Уредите за измерване на ток и напрежение в електрическата верига са част от набора със задължителни инструменти, които всеки професионален (и не толкова) електротехник трябва да притежава.
Днес екипът на ELX.bg реши да припомни накратко кои са те, какво представляват, какви параметри и величини отчитат, както и трябват ли ни изобщо в ежедневието.
За целта обаче ще започнем от самото начало.
Какво е електричество (накратко)?
Електричеството е поток, който съдържа положителен или отрицателен заряд, протичащ през материал (проводник). Като физическа величина, то притежава определени свойства и може да се генерира, пренася, използва за различни цели като осветление, отопление, пренос на данни и т.н.
Когато токът преминава през уреди или машини, те превръщат електричната енергия в механична, топлинна или друга, която може да се използва за конкретна цел и да задвижи съответното устройство.
Какви величини могат да бъдат отчитани чрез уреди за измерване на ток и напрежение?
Основните и най-важни в практиката явления в електрическата верига, които получават определено числово изражение чрез уреди за измерване на ток и напрежение, са:
Повечето от тези величини се намират в определени физични зависимости помежду си, основните от които са отразени в закона на Ом и закона на Кирхоф.
Кои са най-честите уреди за измерване на ток и напрежение, които се използват?
Амперметър
Амперметърът е инструмент, използван за измерване на прав или променлив ток в затворена верига. Следва да бъде свързан последователно към електрическата система.
Тъй като в основата на принципът му на работа е заложено целият поток от електричество да преминава през него, уредът трябва да има много ниско съпротивление.
Волтметър
Волтметърът е уред, използван за измерване на разлики в електрическия потенциал в две точки от веригата, с други думи - на токовото напрежение.
Редно е да бъде свързан паралелно с частта от веригата, която подлежи на измерване, за да не повлияе на крайния резултат.
Неговата принципна идея е обратна на тази на амперметъра - за да се избегне преминаването на значителен ток през него, волтметърът трябва да има изключително високо съпротивление.
Волтметрите са изключително разпространен в практиката измервателен уред, който спомага за остойностяване на напрежението, характерно за машини, електроуреди, електроматериали и други.
Омметър
Омметърът е важен инструмент за измерване на електрическо съпротивление, характерно за даден проводник или система като цяло.
За разлика от амперметъра или волтметъра, той не получава енергията, необходима за работа, от веригата, която се анализира. В омметъра тази енергия се доставя от самостоятелен източник на напрежение, например батерия.
Омметрите са полезни за измерване на съпротивление на различни устройства и компоненти като резистори, диоди, транзистори и други. Те са ключови при откриване и отстраняване на евентуални проблеми в електрически схеми.
Мултицет
Мултиметър, мултитестер, известен също като мултицет, е уред, който съчетава няколко функции в едно устройство.
Типичният мултицет включва класическите възможности за измерване на напрежение, ток, съпротивление и мощност: основните величини, характеризиращи дадена електрическа верига.
Мултиметрите могат да използват аналогови или дигитални схеми. Аналоговите инструменти обикновено се базират на микроамперметър, чийто показалец се движи над калибриране на скалата за всички различни измервания, които могат да бъдат направени. Цифровите уреди логично показват цифри, но могат да визуализират скали и графики.
Мултиметърът е изключително полезно устройство, спомагащо за откриване на неизправности в практически обекти, или настолен инструмент, който може да измерва доста прецизно. Работата с мултицет е относително ясна и безпроблемна, стига да се спазват определени правила за електрическа безопасност.
Стандартното му приложение е за отстраняване на електрически проблеми в широк спектър от промишлени и домакински механизми като електрооборудване, двигатели и мотори, домакински уреди, захранващи устройства и системи за окабеляване.
Ватметър
Ватметрите са важни устройства в електротехниката и са от съществено значение за измерването на мощността на електрически уреди и за отчитане на потреблението на електроенергия.
Главното свойство на ватметъра като устройство за измерване е отчитане на мощността на постоянния ток (DC). Устройството е полезна комбинация от амперметър и волтметър. Освен че дава информация за величината на DC по веригата, ватметърът може също да измерва мощността на еднофазен и трифазен променлив ток.
За да се измери мощността на сигнала, ватметърът се свързва последователно към веригата. Приспособлението определя мощността, като първо пресмята напрежението, после тока във веригата и накрая прилага математическа формула, за да калкулира точната цифра.
Енергомер (измервател на енергия)
Енергомерът (енергометър) е уред, който отчита количеството електрическа енергия, която се изразходва за електрозахранване на устройство или за цяла сграда.
По традиция се присъединява към електрическата мрежа между доставчика на електроенергия и потребителя, за да се измери точното количество енергия, което се консумира. Това помага на домакинствата и бизнесите да намалят разходите си за електроенергия и да станат по-ефективни в управлението на енергийните си източници.
Осцилоскоп
Осцилоскопът служи за измерване и картографиране на електрически сигнал, като дава резултати в лесен за четене числов и графичен вид. Използва екран за визуализиране на входния сигнал, който може да бъде напрежение или ток.
Приспособлението може да измерва параметри като честота, амплитуда, период, фаза и други. Разполага с редица предимства като разграничаване на AC и DC ток, разпознаване на шума и проверка на сигнали от електронни вериги.
Осцилоскопите са много полезни за анализиране и диагностициране на сигнали от електроуреди, аудиоуреди, комуникационни системи и други. Принципно се използват за откриване на неизправности в електрическите схеми и електромагнитни смущения в електронните устройства. По този начин можем да определим цялостното състояние на системата и да се дефинира точно и прецизно източникът на потенциален проблем.
Тестер на изолационно съпротивление (мегер)
С думата мегер (“megger”) се означава измервателно устройство, аналогично на мега омметър. Конструкцията му съчетава ръчно задвижван генератор за постоянен ток и реален омметър с директно отчитане. Основната му функция е да измерва съпротивлението на изолацията в системите, където протича ток. Минимумът на тази стойност е 1000 пъти величината на работно напрежение.
Уредът за измерване на изолационното съпротивление по веригата е полезен, когато искате да диагностицирате потенциална повреда в изолацията или грешка в окабеляването. Неизправната или повредена изолация е доста опасна, защото:
Предизвиква сработвания на автоматичния предпазител и нарушава нормалната работа на електрическата верига;
Може да предизвика токов удар при хора, които влизат в контакт с лошата изолация или директно металната част на проводника.
Тахометър
Тахометърът е инструмент, който показва скоростта, обикновено измервана като обороти в минута, с която се върти даден електрически двигател.
Към днешна дата тахометрите са необходими за измерване скоростта на въртене на редица неща, като двигатели на автомобили или мотоциклети например. Полезно е да се знае продължителността на движението и скоростта на въртящ се обект, чрез които може да се изчисли разстояние за безпроблемно изминаване, на базата на което да се планира поддръжка и да се предотврати потенциално износване.
Флуксметър
Флуксметърът е уред, който се използва за измерване на магнитен поток във веригата. Магнитният поток е мярка за количеството магнитна енергия, която преминава през дадена повърхност в даден момент. Устройствата могат да пресмятат интензитета както на постоянни, така и на променливи магнитни полета.
Флуксметрите са важен инструмент за магнитните измервания и са често използвани в различни области на инженерството като електротехника, електроника, машиностроене, автомобилостроене и други.
Флуксметрите могат да бъдат самостоятелни уреди или да се вграждат в други, като например мултиметри и осцилоскопи. Изключително полезни са за измерване на магнитните параметри на различни механизми и съоръжения като трансформатори, генератори, мотори и други.
