Vyombo vya kupimia umeme (Ohmmeter, Ammeter, Voltmeter)

Kwa kila hobbyist, mwanafunzi wa umeme, umeme au nyanja zinazohusiana, ndoto ni kuwa na vyombo vyao vya kupimia. Katika visa vingine, wafunzwa hupata vifaa vya hali duni sana, badala ya kuwasaidia kujifunza, wanachanganya makosa au kuonyesha vipimo vya uwongo.  

Katika visa vingine, wanafunzi wanapata vifaa vya hali ya juu sana lakini, bila uzoefu, hufanya miunganisho mibaya, na kusababisha kutolingana au kutofaulu kwa chombo. Katika nakala hii yote tutaonyesha matumizi yake sahihi, matumizi na uthibitishaji wa usawa wake.

Vyombo vya kupimia umeme ni nini?

Ili kufanya utafiti wa ishara za umeme tunapaswa kuzipima na, kwa kweli, kuzirekodi. Ni muhimu sana kwa mtu yeyote ambaye anataka kuchambua hali hizi kuwa na vifaa vya kupima umeme vya kuaminika.
Vipimo vinafanywa kulingana na vigezo vya umeme, kulingana na mali zao kama shinikizo, mtiririko, nguvu au joto. Katika kifungu hiki tutajitolea kusoma vifaa vya kipimo kwa vigezo vya kawaida kama vile:

• Kipima sauti.
• Upimaji.
• Voltmeter.

Ohmmeter ni nini?

Ni chombo cha kupima upinzani wa umeme. Kutumia uhusiano kati ya tofauti inayowezekana (Voltage) na nguvu ya umeme ya sasa (Amps) iliyotengenezwa na sheria ya Ohm.

Kwa njia labda unataka kuona baadaye Je! Sheria ya Ohm na siri zake zinasema nini?

Anmeter ya Analog:

Tumia galvanometer, ambayo ni mita ya sasa ya umeme. Hiyo inafanya kazi kama transducer, ikipokea mkondo wa umeme na voltage ya kila wakati inayosababisha mabadiliko kwenye pointer ambayo inaonyesha kipimo kupitia uhusiano ambao umehesabiwa na Sheria ya Ohm. (Tazama nakala ya sheria ya Ohm). Tazama takwimu 2

Digital Ohmmeter:

Katika kesi hii hutumii galvanometer, badala yake tumia uhusiano na mgawanyiko wa voltage (ambayo inategemea kiwango) na upatikanaji wa ishara (Analog / digital) kuchukua thamani ya upinzani na Uhusiano wa sheria ya Ohm. Tazama kielelezo 3

Uunganisho wa ohmmeter:

Ohmmeter imeunganishwa sawa na mzigo (angalia sura ya 4), inashauriwa kuwa ncha ya chombo iko katika hali nzuri (Vidokezo vyenye sulphated au chafu husababisha makosa ya kipimo). Ni muhimu kutambua kwamba usambazaji wa tofauti inayowezekana unafanywa na betri ya ndani ya chombo.

Hatua za kufanya kipimo sahihi na vyombo vya kupimia umeme:

Tunapendekeza kuchukua hatua zifuatazo ili kupata matokeo bora katika vipimo vyako:

Upimaji na hundi ya risasi inayoongoza:

Katika vyombo vya analog ilikuwa ni wajibu wa kufanya hesabu na kuangalia vidokezo, lakini katika vyombo vya dijiti ambavyo kwa nadharia ni ya moja kwa moja, kuna sababu ambazo hesabu hii inaweza, badala ya kujiendesha (ikiwa kila kitu si sahihi), itatoa upotofu au makosa katika vipimo. Tunapendekeza kutekeleza kila wakati tunapohitaji kipimo, thibitisha usawa wa chombo:

Angalia kidokezo:

Hatua hii ni ya msingi sana lakini ya msingi kupata usomaji na kiwango kidogo cha makosa (tunapendekeza kuifanya mara kwa mara), zinajumuisha tu kujiunga na vidokezo vya chombo kulazimisha kipimo cha +/- 0 Ω kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu 5

Inapaswa kusisitizwa kuwa kupata kama matokeo katika hii Urekebishaji 0 is ni bora, ikumbukwe kwamba vidokezo vya kupimia hutumia nyaya za shaba (kwa nadharia makondakta bora) lakini kwa vitendo makondakta wote wana upinzani, kama vidokezo (kawaida hutengenezwa kwa chuma cha pua, wataalam ni shaba bafu ya fedha), Walakini hazihalalishi matokeo makubwa kuliko 0.2 Ω +/- asilimia (%) ya usahihi wa kusoma wa chombo.
Ili kutoa thamani ya juu tunapendekeza: safisha vidokezo, angalia urekebishaji wa chombo na hatua muhimu zaidi, hali ya betri ya chombo.

