Digitaaliyleismittarin valinta

Transkriptio

1 Yleismittareiden ABC - tietoutta digitaaliyleismittareiden ominaisuuksista ja toiminnoista Sovellusopas Johdanto Yleismittareita kutsutaan uuden vuosituhannen mittanauhoiksi. Mutta mikä itseasiassa digitaaliyleismittari (DMM) on ja mitä sillä voi tehdä? Kuinka mittaat turvallisesti? Mitkä ominaisuudet ovat tarpeellisia? Miten saat helpoimmin eniten irti mittaristasi? Mikä mittari sopii parhaiten työskentelyympäristöösi? Näihin ja muihinkin kysymyksiisi saat vastauksen tästä sovellusoppaasta. Teknologia muuttaa nopeasti maailmaamme. Sähkö- ja elektroniikkapiirit näyttävät työntyvän joka paikkaan samalla monimutkaistuen ja pienentyen. Tietoliikenneteollisuuden kasvu matkaviestimineen, hakulaitteineen sekä internet-yhteyksineen luovat lisäpainetta elektroniikkamittauksiin. Näiden monimutkaisten laitteiden huolto, korjaus ja asennus vaativat diagnostisia työvälineitä, joista saa tarkkaa tietoa. Aloitetaan kertomalla, mikä digitaaliyleismittari (DMM) oikein on. Digitaaliyleismittari on yksinkertaisesti elektroninen mittanauha sähköisten mittausten tekemiseen. Siinä voi olla useitakin erikoistoimintoja, pääasiallisesti digitaaliyleismittarilla kuitenkin mitataan voltteja, ohmeja ja ampeereita. Tässä sovellusoppaassa käytetään esimerkkeinä Fluken mittareita. Jotkut yleismittarit saattavat toimia erilailla tai niissä voi olla eri toimintoja, kuin tässä esitetyissä. Kuitenkin tässä oppaassa kerrotaan yleisiä asioita ja vinkkejä, jotka soveltuvat useimpien digitaaliyleismittareiden käyttöön. Muutamalla seuraavalla sivulla kerrotaan, kuinka digitaaliyleismittareilla mitataan ja kuinka ne eroavat toisistaan. Digitaaliyleismittarin valinta Tehtävään sopivan yleismittarin valintaan ei riitä pelkästään teknisten perustietojen tarkastelu, vaan myös sen ominaisuuksiin ja toimintoihin on syytä perehtyä. Luotettavuus, erityisesti hankalissa olosuhteissa, on nyt tärkeämpää kuin koskaan. Se, että Fluke-yleismittarin voi heittää työkalupakkiin, on vaatinut ankarien testaus- ja tutkimusohjelmien läpikäymisen. Käyttäjän turvallisuus on ensisijainen lähtökohta Fluken yleismittarisuunnittelussa. Oikea komponenttien sijoittelu, kaksoiseristys ja tulojen suojaus auttavat estämään käyttäjän vahingoittumisen ja mittarin tuhoutumisen käytettäessä mittaria väärin. Fluke suunnittelee digitaaliyleismittarinsa viimeisimpien, vaativimpien turvanormien mukaisiksi. Fluken yleismittareiden erilaisiin toimintoyhdistelmiin kuuluvat mm. Touch Hold, analoginen pylväsasteikko ja parannettu erottelukyky. Lisävarusteilla voi laajentaa yleismittareiden ominaisuuksia suurten virtojen tai lämpötilan mittaukseen. Perusteita Erottelukyky, numerot ja lukemat Erottelukyky kertoo, kuinka pieniä mittaustuloksen muutoksia mittarilla voi mitata. Tietäessäsi mittarin erottelukyvyn, voit sanoa etukäteen, onko mitattavan signaalin pieni muutos nähtävissä. Esimerkiksi, jos yleismittarin erottelukyky on 1 mv 4 V:n alueella, on mahdollista nähdä 1 mv:n muutos (1/1000 volttia), kun lukemana on 1 V (1,000V). Ethän ostaisi mittanauhaakaan, johon on merkattu vain sent- Digitaaliyleismittareissa on paljon erilaisia toimintoja. Sinulle sopivimman mittarin valinta voi olla melko haasteellista, ellet tiedä mitä kukin toiminto pitää sisällään. Tässä sovellusoppaassa selvitetään yleisimmät toiminnot ja kuinka niitä voi hyödyntää käytännön sovelluksissa. timetrit, jos sinun on mitattava millimetrejä. Lämpömittarista, joka näyttää vain kokonaiset asteet, ei ole hyötyä, jos sinun on mitattava vaikkapa 36,8 ºC. Tarvitset lämpömittarin, jonka erottelukyky on 0,1 astetta. Digitaaliyleismittareissa on paljon erilaisia toimintoja. Sinulle sopivimman mittarin valinta voi olla melko haasteellista, ellet tiedä mitä kukin toiminto pitää sisällään. Tässä sovellusoppaassa selvitetään yleisimmät toiminnot ja kuinka niitä voi hyödyntää käytännön sovelluksissa.

