2018. július 27., péntek

Digitális multiméter használata számítástechnikai műszerészek és villanyszerelők számára 9. osztály


FIGYELEM! 10A fölött nincs védelem, az eszköz tönkre megy!


A gyakorlatban olyan digitális multiméterekterjedtek el, amelyek egyen- és váltakozó feszültségek, egyen- és váltakozó áramot és ellenállást is mérni lehet. A multiméterek többsége folytonosság- vizsgálatra (zárlatvizsgálatra) használható funkcióval is rendelkezik. A digitális elven működő mérőműszerek nem csak az alaptartományokban és nem csupán villamos mennyiség mérésére használatosak, hanem méréshatár-kiterjesztéssel és különféle átalakítókkal más villamos és egyéb
mennyiségek mérésére is alkalmassá tehetők. Bizonyos multiméter tipusoknála dióda szimbólummal jelzett funkció félvezetők (P_N átmenet) vizsgálatára esetenként tranzisztor vizsgálatára alkalmas funkciót is tartalmaznak. 

Mindig a legmagasabb értéket állítjuk be és fokozatosan haladunk a kisebb felé a mérés során!

Minden alapvető mérési funkcióval rendelkezik.

Mérhető vele ellenállás/ szakadás, hálózati feszültség, akkummulátor feszültsége, vagy akár a töltés ellenőrzése, merülő félben lévő elemeinek ellenőrzése.
























Negatív fekete a COM a pozitív a piros, a fölötte levő kettő közül

Biztonságos használat
Először ellenőrizze próbaméréssel a multiméter működését.
• Mindig a nagyobb méréstartományban kezdje, majd utána kapcsoljon át (a mért
értéktől függően) eggyel kisebbe. Viseljen megfelelő védőkesztyűt (pl.: szigetelő

kesztyűt), ha a mérési pont mellett feszültség alatti, megérinthető részek vannak.






Jellemzők:


- DC feszültségmérés: 200mV/2000mV/20V/200V/500V
- AC feszülségmérés: 200V/500V
- DC árammérés: 2000uA/20mA/200mA/5A
- ellenállás mérés: 200/2000/20k/200K/2000K
- tranzisztor hFE mérés
- dióda- és szakadásvizsgálat
- 3 1/2 digites LCD kijelző

Tartozékok:

- használati útmutató
- mérőzsinór szett
- 1db 9V 6F22 tip. Elem
- 1 db biztosíték (500mA/250 V)




























Vigyázat! Sérülésveszély! A multiméter rendeltetésellenes használata sérülésekhez, balesethez vezethet.

FIGYELMEZTETÉS!
Áramütés veszélye!
Sérülések a mérőérzékelőn, a mérőérzékelő vezetékén áramütéshez vezethetnek.
− Ellenőrizze, nem láthatók-e a multiméteren károsodások.
Ne vegye használatba a multimétert, ha például a mérőérzékelő, a mérőérzékelő vezeték
szigetelése sérült.

Mérés folyamata

Egyenáram feszültség mérése COM és VΩmA  DCV  200m-nél 1,5 V mérhetünk vele (200m-100000mV=100V)

Egyenáram áramerősség mérése COM és VΩmA  DCA  200m-nél 2,2 A mérhetünk vele (200µ-10A)

Váltóáram feszültség mérése ACV (200V-750V)

Ellenállás mérése COM és VΩmA  (200Ω-2000kΩ=2MΩ)      UF[mV]/IF=1,5 mA

Dióda mérése    és szakadás mérése

Ellenállásmérésre kapcsolod a műszered. Ohm. Ω

Ha nulla, vagy közel nulla az érték, akkor nincs szakadás.

Ha végtelen vagy nagyon nagy érték, akkor szakadt.

Ha csak egy feszültségmérőd van és nem multimétered, létrehozol egy áramkört, igy: A kérdéses vezeték, egy ceruzaelem negatív pólusa, az elem pozitív pólusához a fesz. mérő pozitív mérővezetékét, a negatív mérővezetéket pedig a vezeték másik végéhez csatlakoztatod és már kész is az áramkör és mutatni fogja az elem feszültségét. A vezetéket a mérés ideje alatt meghúzod, hajlítgatod, ha a műszer egyáltalán nem mutat semmit a vezeték szakadt, vagy ha ez a mozgatás, húzgálás hatására következne be, szintén szakadás van a szigetelt vezetékben. Megfelelő gyakorlattal a szakadás helyét is meg lehet határozni.

Tranzisztor erősítési tényező mérése hFE NPN PNP foglalat (-3V és 10µA)                  hFE/IB=10 µA, UCE=3.2V bipoláris tranzisztor teszter



Működés feltétele 9V elem és biztosíték 500mA/250 V!

Anyagi károk veszélye! A multiméter a szakszerűtlen kezelés miatt károsodhat. − Vegye ki az elemeket a multiméterből, ha lemerültek, vagy ha hosszabb ideig nem használja a multimétert. Ezáltal elkerülhető az elemek kifolyása miatt bekövetkező esetleges károk. − Ne tegye ki az elemeket szélsőséges hatásoknak, ne tegye például fűtőtestre vagy ahol közvetlen napsugárzás éri. Erősebb kifolyás veszély! − Behelyezés előtt tisztítsa meg az elem és a készülék érintkezőit. − A használt elemeket mindig egyszerre cserélje. − Csak azonos típusú elemeket tegyen bele, különböző típusú vagy használt és új elemet vegyesen ne használjon. − A multiméter tisztításához éles, karcoló vagy súroló hatású tisztítószereket semmi esetre se használjon. Összekarcolhatják ugyanis a felületet. Soha ne merítse a multimétert vízbe vagy más folyadékba.



A föld alatt vezetett kábeleknél a szigetelés sérülése, elöregedése következtében földelődés, más néven földzárlat jöhet létre. Feltételezve, hogy a két vezeték közül csak az egyiknél következett be földelődés, és a hibás rész szigetelési ellenállása csak tört része a másiknak, a kábel földelődésének helye annak feltárása nélkül megállapítható.

A földelődés helyének megkeresése, Murray-híd

Murray-híd

Feszültségmentes állapotban meg lehet állapítani, a vezetékpár melyik ága sérült. Kijelölik a vezetékpárnak egy olyan szakaszát, ahol az egyik vezeték szigetelése ép, ez a szakasz a hálózatról le van választva, és a szakasz mindkét vége szabadon hozzáférhető. A vezetékszakasz egyik végét nagyon kis ellenállással összekötjük (rövidrezárjuk). Meghatározzuk a vezetékpár teljes L hosszát. A vezetékpár másik végére rákötjük az R1 és R2 változtatható értékű ellenállásokat, melyek másik végeit közösítjük. A vezetékvégek és az ellenállások közös pontjaira feszültséget kapcsolunk. Az ellenállások közösített pontja és a föld közé galvanométert kötünk. Így tulajdonképpen egy Wheatstone-hídat alakítva ki. A hidat az R1 és R2 ellenállások változtatásával kiegyenlítjük. Feltételezve, hogy a földzárlat L1 távolságra van a mérőponttól (az R1 ellenállással összekötött pont), annak r1 ellenállása van. A földelési ponttól a másik mérőpontig pedig L2 hosszúságú, és r2 ellenállást képvisel. Mivel a vezetékpár hossza L, az L2 vezetékszakasz hossza L2 = 2×L-L1 Ebből következően
R1/R2 = r1/r2
ha a vezetékek anyaga, hőmérséklete, keresztmetszete azonos, akkor
R1/R2 = L1/L2 behelyettesítve R1/R2=L1/(2×L-L1) és L1=L×2×R1/(R1+R2)
Ha a két vezeték keresztmetszete, vagy anyaga nem azonos, még egy méréssel meghatározzuk az adott vezetékpár teljes ellenállását. Mivel R = r1+r2 ennek ismeretében az első mérés adataiból kiszámítható az r1 és r2 értéke, és ebből a távolságok.

