przyrządy pomiarowe
Na podstawie wyjaśnień do pytań egzaminacyjnych UKE
Woltomierz mierzy napięcie (różnicę potencjałów). Łączy się równolegle do mierzonego obwodu. Impedancja: analog ~20 kΩ/V, cyfrowy >10 MΩ. Wysoka impedancja jest kluczowa, aby pomiar nie wpływał na obwód. Do pomiaru EMF źródła należy mierzyć bez obciążenia.
Bocznik amperomierza: R_bocznik = U_pełne_wychylenie / I_max. Np. dla miernika 100 μA (50 mV) i zakresu 10 A: R = 0,05/10 = 5 mΩ. Bocznik musi mieć stabilność temperaturową i wytrzymać moc P = I²R. Materiały: manganin (niski współczynnik temperaturowy).
Rozszerzenie zakresu woltomierza: rezystor szeregowy (mnożnik) — R_dodatkowy = R_miernik × (n-1), gdzie n to krotność. Sonda dzielnikowa: typowo ×10 (9 MΩ + 1 MΩ wejścia). Transformator napięciowy: dla AC, galwanicznie izoluje. Każda metoda ma swoje zastosowania.
Pytania egzaminacyjne (6)
d1-323 Jak nazywa się przyrząd do pomiaru siły elektromotorycznej?
Jak nazywa się przyrząd do pomiaru siły elektromotorycznej?
Siłę elektromotoryczną (EMF) mierzy się woltomierzem — przyrządem o bardzo wysokiej impedancji wejściowej, który mierzy napięcie bez pobierania znaczącego prądu. Idealny woltomierz ma nieskończoną impedancję. W praktyce woltomierz cyfrowy ma impedancję >10 MΩ.
Tip: EMF = napięcie = woltomierz. Prąd = amperomierz. Rezystancja = omomierz.
d1-324 Bocznik do pomiaru prądu powinien mieć:
Bocznik do pomiaru prądu powinien mieć:
Bocznik (shunt) do pomiaru prądu to precyzyjny rezystor o niskiej wartości, włączany szeregowo w obwód. Jego rezystancja musi być dobrana do zakresu mierzonego prądu i parametrów miernika (napięcie pełnego wychylenia). Spadek napięcia na boczniku jest proporcjonalny do prądu.
Tip: Bocznik = dopasowana rezystancja. Za duża = za duży spadek napięcia. Za mała = za mały sygnał.
d1-325 Do pomiaru napięcia, które przekracza zakres miernika, można użyć:
Do pomiaru napięcia, które przekracza zakres miernika, można użyć:
Do pomiaru napięcia przekraczającego zakres miernika można użyć: rezystora szeregowego (dzielnika napięciowego), sondy dzielnikowej (×10, ×100), lub transformatora napięciowego. Wszystkie metody są poprawne — stąd odpowiedź 'wszystkie'.
Tip: Wszystkie wymienione metody są poprawne do rozszerzenia zakresu woltomierza.
d1-326 Multimetr na zakresie napięcia prądu przemiennego został dołączony do układu elektronicznego. Co moż...
Multimetr na zakresie napięcia prądu przemiennego został dołączony do układu elektronicznego. Co może być przyczyną niewłaściwych odczytów (zbyt niskich lub zbyt wysokich):
Woltomierz AC na zakresie 50 Hz może wskazywać błędnie przy pomiarze napięć o wyższych częstotliwościach. Woltomierze analogowe (cewkowe) mają ograniczone pasmo — na w.cz. ich impedancja spada i wskazania są błędne. Do pomiarów RF potrzebne są sondy w.cz. lub mierniki True RMS z szerokim pasmem.
Tip: Woltomierz 50 Hz na w.cz. = błędny odczyt. Do RF potrzebny miernik szerokopasmowy lub sonda w.cz.
d1-327 Kondensator elektrolityczny 10μF został naładowany do napięcia 10V i odłączony od zasilacza. Dołączo...
Kondensator elektrolityczny 10μF został naładowany do napięcia 10V i odłączony od zasilacza. Dołączony do jego końcówek woltomierz wskazuje systematyczny spadek napięcia. Co może być przyczyną tego spadku:
Kondensator 10 μF naładowany do 10 V, podłączony do woltomierza — jeśli woltomierz ma niedostateczną impedancję wejściową, kondensator rozładuje się przez niego i napięcie spadnie. Oporność wewnętrzna woltomierza tworzy obwód RC z kondensatorem. Im niższa impedancja miernika, tym szybszy rozładunek.
Tip: Woltomierz rozładowuje kondensator przez swoją impedancję wejściową. Wyższe Z = mniejszy wpływ.
d2-28 Mierząc miernikiem napięcie o niemożliwej do oszacowania wartości należy:
Mierząc miernikiem napięcie o niemożliwej do oszacowania wartości należy:
Mierząc nieznane napięcie zawsze zaczynamy od NAJWYŻSZEGO zakresu pomiarowego i stopniowo zmniejszamy, aż uzyskamy dokładny odczyt. Zaczęcie od niskiego zakresu przy wysokim napięciu może uszkodzić miernik (spalenie bocznika, przebicie izolacji) lub spowodować porażenie.
Tip: Nieznane napięcie = zacznij od najwyższego zakresu, schodź w dół. Chroni miernik.