2 Käsitteitä numerot ja lukemat käytetään kuvaamaan mittarin erottelukykyä. Digitaaliyleismittarit ryhmitellään numeroiden lukumäärän tai näytön suurimman lukeman (tai näyttämän) perusteella. 3 1 /2-numeroinen mittari voi näyttää kolme täyttä numeroa, , ja yhden (ensimmäisen) puolikkaan numeron, joka voi olla vain 1 tai tyhjä. 3 1 /2 - numeroinen mittari voi näyttää 1999 lukeman erottelukyvyllä. 4 1 /2 -numeroinen mittari voi näyttää lukeman erottelukyvyllä. Onkin tarkempaa kuvata mittarin erottelukykyä suurimman lukeman (tai näyttämän) perusteella, kuin numeroiden perusteella. Nykyään 3 1 /2 -numeroisten mittareiden erottelukykyä on parannettu lukemiin 3200, 4000 tai Tietyissä mittauksissa 3200 lukeman mittarin erottelukyky on parempi kuin tavallisen 3 1 /2-numeron mittarin. Esimerkiksi 1999 lukeman mittari ei näytä voltin kymmenesosia, kun mitataan yli 200 voltin jännitteitä, kun taas 3200-lukemainen mittari näyttää kymmenesosat aina 320 volttiin. Tarkkuus Tarkkuus on suurin mahdollinen virhe, joka voi esiintyä määritetyissä toimintaolosuhteissa. Toisin sanoen, se kertoo kuinka lähellä digitaaliyleismittarin näytön lukema on mitattavan signaalin todellista arvoa. Digitaaliyleismittarin tarkkuus ilmaistaan yleensä prosentteina lukemasta. Yhden prosentin tarkkuus lukemasta tarkoittaa, että näytön lukeman ollessa tasan 100,0 volttia, voi todellinen signaaliarvo olla mitä tahansa välillä 99,0-101,0 volttia. Teknisten tietojen perustarkkuuteen saatetaan lisätä myös numeroita ( digittejä ). Tämä osoittaa, kuinka paljon näytön ensimmäinen numero (oikealta katsottuna) voi vielä muuttua huonompaan suuntaan. Näin edellinen tarkkuusesimerkki voidaan ilmaista muodossa ± (1 % + 2). Siksi näytön lukeman ollessa tasan 100,0 volttia, voi todellinen signaaliarvo olla välillä 98,8-101,2 volttia. Analogisten mittareiden tarkkuudet ilmaistaan virheenä täydestä mittausasteikosta, ei näytön lukemasta. Tyypillinen analogisen mittarin tarkkuus on ± 2 % tai ± 3 % täydestä asteikosta. Käytettäessä kymmenesosaa koko asteikosta, ne vastaavat 20 tai 30 prosentin virhettä lukemasta. Tyypillisesti digitaaliyleismittarin perustarkkuus on välillä ± (0,7 % + 1) ± (0,1 % + 1) lukemasta tai parempi. Ohmin laki Minkä tahansa sähköisen piirin jännite, virta ja resistanssi voidaan laskea käyttämällä Ohmin lakia, jonka mukaan jännite on virta kertaa resistanssi (katso Kuva 1). Täten, mikäli mitkä tahansa kaksi kaavan arvoa tunnetaan, voidaan kolmas määrittää. Digitaaliyleismittari hyödyntää Ohmin lakia mitaten ja näyttäen joko resistanssin, jännitteen tai virran. Seuraavilla sivuilla näet, kuinka helposti saat tarvitsemasi tulokset käyttäen yleismittaria. Digitaalinen ja analoginen näyttö Hyvä tarkkuus ja erottelukyky ovat digitaalinäytön vahvuuksia, koska se näyttää joka mittauksen vähintään kolmella numerolla. Analoginen viisari näyttää epätarkemmin ja sen erottelukyky on huonompi, koska asteikkoviivojen väliset arvot on arvioitava. Analoginen pylväsnäyttö näyttää signaalin vaihtelut ja muutoksen suunnan analogisen viisarin lailla, mutta se on kestävämpi, nopeampi ja vähemmän altis vaurioille. Tasa- ja vaihtojännite (DC- ja AC-jännite) Jännitteen mittaaminen Digitaaliyleismittarin eräs oleellisimmista tehtävistä on jännitteen mittaaminen. Tyypillisimpiä tasajännitelähteitä ovat paristot ja akut, kuten esimerkiksi auton akku. Vaihtojännite luodaan tavallisesti generaattorilla. Kodin pistorasiat ovat tyypillisimpiä vaihtojännitelähteitä. Tietyt laitteet muuttavat vaihtojännitteen tasajännitteeksi. Esimerkiksi elektroniikkalaitteissa, kuten televisiot, stereot, videonauhurit ja tietokoneet, jotka kytketään verkkopistorasiaan, on tasasuuntaajaksi kutsuttuja laitteita, jotka muuttavat vaihtojännitteen tasajännitteeksi. Tämä tasajännite toimii näiden laitteiden elektronisten piirien käyttöjännitteenä. Oikean syöttöjännitteen mittaaminen onkin tavallisesti Kuva 1. (A) Virta (V) Jännite (V) Jännite (Ω) Resistanssi (Ω) Resistanssi V = A x Ω ensimmäinen askel piirin vianhaussa. Jos jännitettä ei ole ollenkaan, tai se on liian korkea tai matala, tulisi jänniteongelma ratkaista, ennenkuin muita tutkimuksia tehdään. Vaihtojännitteiden aaltomuodot ovat joko sinimuotoisia (siniaallot) tai ei-sinimuotoisia (saha-aalto, kantti-, rippeli jne..) Laadukkaammat digitaaliyleismittarit näyttävät näiden aaltomuotojen RMS - arvoa (root mean square = tehollisarvo). Vaihtojännitteen RMS-arvo on sen tehollisarvo eli siten verrattavissa samansuuruiseen tasajännitteeseen. Useimmat yleismittarit toimivat keskiarvo -periaatteella, antaen tarkan RMS-arvon, jos vaihtojännitesignaali on puhtaasti sinimuotoinen. Keskiarvo-mittarit eivät mittaa ei-sinimuotoisia aaltoja tarkasti. Ei-sinimuotoisia signaaleita voi mitata tarkasti true-rms -yleismittareilla mittarin määriteltyyn muotokertoimeen asti. Muotokerroin (crest factor) on signaalin huippu- ja tehollisarvon suhde. Se on 1,414 puhtaalle siniaallolle, mutta usein paljon korkeampi, esimerkiksi tasasuunnatulle virtapulssille. Tämän takia keskiarvo-mittareiden lukemat ovat usein paljon alle oikean tehollisarvon. (A) Virta Missä: V = Jännite voltteina A = Virta ampeereina Ω = Resistanssi ohmeina Ohmin laki selittää jännitteen, virran ja resistanssin välisen suhteen. Peitä sormella symboli, jonka laskentakaavan haluat tietää.kerro jäljelle jääneet arvot keskenään, jos ne ovat rinnakkain; jaa, jos toinen on toisen yläpuolella. Käytännössä tämä on paljon helpompaa - käytät vain yleismittaria. 2 Fluke Corporation Yleismittareiden ABC

3 Signaalin taajuus saattaa rajoittaa digitaaliyleismittarin kykyä mitata vaihtojännittettä. Useimmat digitaaliyleismittarit voivat mitata tarkasti vaihtojänniteitä taajuuksilla 50 Hz Hz, mutta digitaaliyleismittarin vaihtojännitteen mittauskaista saattaa olla myös satoja kilohertsejä. Tällaisen mittarin lukemat voivat olla paljon suurempia, koska mittari näkee enemmän monimutkaisesta ac-signaalista. Digitaaliyleismittarille määritettyjen vaihtojännitteen ja-virran tarkkuuksien lisäksi pitäisi myös ilmetä taajuusalue jolla tarkkuus on määritelty. Kuinka mittaat jännitteet 1 Valitse V~ (ac) tai V (dc), tarpeen mukaan. 2. Kytke musta mittausjohto COM-tuloliittimeen. Kytke punainen mittausjohto V-tuloliittimeen. 3. Jos yleismittarissa on vain manuaalialueenvalinta, valitse suurin alue, jottei tulo ylikuormittuisi. 4. Kytke mittapäiden kärjet kuormittavan piirin tai teholähteen yli, (eli rinnankytkentä). 5. Katso mittarilukema, tarkastaen samalla mittausyksikkö. Huomaa: Varmista dc-mittauksissa oikea napaisuus (±) koskettamalla punaisella mittapäällä piirin positiivista päätä ja mustalla negatiivista päätä tai piirin maata. Jos vaihdat kytkennät ristiin, yleismittarin automaattinen napaisuuden osoitus näyttää miinusmerkkiä, osoituksena negatiivisesta napaisuudesta. Analogimittarilla sinulla on riski vaurioittaa mittaria. Huomaa: 1/1000 V = 1 mv 1000 V = 1 kv Suurjännitemittapäitä, joilla voit mitata jopa 40 kv:in, on myös saatavilla (katso Kuva 3). Varoitus: Näitä mittapäitä ei ole tarkoitettu sähköverkon mittaussovelluksiin, joissa suurjännitteen lisäksi on myös suuria energioita. Pikemminkin ne on tarkoitettu pienenergisiin sovelluksiin (esim. TV- ja CRT-mittauksiin). Kuva 2. Kolme jännitesignaalia: dc, ac-siniaalto ja ei-sinimutoinen ac-signaali Resistanssi, jatkuvuus ja diodit Resistanssi Resistanssin mittausyksikkönä on ohmi (Ω). Resistanssiarvot (vastus-) voivat vaihdella suuresti, muutaman milliohmin (Ω) kontaktiresistanssista eristeiden miljardeihin (Ω) ohmeihin. Useimmat digitaaliyleismittarit mittaavat pieniä resistansseja 0,1 ohmiin asti, jotkut mittaavat suuria jopa 300 megaohmiin ( Ω). Ääretön vastus (avonainen piiri) ilmaistaan OL -merkillä Fluken mittareiden näytössä. Se tarkoittaa, että resistanssi on suurempi kuin mitä mittarilla pystyy mittaamaan. Resistanssimittaukset on tehtävä jännitteettömästä piiristä muutoin mittari tai piiri saattaa vaurioitua. Joidenkin digitaaliyleismittareiden resistanssialueet on suojattu mahdollisten jännitekontaktien varalta. Eri yleismittarien suojaustaso voi vaihdella suurestikin. Tarkoissa, pieniohmisissa mittauksissa mittausjohtojen resistanssi pitää vähentää mitatusta kokonaisresistanssista. Tyypillinen mittausjohtojen resistanssi on välillä 0,2-0,5. Jos johtojen resistanssi on yli 1 ohmi, on mittausjohdot vaihdettava. Kuva 3. Fluke 80K-40 ja 80K-6 suurjännitemittapäiden kaltaiset lisävarusteet laajentavat yleismittarin jännitteenmittausaluetta. Jos digitaaliyleismittarin resistanssimittaukseen käyttämä mittausjännite on alle 0,6 V dc, sillä voi mitata vastusarvoja ilman että kytkennässä olevat puolijohdekomponentit haittaavat mittauksia. Tällöin voi mitata vastuksia suoraan piirilevyltä ilman komponentin irrottamista (Kuva 4). Kuva 4. Mitattaessa resistanssia diodeja sisältävästä piiristä, digitaaliyleismittarin mittausjännite pidetään alle 0,6 V:n, ettei puolijohdeliitos ala johtaa virtaa. Fluke Corporation Yleismittareiden ABC 3

4 Kuinka mittaat resistanssin 1. Tee mitattava piiri jännitteettömäksi 2. Valitse resistanssi-toiminto (Ω). 3. Kytke musta mittausjohto COM-tuloliittimeen. Kytke punainen mittausjohto Ω tuloliittimeen. 4. Kytke mittapäiden kärjet komponentin tai sen piirin osan yli, jonka resistanssin haluat määrittää. 5. Katso mittarilukema, varmistaen mittausyksikkö ohmit (Ω), kilohmit (kω) tai megaohmit (MΩ). Huomaa: 1,000 Ω = 1 kω 1,000,000 Ω = 1 MΩ Varmista piirin jännitteettömyys ennen resistanssimittausten tekemistä. Jatkuvuusmittaus Jatkuvuus on nopea go/no-go - resistanssimittaus, jolla tarkistetaan, onko piiri avoin vai suljettu. Digitaaliyleismittarilla, jossa on jatkuvuussummeri, voi tehdä jatkuvuustestauksia helposti ja nopeasti. Mittari piippaa, havaitessaan suljetun piirin, näin näyttöä ei tarvitse lainkaan katsoa testauksia tehdessä. Piippauksen aikaansaava resistanssiarvo vaihtelee eri yleismittarimalleissa. Dioditestaus Diodi toimii kuten elektroninen kytkin. Se avautuu, jos jännite on yli tietyn tason (yleensä noin 0,6 V piidiodille) ja samalla sallien virran kulkevan vain yhteen suuntaan. Tarkistettaessa diodin tai transistorirajapinnan kuntoa, analoginen yleismittari ei anna ainoastaan heiluvia lukemia, vaan voi myös syöttää jopa 50 ma virtaa läpi rajapinnan. (Katso Taulukko 1) Joissain digitaaliyleismittareissa on dioditestaustoiminto. Tällä toiminnolla mitataan ja saadaan mittauspisteiden yli oleva jännitehäviö. Piirajapinnan (esim. muutamat diodit) jännitehäviön pitäisi olla alle 0,7 V päästösuunnassa, estosuunnassa piiri on avoin. Tasa- ja vaihtovirta (DC- ja AC-) Virran mittaaminen Virtamittaus poikkeaa muista digitaaliyleismittarin mittauksista. Pelkällä yleismittarilla tehtävä virtamittaus vaatii mittarin kytkemistä sarjaan mitattavan piirin kanssa. Tämä tarkoittaa piirin aukaisemista ja mittarin lisäämistä piirin osaksi. Näin meneteltäessä koko piirin virta kulkee myös yleismittarin läpi. Yleismittarilla voi mitata virtaa myös epäsuorasti käyttämällä virtapihtiä. Avattavan pihdin leuat tulevat vaihejohtimen ympärille, joten piiriä ei tarvitse avata, eikä kytkeä mittaria sarjaan. Kuinka mittaat virrat 1. Tee mitattava piiri jännitteettömäksi. 2. Katkaise piiri (esim. irroittamalla vastuksen toinen pää), luoden mittapäille sopivat kytkentäpaikat. 3. Valitse A~ (ac) tai A (dc) tarpeen mukaan. 4. Kytke musta mittausjohto COM-tuloliittimeen. Kytke punainen mittausjohto A- tai ma-tuloliittimeen, riippuen oletetusta virta-arvosta. 5. Kytke mittapään kärjet katkaistuun piiriin siten, että kaikki virta kulkee yleismittarin läpi, (sarjaankytkentä). 6. Palauta piiri jännitteelliseksi. 7. Katso mittarilukema, varmistaen mittausyksikkö. Huomaa: Huomaa: Jos mittausjohdot kytketään ristiin dc-mittauksella, -merkki ilmestyy näyttöön. Taulukko1. Tulosuojaus Yleinen virhe on jättää mittausjohdot mittarin virtaliittimiin ja aloittaa sitten jännitemittaus. Tämä aiheuttaa oikosulun mitattavaan piiriin mittarin virtamittauspiirin pienen vastuksen vuoksi. Suuri virta kulkee yleismittarin läpi ja mikäli se ei ole riittävästi suojattu, voivat sekä mittari että mitattava piiri vaurioitua ja käyttäjä vahingoittua. Erittäin suuria vikavirtoja voi esiintyä, mikäli ollaan tekemisissä teollisuuden suurjännitepiirien (yli 240 V) kanssa. Digitaaliyleismittarin virtatulossa pitäisi siksi olla mitattavaan piiriin nähden riittävä sulakesuojaus. Mittareita, joiden tuloja ei ole suojattu sulakkeilla ei pitäisi käyttää suurenergisissä sähköpiireissä (yli 240 V ac). Suojattujen yleismittareiden sulakkeiden tulisi taas olla kapasiteetiltaan riittäviä selviytyäkseen suurenergisistä pulsseista. Mittarin sulakkeiden jänniteluokitus pitäisi olla suurempi kuin olettamasi mittausjännite. Esimerkiksi, 20 A / 250 V sulakkeen katkaisukyky ei riitä, kun mittari on kytketty 480 V piiriin. 20 A / 600 V sulake tarvittaisiin selviytymään mittauksista 480 V piirissä. Lisävarusteet virranmittaukseen Toisinaan on tehtävä virtamittauksia, jotka ylittävät mittarin suoritusarvot tai tilanne ei salli piirin katkaisemista virran mittaamiseksi. Näissä sovelluksissa (tyypillisesti yli 2 A), mikäli suurta tarkkuutta ei vaadita, virtapihti on hyvin käyttökelpoinen. Virtapihdin leuat laitetaan pelkän virtajohtimen ympärille ja pihti muuttaa mitattavan arvon tasolle, jonka mittari pystyy käsittelemään. Analoginen Analoginen Digitaalinen Alue Rx1 Rx100 Diode Test Rajapinnan virta 35 ma - 50 ma 0.5 ma ma 0.5 ma - 1 ma Germanium 8 Ω - 19 Ω 200 Ω Ω V V Pii 8 Ω - 16 Ω 450 Ω Ω 0.4 V V 4 Fluke Corporation Yleismittareiden ABC

5 Virtapihtejä on kahta eri perustyyppiä: virtamuuntajia, joilla voi mitata ainoastaan vaihtovirtaa (ac) ja Hall-muuntimia, joilla voi mitata sekä vaihto- että tasavirtaa (ac ja dc). Virtamuuntajan ulostulo on tyypillisesti 1 milliampeeri per ampeeri. 100 ampeerin arvo alenee siten 100 milliampeeriin, joka on turvallista mitata miltei kaikilla digitaaliyleismittareilla. Pihdin johdot kytketään ma ja COM - tuloliittimiin ja mittarin valintakytkin laitetaan ma ac -toiminnolle. Hall-muuntimen ulostulo voi olla esim. 1 millivoltti per ampeeri, ac tai dc. Esimerkiksi, 100 A ac muuntuu 100 mv ac - jännitteeksi. Mittapään johdot kytketään V ja COM -liittimiin. Mittarin toimintokytkin asetetaan V tai mv -asteikolle; valitaan V~ vaihtovirta- tai V= tasavirtamittauksille. Esimerkissämme mittari näyttää yhtä millivolttia jokaista mitattua ampeeria kohti. Turvallisuus Yleismittarin turvallisuus Turvallinen mittaaminen alkaa sovellukseen sekä käyttöympäristöön hyvin soveltuvan mittarin valinnasta. Kun olet ensin valinnut oikean mittarin, sinun on käytettävä sitä noudattamalla hyviksi todettuja mittausmenetelmiä. Lue huolellisesti laitteen käyttöohje ennen käyttöä, kiinnittäen erityisesti huomiota VAROITUS ja HUOMIO kohtiin. IEC (International Electrotechnical Commission) on luonut turvallisuusstandardeja sähköjärjestelmissä työskentelyä varten. Varmista, että käytät mittaria, joka kuuluu mittausympäristöön hyväksyttyyn IEC-kategoriaan ja jänniteluokkaan. Esimerkiksi, jos jännitemittaus on tehtävä 480 V:n sähkötaulusta, tulisi käyttää CAT III 600 V tai 1000 V -luokiteltua mittaria. Tämä tarkoittaa, että mittarin tulopiirit on suunniteltu kestämään tässä ympäristössä usein esiintyviä jännitetransientteja, käyttäjää vahingoittamatta. Valitsemalla mittarin, jossa on tämä luokitus ja joka on myös UL, CSA, VDE tai TÜV-sertifioitu, varmistat ettei mittari ole pelkästään IEC-standardien mukaan suunniteltu, vaan se on Varmista aina, että piiri on jännitteetön ennen sen katkaisemista ja yleismittarin asettamista virtamittaukseen. Jopa pienet virrat saattavat olla vaarallisia. Muuntajatyyppinen virtapihti, kuten Fluke 80i-400, muuntaa mitattavan virran mittarille sopivaksi. Digitaaliyleismittari näyttää 1 ma jokaista mitattua ampeeria kohti. Kuva 5. myös puolueettomasti testattu ja se täyttää nuo standardit. (Katso Puolueeton testaus, sivu 6) Tyypillisiä, digitaaliyleismittarin vaurioitumiseen johtavia tilanteita: 1. Kytkentä vaihtojännitelähteeseen mittausjohtojen ollessa virtatuloissa. 2. Kytkentä vaihtojännitelähteeseen mittarin ollessa resistanssi-toiminnolla. 3. Altistuminen korkeille jännitetransienteille. 4. Tulorajoitusten ylittäminen (jännite- ja virta-arvot). Digitaaliyleismittarin suojauspiirien tyypit: 1. Suojaus, joka palautuu automaattisesti. Joissain mittareissa on piirejä, jotka havaitsevat ylikuormitustilan ja suojaavat mittaria, kunnes vikatilanne on ohi. Kun ylikuormitus on poistunut, yleismittari palaa automaattisesti normaalitoiminnolle. Käytetään tavallisesti suojaamaan resistanssi-toiminnolla ylijännitteiltä. Älä koskaan yritä tehdä jännitemittauksia mittausjohtojen ollessa kytkettyinä virtaliittimiin. Seurauksena saattaa olla mittarin tuhoutuminen tai käyttäjän loukkaantuminen. Fluke i1010 Hall-anturipihti mittaa turvallisesti vaihto-ja tasavirrat alentamalla mitattavaa virtaa ja muuttamalla tämän pienemmän virran jännitteeksi. Mittari näyttää yhtä millivolttia jokaista mitattua ampeeria kohti. 2. Suojaus, joka ei palaudu automaattisesti. Jotkut mittarit havaitsevat ylikuormitustilanteen ja suojautuvat siltä, mutteivät palaudu ellei käyttäjä tee toimenpiteitä mittarille, esimerkiksi vaihda sulaketta. Varmista nämä turvaominaisuudet digitaaliyleismittarista: 1. Sulakesuojatut virtatulot 2. Suur-energisten sulakkeiden käyttö (yli 600 V) 3. Suurjännitesuojaus resistanssi-toiminnolla (yli 500 V) 4. Transienttisuojaus (yli 6 kv) 5. Turvalliset mittausjohdot sormisuojin ja suojatuin liittimin 6. Riippumattoman turvallisuusjärjestön hyväksyntä/luettelointi (esim.ul tai CSA) Fluke Corporation Yleismittareiden ABC 5

6 Turvallisuuden tarkistuslista Käytä mittaria, joka täyttää hyväksytyt turvallisuusstandardit käyttöympäristössään. Käytä sulakesuojattua mittaria ja tarkista sulakkeet ennen virtamittauksia. Tarkista ennen mittauksia, ettei mittausjohdoissa ole ulkoisia vaurioita. Tarkista mittarilla mittausjohtojen jatkuvuus/eheys. Käytä vain mittausjohtoja, joissa on suojatut liittimet ja sormisuojat. Käytä vain mittaria, jonka tuloliittimet on upotettu. Valitse oikea toiminto ja alue mittaukseesi. Varmista, että mittari on hyvässä toimintakunnossa. Noudata kaikkia laitteen turvaohjeita. Irrota aina kuuma (punainen) mittausjohto ensin. Älä työskentele yksin. Käytä mittaria, jonka resistanssi-toiminto on suojattu ylikuormitukselta. Mitatessasi virtaa ilman virtapihtiä, tee mitattava piiri jännitteettömäksi ennen siihen kytkeytymistä. Tiedosta suurvirta- ja suurjännitetilanteet ja käytä tilanteisiin sopivia lisävarusteita, kuten suurjännitemittapäät ja virtapihdit. Lisävarusteet ja sanasto Digitaaliyleismittareiden lisävarusteet Yksi digitaaliyleismittarin tärkeä vaatimus on, että siihen voi liittää monenlaisia lisävarusteita. Monet lisävarusteet lisäävätkin yleismittarin mittausalueita ja käytettävyyttä, helpottaen samalla itse mittaamista. Suurjännite- ja virtamittapäät alentavat jännitteet ja virrat tasolle, jota on turvallista mitata yleismittarilla. Lämpötilanmittauspäät muuttavat digitaaliyleismittarisi käteväksi digitaalilämpömittariksi. RF-mittapäitä voi käyttää suurtaajuisten jännitteiden mittaamiseen. Lisäksi, erilaisilla mittausjohdoilla, mittapäillä ja -kärjillä voi helpottaa yleismittarin yhdistämistä mitattavaan piiriin. Pehmeät ja kovat kantolaukut suojaavat mittaria ja pitävät lisävarusteet kätevästi mukana. Sanasto Tarkkuus. Kuinka lähellä digitaaliyleismittarin näytön lukema on mitattavan signaalin todellista arvoa. Ilmaistaan prosentteina lukemasta tai prosentteina täydestä mittausasteikosta. Analoginen mittari. Laite, jossa viisarin liikkeellä kerrotaan mitattavan signaalin arvo. Käyttäjä määrittelee lukeman perustuen viisarin asemaan asteikolla. Osoitin. Merkki/symboli, joka määrittää valitun alueen tai toiminnon. Keskiarvoa osoittava digitaaliyleismittari. Digitaaliyleismittari, joka mittaa tarkasti sinimuotoisia aaltomuotoja, mutta ei-sinimuotoisten mittaustulokset ovat epätarkempia. Lukema/Näyttämä. Numerot, joilla määritellään digitaaliyleismittarin erottelukyky. Virtasuntti. Yleismittarissa oleva pieni vastus virran mittaukseen, (sivuvirtavastus). Yleismittari mittaa virtasuntin jännitehäviön ja Ohmin lakia käyttäen, laskee virran arvon. Digitaaliyleismittari (DMM). Laite, joka näyttää digitaalinäytössään mitatun signaalin arvon.digitaalimittarit ovat erottelukyvyltään ja kestävyydeltään parempia ja paljon tarkempia kuin analogimittarit. Ei-sinimuotoinen aaltomuoto. Säröytynyt aaltomuoto, kuten pulssijono, kanttiaallot, kolmioaallot, saha-aallot ja piikit. Erottelukyky. Kertoo, kuinka pieniä mittaustuloksen muutoksia mittarilla voi mitata. RMS. Vaihtojännitteen RMS-arvo on sen tehollisarvo eli siten verrattavissa samansuuruiseen tasajännitteeseen. Sinimuotoinen aaltomuoto. Puhdas siniaalto ilman säröä. True-RMS-digitaaliyleismittari Digitaaliyleismittari, joka mittaa tarkasti tarkasti sekä sinimuotoiset- että ei-sinimuotoiset aaltomuodot. Mittareiden luokitukset ja ominaisuudet vaihtelevat valmistajittain. Ennen kuin alat työskentelemään uudella mittarilla, perehdy kaikkiin mittarin käyttöohjeessa oleviin käyttö- ja turvaohjeisiin. Riippumaton mittauslaitteen testaus on avain mittausturvallisuuteen Kuinka voit olla varma, että saat aidon CAT III tai CAT II -mittarin? Se ei ole aina helppoa. On mahdollista, että valmistaja sertifioi itse mittarinsa CAT II tai CAT III -mukaisiksi ilman mitään puolueetonta tarkastusta. Varo sanontoja, kuten Suunniteltu täyttämään.... Suunnittelijan aikeet eivät koskaan korvaa varsinaista puolueetonta testausta. IEC (International Electrotechnical Commission) kehittää ja ehdottaa standardeja, mutta se ei ole vastuussa standardien noudattamisesta. Etsi puolueettomien testauslaboratorioiden tunnuksia ja luettelointinumeroita, kuten UL, CSA, TÜV tai joku muu tunnettu laboratorio. Kyseistä tunnusta saa käyttää ainoastaan, jos tuote on täysin läpäissyt laboratorion testausstandardin, joka perustuu kansallisiin/ kansainvälisiin standardeihin. Esimerkiksi UL 3111 perustuu IEC 1010:en. Nämä testauslaboratorioiden tunnukset ovat paras keino varmistaa että mittalaitteesi on varmasti turvatestattu. LISTED R 6 Fluke Corporation Yleismittareiden ABC

7 Erikoistoiminnot Seuraavat erityistoiminnot ja - ominaisuudet saattavat helpottaa yleismittarin käyttöä. Näytön symbolit ilmaisevat nopeasti mittausuureen (jännite, resistanssi, jne.). Touch Hold jäädyttää näytön mittaustuloksen tasaannuttua, joten voit käyttää molempia käsiä mittaamiseen ja katsoa tuloksia myöhemmin. Yhden valintakytkimen ansiosta mittaustoimintojen valinta on helppoa. Ylikuormitussuojaus estää mittarin ja mitattavan piirin vaurioitumista suojaten samalla käyttäjää. Erityiset suurenergia-sulakkeet antavat lisäsuojaa käyttäjälle ja mittarille virtamittauksissa ja ylikuormitustilanteissa. Automaattinen alueenvalinta valitsee itsestään oikean mittausalueen. Manuaali-alueenvalinta mahdollistaa tietyn alueen lukitsemisen toistuvissa mittauksissa. Automaattinen napaisuus, ilmaisee negatiivisen lukeman - -merkillä, eikä mittari vahingoitu, vaikka mittausjohdot olisivatkin kytketty ristiin. Alhaisen paristojännitteen ilmaisu. Tämän sovellusoppaan tiedot kattavat perus-digitaaliyleismittarin toiminnot, kuten esimerkiksi Fluken 170 -sarja. Fluke valmistaa myös muita erilaisia digitaaliyleismittareita erityisominaisuuksin ja -toiminnoin moniin eri sovelluksiin Fluke Corporation Yleismittareiden ABC 7

8 Fluke. Keeping your world up and running. Fluke Finland Oy Louhelantie 10B Vantaa Puh. : Fax : info@fi.fluke.nl Tutustu Fluken webbisivuihin Fluke Corporation. All rights reserved. Printed in The Netherlands 2003 Pub_ID: fin