Információs és kommunikációs technológia

Feszültségmérés

A feszültség mérésekor a voltmérőt közvetlenül a feszültségforrás kapcsaira kell csatlakoztatni. Ha a feszültséget egy ellenálláson vagy egy szerelvényen lévő áramkörön belül mérik, akkor a voltmérőt párhuzamosan kell csatlakoztatni.

A mérőeszköz csak akkor jelenít meg értéket, ha az áram átfolyik rajta, és a megjelenített feszültség belső ellenállása mellett keletkezik. Ez a belső ellenállás a mérendő feszültség terhelését jelenti: Minél kisebb a mérőmechanizmus ellenállása, annál nagyobb a mérési hiba. (Lásd még: Megjegyzések a terhelt feszültségosztóra).

Az R M voltmérő belső ellenállását a gyártó ohm/voltban adja meg a beállított mérési tartományhoz. Ezt használják a maximális megengedett áram kiszámításához teljes elhajláskor. Ha a mérendő feszültség meghaladja a voltmérő maximális mérési tartományát, annak tartományát ki kell terjeszteni egy megfelelő R V soros ellenállással.

A közös multiméterekkel már nem kell aggódnia miatta, és ne végezzen korrekciós számításokat. Állandóan magas, általában 10 MΩ bemeneti ellenállást mutatnak az összes feszültségtartományban. Az alábbi ábrázolások továbbra is érvényesek a belső mérési tartomány bővítésére. Az n tényező azt a tartománytágulást jelenti, amellyel kiszámítják az előtétellenállás szükséges értékét.

Árammérés

A mérendő áramnak át kell áramolnia az ampermérőn, és az áramkör áramkörében van. Az ampermérő belső ellenállása nagyon kicsi, így az áramkört nem befolyásolja negatívan annak további ellenállása. Az ampermérőt ezért soha nem szabad párhuzamosan csatlakoztatni a mérési objektummal, mivel ez kis belső ellenállással rövidzárlatot okoz a mérési objektumon és a mérési pont feszültségén.

Ha a mérendő áram nagyobb, mint a teljes elhajláshoz megengedett legnagyobb áram, a mérési tartomány kiterjeszthető. Ehhez egy ellenállást csatlakoztatnak párhuzamosan a mérőmechanizmushoz. Az áramot elosztjuk ezzel az R N sönt vagy sönt ellenállással. A számítást Ohm törvényének párhuzamos kapcsolatra történő alkalmazásával végezzük. Az n tényező azt jelzi, hogy miként kell bővíteni a mérési tartományt, hogy az ampermérő ne legyen túlterhelve.

A minőségi osztály és egyéb mérési hibák

Egyetlen mérőeszköz sem mutatja a mérendő értéket abszolút pontossággal. A műszer felépítése megjelenítési hibát okoz. A gyártó ezt figyelembe veszi egy minőségi osztály megadásával. A további mérési pontatlanságok a személyes olvasási hibán alapulnak. A műszer használati helyzete, a környezeti hőmérséklet, a frekvenciatartomány és a külső elektromágneses mezők további pontatlanságokat okozhatnak.

A minőségi osztályok osztályozása a teljes skála alapján százalékban jelzi a hibaértéket. Az ipari mérőeszközök minőségi osztálya 1 - 6 - 1,5 - 2,5 vagy 5 százalék. A precíziós mérőműszerek esetében az értékek 0,1 - 0,2 vagy 0,5 százalék. Ez a hibaérték a skála teljes tartományában állandó.

Annak érdekében, hogy az eszközhiba ne hamisítsa meg túlságosan a valódi mért értéket, a mérést csak a skála felső 2/3-os tartományában szabad elvégezni. A szemközti diagram a mért érték százalékos hibáját mutatja a skála tartományának függvényében 5% -os minőségi osztály esetében. Ha 100 V-ot mérünk ezzel az eszközzel teljes skálán, akkor a valós érték 95 között lehet. 105 V. Az 50 V-os kijelzőnél a ± 5 V-os pontatlanság továbbra is érvényes. A mért értékhez viszonyítva azonban ez 10% -os hiba. A mért 10 V érték 50% -os pontatlansággal bír, ami már nem tolerálható.

A skála felső tartományában történő pontosabb méréshez a mérőeszközt optimális mérési tartományra kell kapcsolni.

A személyes olvasási hibák továbbra is csekélyek, ha a szemét merőlegesen állítja a mutatóra. Ha a mérleget tükörben tárolják, akkor a mutatónak egyeznie kell a tükörképével. Az összes többi olvasási pozíció túl magas vagy túl alacsony értékeket ad le a parallaxis, a szem-mutató skálán történő elmozdulás miatt.

Egyidejű áram- és feszültségmérés

Az áramkör egyidejű áram- és feszültségméréséhez bizonyos követelményeknek meg kell felelniük annak érdekében, hogy a mérési hiba a műszerek minőségi osztálya által megadott hibahatárok között maradjon. A mérési hibákat a következő két áramköri példával magyarázzuk.

Helyes feszültségmérés

Az ampermérő a voltmérő csatlakozási pontja előtt van csatlakoztatva. Kis és közepes R terhelési ellenállással, viszonylag nagy I. árammal. Az I F hibajáram, amelyet a feszültségmérő a kijelző megjelenítéséhez igényel, az I áramhoz képest kicsi az R R magas belső ellenállás miatt. A mért összáram I M kissé túl nagy. Mivel a voltmérőn keresztüli I F F erősebb hatással van az I M mérési áramra, annál több R és R M azonos. Meg kell jegyezni az aktuális hibát. Ha számítással figyelembe kell venni a mérési hibát, akkor ez a mérési beállítás a legjobb, mivel a voltmérő belső ellenállása szinte mindig ismert.

Helyes árammérés

A soros kapcsolaton folyó áram mindig helyesen jelenik meg. A voltmérő rögzíti a teljes feszültséget, amely párhuzamos az ampermérő belső ellenállásával és a terhelési ellenállással. Kis és közepes R terhelési érték mellett nagy I áram áramlik és az ampermérő kis belső ellenállása esetén az U F feszültséghibát okozza. Minél közelebb van az R terhelési érték közelebb az ampermérő belső ellenállásához, annál pontatlanabban következtethető a teljes U feszültségről a terhelési ellenállás feszültsége.

Nagy R terhelési érték mellett sokkal kisebb áram áramlik I. Ez az áram sokkal kisebb feszültséghibát eredményez ugyanolyan kis ampermérő belső ellenállása mellett. Mivel U jelentése F R, a feszültséghiba a voltmérő hibahatárán belül marad.

A feszültségeket mindig a feszültségforrással párhuzamosan mérjük.
A voltmérő nem tehet további terhelést a feszültségforrásra. A belső ellenállás értékének ezért nagynak kell lennie.
A voltmérő mérési tartományát soros ellenállás terjeszti ki.

Az ampermérő sorban áll a fogyasztóval, és a teljes áram átfolyik rajta.
Az ampermérő belső ellenállásának nagyon kicsinek kell lennie, hogy a lehető legnagyobb mértékben ne korlátozza a teljes áramot.
Az ampermérő mérési tartományát meghosszabbítja egy párhuzamos ellenállás, a sönt.