گزارش آشنایی به وسایل اندازه گیری آزمایشگاه

هدف : آشنایی با مولتی متر عقربه ای ( آنالوگ ) و طریقه اندازه گیری چند کمیت با آن , همچنین آشنایی با گالوانومتر و چگونگی کاربرد آن .

زمینه نظری : دستگاه اندازه گیری عقربه ای یا آنالوگ از یک قاب متحرک تشکیل شده که در داخل یک میدان مغناطیسی دائمی قرار گرفته و میزان چرخش آن را عقربه نشان       می دهد . وقتی جریان معینی از قاب متحرک حرکت می کند,  قاب و عقربه متصل به آن منحرف شده و عقریه مقدار جریان را نشان می دهد . برای اندازه گیری پارامترهای مختلف مانند شدت جریان , ولتاژ , مقاومت و ... روی صفحه را طوری درجه بندی         می کنند که میزان انحراف عقربه متناسب با جریان عبور کرده از قاب متحرک و در نتیجه متناسب با پرامتر مورد اندازه گیری باشد . و بتوان مقدار پارامتر مورد اندازه گیزی را مستقیما روی صفحه خواند .

مولتی متر عقربه ای ( آنالوگ )  Sanwa   مدل  yx360 TRE  :

مولتی متر ( Multi meter   )  یا آوومتر دستگاهی است که به وسیله آن می توان چند کمیت مختلف را اندازه گیری کرد . و نام آن از حروف اول کلمات Amper , Volt , Ohm  گرفته شده است . تمام مولتی مترها با جزیی اختلاف مانند یکدیگر هستند . در اینجا جهت آشنایی با طرز کار و نحوه قرار دادن آن در مدارهای الکتریکی , به شرح یکی از مدل های مولتی متر می  پردازیم . در روی مولتی متر قسمت های زیر قابل مشاهده است :

1- صفحه نمایش شامل عقربه و قوس های مدرج

2- کلید انتخاب یا سلکتور ( دکمه انتخاب )

3- دکمه تنظیم کننده مکان عقربه

4- پیچ تنظیم عقربه

5- فیش های مثبت و منفی به رنگ های قرمز و سیاه

در مولتی متر مورد نظر در صفحه , برای کمیت های مختلف 9 ردیف قوس های مدرج دیده می شود که هر ردیف به درجات مختلف تقسیم شده است .

روی صفحه و در کنار سلکتور علائم V برای اختلاف پتانسیل , A برای شدت جریان ,   W    برای مقاومت , Ac  برای جریان متناوب و Dc  برای جریان مستقیم به کار رفته است . بر روی صفحه منحنی شماره ( 1 ) برای اندازه گیری مقاومت به کار می رود . منحنی دوم در زیر آینه برای اندازه گیری ( با سه سری ( 2 ) , ( 3 ) و ( 4 ) ) ولتاژ و شدت جریان مستقیم به کار می رود . منحنی شماره ( 5 ) برای اندازه گیری ولتاژ متناوب تا حداکثر 10v به کار می رود . منحنی شماره ( 6 ) برای اندازه گیری ظرفیت خازن به کار می رود .

منحنی پنج با شماره گدذاری های ( 7 ) و ( 8 ) نیز برای اندازه گیری ولتاژ مستقیم به ترتیب تا حداکثر+25v  ,+5v   به کار می رود . با این تفاوت مه چون صفر منحنی در وسط قرار دارد , نحوه اتصال دستگاه در مدار یعنی فیش مثبت دستگاه به قطب مثبت منبع یا قطب منفی منبع تغذیه متصل شود می توان اندازه گیری را انجام داد . البته برای تغییرات ولتاژ از مثبت به منفی و بالعکس نیز قابل استفاده است .

منحنی های نشان داده شده با شماره های ( 9 ) و ( 10 ) , (11 ) و (12) برای اندازه گیری های پارامترهای ** و ترانفریستور به کار می رود که از ذکر آن صرف نظر می کنیم.

معمولا درجه بندی مربوط به مقاومت الکتریکی از راست به چپ و بقیه درجه بندی ها از چپ به راست می باشد .

سلکتور ( دکمه انتخاب ) کلیدی است که می تواند روی صفحه دایره شکل حول خود حرکت کند . در محیط دایره درجاتی است که حوزه کار دستگاه را نشان می دهد . اعدادی که کلیه سلکتور  مقابل آن قرارداده می شود ممکن است کوچکتر یا بزرگتر از درجات قوس های مدرج باشند . حاصل تقسم را که ضزیب قرائت نامیده می شود در عدد متقابل به عقربه ضرب می نماییم , به این ترتیب مقدار کمیت به دست می آید . هنگام کار با دستگاه توجه به نکات زیر ضروری است .

1- برای اندازه گیری شدت جریان دستگاه را به طور سری و هنگام اندازه گیری اختلاف پتانسیل باید دستگاه را به طور موازی در مدار قرار داد .

2- هنگام اندازه گیری مقاومت لازم است جریام برق را قطع کنید در غیر این صورت به دستگاه آسیب می رسد .

3- همیشه هنگام اندازه گیری کمیت ها کلید سلکتور را روی بیشترین درجه قرار دهید و در صورت لزوم به تدریج آن را کاهش دهید تا به دستگاه لطمه ای وارد نشود .

4- اگر کلید سلکتور مقابل بیشترین درجه قرار داده شود و عقربه بیش از حد مجاز منحرف گردد , باید بلافاصله مدار را قطع کنید . زیرا دستگاه برای اندازه گیری آن مقدار از کمیت مناسب نیست و باید دستگاه دیگری با ظرفیت بیشتر استفاده کنیم .

