przełączniki zawodowe

Przygotowanie do
Egzaminu Potwierdzającego
Kwalifikacje Zawodowe
Powtórzenie materiału
Opracował:
mgr inż. Marcin Wieczorek
Mierniki i wielkości mierzone
 do pomiaru różnych wielkości używa się szeregu mierników
 do najważniejszych należą:
 amperomierz – pomiar natężenia prądu
 woltomierz – pomiar napięcia
 omomierz – pomiar rezystancji
 watomierz – pomiar mocy
 licznik energii – pomiar energii elektrycznej
 tester – wykrywanie napięcia, pola elektrycznego
Rodzaje mierników
 mierniki dzieli się na:
 analogowe – pomiar polega na odczycie wychylenia wskazówki na skali
• zwykle ustrój mechaniczny
• obecnie coraz rzadziej stosowane ze względu na podatność na uszkodzenia i
zachowanie odpowiednich warunków pomiaru (np. pomiar w pozycji
poziomej)
cyfrowe – pomiar polega na odczycie wartości na wyświetlaczu
elektronicznym
• oparte na elektronice
• bardziej odporne na uszkodzenie
• dokładniejsze
• mają możliwość współpracy z komputerem
Amperomierz
 do pomiaru natężenia prądu służy
amperomierz
 amperomierz ma dwa zaciski oraz zwykle
przełącznik wyboru zakresu pomiarowego
Amperomierz laboratoryjny stołowy
 do pomiaru małych prądów służy
miliamperomierz oraz mikroamperomierz
A
Amperomierz przemysłowy tablicowy
μA
Mikroamperomierz
Amperomierz - pomiar prądu
 amperomierz włącza się w gałąź, w której chcemy
zmierzyć prąd (tzn. szeregowo z elementem, którego
prąd mierzymy)
 amperomierz prądu stałego ma zaciski oznaczone „+” i
„−” i należy pamiętać, aby podłączyć go tak, aby prąd
wpływał do zacisku „+”
I
Reszta
obwodu
I
 Wniosek: pomiar prądu za pomocą amperomierza
wymaga przerwania gałęzi i włączenia w przerwę
amperomierza
Reszta
obwodu
A
Amperomierz - rezystancja wewnętrzna
 idealny amperomierz ma rezystancję równą zeru – jego
włączenie nie zakłóca przepływu prądu
I
Reszta
obwodu
 rzeczywisty amperomierz charakteryzuje się pewną
rezystancją wewnętrzną, która powinna być jak
najmniejsza
I
Reszta
obwodu
A
Pomiar amperomierzem
wskazówkowym
6
 obowiązuje wzór
W
Zakres
I
Wmax
A
3
gdzie:
W – wychylenie
Wmax – maksymalne wychylenie na skali,
Zakres – zakres pomiarowy
3,6
I
12  7,2 A
6
Woltomierz
 do pomiaru napięcia służy woltomierz
 woltomierz ma dwa zaciski oraz zwykle
przełącznik wyboru zakresu pomiarowego
 do pomiaru małych prądów służy miliawoltomierz
oraz mikrowoltomierz
Woltomierz laboratoryjny stołowy
 do bardzo dokładnych pomiarów napięcia służy
galwanometr
V
Woltomierz przemysłowy tablicowy
Woltomierz - pomiar napięcia
 woltomierz włącza się równolegle do elementu, na zaciskach którego
chcemy zmierzyć napięcie
 woltomierz napięcia stałego ma zaciski oznaczone „+” i „−” i należy
pamiętać, aby podłączyć go tak, aby potencjał zacisku „+” był wyższy od
potencjału zacisku „−”
 Wniosek: pomiar napięcia nie wymaga przerywania obwodu
Reszta
obwodu
U
Reszta
obwodu
U
V
Woltomierz - rezystancja wewnętrzna
 idealny woltomierz ma rezystancję równą nieskończoności – jego włączenie
nie zakłóca przepływu prądu
 rzeczywisty woltomierz charakteryzuje się pewną rezystancją wewnętrzną,
która powinna być jak największa
