Mierniki elektryczne – do czego służą?
W jaki sposób zmierzyć natężenie prądu zmiennego i stałego?
Do pomiaru natężenia prądu elektrycznego służy amperomierz. Badanie odbywa się poprzez oddziaływanie przewodnika z prądem i pola magnetycznego. Amperomierz mierzy prąd zmienny poprzez sprawdzenie średniej prądu (typ magnetoelektryczny) lub wartości skutecznej (amperomierze elektrodynamiczne, elektromagnetyczne, indukcyjne, cieplne oraz termoelektryczne).
W przypadku pomiaru prądu stałego, aby zwiększyć jego zakres, łączy się cewkę ustroju (bierny element rezystancyjny o rezystencji przewodnika) równolegle z bocznikiem (opornikiem, pozwalającym na pomiar dużych wartości prądu), przez który płynie część prądu. Sprawia to, że odchylenie organu ruchomego mikroamperomierza jest proporcjonalne do prądu, który płynie przez cały układ miernika. Współczynnik proporcjonalności, dzięki któremu można wyznaczyć rzeczywistą wartość prądu, odpowiada wartości stosunku rezystancji ustroju do rezystancji wewnętrznej całego miernika. Wynika ona z równoległego połączenia rezystancji ustroju i bocznika. Idealny amperomierz posiada rezystancję równą 0, ale w urządzeniach rzeczywistych wartość ta jest różna od zera, co sprawia, że występuje na nich spadek napięcia, który ma wpływ na dokładność wyniku dokonanego pomiaru.
Omomierz – do pomiaru rezystancji
Do pomiaru rezystancji służy z kolei omomierz, którego działanie polega na wymuszeniu w badanym obiekcie przepływu bardzo małego prądu, zmierzeniu spadku napięcia oraz wskazaniu jako wynik pomiaru rezystancji uzyskanej z prawa Ohma. Należy jednak pamiętać, że nie można dokonywać pomiaru rezystancji wewnątrz obwodu, który znajduje się pod napięciem. Wszystko dlatego, że omomierz jest przyrządem aktywnym. Ponadto, napięcie na zaciskach badanego obiektu będzie zależne od prądu pomiarowego omomierza, ale także od innych czynników, a wskazany wynik będzie niepoprawny. Pomiaru rezystancji elementu należy dokonać, wyjmując go wcześniej z obwodu – w przeciwnym razie mierzona będzie rezystancja wypadkowa całego obwodu, a nie konkretnego elementu.
Czym mierzyć moc czynną?
Innym rodzajem miernika elektrycznego jest watomierz, służący do pomiaru mocy czynnej, której jednostką jest wat (W). Najczęściej spotykany jest woltomierz używany do pomiaru mocy w obwodach prądu stałego i przemiennego. Jest wyposażony w nieruchomą cewkę prądową o małej rezystancji, a także ruchomą cewkę napięciową o dużej rezystancji. Tę pierwszą włącza się do układu poprzez zaciski prądowe (szeregowo z obciążeniem), a drugą poprzez zaciski napięciowe (równolegle z obciążeniem). Wskazówka woltomierza odchyla się proporcjonalnie do wartości średniej iloczynu natężenia prądu w cewce prądowej i napięciowej.
Do czego służy woltomierz?
Przyjrzyjmy się jeszcze woltomierzowi, za pomocą którego mierzy się napięcie elektryczne. Jest to przyrząd włączany równolegle do obwodu elektrycznego, który może mieć różną konfigurację i parametry. Należy jednak pamiętać, że pod wpływem podłączenia woltomierza mogą ulec zmianie i obarczyć wynik pomiaru błędem (zmiany są mniejsze, im mniejsza będzie moc pobierana przez miernik). Idealny woltomierz posiada nieskończenie duży opór, co sprawia, że natężenie prądu płynącego przez urządzenie dąży do zera. Wszelkie wymienione w naszym artykule mierniki elektryczne są dostępne w hurtowni elektrycznej Elektrotek.
