Image18 (9)

Miernictwo

- wnioski ze szkolnej praktyki

Jako nauczyciel codziennie spotykam się z dużą liczbą osób zaczynających swoją przygodę z elektroniką, pomiurami elektrycznymi i przyrządami pomiarowymi. Jedno jest pewne: zajęcia szkolne zarówno dla uczniów, jak i przyrządów stanowią prawdziwy poligon. Chcę również wyraźnie zaznaczyć, że sukcesem jest, kiedy obydwie strony kończą zajęcia bez strat własnych.

Zacznijmy od początku Aby zacząć naukę, potrzebny jest miernik. Obecnie multimetry są powszechnie dostępne i stosunkowo tanie, więc teoretycznie nie ma problemu. A jednak! Niektórzy adepci elektroniki podchodzą do zakupu multimetru jak do zakupu samochodu. Nieważne, jaki to miernik, byle ładnie wyglądał i żeby można się było nim pochwalić w towarzystwie. Spotkałem sporo przypadków pięknych mierników, które zakończyły karierę podczas swojego pierwszego pomiaru - pomiaru prądu w gnieździe sieciowym. Samo życic!

Przy zakupie zalecam zdrowy rozsądek: kupujmy, jak to się ładnie mówi: „coś na miarę”, proporcjonalnie do swoich umiejętności, potrzeb oraz oczywiście stanu portfela. Przy zakupie tańszych mierników proponuję dokładnie zapoznać się z ich opisem, niedawno spotkałem multimetr pozbawiony zabezpieczenia amperomierza - cóż, przyrząd do pierwszej pomyłki. Warto też zapytać kolegów, czy to osobiście, czy na internetowym forum.

Co i dlaczego się psuje?

Prawda jest brutalna - nic me niszczy się samo. Uszkodzenia najczęściej powoduje użytkownik. Obserwując multimetry pracujące „w ekstremalnych szkolnych warunkach” po pięć, sześć godzin dziennie, można zauważyć, co stanowi najczęstszą przyczynę usterek.

Zacznę od uwagi na pozór bardzo banalnej -szanujmy sondy pomiarowe. Prawdziwym piekłem okazuje się uszkodzona sonda (no dobrze, powiedzmy szczerze „ukręcona”). Potrafi ona działać w perfidny i złośliwy sposób Niekiedy pozwala uzyskać poprawny wynik, a kiedy indziej, dla odmiany powoduje dziwne wskazania na naszym mierniku. Szczytem złośliwości tego martwego przedmiotu jest to, że objawy występują w zależności od tego, jak w czasie pomiaru sonda jest skręcona czy trzymana. Prawdziwy koszmar,

i wbrew pozorom, bardzo rzadko użytkownik posądza właśnie sondę. Potrafimy wymienić i sprawdzić połowę części w badanym układzie, a sondę dopiero na końcu. Co gorsza, nie zawsze też za pierwszym razem sonda „obleje” pomiar ciągłości obwodu, który powinien wykazać jej przydatność. Tak to już z nimi jest; aby było ciekawiej: większość przerw występuje na początkowym odcinku przewodu, od strony końcówki pomiarowej.

W tym miejscu uwaga praktyczna - producenci bardzo często oszczędzają na tego typu przewodach i do mierników dołączane są jak najtańsze przewody pomiarowe, wiadomo cena. Moim zdaniem jak najbardziej godne polecenia są nieco droższe przewody silikonowe. Wytrzymują naprawdę dużo. Jak się miałem okazję przekonać, nawet wielokrotne kręcenie młynka, na co wpadają niektóre osoby w szkole. Podobnie wygląda sytuacja z sondami oscyloskopowymi, chociaż należy przyznać, że są dużo trwalsze i bardziej odporne na bezmyślne działania użytkownika.

