Print

Měření stejnosměrných obvodů alias napětí vs. proud

-- 16.07.09

Obecně se dává přednost měření napětí před měřením proudu, protože při správném nastavení je měření napětí pro měřená zařízení bezpečnější. To platí zejména v případě, že měřicí přístroj je fyzicky poměrně vzdálen od měřeného bodu a jste nuceni používat dlouhé testovací vodiče. Při měření s dlouhými testovacími vodiči (obecně přes 1,5 m) byste měli zohlednit:

• odpor vodiče ovlivňujícívšechny frekvence;

• vliv přenosového vedení, k němuž patří indukčnost přívodu a který se začíná projevovat na vysokých zvukových frekvencích;

• elektromagnetické rušení (Electromagnetic Interference – EMI), které se projevuje v pásmu extrémně nízkých frekvencí (Extremely Low Frequency – ELF) pod 30 Hz.

Základní obvod pro měření stejnosměrného napětí tvoří zdroj budicího napětí a tři odpory:

odpor výstupu senzoru, odpor přenosového vedení (testovacího vodiče) a odpor měřicího přístroje. Tyto prvky elektricky spojuje proud smyčky. Když provádíte měření, to, co ve skutečnosti měříte, je pokles napětí na odporu měřicího přístroje. Zdroje napětí mají nízký odpor, přičemž „ideální“ zdroj by měl nulový odpor. Například termočlánek má Theveninův ekvivalentní obvod tvořený zdrojem buzení a odporem senzoru, přičemž zdroj produkuje napětí v řádu milivoltů, které je přímo úměrné teplotnímu rozdílu měřicího a srovnávacího spoje termočlánku, a odpor má výrazně pod hodnotou jednoho ohmu. Proto je proud smyčky řízen právě zdrojem buzení.

Termistor naopak vyžaduje vnější zdroj buzení, s převodníkem je odpor snímače v řádu stovek ohmů. Jeho Theveninův ekvivalentní obvod přesto tvoří zdroj buzení a odpor senzoru. Jejich role se však liší. Smyčkový proud je nyní řízen odporem senzoru. Typické testovací vodiče jsou vyrobeny z měděného drátu o průměru 0,65 mm, který má odpor 0,062 ohmu na metr délky. Testovací kabely o délce 1,83 m (6 stop) využívající dva vodiče o průměru 0,65 mm tedy mají celkový odpor 0,228 ohmu. To je velmi málo ve srovnání s odporem termistoru, ale už tak je to výrazná hodnota ve srovnání s odporem termočlánku.

Odpor kabelu však může způsobit velkou odchylku (zhruba 2 %) při měření termočlánku, pokud vzdálenost přenosového vedení k senzoru naroste řekněme na 20 m. (Vzdálenost přenosového vedení k senzoru je vzdáleností, kterou signál musí urazit po páru vodičů vedených k měřicímu přístroji.) Pokud jde o odpor měřicího přístroje, vždy používejte pro měření napětí měřicí přístroj s vysokou impedancí a pro měření proudu měřicí přístroj s nízkou impedancí. To znamená, že by odpor měřicího přístroje měl být na opačné straně škály, než je odpor zdroje. Při měření proudu nebo napětí byste vždy měli usilovat o to, aby byl odpor kabelu (přenosového vedení) relativně malý v porovnání s největším odporem u ostatních komponent.

Digitální multimetry mají vstupní impedanci nejméně v řádu 100 k ohmů a odpory osciloskopů se pohybují o několik řádů výše. Při použití takových přístrojů odpor kabelů i při velkých vzdálenostech v podstatě nehraje roli. Zkusíte-li však použít měřicí přístroj s vysokou impedancí pro měření termočlánku, vyrovnávací proud bude řízen odporem měřicího přístroje. Měřicí přístroj bude odečítat budicí napětí bez ohledu na teplotu. K měření termočlánku musíte přistupovat jako k měření proudu, i když je odpor senzoru jen okolo 100 ohmů.

To znamená použít měřicí přístroj s velmi nízkou impedancí a věnovat velkou pozornost odporu kabelu. Tím se vysvětluje, proč se upřednostňuje použít měření napětí u všech aplikací s dlouhými vzdálenostmi. Při správném nastavení přestává do značné míry hrát délka kabelu roli. Takže pokud například chcete měřit proud procházející stejnosměrným motorem z odděleného dispečinku, musíte najít způsob, jak změnit měření proudu na měření napětí.

ce

C. G. Masi je redaktor časopisu Control Engineering. Kontaktujte jej e-mailem na adrese charlie.masi@reedbusiness.com.

 

Autor: C. G. Masi, Control Engineering


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Technical Computing Camp 2019
2019-09-05 - 2019-09-06
Místo: Hotel Fontána, Brněnská přehrada
Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno
MSV TOUR 2019
2019-10-07 - 2019-10-10
Místo: MSV, Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI