обычно они изготовлены из нержавеющей стали, профессиональные - из меди с серебристым покрытием. ванна), однако они не оправдывают результат более 0.2 Ом +/- процент (%) точности считывания прибора.
Мы рекомендуем: очистите наконечники, проверьте калибровку прибора и наиболее критическую точку, состояние батареи прибора.

Проверка калибровки прибора:

Для этого теста мы рекомендуем использовать стандартный резистор, например, резистор 100 Ом с допуском не более +/- 1%, другими словами:
R Макс. = 100 Ом + (100 Ом x 0.01) = 101 Ом
R min = 100 Ом - (100 Ом x 0.01) = 99 Ом
Теперь, если на этом этапе мы добавим ошибку показаний прибора (это зависит от марки и качества омметра), обычно цифровой прибор Fluke модели 117 на шкале автоматического диапазона (0–6 МОм) составляет +/- 0.9% [ 2], поэтому мы можем иметь следующий набор мер:
R Макс. = 101 Ом + (101 Ом x 0.009) = 101,9 Ом
R min = 99 Ом - (99 Ом x 0.009) = 98,1 Ом
Конечно, этот результат относительный, так как условия окружающей среды (очень важный момент для калибровки со стандартами) и ошибка нуля не учитывались, но, несмотря на все эти факторы, мы должны иметь приблизительное значение к стандарту.
Если вы не используете прибор с автоматическим выбором диапазона, рекомендуется поместить его в диапазон измерения, наиболее близкий к стандарту.

На рисунке 6 мы видим 2 мультиметра (это универсальный прибор), в этом случае Fluke 117 имеет автоматический выбор диапазона, а в UNI-T UT38C вам нужно выбрать шкалу, наиболее близкую к образцу. Например, мультиметр марки UNI-T модель UT-39c [3] для этой проверки рекомендуется 200 Ом.

Меры предосторожности при использовании омметра в качестве электрического измерительного прибора:

Для правильного использования этого измерительного прибора мы рекомендуем следующие моменты:

1. Для проведения измерений с помощью омметра необходимо отключить питание.
2. Как уже было подробно описано в предыдущем пункте, перед измерением необходимо выполнить проверку измерительных проводов и калибровку.
3. Чтобы получить правильные измерения, рекомендуется отключить по крайней мере один вывод сопротивления или компонента, таким образом избегая любого параллельного импеданса.

Это может вас заинтересовать: Сила закона Ватта

Что такое амперметр?

Амперметр используется для измерения силы электрических токов в ветви или узле электрической цепи.

Аналоговый амперметр:

Амперметры имеют внутреннее сопротивление, называемое шунтом (RS), обычно оно ниже 1 Ом высокой точности, оно предназначено для уменьшения силы электрического тока узла, подключенного параллельно гальванометру. См. Рисунок 7.

Цифровой амперметр:

Как и в параллельном амперметре, в нем используется шунтирующее сопротивление, пропорциональное шкале, но вместо использования гальванометра выполняется сбор сигнала (аналоговый / цифровой), обычно используются фильтры нижних частот, чтобы избежать шума.

Шаги по выполнению правильного измерения с помощью амперметра в качестве электрического измерительного прибора:

• Амперметр подключается последовательно (перемычкой) к нагрузке, как показано на рисунке 9.

• Рекомендуется выполнять подключения при выключенном источнике питания, поместив амперметр на максимальную шкалу и опуская шкалу до достижения рекомендованной шкалы.
• Перед принятием каких-либо мер всегда рекомендуется проверять состояние батареи и предохранителей.

Меры предосторожности при использовании амперметра в качестве электрического измерительного прибора:

• Важно помнить, что амперметр зависит от сопротивления параллельного шунта, другими словами, внутренний импеданс имеет тенденцию быть 0 Ом в теории (на практике он будет зависеть от шкалы), но обычно он меньше 1 Ом, поэтому он никогда не должен подключаться ПАРАЛЛЕЛЬНО.
• Очень важно проверить предохранитель и никогда не устанавливать значение выше рекомендованного.

Что такое вольтметр?

El вольтметр Это инструмент, используемый для измерения разности потенциалов между двумя точками в электрической цепи.

Аналоговый вольтметр:

Он состоит из гальванометра с последовательным сопротивлением, значение которого будет зависеть от выбранной шкалы, см. Рисунок 10.

Цифровой вольтметр:

Цифровой вольтметр работает по тому же принципу, что и аналоговый вольтметр, с той лишь разницей, что гальванометр заменяется сопротивлением, создавая схему делителя напряжения с пропорциональной зависимостью.

Подключение вольтметра:

Вольтметры имеют высокий импеданс в теории, они имеют тенденцию быть бесконечными, на практике они имеют в среднем 1 МОм (конечно, это зависит от шкалы), их подключение осуществляется параллельно, как показано на рисунке 12.

Действия по правильному измерению с помощью вольтметра в качестве электрического измерительного прибора:

A. Всегда устанавливайте вольтметр на самую высокую шкалу (для защиты) и постепенно опускайте ее до ближайшей шкалы, превышающей значение измерения.
Б. Всегда проверяйте состояние батареи прибора (при разряженной батарее возникают ошибки измерения).
C. Проверьте полярность измерительных проводов, рекомендуется соблюдать цвет измерительных проводов (+ красный) (- черный).
D. В случае отрицательного результата рекомендуется подключить его к (-) или заземлению цепи и поменять измерительный провод (+).
E. Убедитесь, что желаемое измерение напряжения - DC (постоянный ток) или AC (переменный ток).

Меры предосторожности при использовании вольтметра в качестве электрического измерительного инструмента:

Вольтметры обычно имеют относительно высокую шкалу (600–1000 В), всегда начинают отсчет по этой шкале (AC / DC).
Мы помним, что измерения проводятся параллельно (при последовательном включении это может привести к обрыву цепи). см. тему закона Ома.

Окончательные рекомендации по приборам для электрических измерений

Любому фанатику, студенту или техническому специалисту в области электроники и электричества важно знать, как пользоваться измерительными приборами, их калибровка необходима для проведения диагностики и технической оценки. В случае использования мультиметра возьмите как обычно проверку калибровки омметра, поскольку в этих приборах (все в одном) все параметры как-то связаны, например, например (батарея, наконечники, амперметры и вольтметр для измерения переменных сопротивления).

Использование тестовой таблицы для электрических измерительных приборов омметра, амперметра и вольтметра необходимо, чтобы делать это постоянно из-за того, что мы не делаем этого, и, к сожалению, отсутствие калибровки прибора может дать нам ложные сигналы о сбоях или ошибках считывания.

Надеемся, что эта вводная статья по теме окажется полезной, ждем ваших комментариев и сомнений.