Podczas zakupu warto również zerknąć na gniazda miernika. Niektóre są wykonane w taki sposóh, że przy intensywnym użytkowaniu potrafią dosłownie zablokować możliwość podłączenia sondy. Z niewiadomych powodów trudno też wyszukać miernik, który ma porządnie wykonaną nóżkę pozwalającą ustawić miernik pud kątem. Jeżeli ktoś parę godzin spędza na pomiarach w pozycji siedzącej - docenia przydatność tego szczegółu.

Z multimetrem. jak ze wszystkimi urządzeniami elektronicznymi, należy oczywiście obchodzić się delikatnie - nie rzucać, nie zalewać kawą, nie mrozić, itd. Niestety potwierdzają się tu dość skutecznie zasady Murphy’ego: np. im droższy przyrząd, tym większa szansa, że spadnie nam 7 większej wysokości, itp.

Pomiary

Najbezpieczniejszy jest pomiar temperatury za pomocą sondy dołączanej do miernika. Drugi względnie bezpieczny pomiar to pomiar rezystancji, o ile nie będziemy dokonywać go w zasilanym obwodzie. Kolejny to zastosowanie multimetru jako woltomierza.

I tu zaczynają się schody. Teoretycznie multimetr ustawiony jako woltomierz potrafi znieść całkiem sporo, pomyłkę zakresu napięcia stałego ze zmiennym, pojaw ienie się wspaniałej jedynki na wyświetlaczu sygnalizującą

przekroczenie zakresu pomiarowego, itd W praktyce okazuje się jednak, że częste przekraczanie zakresu i przeciążanie woltomierza prowadzi do uszkodzenia układów wejściowych (utrata parametrów' dzielników' wejściowych). Efektem jest błąd pomiarowy, w większości polegający na zawyżaniu wyników pomiarów i to w sposób logarytmiczny (prawie). Przypadłość tę zaobserwowałem w kilku typach mierników różnych producentów, więc coś w tym jest.

Należy też podchodzić z szacunkiem du pokrętła służącego do ustawiania zakresów Radosne i gwałtowne kręcenie powoduje po pewnym czasie wytarcie styków, co przekłada się na niezdecydowanie miernika w sprawie, czy już został wybrany zakres, czy jeszcze nic Nie jest to pow ażna usterka, ale denerwująca.

Dochodzimy w tym momencie do najhardziej „ekstremalnego” dla multimetru pomiaru - pomiaru wartości prądu. Tu jedna uwaga: generalnie obwody pomiarowe amperomierza w multimetrach są rozdzielone na: niskoprą-dowy zabezpieczony bezpiecznikiem oraz wysokoprądowy (10...20A) działający z pominięciem bezpiecznika. W związku z tym występują dwa gniazda do pomiaru prądu. Najczęściej spotyka się mierniki zabezpieczone bezpiecznikiem 200mA oraz 2A Dobrze jest w okresie nauki mieć multimetr z zabezpieczeniem 2A. a me 200mA, ponieważ wtedy częściej pracujemy pod jego „ochroną”. W przypadku doprowadzenia do zwarcia lub przekroczenia zakresu, powinien zadziałać bezpiecznik. Piszę powinien, ponieważ kilka razy widziałem tak efektowne awarie, że bezpiecznik praktycznie eksplodował, oczywiście smutny los multimetru został wtedy przesądzony. Nie ma dwóch zdań: łatwiej wymienić bezpiecznik niż kupić nowy miernik. O ile o uszkodzenie woltomierza trzeba się „postarać”, to zniszczenie zakresu amperomierza następuje najczęściej w wyniku jednego błędu.

Jeżeli ktoś nie jest pewien wielkości mierzonej, powinien dokonywać pomiaru począwszy od największego zakresu pomiarowego. Jest to stara szkolna zasada, która wprawdzie przed wpięciem „na zwarcie” nie obroni, ale przed niepotrzebnym przekraczaniem zakresu - zawsze. Pamiętajcie też. Drodzy Użytkownicy - uw'aga i staranność to połowa sukcesu, a mało jest zdarzeń

26 Listopad 2005 Elektronika dla Wszystkich