 odczyt wskazań woltomierza dokonuje się wg takiej samej zasady, jak w
przypadku amperomierza
Reszta
obwodu
U
Reszta
obwodu
U
V
Woltomierz cyfrowy
 wadą zwykłych woltomierzy analogowych jest ich niezbyt duża rezystancja
(rzędu kilku do kilkunastu kΩ), co sprawia, że w dokładniejszych
pomiarach nie można ich traktować jak idealnych
 woltomierze elektroniczne (zwane cyfrowymi) mają bardzo dużą
rezystancję wewnętrzną (rzędu MΩ) i w większości przypadków mogą być
traktowane jak woltomierze idealne
Omomierz – pomiar rezystancji
 do pomiaru rezystancji służy omomierz
Ω
 omomierz ma dwa zaciski oraz zwykle przełącznik
wyboru zakresu pomiarowego
 omomierz wymaga zasilania (zwykle bateryjne)
 dokładniejsze pomiary rezystancji wykonuje się
m.in. mostkiem Wheatstone’a lub Kelvina
Zasada działania mostka
Wheatstone’a
R1
 jeżeli spełniony jest warunek
R1R4  R2 R3
UAB
R3
R4
B
to napięcie UAB równa się zero
 wykorzystuje to mostek Wheatstone’a, w
którym w miejsce rezystora R1 włącza się
rezystor o nieznanej rezystancji Rx
 regulując wartość rezystancji R2 dąży się do
wyzerowania wskazań galwanometru, wtedy
R3
Rx 
R2
R4
 rezystory R2, R3 i R4 wykonane są w sposób
bardzo dokładny (minimalizują np. wpływ
temperatury na zmiany ich rezystancji)
R2
A
U
Rx
A
R2
G
R3
R4
B
U
Multimetr
 przedstawione wyżej mierniki analogowe należą
już do rzadkości
 wszystkie ich funkcje łączą w sobie mierniki
zwane multimetrami
Multimetr analogowy
 starsze multimetry są analogowe, nowsze –
cyfrowe
 cyfrowe multimetry oferują dodatkowe funkcje,
np. sprawdzanie diody, tranzystora, kolejności faz
w układach trójfazowych itp
Multimetr cyfrowy
Multimetry cyfrowe
Watomierz
 do pomiaru mocy służy watomierz
*
* W
 watomierz ma cztery zaciski (dwa prądowe, dwa
napięciowe) oraz zwykle dwa przełączniki wyboru
zakresu pomiarowego (dla prądu i napięcia)
Watomierz laboratoryjny stołowy
 początek uzwojeń cewki prądowej i napięciowej
zaznaczone są symbolem 
Watomierz - pomiar mocy
 cewkę prądową watomierza włącza się tak jak amperomierz (w szereg)
 cewkę napięciową watomierza włącza się tak jak woltomierz (równolegle)
 początki uzwojeń obydwu cewek należy zewrzeć (w typowych przypadkach)
 zakres watomierza ustala się jako iloczyn zakresu prądu i napięcia
*
* W
Reszta
obwodu
Reszta
obwodu
Licznik energii
 do pomiaru zużycia energii służy licznik energii
 dawniejsze konstrukcje są mechaniczne i
wykorzystują zjawisko indukowania się pola
elektrycznego wskutek czasowych zmian pola
magnetycznego (w przypadku prądu zmiennego)
 nowsze konstrukcje są cyfrowe i działają dzięki
programowi mnożącemu prąd przez napięcie
Licznik energii (prąd zmienny)
Elektroniczny watomierz i licznik energii
Tester
 tester to urządzenie wskazujące obecność lub brak
danej cechy
 tester napięcia fazowego 220 V (zwany
próbnikiem) składa się z lampki neonowej i działa
na zasadzie przewodzenia minimalnego prądu,
który powoduje świecenie lampki
 obecnie dostępne są także testery cyfrowe i oferują
dodatkowo wykrywanie napięcia stałego,
sprawdzanie ciągłości przewodów, wykrywanie
przewodów pod tynkiem
Dziękuję za uwagę