Zárlat helyének keresése

Zárlati hely keresésének vázlata
A vezetékpár zárlatának megkereséséhez az egyik vezeték két végére egy feszültségmérőt kötünk egy mérővezeték használatával. A vezetékpár két (azonos oldali végére sorbakötünk egy feszültségforrást, egy ampermérőt, és egy változtatható ellenállást. A változtatható ellenállással beállítunk egy olyan értéket, hogy mindkét műszer kiértékelhető eredményt mutasson. Mivel az ampermérő köre a B zárlati ponton keresztül záródik, az áram és feszültség egyidejű mérésével meghatározhatjuk az egyik ér A-B darabjának ellenállását (R). A hosszúság számítható az A-B = L = q×σ×R/2 egyenletből, ahol L méterben, q mm2-ben és R Ω-ban helyettesítendő, σ a fajlagos vezetőképesség m/mm2Ω-ban.

Kedvencem ez az elektromos feszültség-érzékelő érzékelő teszter érintésmentes toll. Ha  a kábelben van áram függetlenül attól hogy fogyasztó van-e rá csatlakoztatva sipolással jelzi nekem.

                                                    Mellesleg csak 500 forintba került.

Egy szakadás helyének keresése

Egy kábelben az ér szakadásának helyét elektromos kapacitás mérésével lehet megkeresni. Az érnek a védő fémburkolathoz és az ahhoz kötött többi érhez képest van kapacitása. A kábelvég hozzáférhető részén megmérjük a szakadt ér és a fémburkolat között a kapacitását váltakozóáramú hidas kapcsolásban. A szakadás helye x távolságra van a mérés helyétől, és Cx kapacitás mérhető. Mivel ismert az ép kábelér L hosszúsága, és a CL kapacitása a fémburkolathoz, és az ahhoz kötött többi érhez képest. Ha a kábel szerkezete egész hosszában azonos, akkor
x/L = Cx/CL és x = L×Cx/CL.

Ha a kábel mindkét vége hozzáférhető, megmérjük a szakadt ér másik felének is a kapacitását (CL-x) a burkolathoz. Feltételezve, hogy Cx+CL-x = CL, így a keresett távolság

x = L×Cx/CL = L×Cx/(Cx+CL-x)

Szakadás meghatározása egyszerűen

 Egyik oldalról méred, X pf, másik oldalról méred, Y pf. Ha a kettő egyforma, nincs szakadás. Ha véletlenül mégis és egyforma az érték, pontosan középen van a szakadás. Eltérés esetén a kapacitások arányában találod meg a szakadást.
Pl. 45 pF - 90 pF, akkor 1/3 - 2/3.

Lehet kapacitásméréssel vagy a reflexiós elven történő hibamegállapítás!
Tegyük fel hogy van egy 1km hosszú érpárod, és az A ér meg van szakadva, a B pedig jó. Ha a vezeték kezdő oldalán egy kapacitásmérővel 40nF-ot a túlsó oldalán pedig 60nF-ot mérsz a két ér között akkor a szakadás helye 400m-re található a kezdő végétől.


















Képzelj el egy földalatti, pár km hosszú kábelt... Ha elszakad ( pl. munkagép elvágta az erdő-mező közepén!), vagy szigetelési hiba miatt beázik,akkor nem biztos, hogy megéri kiásni, kiszedni a kábelt és újat lefektetni! Sokszor érdemes megkeresni a hiba helyét és a szakadást javítani! Erre negyon jó megoldás a korábban leírt kapacitásméréssel vagy a reflexiós elven történő hibamegállapítás!