Hundi ya Ulinganishaji wa Ala:

Kwa jaribio hili tunapendekeza kuwa na kiwango, kwa mfano, kikaidi cha 100 with na uvumilivu sio zaidi ya +/- 1% kwa maneno mengine:
R Max = 100 Ω + (100Ω x 0.01) = 101 Ω
R min = 100 Ω - (100Ω x 0.01) = 99 Ω
Sasa ikiwa wakati huu tunaongeza kosa la kusoma kwa chombo (inategemea chapa na ubora wa Ohmmeter), kawaida kifaa cha dijiti cha mfano wa Fluke 117 kwenye kiwango cha masafa ya magari (0 - 6 M Ω) ni +/- 0.9% [ 2], kwa hivyo tunaweza kuwa na hatua zifuatazo:
R Max = 101 Ω + (101Ω x 0.009) = 101,9 Ω
R min = 99 Ω - (99Ω x 0.009) = 98,1 Ω
Kwa kweli, matokeo haya ni ya kawaida, kwani hali ya mazingira (hatua muhimu sana ya upimaji na viwango) na hitilafu ya sifuri haikuzingatiwa, lakini licha ya mambo haya yote lazima tuwe na thamani ya takriban kiwango.
Ikiwa hautumii zana inayojiendesha kiotomatiki, inashauriwa kuiweka katika anuwai ya kipimo iliyo karibu na kiwango.

Katika sura ya 6 tunaona milimeta 2 (ni chombo chenye kila kitu) katika kesi hii fluke 117 inaanzia kiotomatiki na UNI-T UT38C lazima ichaguliwe kiwango kilicho karibu zaidi na muundo. Kwa mfano, chapa ya multimeter ya UNI-T mfano UT-39c [3] kwa hundi hii inapendekezwa 200 Ω

Tahadhari wakati wa kutumia Ohmmeter kama kifaa cha kupimia umeme:

Kwa matumizi sahihi ya chombo hiki cha kupimia tunapendekeza vidokezo vifuatavyo:

1. Ili kutekeleza vipimo na Ohmmeter lazima uzimishe vifaa vya umeme.
2. Kama ilivyokuwa tayari imeelezewa katika nukta iliyotangulia, mtihani huongoza hundi na ukaguzi wa upimaji lazima ufanyike kabla ya kipimo.
3. Ili kupata kipimo sahihi, inashauriwa kukata angalau kituo kimoja cha upinzani au sehemu, na hivyo kuepusha impedance yoyote sambamba.

Inaweza kukuvutia: Nguvu ya Sheria ya Watt

Ammeter ni nini?

Ammeter hutumiwa kupima ukali wa mikondo ya umeme kwenye tawi au node ya mzunguko wa umeme.

Kiwango cha Analog:

Ammeters ina upinzani wa ndani unaoitwa shunt (RS), kwa ujumla iko chini ya 1 ohm ya usahihi wa juu, ina kusudi la kupunguza kiwango cha umeme cha sasa cha node inayounganisha sambamba na galvanometer. Tazama kielelezo 7.

Ammeter ya dijiti:

Kama ammeter inayofanana, hutumia upinzani wa shunt sawia na kiwango, lakini badala ya kutumia galvanometer, upatikanaji wa ishara hufanywa (analog / dijiti), kwa ujumla hutumia vichungi vya kupita chini ili kuzuia kelele.

Hatua za kutekeleza kipimo sahihi na Ammeter kama kifaa cha kupimia umeme:

• Ammeter imeunganishwa kwa safu (na jumper) kwa mzigo kama inavyoonyeshwa kwenye sura ya 9

• Inashauriwa kufanya unganisho na chanzo cha nguvu kuzimwa kwa kuweka ammeter kwenye kiwango cha juu na kupunguza kiwango hadi kufikia kiwango kilichopendekezwa.
• Daima inashauriwa kuangalia hali ya Battery na fuses kabla ya kuchukua hatua yoyote.