5-اگر چرخش عقربه در جهت معکوس باشد یا باید جای فیش های ورودی را جابجا کرده , با اینکه عمل تعویض دو قطب را در منبع تغذیه انجام داد .

6- در صفحه ای مدرج آینه ای موازی صفحه وجود دارد که به کمک آن می توان خطای اندازه گیری را کاهش داد . زیرا برای قرائت صحیح باید یه طور عمودی به صفحه نگاه کنیم . طوری که عقربه با تصویر آن در آینه منطبق شود .

الف ) طرز اندازه گیری ولتاژ مستقیم :

 ابتدا سلکتور را در وضعیت اندازه گیری ولتاژ مستقیم (DC=)  بر روی بیشترین ولتاژ قرار دهید . (گستره 1000 V )  فیش های مولتی متر را به دو سر منبع یا قسمتی از مدار که می خواهید اختلاف پتانسیل آن را اندازه گیری کنید . به طرز صحیح متصل کنید .

در صورتی که میزان عقربه ناچیز است , سلکتور را به ترتیب روی گستره های 2.5 V , 10 V , 50 V , 250 V  -0.1 V , 0.25 V  قرار دهید تا میزان انحراف عقربه بهترین حالت را نشان دهد ( عقربه نه به قسمت ابتدا و نه به انتهای منحنی نزدیک باشد ) . برای قرائت ولتاژ مجهول باید از منحنی دوم صفحه نمایش ( زیر آینه ) استفاده کنید . این منحنی برای ولتاژ در جریان مستقیم و متناوب قابل استفاده است . در زیر این منحنی سه ردیف عدد نوشته شده است . ردیف اول از (0 تا 250) ردیف دوم از (0 تا 50 ) و ردیف سوم از (0 تا 10 ) . اگر سلکتور را روی 250 V  قرار داده اید عدد را از (0 تا 250 ) قرائت کنید . اگر سلکتور را روی 50 V یا 10 V  قرار داده اید .به ترتیب از ردیف های (0 تا 50 ) یا (0 تا 10 ) قرائت کنید . در صورتی که سلکتور را در وضعیت 2.5 V  یا 0.25  قرار می دهید , بهتر است عدد را از ردیف (0 تا 250 ) قرائت کرد ه و عدد قرائت شده را به ترتیب در 100/1 و 1000/1 ضرب کنید تا وبتاژ مجهول به دست آید . اما اگر سلکتور را در حالت 1000 V  یا 0.1 V  قرار داده اید , بهتر است عدد را از ردیف (0 تا 10 ) قرائت نموده و عدد قرائت شده را به ترتیب در 100 و 100/1 ضرب کنید تا ولتاژ مجهول به دست آید .

 تذکر : برای اندازه گیری ولتاژهای بین 1 تا 25 ولت مستقیم از منحنی پنجم می توان استفاده کرد .

 توجه : وقتی دستگاه را برای اندازه گیری ولتاژ به کار می برید به هیچ نباید سلکتور در وضعیت های غیر ولتاژ قرار داشته باشد .

 ب ) طرز اندازه گیری ولتاژ متناوب :

 اندازه گیری ولتاژ متناوب شبیه حالت مستقیم است , با این تفاوت که گستره های انتخاب حالت ( AC V    )

فقط 10 V , 50 V , 250 V ,750 V   است و برای وضعیتی که سلکتور به حالت 750 V  است و بهتر است عدد را از ردیف (0 تا 50 ) در زیر منحنی دوم قرائت نموده و در 3/1 ضرب کنید تا ولتاژ مجهول به دست آید .

 تذکر : می تو.انید ولتاژ متناوب را از روی منحنی دوم (در زیر أینه) قرائت کنید . اما برای حالت سلکتور روی وضعیت 10V  است می توانید ولتاژ را از روی منحنی سوم از بالای صفحه نمایش (AC 10 V  ) نیز قرائت کنید .

 توجه : ولتاژی که توسط مولتی متر و کلا ولت سنج ها در وضعیت جریان متناوب قابل اندازه گیری است . ولتاژ موثر می باشد ...

 طرز اندازه گیری شدت جریان مستقیم :

ابتدا سلکتور را در بالاترین گستره وضعیت (DCA=) (O.25A) قراردهید . سپس در سر فیش های مولتی متر را در شاخه ای از مدار که می خواهید شدت جریان آن را مشاهده کنید قرار دهید . سایر مراحل اندازه گیری مانند اندازه گیری ولتاژ مستقیم است با این تفاوت که گستره های قابل انتخاب برای اندازه گیری شدت جریان , 0.25 A , 2.5 MA , 50 MA  می باشد . اگر سلکتور در وضعیت 50 A   باشد می توان از ردیف (0 تا 50 ) استفاده کنید جهت قرائت شدت جریان بر حسب میکرو آمپر برای وضعیت هایی که سلکتور روبه روی 0.25 A ,  و 2.5 MA  بهتر است از این عدد از (0 تا 250 ) قرائت نموده و به ترتیب در 1, 10, 100 ضرب نمایید تا شدت جریان را بر حسب میلی آمپر به دست آورید .

توجه : به دلیل اینکه دستگاه برای شدت جریان های تا 250 میلی آمپر طراحی شده از اعمال شدت جریان های بیشتر به آن اجتناب کنید .

در مورد اندازه گیری مقاومت الکتریکی و ظرفیت خازن با استفاده از مولتی متر در جای