Nézzünk egy egyszerű példát, tegyük fel hogy egy három fázisú hosszabbító  szakadt, ha a kábelre rátekersz vagy húsz menet zománcozott réz huzalt de lazán és a két vége közzé bekötsz egy glimm lámpát.A vezetékre egyesével rákötöd a fázist.A glim lámpának világítania kell mert úgy működik mint egy áram váltó trafó.Majd szépen végig húzod a vezetéket a tekercsben és ahol kialszik a glimm lámpa ott a szakadás.Ha nem alszik ki akkor átkötöm a következő vezetékre a fázist és megismétlem a műveletet.














Veszek egy vezetéket, a bemenetére ráadok egy keskeny négyszögimpulzust. Ha a vezeték vége nincs illesztve lezárva, akkor visszaverődik a végéről. A kiadott jel és a visszavert jel közötti időeltérés a hiba helyétől és a vezetéken lévő jelterjedési sebességtől függ. 10-20 m-es távolság emlékeim szerint detektálható nem "csúcstechnikájú" műszerekkel ( előtte a terjedési sebesség meghatározása miatt szükség van egy etalon hosszúságú kábelre vagy jó érpárra. A 4szögjel visszaverődési sebességből kiszámolni a hosszot egyszerű.












Néha a problémát egy fázisceruzával is meg lehet oldani! Néha elég a fejünket használni, elég egy kis leleményesség. Ha háromeres hálózati hosszabbítóról van szó, akkor egyszerűen rákötsz a másik végére agy asztali lámpát, és meghajtogatod a kábelt és ott szikrázik ahol a szakadás van  A a fázisceruzára ami érintkezés nélkül is világít, vagy lehet összerakni mérőhidat is erre a célra (alapvetően az is a kapacitáskülönbségen alapul).



















A szakadt érre a fázis a többire 0 a túlsó végén a szakadtat átkötni egy égővel a nullára .Ezután a fázisceruzát csak végighúzod a kábel oldalán. A glimmes megoldás olcsóbb ,de ez a ceruza egyébként is jó szolgálatot tesz ,mivel kéznél van inkább ezt ajánlom. A rekurzív bináris keresést is említhetném de félek ezt már nem értik meg.

A fapados módszer volt sokáig az impulzus visszaverődés mérés. Impulzus generátorra ráteszel egy oszcilloszkópot, arra pedig a kábelvéget. Keskeny kb. 1 MHz -es impulussal, 150 ohmos impedanciával meghajtod, és megméred a két impulzus közti időkülönbséget, amiből számolhatod a visszaverődés távolságát.
(ha nincs rajta a kábel a generátor + szkópon, egy impulzust látsz, ha ráteszed a kábelt, kettőt. Addíg állítgasd a frekvenciát, amíg a két impulzus jól elkülönülten látszik)
Impulzus generátort összerakhatsz 555 -ből, vagy TTL, CMOS IC -kből. Egy astabil, és egy monostabil áramkörből.

















Folytonosságvizsgálló

A kábel szakadás helyét nagy pontossággal egy kapacitív Wheastone híddal lehet remekül meghatározni.  A méréshez kell egy hangfrekis generátor, a híd egyik ágában egy potméter, annak a csúszkája egy nagyimpedanciás fejhallgató egyik kivezetésére, a másik ágára pedig a szakadt ér két vége került és egy nem szakadt ér pedig a fejhallgató másik kivezetésére.




















