Spis treści:
Měřicí přístroje patří k nejdůležitějším zařízením v dílně elektronika. Na co se však zaměřit při výběru multimetru nebo infračerveného teploměru?
Na trhu jsou k dispozici tisíce přístrojů, které umožňují měřit doslova všechny fyzikální veličiny, které nás zajímají při každodenním projektování, uvádění prototypů do provozu nebo opravách různých zařízení. Samotné určení typu přístroje a funkcí, které plní, je však pouze prvním krokem v procesu výběru – je velmi důležité znát nejdůležitější pojmy v metrologii, protože jen tak můžete správně přizpůsobit model měřidla svým individuálním potřebám.
Stručný úvod do metrologie
V souvislosti s měřidly a měřicími metodami se pojmy “přesnost” a “správnost” často používají zaměnitelně, ale ve skutečnosti mají odlišný, přesně definovaný význam. Přesnost přístroje znamená shodu výsledku měření se skutečnou hodnotou. Pokud je přístroj přesný, budou se jeho měření blížit “skutečné” hodnotě měřeného parametru. Například – dobře kalibrovaná váha, na kterou se umístí referenční závaží (např. 1 000 kg), bude ukazovat hodnoty velmi blízké nominálním hodnotám. Pak můžeme říci, že váha je přesná, a měřítkem této přesnosti bude přípustná chyba vyjádřená jako relativní hodnota (např. +/-0,1 % údaje) nebo absolutní hodnota (např. +/- 0,05 g).
Přesnost naopak označuje schopnost měřidla poskytovat opakovatelné a konzistentní výsledky při opakovaném měření stejného parametru. I když jsou tato měření nepřesná (tj. odchylují se od skutečné hodnoty), může být měřič stále přesný, pokud jsou všechny výsledky indikované pro stejný stabilní objekt blízko sebe. Pokud špatně kalibrovaná váha ukazuje hmotnost 1 kg vždy jako 1,1 kg, můžeme říci, že je sice správná, ale… nepřesná.
Dalším velmi důležitým pojmem je rozlišení měřidla, což je minimální “krok”, s nímž může přístroj indikovat sousední úrovně měřeného parametru. Rozlišení se v závislosti na typu a účelu nástroje obvykle definuje několika různými způsoby, nejčastěji jako:
- maximální možné zobrazení (např. 6000),
- počet významných číslic výsledku (např. 4,5 číslice),
- minimální krok v daném rozsahu měření (např. 1 μV),
- počet bitů ADC (např. osciloskopy obvykle používají 8bitové převodníky, méně často 10 nebo 12bitové).
Analogový měřič vs. digitální
Dříve byly všechny měřicí přístroje navrženy na základě analogových výkyvných ukazatelů (ručičkových) . Srdcem každého takového přístroje byl speciální elektromagnetický systém sestávající z lehké cívky pevně spojené s ukazatelem a umístěné v silném magnetickém poli.
Průtok proudu cívkou způsobil, že se ukazatel vychýlil o úhel v závislosti na hodnotě měřeného parametru (např. napětí, proudu nebo odporu).
Analogové měřiče, kromě nesporných estetických výhod měly bohužel poměrně velkou mechanickou setrvačnost, a proto byly nevhodné pro záznam rychlých změn vstupního signálu. Hlavní nevýhodou analogových ukazatelů však byly potíže s přesným odečtením polohy ukazatele kvůli tzv. chybě paralaxy. Digitální měřiče jsou zbaveny všech těchto nevýhod, poskytují časté obnovování výsledků a – což je také důležité – triviálně jednoduchou obsluhu. Některé modely dokonce umožňují zaznamenávat výsledky měření nebo je přenášet do počítače, např. prostřednictvím kabelu USB nebo dokonce… Bluetooth.
Základní měřicí přístroje v dílně elektronika
Pro každého elektronika je samozřejmě základním měřicím přístrojem multimetr.Není to náhoda, protože díky širokému spektru funkcí (téměř každý multimetr umí měřit alespoň stejnosměrné napětí a proud, střídavé napětí a odpor) je tato třída přístrojů zdaleka nejpoužívanější. Některé multimetry umožňují měření kapacity, indukčnosti, frekvence nebo činitele plnění střídavých signálů, bezkontaktní detekci elektrického pole a dokonce i vyhodnocení intenzity světla (funkce luxmetru).
Multimetr – co to je a jaký vybrat?
Multimetry jsou jako klíč k problému. Jedná se o neocenitelné nástroje pro řešení problémů s celou řadou elektrických komponent a zařízení. Zde jsou některé z jejich využití a zároveň argumenty pro nákup multimetru do domácnosti.
Specializované měřidla tvoří samostatnou skupinu. Při diagnostice elektrických instalací hrají velmi důležitou roli mimo jiné měřiče rezistence uzemnění a přístroje pro měření rezistence izolace (využívající vysoké napětí v řádu 1 000 V). Servisní technici starších elektronických zařízení i ti, kteří navrhují a vyrábějí vlastní elektronické obvody, při své práci často používají testery součástek, zejména speciální měřiče zesílení bipolárních tranzistorů.
Mimo kategorii typických měřidel již existují osciloskopy– ne náhodou označované jako “oko elektronika”, protože právě ty umožňují pozorovat průběhy napětí v elektronických obvodech.
Na rozdíl od multimetrů, které zobrazují výsledky v číselné podobě, jsouosciloskopy navrženy tak, aby generovaly grafy změn vstupního signálu v čase, což poskytuje neocenitelné možnosti pro diagnostiku poruch v servisovaných elektronických zařízeních nebo testování prototypů obvodů.
Měřiče neelektrických veličin
Seznam užitečných měřicích přístrojů samozřejmě nekončí zařízením určeným pro typicky “elektrická” měření. Vyplatí se pořídit si bezkontaktní měřič teploty (pyrometr), stejně jako běžný elektronický teploměr s termočlánkovou sondou. Velké uznání robotikům a mechanikům jistě přinese dobrý otáčkoměr (tachometr), zatímco ti, kteří se zabývají osvětlením (např. LED), si obvykle nedokážou představit práci bez luxmetru. Seznam měřicích přístrojů je však mnohem delší – pokud hledáte konkrétní přístroj, který by splňoval vaše požadavky, určitě si prohlédněte nabídku obchodu Botland v kategorii Nářadí a napájení → Měřicí přístroje.
