Villamos műszerek

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Az elektromos jelenségek méréséhez műszerekre van szükség. Ezek régebben kizárólag analóg, elektromechanikus szerkezetek voltak. A működést még mindig az analóg kijelzésű műszereken keresztül lehet legjobban szemléltetni.
A napi használatban viszont a digitális műszerek használata terjed. A gyárilag többfunkciós műszerekre a multiméter elnevezést használjuk.

Egy digitális multiméter
Nagyít
Egy digitális multiméter

Tartalomjegyzék

[szerkesztés] Az alapműszer

Ez a lengőtekercses, vagy Deprez műszer; csak egyenáramú mérésekre alkalmas.

[szerkesztés] Felépítése

Két állandó mágnes pólusa közé egy finom csapágyazású tengelyre szerelt tekecset helyeznek. Az érzékelő tekercs-et hajszálrugókon keresztül kapcsolják a villamos áramkörbe; ezek a rugók egyben a mutató „0” helyzetbe való visszatérését is biztosítják. A tengely végéhez egy mutató kerül, ami az előlapon lévő skála előtt mozogva jelzi ki az adott értéket. A közép állású műszerek az áram irányát is jelzik. A skála széléről induló mutató esetén a műszer érzékeny a helyes polaritású bekötésre. A mutató nem látható alsó felére egy „lapát” szokott kerülni, amely egy keskeny kamrában tolja maga előtt a levegőt; ezzel csillapítja a mutató túlzott kilengését.

[szerkesztés] Működése

Az érzékelő tekercs kivezetéseit a mérendő áramkörhöz kapcsolják. Ha tekercsen áram folyik át, az mágneses teret hoz létre maga körül. A kialakuló mágneses tér kölcsönhatásba kerül az állandó mágnes mágneses terével és a tengelyre szerelt tekecs elmozdul. Az elmozdulás nagysága az átfolyó áram erősségétől függ.
Az alapműszer megfelelő kapcsolások kialakításával több célra is alkalmazható.

[szerkesztés] Árammérő

Olyan mérőműszer, amely egy adott vezetéken folyó áramerősséget képes meghatározni.
Az árammérő érzékelő tekercsét sorosan kell az áramkörbe kapcsolni.

[szerkesztés] Váltakozó áramú árammérő

Az alapműszert egy (az érzékelő tekercsel sorba kapcsolt) diódával alakítják át.
Nagyobb áramerősségeknél a vezető köré záródó vasmagra épített ún: lakatfogó-t használnak. Ilyenkor a transzformátor-elv alapján a műszer vasmagjában folyó áramból határozzuk meg a mérendő mennyiséget. Előnye, hogy nincs szükség az adott áramkör megbontására sem.

[szerkesztés] Méréshatára

Az árammérők mérési tartományát egy párhuzamosan kötött ellenállásal lehet növelni. Ezt az ellenállást sönt-nek nevezzük.
A sönt ellenállása kisebb a műszer saját belső ellenállásánál.

[szerkesztés] Feszültségmérő

Az áramkörökben lévő feszültség (potenciál különbség) mérésére használjuk. Itt az érzékelő tekerccsel egy „nagyobb” értékű ellenállás van sorba kötve. Így a műszeren nem folyik olyan nagyságrendű áram; amely a mérendő hálózat működéset befolyásolná.

[szerkesztés] Méréshatára

A feszültségmérők méréshatárát a műszerrel sorosan kötött elenállásal lehet növelni. Ezt az ellenállást előtét ellenállás-nak nevezzük. Ennek ellenállása összeadódik a műszes saját belső ellenállásával.

[szerkesztés] Ellenállásmérő

Ha egy ismeretelen ellenálláson ismert feszültségesés hatására ismert nagyságú áram folyik, ebből az Ohm törvény alapján meghatározható az ellenállás értéke.

[szerkesztés] Teljesítménymérő

A keresztekercses teljesítménymérő egy közös tengelyre épített áram és feszűltségmérő műszer. A „két” műszer így közvetlenül a feszültség és az átfolyó áram hányadosát jelzi.

[szerkesztés] Egyéb analóg műszerek

[szerkesztés] Rezgőnyelves frekvenciamérő

Ez a műszer egy elnyújtott tekecsből és több (~10) hangolt rezgőnyelv-ből áll. A tekercsen átfolyó áram mágneses tere hat a nyelvekre. A nyelvek közül az érzékelt frekvenciával megegyező értékűnek lesz a legnagyobb az amplitúdója.

[szerkesztés] Indukciós fogyasztásmérő

[szerkesztés] Részei

  • Áramtekercs - sorosan kapcsolva
  • Feszültség tekercs - párhuzamosan kapcsolva
  • Ferraris tárcsa
  • Számláló

[szerkesztés] A műszerek típusai

  • Áramnem szerint:
    • Egyenáramú
    • Váltóáramú
  • Felépítés szerint:
    • Analóg (elektromechanikus, lengőtekercses)
    • Digitális

[szerkesztés] A műszerek hibái

A műszerek pontosságát alapvetően a gyártási paraméterei határozzák meg.

A befolyásoló tényezők:

  • osztálypontosság (általános célú készülékeknél akár 10%)
  • önfogyasztás (az egyszerűbb műszerek a mérendő áramkörből veszik a működésükhöz szükséges energiát)
  • pontos bekötés, méréshatárok helyes megválasztása
  • leovasási hibák (pl: paralaxis hiba a mutatós műszerek leolvasásánál)

[szerkesztés] Külső hivatkozások