Jegyzet:




Védővezető folytonosságának ellenőrzése próbalámpás módszerrel
Az MSZ 4851-1:1988 szabvány 4.2.1. pontja szerint rögzítetten szerelt védővezető folytonosság-vizsgálatát közvetlenül földelt rendszerű hálózat esetén a földhöz képest maximálisan Um = 250 V névleges feszültséggel, Im=20 és 60 mA közötti mérőáramértékkel kell elvégezni. Törpefeszültségű mérési módszer használata esetén a vizsgálóáram értéke 5 és 10 A között legyen. A próbalámpás vizsgálati módszer lényege, hogy a megfelelő értékű vizsgálóáramot két, egymással sorba kötött, 15-25 W-os névleges teljesítményű izzóval hozzuk létre. Ezeket először a fázis- és a nullavezető, majd a fázis- és a védővezető közé kapcsoljuk, majd a lámpák kigyújtásával ellenőrizzük az adott védővezető állapotát. A védővezető folytonosnak tekinthető, ha az izzók mindkét kapcsolási elrendezés esetén megközelítőleg azonos fényerősséggel világítanak. Ennél a mérésnél fontos, hogy „hagyományos” izzót használjunk (amik beszerzése manapság egyre nehezebb feladat), mert energiatakarékos fényforrás esetén például előfordulhat, hogy a bemelegedési idő miatt hamis következtetésre jutunk a védővezető folytonosságával kapcsolatban. Továbbá LED-es fényforrás, glimmlámpa sem használható, mert szintén félrevezethetnek.

1. kép: próbalámpás vizsgálati módszer

Védővezető folytonosságának ellenőrzése feszültségméréssel
A vonatkozó MSZ 4851-1:1988 szabvány 4.2.2. pontja szerint a védővezető állapotának műszeres ellenőrzése elvégezhető voltmérő segítségével, a fázisvezető és a védővezető közötti feszültségérték mérésével. A védővezető folytonosnak tekinthető, ha a voltmérővel a mérőpontok között gyakorlatilag a fázisfeszültséget mérjük. A mérés kialakításánál figyelembe kell vennünk az ellenőrzésre vonatkozó általános előírások között szereplő mérőáram-értéket (Im=20…60 mA), melyet a voltmérővel páhuzamosan kapcsolt, megfelelő értékű sönttel hozunk létre. A mérőellenállás értékének meghatározásakor az adott rendszer fázisfeszültségét, maximálisan Um=250 V-ot kell figyelembe venni. A megengedett mérőáramok és a fázisfeszültség értékeiből meghatározható a voltmérő és a sönt eredő ellenállása (230 V fázisfeszültség esetén az értéke 3,8…11,5 kOhm). A voltmérő belső ellenállása adott (le kell olvasni a műszer adattáblájáról), már „csak” a sönt ellenállását kell kiszámítani a következő képlet alapján:

Re = (Rb×Rs)/(Rb+Rs)
ahol Re az eredő ellenállás, Rb a voltmérő belső ellenállása, Rs a sönt ellenállása.

Védővezető folytonosságának ellenőrzése belső áramforrású ohmmérővel
A vizsgálandó védővezető fizikai paramétereinek (anyag, hossz, keresztmetszet) ismeretében számítással meghatározható az adott védővezető ellenállásértéke. Az MSZ 4851-1:1988 szabvány 4.2.4. pontja engedélyezi a védővezető folytonosság-ellenőrzését ellenállásmérő műszer alkalmazásával. Digitális műszerrel szemben támasztott követelmény, hogy legalább 0,1 Ohm-os felbontással rendelkezzen. Analóg műszer esetén a legkisebb leolvasható skálaértéke legyen legalább 0,1 Ohm, és a megfelelő pontosság és a mérendő ellenállás várhatóan alacsony értéke miatt végkitérése ne haladja meg az 5 Ohm-os értéket. A módszer hátránya, hogy a vizsgálatra vonatkozó követelmények betartása mellett a védővezető állapotának ellenőrzése csak szakaszosan megoldható. A védővezető szakaszos vizsgálata nem okoz gondot a vizsgálati jegyzőkönyv elkészítése szempontjából, hiszen ha két pont közötti védővezető-szakasz részegységenként folytonos, és az egyes részegységek is egymással, akkor egyben is folytonosnak tekinthető. Az eddigi módszereknél kényelmesebb és praktikusabb, ha a vizsgálathoz érintésvédelmi műszert alkalmazunk, ahol a mérést egy gombnyomással el tudjuk végezni.