Tahadhari wakati wa kutumia Ammeter kama kifaa cha kupimia umeme:

• Ni muhimu kukumbuka kuwa Ammeter inategemea upinzani wa shunt sambamba kwa maneno mengine impedance ya ndani huwa 0 Ω kwa nadharia (kwa vitendo itategemea kiwango) lakini kawaida huwa chini ya 1 Ω haipaswi kuunganishwa kamwe katika PARALLEL.
• Ni muhimu sana kuangalia fuse ya ulinzi na usiweke kamwe dhamana ya juu kuliko ile iliyopendekezwa.

Voltmeter ni nini?

El Voltmeter Ni chombo kinachotumiwa kupima tofauti inayowezekana kati ya alama mbili kwenye mzunguko wa umeme.

Voltmeter ya Analog:

Inayo galvanometer na upinzani wa mfululizo ambapo thamani yake itategemea kiwango kilichochaguliwa, angalia kielelezo 10

Voltmeter ya Dijiti:

Voltmeter ya dijiti ina kanuni sawa na voltmeter ya analog, tofauti ni kuwa galvanometer inabadilishwa na upinzani, na kufanya mzunguko wa mgawanyiko wa voltage na uhusiano sawia.

Uunganisho wa Voltmeter:

Voltmeters zina impedance ya juu katika nadharia huwa haina kikomo katika mazoezi wanayo kwa wastani 1M Ω (kwa kweli inatofautiana kulingana na kiwango), unganisho lao ni sawa kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu 12

Hatua za kufanya kipimo sahihi na Voltmeter kama kifaa cha kupimia umeme:

A. Daima weka Voltmeter kwa kiwango cha juu zaidi (kwa ulinzi) na ushuke polepole kwa kiwango cha karibu zaidi kuliko kipimo.
B. Daima angalia hali ya betri ya chombo (na betri iliyotolewa hutoa makosa ya kipimo).
C. Angalia polarity ya risasi inayoongoza, inashauriwa kuheshimu rangi ya risasi inayoongoza (+ Nyekundu) (- Nyeusi).
D. Katika hali ya hasi, inashauriwa kuirekebisha kwa (-) au ardhi ya mzunguko na kutofautisha risasi inayoongoza (+).
E. Thibitisha ikiwa kipimo cha voltage unayotaka ni DC (Direct current) au AC (Alternating current).

Tahadhari wakati wa kutumia Voltmeter kama kifaa cha kupima umeme:

Voltmeters kwa ujumla zina kiwango cha juu (600V - 1000V) kila wakati huanza kusoma kwa kiwango hiki (AC / DC).
Tunakumbuka kuwa vipimo viko sawa (kwa safu inaweza kusababisha mzunguko wazi) angalia mada ya sheria ya ohm.

Mapendekezo ya Mwisho ya Vyombo vya Upimaji wa Umeme

Kwa mtu yeyote mkali, mwanafunzi au fundi katika maeneo ya umeme, umeme ni muhimu kujua jinsi ya kutumia vyombo vya kupimia, usawa wao ni muhimu kutekeleza uchunguzi na tathmini ya kiufundi. Katika kesi ambayo unatumia multimeter chukua kama kawaida hundi ya upimaji wa Ohmmeter, kwa kuwa katika vyombo hivi (vyote kwa moja), vigezo vyote vimeunganishwa kwa mfano (betri, vidokezo, ammeters na voltmeter kwa kipimo cha vigeuzi vya upinzani kati ya vingine).

Matumizi ya muundo wa majaribio ya vifaa vya kipimo cha umeme Ohmmeter, Ammeter na Voltmeter ni muhimu kuifanya kila wakati kwa sababu ya uzoefu wetu wa kutokuifanya na kwa bahati mbaya kuwa na chombo nje ya hesabu, inaweza kutupa ishara za uwongo za kutofaulu au makosa ya kusoma.

Tunatumahi kuwa nakala hii ya utangulizi kwa mada hii inasaidia, tunasubiri maoni na mashaka yako.