M��idla a m��en� |
Z�kladn�mi m��ic�mi p��stroji v elektrotechnice jsou voltmetr pro m��en� nap�t� a amp�rmetr pro m��en� proudu. Podle principu se elektrick� m��ic� p��stroje d�l� na dv� z�kladn� skupiny - analogov� a ��slicov� (digit�ln�).
ANALOGOV� M��IC� P��STROJE
Tyto p��stroje jsou opat�eny pohybliv�m ukazatelem (ru�kou), kter� na stupnici ukazuje hodnotu nam��en� veli�iny. P�esnost m��en� z�vis� na citlivosti p��stroje, jemnosti d�len� stupnice a tak� na spr�vn�m ode��t�n� polohy ukazatele.
Podle principu se analogov� p��stroje d�l� na n�kolik skupin, nejroz���en�j�� jsou
Podrobn�ji si pop�eme jen p��stroj magnetoelektrick�:
- magnetoelektrick� - oto�n� c�vka spojen� s ukazatelem je um�st�na v magnetick�m poli podkovov�ho magnetu. Proch�z�-li c�vkou m��en� proud, je magnetick�m polem vychylov�na
- elektromagnetick� - m��ic� c�vka vytv��� magnetick� pole, kter� zmagnetuje pohybliv� segmenty spojen� s ukazatelem
- elektrodynamick� - skl�daj� se z pohybliv� a nepohybliv� c�vky, kter�mi proch�z� m��en� proud. Pohybliv� c�vka spojen� s ukazatelem je vznikl�m magnetick�m polem vychylov�na
Princip p��stroje je zalo�en na zn�m�m jevu - magnetick� pole p�sob� na vodi� (c�vku), kterou proch�z� elektrick� proud. P�sob�c� s�la z�vis� na charakteru magnetick�ho pole, po�tu z�vit� a tvaru c�vky a na velikosti proch�zej�c�ho proudu. V magnetoelektrick�m p��stroji se nem�n� vlastnosti magnetu ani c�vky a proto s�la p�sob�c� na c�vku z�vis� jen na velikosti proudu. P��stroj se skl�d� z trval�ho magnetu obvykle ve tvaru podkovy a oto�n� c�vky navinut� na hlin�kov�m r�me�ku. Proud se do c�vky p�iv�d� dvojic� spir�lov�ch pru�in. Proch�z�-li c�vkou m��en� proud, nat��� se c�vka v magnetick�m poli t�m v�c, ��m v�t�� je proud. Proti ot��en� c�vky p�sob� p��vodn� spir�lov� pru�iny a c�vka se ust�l� v rovnov�n� poloze.
S oto�nou c�vkou je spojen ukazatel, jeho� v�chylka je p��mo �m�rn� proch�zej�c�mu proudu, stupnice p��stroje je rovnom�rn� (line�rn�). Proto�e p�i zm�n� sm�ru proudu se m�n� i sm�r ot��en� c�vky, mohou se tyto p��stroje pou��vat jen k m��en� stejnosm�rn�ho proudu. Pro m��en� st��dav�ho proudu mus� b�t do obvodu zapojen usm�r�ova� nebo se pou�ije p��stroj elektromagnetick�.
K v�hod�m magnetoelektrick�ch p��stroj� pat�� mo�nost m��it proud a nap�t� ve velk�m rozsahu hodnot, nev�hodou je choulostivost na hrub� mechanick� zach�zen� a nebezpe�� nespr�vn�ho zapojen� (p�ep�lov�n�).
��SLICOV� (DIGIT�LN�) M��IC� P��STROJE
M��en� t�mito p��stroji je zalo�eno na zcela jin�m principu ne� u p��stroj� analogov�ch. Z�kladn� ��st� ��slicov�ho m��idla je analogov� ��slicov� p�evodn�k. Je to elektronick� obvod, kter� p�evede hodnotu elektrick� veli�iny (nap�. proudu nebo nap�t�) na ��selnou hodnotu ve dvojkov� soustav�. Tento �daj je p��strojem zpracov�n a v�sledek, p�eveden� z dvojkov� soustavy do ��slicov� formy, se zobraz� na displeji. Konstrukce ��slicov�ch p��stroj� obsahuje �adu integrovan�ch obvod�. Slo�it�j�� p��stroje jsou �asto ��zeny mikroprocesorem a dovedou veli�iny nejen zm��it, ale i p�ipravit data pro po��ta�ov� zpracov�n� a grafick� zn�zorn�n� v�sledk�.
Voltmetr je p��stroj pro m��en� elektrick�ho nap�t�, zapojuje se paraleln� k m��en� ��sti obvodu. Aby voltmetr nezat�oval m��en� obvod, mus� j�m proch�zet co nejmen�� proud. Vnit�n� odpor voltmetru mus� b�t co nejv�t��. Amp�rmetrem se m��� velikost elektrick�ho proudu. P��stroj se zapojuje do s�rie se spot�ebi�em a mus� m�t co nejmen�� vnit�n� odpor, aby co nejm�n� ovlivnil v�sledky m��en�.
ZM�NA ROZSAHU M��IC�CH P��STROJ�
Pot�ebujeme-li zm��it v�t�� nap�t� ne� pro kter� je voltmetr ur�en, mus�me k n�mu do s�rie zapojit tzv. p�ed�adn� odpor Rp takov� velikosti, aby se m��en� nap�t� U rozd�lilo ve vhodn�m pom�ru na nap�t� na p�ed�adn�m odporu Up a nap�t� na voltmetru Uv. P�itom plat�, �e U = Up + Uv.
P�i m��en� v�t��ch proud� se mus� k amp�rmetru zapojit paraleln� tzv. bo�n�k RB. Jeho odpor mus� b�t takov�, aby amp�rmetrem proch�zel jen proud povolen� velikosti. Pro m��en� proud plat�, �e I = IB + IA.
U univerz�ln�ch p��stroj� pro m��en� proudu, nap�t� a p��padn� i jin�ch veli�in se bo�n�ky a p�ed�adn� odpory pro jednotliv� m��ic� rozsahy p�ipojuj� k m��idlu p�ep�na�em.