Védővezető folytonosságának ellenőrzése célműszerrel
Az MSZ EN 61557-4:2007 vonatkozó előírásai szerint a védő- és potenciálkiegyenlítő vezetők folytonosságvizsgálatát erre alkalmas célműszerrel kell elvégezni, a vizsgálandó vezető ellenállásértékének meghatározásával . A szabvány a mérés elvégzéséhez maximálisan 24 V-os mérőjelet határoz meg 1 Ohm-os ellenállásérték esetén, legalább ±200 mA-es mérőáramérték mellett. A mérést a vonatkozó követelmények szerint váltott polaritással kell elvégezni. Abban az esetben, ha a mérőműszer nem teszi meg automatikusan a polaritásváltást mérés közben, akkor ezt a mérő személynek kell elvégeznie a mérővezetékek felcserélésével és a mérés megismétlésével (illetve van még egy lehetőség, mikor a műszeren egy gombnyomással lehet a mérőáram polaritását váltani). A vonatkozó szabványok a védővezetőt folytonosnak tekintik, amennyiben a mért ellenállásérték kisebb, mint 2 Ohm. Amennyiben a védővezető hossza miatt ez a határérték nem teljesíthető, lehetőségünk van a védővezető ellenállásértékének kiszámítására a hossz, a keresztmetszet és a védővezető anyagának ismeretében:

RPE = ρ×(l/A)
ahol ρ a fajlagos ellenállás, Ω×(mm2/m)
Jellemző értékei: vörösréz 1/56, alumínium ⅓5, vas 1/10

Abban az esetben, ha a mért ellenállásérték nem mutat 10%-nál nagyobb eltérést a számított értékhez képest, a védővezető folytonosnak tekinthető. Ennél a vizsgálati módszernél két mérővezetéket használunk, egyik végüket a műszerünkhöz, a másikakat pedig a mérendő védővezető két végpontjához csatlakoztatjuk. Ezután a mérés már indítható is lenne, azonban ne feledjük, a mérendő ellenállásérték általában igen kicsi (Rmért < 2 Ohm), nagysága akár a mérővezetékünk ellenállásával összemérhető. (Különösen igaz ez azokban az esetekben, amikor akár több 10 méter mérővezetéket is használunk a mérendő védővezetők hossza miatt.) A mérés elvéből adódóan a mérővezetékek ellenállását is belemérjük a védővezető ellenállásába, vagyis a mért érték a védővezető és a mérővezetékeink ellenállásának összege, nem pedig az, amit mérni szerettünk volna. Ezt elkerülendő, a mérővezetékeink ellenállásának értékét le kell vonni a mért értékből, ezt a műszerek elvégzik helyettünk, amennyiben a mérővezetékeket „kinullázuk”, másnéven „kompenzáljuk” a műszerben a mérést megelőzően . Ezt úgy tudjuk megtenni, hogy a műszerhez csatlakoztatott mérővezetékeinket öszszezárjuk, és megnyomjuk a műszeren a megfelelő gombot (komp., cal., zero stb.). Ezt követően a műszer minden méréskor automatikusan ki fogja vonni a mért értékből a mérővezetékek ellenállását, a kijelzőn már csak a végeredményt mutatva a felhasználónak. Az esetek többségében a műszerek a kompenzálás értékét még kikapcsolás esetén sem felejtik el. A mérővezetékek változtatása esetén a kompenzálást azonban újra el kell végezni, hiszen nincs két egyforma ellenállásértékű mérővezeték. Nagy kiterjedésű villamos berendezések esetén, ha a mérővezeték hossza nem elegendő, a védővezetőhálózat részegységekre bontható, amely részegységek mérését önállóan el lehet végezni.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése