Univerzalni merni instrumenti

8/18/2019 Univerzalni merni instrumenti

1/18

Univerzalni merni instrumenti

SADR žAJ


2/18


1.Uvod

2


3/18


Izučavanje pojmova o fizičkoj veličini i njenom merenju spada u osnovne predmete naučnog

istraživanja. Teoretska istraživanja na ovom planu provode se u okviru različitih naučnih i

tehničkih disciplina: filozofije, fizike, matematike, elektrotehnike, merne tehnike idt.

U tom kontekstu nauka o merenju zauzima poseno mesto u sistemu savremenih nauka i tehnika.

!načaj merenja kao praktične tehničke delatnosti od prvenstvene je važnosti kako u

svakodnevnom životu tako i u svim područjima privrede i nauke."uda god krenemo susre#emo

se sa merenjem.

$ %erenje je skup eksperimentalnih postupaka koji imaju za cilj odre&ivanje jedne veličine.

$ %erenje je proces pore&enja vrednosti nepoznate veličine sa veličinom koja je uzeta za

jedinicu mere.

'snovna podela mjrnih instrumenata u elektrotehnici:

( analogne $ sa eskonačnim rojem pokazanih vrijednosti

( digitalne $ sa diskretnim rojem pokazanih vrijednosti

)


4/18


*lika +.%erni instrumenti u elektrotehnici

2.Analogno merni instrumenti

nalogni instrumenti s neposrednim pokazivanjem nemaju elektroničkih sklopova osim

ispravljača,i mere napon, struju, snagu, cos -.

%erena veličina deluje na zakretni organ i otklanja ga za ugao zajedno s kazaljkoma i se

doio stacionarni otklon, koji zavisi o merenoj veličini, potrean je protumoment /doija se

mehanički pomo#u spiralnih opruga ili električni0.

1agle promene merene veličine mogu prouzrokovatii oscilacije zakretnog organa, to se

priguuju elementima za priguenje.3oložaj zakretnog organa odre&uje se pomo#u kazaljke i

lestvice.

4estvica instrumenta :

$radi odre&ivanja položaja nanesena je prikladna podela /crtice i numeracija0

$karakteristika lestvice 5 linearna, kvadratična, logaritamska

$merni domet 5 vrednost koja odgovara gornjoj granici mernog opsega

$razmak izme&u dveju crtica$podjeljak ili deo skale /d.sk.0

$merni opseg i pokazni opseg ponekad se mogu razlikovati.

*lika 2.%erni i pokazni opseg

6


5/18


"azaljka je materijalna,konkretno zavisi o tačnosti jer tačniji instrumenti imaju tanju kazaljku, a

pogonski masivniju.7reka zog paralakse smanjuje se primenom ogledala, a očitavati trea

uvijek usmereno na lestvicu.

*lika )."azaljka

ktivni moment %+ izazvan merenom veličinom razmeran je struji preko konstantne 7.

'ično je zato f 89+ z, pa zakretni organ ne može slediti poudu viih frekvencija /prirodni

filter0.

Instrumenti čiji je moment razmeran merenoj veličini imaju miruju#i otklon samo pri

istosmjernoj struji,kod istosmerne pulsiraju#e struje otklon #e iti razmeran srednjoj vrednosti.

"od izmenične struje otklon #e iti razmeran isto tako srednjoj vrednosti.

"lasifikacija u pogledu točnosti /odre&ena normama0,pogreka se izražava u postotku dogovorne

vrednosti, koja je kod instrumenata s niticom na levom kraju jednaka mernom dometu.

;


6/18


ijagram +. 'dziv na jediničnu step funkciju: neprigueno gianje /s980, trajno priguenogianje /8


7/18


?@4TIF1 F4G1'*T$68 H ' E8 H

3'4'G

horizontalni ili vertikalni

tolerancije D+A

!akretni pravougaoni svitak može se zakretati oko nepomičnog valjkastog jezgra od mekog

gvoždja u uskom vazdunom rasponu izme&u polova,odnosno nastavaka permanentnog magneta

*lika 6.1ačelo rada

U praksi je zanimljiva efektivna vrednost, pa je lestvica instrumenta umerena u efektivnim

vrednostima sinusne veličine.

3ri merenju nesinusne veličine s faktorom olika J takvim instrumentom nastaje pogreka.

C


8/18


Instrument sa zakretnim svitkom i ispravljačem, koji se može primeniti za merenje istosmernog

napona i struje, izmeničnog napona i struje te otpora naziva se univerzalni instrument.

*ve to je važno za pojedini instrument nalazi se zapisano na njegovoj prednjoj ploči kao simoli

/normirani0 i rojke.

*lika ;. 3rimer vrlo tačnog analognog nanovoltmetra$ u sredini lestvice, razlučivost 8,+

nF,upotreljava se za merenje vrlo malih napona i naponskih razlika /termonaponi, usporede

vrhunskih naponskih etalona, i dr.0.

K


9/18


*lika E.@lektronički vatmetri$ mere istosmernu i izmeničnu delatnu snagu.7ranice pogreakatipično D8,; H

3.Digitalni merni instrumenti

"od digitalnih mjernih instrumenata očitavanje merene veličine je mnogo lake i tačnije nego

kod analognih intrumenata.

Frednost se direktno očita na 4B pokazniku, dakle nema sumnje oko izora

lestvice,odre&ivanja konstante instrumenta i množenja sa njom i nema sujektivnih greaka pri

očitavanju roja podioka kao to je slučaj kod analognih mernih instrumenata.

'*1'F1@ "?"T@?I*TI"@:

$igitalni /cifarski 0 prikaz

$3rikazivanje iz konačnog skupa vrednosti /diskretne vrednosti0

$3rikazivanje vremenski diskretno

$%inimalna greka jednaka polovini minimalne promene najniže cifre

@4@%@1TI I7IT41'7 %@?1'7 I1*T?U%@1T:

L


10/18


$ *enzorsko i prilagodno kolo /merenu veličinu pretvara u naponski signal i prilago&ava opseg

napona M konvertoru0

$ 1N filter /ograničava spektar ulaznog signala, granična učestanost filtra po OP1ikvistovom

kriterijumuPP mora iti manja od polovine učestanosti odmeravanja0

$ nalogno digitalni konvertor

$ igitalni pokazni sistem

3.1.Univerzalni merni instrumenti-Multimetar

!a servisiranje raznih električnih ure&aja u doma#instvu, u radionici, ili za održavanje električnih

strojeva u proizvodnim pogonima potreno je meriti struje, napone i otpore. 3oto je nepraktično

nositi vie instrumenata napravljen je univerzalni merni instrument /naziva se i multimetar0. 'n

je lako prenosiv, mehanički otporan i dovoljno tačan za rad na terenu, a njime se mogu meritiistosmerni i izmenični naponi i struje, i električni otpor.

+8


11/18


*lika C. Univerzalni digitalni mjerni instrumenti QN$)+28 i QN$)+68

Univerzalnim mernim instrumentima QN$)+28 i QN$)+68,mogu se meriti naponi /istosmerni do

UmaR 9 +888 SF i izmenični do UmaR 9 C;8 SF0, struje /istosmerne i izmenične do ImaR 9 28

S0, otpori otpornika do ?maR 9 28 S%, te parametar hN@ ipolarnih 313 i 131 tranzistora.

'sim toga, univerzalni merni instrument QN$)+68 ima mogu#nost merenja kapaciteta

kondenzatora BR.

'snovna razlika izme&u dva prikazana digitalna univerzalna merna instrumenta je u tome to

model QN$)+28 ima odvojene delove skale za merenje istosmernih i izmeničnih veličina /naponai struja0, dok model QN$)+68 ima prekidač kojim se odre&uje mere li se istosmerne /B0 ili

izmenične /B0 veličine dok se isti deo skale koristi u oa slučaja.

Ukoliko merimo struju iznosa ve#eg od 28 Sm i manjeg od 28 S, tada #e druga žica na

instrument iti spojena u prvu priključnicu /28 0 . Ukoliko je struja koju želimo meriti manja od

28 Sm, tada #e druga žica iti spojena na drugu priključnicu /m0 .

++


12/18


U oa #e slučaja odarano merno područje morati iti deo skale za merenje struje /istosmerne ili

izmenične, zavisno o tome koji olik struje merimo0. 1a mernom mestu, kada merimo struju,

univerzalni merni instrument mora iti serijski spojen u strujni krug.

Ukoliko univerzalnim mernim instrumentom merimo napon , tada #e druga žica na instrument

iti spojena u četvrtu priključnicu /F0 . 'darano merno područje #e u ovim slučajevima iti ili

deo skale za merenje napona /istosmernog ili izmeničnog, zavisno o tome koji olik napona

merimo0. 1a mernom mestu, kada merimo napon, univerzalni merni instrument mora iti

paralelno spojen u strujni krug.

Ukoliko univerzalnim mernim instrumentom merimo otpor, tada #e druga žica na instrument iti

spojena u četvrtu priključnicu /0 . 'darano merno područje #e u ovim slučajevima iti deoskale za merenje otpora. 1a mernom mestu, kada merimo otpor, univerzalni merni instrument

mora iti paralelno spojen u strujni krug.

"ada vrimo merenja otpora, moramo pazite da su mjerne tačke koje diramo mjernim vrhovima

sloodne od prljavtine, ulja, laka ili slično, jer njihova prisutnost može da dovede do pogreke u

mjerenju.

*naga istosmerne struje meri se oično tako to se pomo#u ampermetra meri struja portoača Ip,

a pomo#u voltmetra napon tereta Up. *naga je proizvod oa očitanja 3p , odnosno 3p9Up Ip.

3.2.Osciloso!'sciloskop je uz univerzalni instrument za merenje napona, struje i otpornosti najče#e kori#en

merni instrument u elektronici. 'snovna namena mu je prikazivanje vremenskih olika

periodičnih naponskih signala, ali se može koristiti i za prikazivanje medjusone zavisnosti dva

naponska signala /merenje faze i učestanosti primenom 4izažuovih figura, snimanje prenosne

karakteristike nelinearnih rezistivnih kola,snimanje krive, magne#enja feromagnetskih

materijala0, kao i prikazivanje aperiodičnih signala. Uz primenu odgovaraju#ih strujnih sondi

koje konvertuju strujne signale u naponske, mogu#e je prikazivanje vremenskih olika strujnih

+2


13/18


signala. Tako&e, uz primenu odgovaraju#ih senzora koji konvertuju neelektrične fizičke veličine

u električni napon, mogu#e je vrtiti posmatranja i merenja na neelektričnim signalima.

'sciloskop je prvenstveno instrument za posmatranje signala i ne spada u najpreciznije merne

instrumente. 'vaj elektronički merni ure&aj služi za rži dvodimenzionalni prikaz signala.

'sciloskop se najče#e koristi za prikaz vremenske zavisnosti nekog mernog signala Q9f/t0, gde

se vodoravna /V$osa0 podrazumijeva kao vremenska osa. lternativno se osciloskop može

koristiti za prikaz funkcijske zavisnosti dva signala /takozvani V$Q način rada0, gde se na Q$osi

osciloskopa dovodi jedan od mernih signala, dok se na V$osu dovodi signal u čijoj funkciji

želimo promatrati signal doveden na Q$osu.

*lika K. žepni digitalni 4B osciloskop

3ove#anje kvaliteta i mogu#nosti digitalnih komponenata i pad njihove cene uzrokovali su

prodor digitalne tehnologije u sve olasti elektronike, pa i u olast električnih merenja. 3rvi

digitalni osciloskopi su ili po komandama itno različiti od analognih. 1jihov dalji razvoj je

iao u dva pravca, ka logičkim analizatorima namenjenim za posmatranja signala i merenja u

složenim digitalnim sistemima, gdje je od manjeg značaja precizno poznavanje trenutne

vrednosti signala i veliki opseg mogu#ih vrednosti prikazanih signala, a od presudnog značaja je

mogu#nost posmatranja velikog roja nezavisnih signala /svakako vie od dva kanala koje

oezje&uju standardni osciloskopi0, kao i mogu#nost pra#enja signala tokom dužeg perioda

vremena. rugi pravac je iao ka savremenim digitalnim osciloskopima, koji se po komandama

minimalno razlikuju od analognih osciloskopa. odatne mogu#nosti koje pružaju digitalni

+)


14/18


15/18


*lika +8. 'sciloskop TeRtroniR T* 228

"od digitalnih osciloskopa, napon proporcionalan posmatranoj veličini najpre se pretvara u

digitalni olik putem M pretvornika pa se u nastavku ora&uje kao digitalni signal. igitalni

osciloskopi pružaju daleko ve#e mogu#nosti orade signala od kojih valja ista#i spremanje,

prenos i merenje.

Takvi osciloskopi su ustvari računari posene namene i uz njih dakako ide odgovaraju#a

programska oprema /softXare0. Trea re#i da je mogu#e i oični računar /3B0 uz neke

sklopovske i programske dodatke koristiti kao osciloskop.

+;


16/18


*lika ++. 'sciloskop$računar

'sim osciloskopa u užem smislu prikaz na zaslonu koriste i mnogi drugi specijalizirani

instrumenti od kojih u telekomunikacijama koristimo npr. analizatore spektra, analizatore mreže,

reflektometre.

'sciloskopom možemo meriti:

$ Nazni pomak

$ 3eriode

$ Nrekvenciju

$ 1apon

$ mplitudu......

".#al$u%a

+E


17/18


%erenje je skup eksperimentalnih postupaka koji imaju za cilj odre&ivanje jedne veličine.

%erenje je proces pore&enja vrednosti nepoznate veličine sa veličinom koja je uzeta za jedinicu

mere.

'snovna podela mjrnih instrumenata u elektrotehnici:

( analogne $ sa eskonačnim rojem pokazanih vrijednosti

( digitalne $ sa diskretnim rojem pokazanih vrijednosti

"od digitalnih mjernih instrumenata očitavanje merene veličine je mnogo lake i tačnije nego

kod analognih intrumenata.

Frednost se direktno očita na 4B pokazniku, dakle nema sumnje oko izora

lestvice,odre&ivanja konstante instrumenta i množenja sa njom i nema sujektivnih greaka pri

očitavanju roja podioka kao to je slučaj kod analognih mernih instrumenata.

igitalni instrumenti se danas koriste dosta vie nego analogni.

*vaki tip instrumenta ima svoje područje primene, prednost i nedostatke koje je potreno

poznavati.

&.'iteratura

+C


18/18


S+ $ TektroniR T* 2+8 and T* 228 igital ?eal$Time 'scilloscopes User %anual

TektroniR, Inc., +LLC.

S2 $ 3raktikum za drugi razred elektrotehničara, Igor 3ra, Wiha# 28++.

S) $ @lektrična merenja, @lektrotehnički fakultet ,ejan 3opovi# i 3redrag 3ejovi#,Weogra 288E.

S6 $ 3raktikum elektrotehnike, Nilozofski fakultet u ?ijeci, odsjek za politehniku, ?ijeka 288C.

S;$3rincip rada i primena osciloskopa, @lektrotehnički fakultet , 3redrag

3ejovic,Weogradu,+LLL.

SE $%jerna tehnika, analogni i digitalni mjerni instrumenti, Nakultet elektrotehnike računarstva,

amir Ili#, !agre 28+).

SC $ %jerna tehnika, %ainski fakultet, 1ermina !imovi#$Uzunovi#, !enica 288E.

SK $ 3rinciples of electrical measurement, YarsaX universitZ of TechnologZ.

SL $ %jerenja u elektrotehnici, @lektrotehnički fakultet u 'sijeku, amir "aravidovi#.

S+8 $ The Wasics of igital %ultimeters, 3atrick B @lliott, anuarZ 28+8.

+K

Documents

Univerzalni merni instrumenti