Osnovna mjerna jedinica električni napon je volt. Ovisno o veličini, napon se može mjeriti u volti(IN), kilovolti(1 kV = 1000 V), milivolti(1 mV = 0,001 V), mikrovolti(1 µV = 0,001 mV = 0,000001 V). U praksi se najčešće morate suočiti sa voltima i milivoltima.
Postoje dvije glavne vrste stresa - trajno I varijabla. Izvor DC napon rabljene baterije, akumulatori. Izvor AC napon može poslužiti, na primjer, napon u električna mreža stanovi ili kuće.
Za mjerenje napona koristite voltmetar. Postoje voltmetri prekidači(analogni) i digitalni.
Danas su pokazivački voltmetri inferiorniji od digitalnih, jer su potonji pogodniji za korištenje. Ako se pri mjerenju pokazivačkim voltmetrom očitanja napona moraju izračunati na skali, tada digitalni rezultat mjerenja se odmah prikazuju na indikatoru. A u pogledu dimenzija, pokazivački instrument je inferiorniji od digitalnog.
Ali to ne znači da se pokazivački instrumenti uopće ne koriste. Postoje neki procesi koji se ne mogu vidjeti digitalnim instrumentom, pa se u njima češće koriste strelice industrijska preduzeća, laboratorije, servisne radionice itd.
Na struju dijagrami kola voltmetar je označen krugom sa velikim slovom latinično pismo « V"unutra. Near simbol voltmetar je označen slovnom oznakom " P.U." I serijski broj na dijagramu. Na primjer. Ako su u krugu dva voltmetra, onda pored prvog pišu " PU 1", a o drugom" PU 2».
Prilikom mjerenja istosmjernog napona dijagram pokazuje polaritet priključka voltmetra, ali ako se mjeri naizmjenični napon, polaritet veze nije naznačen.
Napon se mjeri između dva poenašeme: in elektronska kola ah između pozitivno I oduzeti stubovi, u električni dijagrami između faza I nula. Voltmetar povezan paralelno sa izvorom napona ili paralelno sa presekom lanca- otpornik, lampa ili drugo opterećenje na kojem treba izmjeriti napon:
Razmislimo o povezivanju voltmetra: na gornjem dijagramu, napon se mjeri na lampi HL1 i istovremeno na izvoru napajanja GB1. Na donjem dijagramu, napon se mjeri na lampi HL1 i otpornik R1.
Prije mjerenja napona, odredite ga pogled i približno veličina. Činjenica je da je mjerni dio voltmetara dizajniran za samo jednu vrstu napona, a to rezultira različitim rezultatima mjerenja. Voltmetar za mjerenje istosmjernog napona ne vidi naizmjenični napon, ali voltmetar za izmjenični napon, naprotiv, može mjeriti istosmjerni napon, ali njegova očitanja neće biti tačna.
Također je potrebno znati približnu vrijednost izmjerenog napona, budući da voltmetri rade u strogo definiranom rasponu napona, a ako pogriješite s izborom raspona ili vrijednosti, uređaj se može oštetiti. Na primjer. Opseg mjerenja voltmetra je 0...100 volti, što znači da se napon može mjeriti samo u ovim granicama, jer ako se izmjeri napon iznad 100 volti, uređaj će otkazati.
Pored uređaja koji mjere samo jedan parametar (napon, struju, otpor, kapacitivnost, frekvenciju), postoje i multifunkcionalni koji mjere sve ove parametre u jednom uređaju. Takav uređaj se zove tester(uglavnom pokazivački mjerni instrumenti) ili digitalni multimetar.
Nećemo se zadržavati na testeru, to je tema drugog članka, ali idemo odmah na digitalni multimetar. Uglavnom, multimetri mogu mjeriti dvije vrste napona u rasponu od 0...1000 Volti. Radi lakšeg merenja, oba napona su podeljena u dva sektora, a unutar sektora u podopsege: jednosmerni napon ima pet podopsega, AC napon ima dva.
Svaki podopseg ima svoju maksimalnu granicu mjerenja, koja je naznačena digitalna vrijednost: 200m, 2V, 20V, 200V, 600V. Na primjer. Na granici “200V”, napon se mjeri u rasponu od 0...200 Volti.
Sada sam proces mjerenja.
1. Merenje jednosmernog napona.
Prvo se odlučujemo pogled izmjereni napon (DC ili AC) i pomaknite prekidač u željeni sektor. Na primjer, uzmimo AA bateriju, čiji je konstantni napon 1,5 volti. Odabiremo sektor konstantnog napona, au njemu je granica mjerenja "2V", čiji je raspon mjerenja 0...2 Volta.
Ispitni vodovi moraju biti umetnuti u utičnice kao što je prikazano na donjoj slici:
crvena mjerna šipka se obično zove pozitivno, i ubacuje se u utičnicu, nasuprot kojoj se nalaze ikone mjerenih parametara: “VΩmA”;
crna mjerna šipka se zove oduzeti ili general i ubacuje se u utičnicu nasuprot kojoj se nalazi ikona “COM”. Sva mjerenja se vrše u odnosu na ovu sondu.
Pozitivnom sondom dodirujemo pozitivni pol baterije, a negativnim negativnim pol. Rezultat mjerenja od 1,59 volti odmah je vidljiv na indikatoru multimetra. Kao što vidite, sve je vrlo jednostavno.
Sada postoji još jedna nijansa. Ako se sonde na bateriji zamijene, ispred one će se pojaviti znak minus, koji pokazuje da je polaritet povezivanja multimetra obrnut. Znak minus može biti vrlo zgodan u procesu postavljanja elektroničkih kola, kada trebate odrediti pozitivne ili negativne sabirnice na ploči.
Pa, sada razmotrimo opciju kada je vrijednost napona nepoznata. Koristićemo AA bateriju kao izvor napona.
Recimo da ne znamo napon baterije, a kako ne bismo spalili uređaj, počinjemo mjerenje od maksimalne granice "600V", što odgovara rasponu mjerenja od 0...600 Volti. Pomoću sondi multimetra dodirujemo polove baterije i na indikatoru vidimo rezultat mjerenja jednak “ 001 " Ovi brojevi pokazuju da nema napona ili je njegova vrijednost premala, ili je mjerni opseg prevelik.
Idemo niže. Prekidač prebacujemo u položaj “200V”, što odgovara rasponu od 0...200 Volti, i sondama dodirujemo polove baterije. Indikator je pokazivao očitanja jednaka “ 01,5 " U principu, ova očitavanja su već dovoljna da se kaže da je napon AA baterija je 1,5 volti.
Međutim, nula ispred sugerira da se ide još niže i preciznije mjeri napon. Spuštamo se do granice "20V", koja odgovara rasponu od 0...20 Volti, i ponovo vršimo mjerenje. Indikator je pokazao “ 1,58 " Sada sa sigurnošću možemo reći da je napon AA baterije 1,58 volti.
Na taj način, ne znajući vrijednost napona, oni je pronalaze, postepeno se smanjujući od visoke granice mjerenja do niske.
Postoje i situacije kada se prilikom mjerenja jedinica "" prikazuje u lijevom kutu indikatora. 1 " Jedinica označava da je izmjereni napon ili struja veći od odabrane granice mjerenja. Na primjer. Ako izmjerite napon od 3 volta na granici "2V", tada će se na indikatoru pojaviti jedinica, jer je raspon mjerenja ove granice samo 0...2 volta.
Ostaje još jedno ograničenje “200m” sa opsegom mjerenja od 0...200 mV. Ovo ograničenje je namijenjeno za mjerenje vrlo malih napona (milivolti), koji se ponekad susreću prilikom postavljanja nekog radioamaterskog dizajna.
2. Mjerenje naizmjeničnog napona.
Proces mjerenja naizmjeničnog napona se ne razlikuje od mjerenja istosmjernog napona. Jedina razlika je u tome što za naizmjenični napon polaritet sondi nije potreban.
Sektor izmjeničnog napona podijeljen je u dva podopsega 200V I 600V.
Na granici “200V” moguće je izmjeriti npr. izlazni napon sekundarni namotaji transformatora za smanjenje, ili bilo koji drugi u rasponu od 0...200 Volti. Na granici “600V” možete mjeriti napone od 220 V, 380 V, 440 V ili bilo koji drugi napon u rasponu od 0...600 Volti.
Kao primjer, izmjerimo napon kućnu mrežu 220 volti.
Prebacimo prekidač u položaj "600V" i ubacimo sonde multimetra u utičnicu. Rezultat mjerenja od 229 volti odmah se pojavio na indikatoru. Kao što vidite, sve je vrlo jednostavno.
I jedan trenutak.
Prije mjerenja visokog napona UVIJEK dvaput provjerite da li je izolacija sondi i žica voltmetra ili multimetra u dobrom stanju. i dodatno provjerite odabranu granicu mjerenja. I tek nakon svih ovih operacija izvršite mjerenja. Na taj način ćete zaštititi sebe i uređaj od neočekivanih iznenađenja.
A ako nešto ostane nejasno, pogledajte video koji pokazuje kako mjeriti napon i struju pomoću multimetra.
- Tutorial
Uvod
Zdravo svima! Nakon završetka ciklusa o senzorima, pojavila su se razna pitanja o mjerenju parametara potrošnje kućnih i ne baš električnih uređaja. Ko koliko troši, kako povezati šta meriti, koje su tu suptilnosti itd. Vrijeme je da otkrijemo sve karte u ovoj oblasti.U ovoj seriji članaka osvrnut ćemo se na temu mjerenja parametara električne energije. Ovi parametri su zapravo veoma veliki broj, o čemu ću pokušati postepeno pričati u malim serijama.
Do sada su planirane tri serije:
- Mjerenje električne energije.
- Kvaliteta struje.
- Uređaji za mjerenje parametara električne energije.
Na osnovu rezultata čitavog ciklusa proizvešćemo neku vrstu pametnog brojila električne energije sa pristupom Internetu. Potpuno zagriženi ljubitelji upravljanja električnim uređajima svog pametnog doma mogu pružiti svu moguću pomoć u implementaciji komunikacijskog dijela na bazi, na primjer MajorDomo. Neka bude OpenSource smart House bolje, da tako kažem.
U ovoj dvodijelnoj seriji istražit ćemo sljedeća pitanja:
- Povezivanje strujnih i naponskih senzora u uređajima jednosmerna struja, kao i jednofazni i trofazna kola naizmjenična struja;
- Mjerenje efektivnih vrijednosti struje i napona;
- Mjerenje faktora snage;
- Ukupna, aktivna i reaktivna snaga;
- Potrošnja električne energije;
1. Povezivanje senzora
U prošloj seriji o senzorima napona i struje govorio sam o tipovima senzora, ali nisam govorio o tome kako ih koristiti i gdje ih postaviti. Vrijeme je da to popravimo
Povezivanje DC senzora
Jasno je da će cijela serija biti posvećena AC sistemima, ali hajde da brzo pređemo na DC kola, jer nam to može biti od koristi pri razvoju DC napajanja. Uzmimo za primjer klasični PWM buck pretvarač:
Slika 1. PWM buck pretvarač
Naš zadatak je osigurati stabilizirani izlazni napon. Osim toga, na osnovu informacija sa strujnog senzora, moguće je kontrolisati način rada induktora L1, sprečavajući njegovo zasićenje, kao i implementirati strujnu zaštitu pretvarača. I da budem iskren, zapravo ne postoje opcije za instaliranje senzora.
Na izlazu pretvarača ugrađen je senzor napona u obliku otpornog razdjelnika R1-R2, koji jedini može raditi na istosmjernoj struji. Obično specijalizovani čip pretvarač ima ulaz povratne informacije, i čini sve da osigura da ovaj ulaz (3) ima određeni naponski nivo koji je naveden u dokumentaciji za mikrokolo. Na primjer 1.25V. Ako naš izlazni napon odgovara ovom nivou, sve je u redu - direktno primjenjujemo izlazni napon na ovaj ulaz. Ako nije, onda postavite razdjelnik. Ako trebamo obezbijediti izlazni napon od 5V, onda razdjelnik mora osigurati faktor podjele 4, tj. na primjer, R1 = 30k, R2 = 10k.
Senzor struje se obično instalira između napajanja i pretvarača i na čipu. Na osnovu razlike potencijala između tačaka 1 i 2, a uz poznati otpor otpornika Rs, moguće je odrediti trenutnu vrijednost struje našeg induktora. Ugradnja strujnog senzora između izvora i opterećenja nije najbolja dobra ideja, budući da će filterski kondenzator biti odsječen od potrošača otpornikom pulsne struje. Instaliranje otpornika u razmak zajedničke žice također ne sluti na dobro - postojat će dva nivoa uzemljenja s kojima će biti zadovoljstvo petljati.
Problemi s padom napona mogu se izbjeći korištenjem beskontaktnih strujnih senzora - kao što su hall senzori:
Slika 2. Beskontaktni strujni senzor
Međutim, ima ih više lukav način trenutna mjerenja. Na kraju krajeva, napon na tranzistoru pada na potpuno isti način i kroz njega teče ista struja kao induktivnost. Prema tome, trenutna vrijednost struje može se odrediti i padom napona na njoj. Iskreno, ako pogledate unutrašnja struktura konverterski čipovi, na primjer, iz Texas Instrumentsa - tada se ova metoda nalazi jednako često kao i prethodne. Preciznost ove metode, naravno, nije najveća, ali je to sasvim dovoljno da strujni prekid radi.
Slika 3. Tranzistor kao senzor struje
Isto radimo i u drugim krugovima sličnih pretvarača, bilo da pojačavaju ili invertiraju.
Međutim, potrebno je posebno spomenuti transformatorske naprijed i povratne pretvarače.
Slika 4. Povezivanje strujnih senzora u povratnim pretvaračima
Oni također mogu koristiti ili vanjski otpor ili tranzistor u svojoj ulozi.
Tu smo završili sa povezivanjem senzora na DC pretvarače. Ako imate prijedloge za druge opcije, rado ću njima dopuniti članak.
1.2 Povezivanje senzora na jednofazna kola naizmjenična struja
U AC krugovima imamo mnogo toga više izbora mogući senzori. Razmotrimo nekoliko opcija.Najjednostavnije je koristiti otporni djelitelj napona i strujni šant.
Slika 5. Povezivanje senzora otpornika
Međutim, ima nekoliko značajnih nedostataka:
Prvo, ili ćemo obezbijediti značajnu amplitudu signala iz strujnog šanta tako što ćemo mu dodijeliti veliku količinu snage, ili ćemo se zadovoljiti malom amplitudom signala i naknadno ga pojačati. I drugo, otpornik stvara potencijalnu razliku između neutralne mreže i neutralnog uređaja. Ako je uređaj izoliran, onda to nije važno, ali ako uređaj ima terminal za uzemljenje, tada riskiramo da ostanemo bez signala trenutnog senzora, jer ćemo ga kratko spojiti. Možda bi bilo vrijedno isprobati senzore koji rade na drugim principima.
Na primjer, koristit ćemo strujne i naponske transformatore, ili Holov senzor struje i naponski transformator. Ima mnogo toga više mogućnosti za rad sa opremom, pošto neutralna žica nema gubitaka, a što je najvažnije, prisutna je u oba slučaja galvansku izolaciju mjernu opremu, koja često može dobro doći. Međutim, mora se uzeti u obzir da su senzori struje i napona transformatora ograničeni frekvencijski odziv a ako želimo izmjeriti harmonijski sastav izobličenja, onda nismo sigurni šta će se dogoditi.
Slika 6. Povezivanje transformatora i beskontaktnih strujnih i naponskih senzora
1.3 Povezivanje senzora na višefazna AC kola
U višefaznim mrežama, naša sposobnost povezivanja strujnih senzora je nešto manja. To je zbog činjenice da uopće neće biti moguće koristiti strujni šant, jer će razlika potencijala između faznih šantova fluktuirati unutar stotina volti i ne znam ni jedan kontroler opće namjene čiji analogni ulazi mogu izdržati takvo zlostavljanje.Naravno, postoji jedan način korištenja strujnih šantova - za svaki kanal potrebno je napraviti galvanski izolirani analogni ulaz. Ali mnogo je lakše i pouzdanije koristiti druge senzore.
U svom analizatoru kvaliteta koristim otporne djelitelje napona i daljinski senzori struje na Hallovom efektu.
Slika 7. Senzori struje u trofaznoj mreži
Kao što možete vidjeti sa slike, koristimo četverožičnu vezu. Naravno, umjesto senzora struje s Hall efektom, možete koristiti strujne transformatore ili Rogowskijevske petlje.
Umjesto otpornih razdjelnika mogu se koristiti naponski transformatori, kako za četverožilne tako i za trožilne sisteme.
IN poslednji slučaj Primarni namoti naponskih transformatora spojeni su u trokut, a sekundarni namoti u zvijezdu, čija je zajednička točka zajednička točka mjernog kruga
Slika 8. Upotreba naponskih transformatora u trofaznoj mreži
2 RMS vrijednost struje i napona
Vrijeme je da riješimo problem mjerenja naših signala. Od praktičnog značaja za nas je, prije svega, efektivna vrijednost struje i napona.
Da vas podsjetim na opremu iz serije o senzorima. Koristeći ADC našeg mikrokontrolera, snimat ćemo trenutnu vrijednost napona u pravilnim intervalima. Tako ćemo tokom perioda mjerenja imati niz podataka o nivou trenutne vrijednosti napona (za struju je sve slično).
Slika 9. Serija trenutne vrednosti voltaža
Naš zadatak je da brojimo efektivna vrijednost. Prvo, upotrijebimo integralnu formulu:
(1)IN digitalni sistem moramo se ograničiti na određeni kvantum vremena, pa prelazimo na zbir:
(2)Gdje je period uzorkovanja našeg signala, a broj uzoraka tokom perioda mjerenja. Negdje ovdje u videu počinjem da pričam gluposti o jednakosti površina. Trebalo je da se naspavam tog dana. =)
U mikrokontrolerima MSP430FE4252, koji se koriste u jednofaznim Mercury brojilima električne energije, napravljeno je 4096 brojanja u periodu mjerenja od 1, 2 ili 4 sekunde. U nastavku ćemo se oslanjati na T=1c i N=4096. Štaviše, 4096 poena u sekundi će nam omogućiti da koristimo brze Fourierove algoritme transformacije za određivanje spektra harmonika do 40. harmonika, kako to zahtijeva GOST. Ali više o tome u sledećoj epizodi.
Hajde da nacrtamo algoritam za naš program. Moramo da obezbedimo stabilno lansiranje ADC svakih 1/8192 sekunde, pošto imamo dva kanala i ove podatke ćemo mjeriti naizmjenično. Da biste to učinili, postavite tajmer i signal prekida će automatski ponovo pokrenuti ADC. Svi ADC-ovi to mogu.
Napisaćemo budući program na arduinu, pošto ga mnogi ljudi imaju pri ruci. Za sada je naš interes isključivo akademski.
Imajući sistemsku kvarcnu frekvenciju od 16 MHz i 8-bitni tajmer (tako da život ne izgleda kao med), moramo osigurati da svaki prekid tajmera radi na frekvenciji od 8192 Hz.
Žalosni smo što 16 MHz nije podijeljeno koliko nam je potrebno, a konačna radna frekvencija tajmera je 8198 Hz. Zatvaramo oči pred greškom od 0,04% i još uvijek čitamo 4096 uzoraka po kanalu.
Žalosni smo što je prekid prekoračenja u arduinu zauzet računanjem vremena (odgovoran za milise i kašnjenje, pa će prestati normalno raditi), pa koristimo prekid poređenja.
I odjednom shvatimo da je signal koji nam dolazi bipolaran i da se msp430fe4252 savršeno nosi s tim. Zadovoljni smo unipolarnim ADC, dakle operaciono pojačalo Hajde da sastavimo jednostavan bipolarni u unipolarni pretvarač signala:
Slika 10. Konvertor bipolarnog u unipolarni signal
Štaviše, naš zadatak je osigurati da naša sinusoida oscilira u odnosu na polovinu referentnog napona - tada ćemo ili oduzeti polovinu raspona ili aktivirati opciju u postavkama ADC-a i dobiti predznačene vrijednosti.
Arduino ima 10-bitni ADC, tako da ćemo oduzeti polovinu od neoznačenog rezultata u rasponu 0-1023 i dobiti -512-511.
Provjeravamo model sastavljen u LTSpiceIV i uvjeravamo se da sve radi kako treba. U video materijalu to dodatno eksperimentalno potvrđujemo.
Slika 11. Rezultat simulacije. Zelena je izvorni signal, plava je izlazni signal.
Skica za Arduino za jedan kanal
void setup() (autoadcsetup(); DDRD |=(1<
Program je napisan u Arduino IDE za ATmega1280 mikrokontroler. Na mojoj ploči za otklanjanje grešaka, prvih 8 kanala je rutirano za interne potrebe ploče, tako da se koristi ADC8 kanal. Moguće je koristiti ovu skicu za ploču sa ATmega168, ali morate odabrati ispravan kanal.
Unutar prekida iskrivljujemo nekoliko servisnih pinova kako bismo jasno vidjeli radnu frekvenciju digitalizacije.
Nekoliko riječi o tome odakle dolazi koeficijent 102. Prilikom prvog pokretanja iz generatora je dostavljen signal različitih amplituda, efektivna vrijednost napona je očitana sa osciloskopa, a izračunata vrijednost u apsolutnim ADC jedinicama je preuzeta sa konzole .
| Umax, V | Urms, B | Prebrojano |
| 3 | 2,08 | 212 |
| 2,5 | 1,73 | 176 |
| 2 | 1,38 | 141 |
| 1,5 | 1,03 | 106 |
| 1 | 0,684 | 71 |
| 0,5 | 0,358 | 36 |
| 0,25 | 0,179 | 19 |
Ako podijelimo vrijednosti treće kolone sa vrijednostima druge, dobićemo prosjek od 102. Ovo će biti naš koeficijent "kalibracije". Međutim, možete primijetiti da kako se napon smanjuje, preciznost naglo opada. To je zbog niske osjetljivosti našeg ADC-a. Zapravo, 10 cifara za precizne proračune je katastrofalno malo, a ako je na ovaj način sasvim moguće izmjeriti napon u utičnici, onda će korištenje 10-bitnog ADC-a za mjerenje struje koju troši opterećenje biti zločin protiv mjeriteljstva. .
U ovom trenutku ćemo napraviti pauzu. U sljedećem dijelu ćemo razmotriti ostala tri pitanja u ovoj seriji i glatko ćemo preći na kreiranje samog uređaja.
Predstavljeni firmver, kao i drugi firmver za ovu seriju (pošto snimam video materijale brže nego pripremam članke) naći ćete u spremištu na GitHubu.
Jednosmjerne struje najčešće se mjere magnetoelektričnim galvanometrima, mikroampermetrima, miliampermetrima i ampermetrima, čiji je glavni dio magnetoelektrični mjerni mehanizam (metar). Struktura jednog od uobičajenih dizajna brojčanika prikazana je na Sl. 1. Mjerač sadrži magnet u obliku potkovice 1. U zračnom procjepu između njegovih polova 2 i nepokretnog cilindričnog jezgra 5, napravljenog od mekog magnetskog materijala, stvara se jednolično magnetsko polje čije su indukcijske linije okomite na površine jezgra. U ovaj razmak se postavlja okvir 4, namotan tankom bakarnom izolovanom žicom (0,02...0,2 mm u prečniku) na lagani papirni ili aluminijumski pravougaoni okvir. Okvir se može rotirati zajedno sa osom 6 i pokazivačem 10, čiji se kraj pomiče iznad skale. Ravne spiralne opruge 5 služe za stvaranje momenta koji sprečava rotaciju okvira, kao i za dovod struje u okvir. Jedna opruga je pričvršćena između osovine i karoserije. Druga opruga je jednim krajem pričvršćena za osu, a drugim za ručicu korektora 7, čija viljuška pokriva ekscentrični štap vijka 8. Rotacijom ovog zavrtnja pokazivač se postavlja na nultu skalu. Protivtegovi 9 služe za balansiranje pokretnog dijela mjerača kako bi se stabilizirao položaj strelice kada se položaj uređaja promijeni.
Rice. 1. Dizajn magnetoelektričnog mjernog mehanizma.
Izmjerena struja, prolazeći kroz zavoje okvira, stupa u interakciju s magnetskim poljem trajnog magneta. Obrtni moment koji se stvara u ovom slučaju, čiji je smjer određen poznatim pravilom lijeve ruke, uzrokuje rotaciju okvira pod uglom pod kojim je izbalansiran protumjernim momentom koji nastaje pri uvrtanju opruga 5. Zbog Ujednačenost konstantnog magnetnog polja u zračnom procjepu, obrtni moment, a samim tim i ugao odstupanja igle ispada da su proporcionalni struji koja teče kroz okvir. Stoga magnetoelektrični uređaji imaju ujednačene skale. Ostale veličine koje utiču na vrijednost momenta - magnetna indukcija u zračnom zazoru, broj zavoja i površina okvira - ostaju konstantne i zajedno sa elastičnom silom opruga određuju osjetljivost mjerača.
Kada se okvir okreće, u njegovom aluminijskom okviru induciraju se struje, čija interakcija s poljem trajnog magneta stvara kočni moment koji brzo smiruje pokretni dio mjerača (vrijeme taloženja ne prelazi 3 s).
Brojila karakterišu tri električna parametra: a) ukupna struja otklona Ii, koja uzrokuje da se igla skrene do kraja skale; b) ukupni napon devijacije Ui, odnosno napon na okviru brojila, koji stvara struju Ii u njegovom kolu; c) unutrašnji otpor Ri, koji je otpor okvira. Ovi parametri su međusobno povezani Ohmovim zakonom:
U radio mjernim instrumentima koriste se različite vrste magnetoelektričnih mjerača, čija ukupna struja odstupanja obično leži u rasponu od 10...1000 μA. Mjerila čija ukupna struja devijacije ne prelazi 50-100 μA smatraju se visoko osjetljivim.
Neki mjerači su opremljeni magnetnim šantom u obliku čelične ploče, koji se može pomicati bliže krajnjim površinama stubova i magneta ili ukloniti s njih. U ovom slučaju, ukupna struja otklona I će se odgovarajuće smanjiti ili povećati u malim granicama zbog promjene magnetskog fluksa koji djeluje na okvir zbog grananja dijela ukupnog magnetskog fluksa kroz šant.
Ukupni napon devijacije Ui za većinu brojila je u rasponu od 30-300 mV. Otpor okvira Ri zavisi od perimetra okvira, broja zavoja i prečnika žice. Što je mjerač osjetljiviji, njegov okvir ima više zavoja tanje žice i veći je njegov otpor. Povećanje osjetljivosti mjerača postiže se i korištenjem snažnijih magneta, okvira bez okvira, opruga sa malim protumomentom i ovjesom pokretnog dijela na zavojnim žicama (dva tanka navoja).
U osjetljivim mjeračima s okvirima bez okvira, igla, odbijena strujom koja prolazi kroz okvir, čini niz oscilacija prije nego što se zaustavi u ravnotežnom položaju. Da bi se smanjilo vrijeme slijeganja igle, okvir se šantira otpornikom s otporom reda tisuća ili stotina oma. Ulogu potonjeg ponekad obavlja električni krug uređaja, povezan paralelno s okvirom.
Merači sa pokretnim okvirima omogućavaju vam da dobijete puni ugao otklona igle do 90-100°. Mjerači male veličine ponekad se izrađuju s fiksnim okvirom i pokretnim magnetom postavljenim na istoj osi sa strelicom. U ovom slučaju moguće je povećati kut punog otklona strelice na 240°.
Posebno osjetljivi mjerači koji se koriste za mjerenje vrlo malih struja (manje od 0,01 μA) i napona (manje od 1 μV) nazivaju se galvanometri. Često se koriste kao nulti indikatori (indikatori odsustva struje ili napona u strujnom kolu) pri mjerenju metodama poređenja. Prema načinu očitavanja galvanometri se dijele na pokazivačke i zrcalne; u potonjem se referentna oznaka na skali kreira pomoću svjetlosnog snopa i ogledala postavljenog na pokretni dio uređaja.
Magnetoelektrični mjerači su pogodni samo za mjerenja jednosmjerne struje. Promjena smjera struje u okviru rezultira promjenom smjera momenta i otklonom strelice u suprotnom smjeru. Kada je mjerač spojen na krug naizmjenične struje frekvencije do 5-7 Hz, igla će kontinuirano oscilirati oko nule na skali s ovom frekvencijom. Na višoj frekvenciji struje, pokretni sistem zbog svoje inercije nema vremena da prati promjene struje i igla ostaje u nultom položaju. Ako pulsirajuća struja teče kroz mjerač, tada je otklon igle određen konstantnom komponentom ove struje. Da bi se spriječilo da se igla potrese, mjerač je ranžiran kondenzatorom veliki kapacitet.
Brojila dizajnirana za rad u krugu istosmjerne struje, čiji je smjer nepromijenjen, imaju jednostranu skalu, čiji je jedan od krajeva nulta podjela. Da bi se postigao ispravan otklon igle, potrebno je da struja teče kroz okvir u smjeru od terminala označenog "+" do terminala označenog "-". Brojila dizajnirani za rad u krugovima istosmjerne struje, čiji se smjer može promijeniti, opremljeni su dvostranom skalom, čija se nulta podjela obično nalazi u sredini; Kada struja teče u uređaju od “+” terminala do “-” terminala, strelica skreće udesno.
Magnetoelektrični brojila mogu izdržati kratkoročna preopterećenja koja dostižu 10 puta veću trenutnu vrijednost Ii i 3 puta dugotrajna preopterećenja. Nisu osjetljivi na vanjska magnetna polja (zbog prisustva jakog unutrašnjeg magnetnog polja), troše malo energije tokom mjerenja i mogu se izvoditi u svim klasama tačnosti.
Za mjerenja naizmjenične struje, magnetoelektrični brojila se koriste u kombinaciji sa poluvodičkim, elektronskim, fotoelektričnim ili termičkim pretvaračima; zajedno čine ispravljačke, elektronske, fotoelektrične ili termoelektrične uređaje.
Mjerni instrumenti ponekad koriste elektromagnetna, elektrodinamička i ferodinamička mjerila, koja su pogodna za direktno mjerenje istosmjernih struja i efektivnih vrijednosti naizmjeničnih struja frekvencije do 2,5 kHz. Međutim, mjerači ovih vrsta znatno su inferiorniji od magnetoelektričnih u smislu osjetljivosti, tačnosti i potrošnje energije tijekom mjerenja. Osim toga, imaju neujednačenu skalu, sabijenu u početnom dijelu, i osjetljivi su na efekte vanjskih magnetnih polja, za slabljenje kojih je potrebno koristiti magnetne ekrane i komplicirati dizajn uređaja.
Određivanje električnih parametara magnetoelektričnih brojila
Kada se kao mjerač za magnetoelektrični uređaj koristi mjerni mehanizam nepoznatog tipa, parametri potonjeg - ukupna devijacijska struja I i unutrašnji otpor R i - moraju se eksperimentalno odrediti.
Rice. 2. Šeme za mjerenje električnih parametara magnetoelektričnih brojila
Otpor okvira Ri može se približno izmjeriti ommetrom koji ima potrebnu granicu mjerenja. Morate biti oprezni prilikom testiranja visoko osjetljivih mjerača, jer ih velika struja ommetra može oštetiti. Ako se koristi baterijski ohmmetar sa više opsega, tada bi mjerenje trebalo započeti s najvišom granicom otpora na kojoj je struja u strujnom krugu ohmmetra najmanja. Prelazak na druge granice je dozvoljen samo ako to ne uzrokuje da igla mjerača izađe van skale.
Parametri mjerača mogu se prilično precizno odrediti pomoću dijagrama na Sl. 2, a. Kolo se napaja iz izvora konstantnog napona B preko otpornika R1, koji služi za ograničavanje struje u kolu. Reostat R2 se koristi za skretanje igle merača I do pune skale. U ovom slučaju, trenutna vrijednost Ii se računa pomoću standardnog (referentnog) mikroampermetra (miliampermetra) μA (Prilikom postavljanja, provjere i kalibracije mjernih instrumenata, u nedostatku standardnih instrumenata i mjera, radni instrumenti i mjere više klase tačnosti nego se koriste oni koji se testiraju; takvi uređaji i mjere će se zvati potporni). Zatim se paralelno sa brojilom spaja referentni otpornik Ro, čijom se promjenom otpora struja kroz mjerač smanjuje za tačno dva puta u odnosu na struju u zajedničkom kolu. To će se dogoditi sa otporom Ro = Ri. Umjesto spremnika otpora, možete koristiti bilo koji varijabilni otpornik, a zatim izmjeriti njegov otpor Ro = Ri pomoću ohmmetra ili DC mosta. Također je moguće spojiti paralelno sa mjeračem neregulirani otpornik sa poznatim otporom R, po mogućnosti blizu očekivanog otpora R; tada se vrijednost potonjeg određuje formulom
Ri = (I/I1 - 1) * R,
gdje su I i I1 struje, mjerene μA i I uređajima.
Ako I metar ima uniformnu skalu koja sadrži αn podjele, tada možete primijeniti krug prikazan na Sl. 2, b. Potrebni parametri mjerača izračunavaju se pomoću formula:
Ii = U/(R1+R2) * αp/α1 ; Ri = (α2 * R2)/(α1-α2) - R1,
gdje je U napon napajanja, izmjeren voltmetrom V, α1 i α2 su očitanja na skali mjerača kada je prekidač B postavljen na položaje 1 i 2, a R1 i R2 su poznati otpori otpornika koji se uzimaju približno istih vrijednosti. Što je očitavanje α1 bliže kraju skale, manja je greška mjerenja, što se postiže odgovarajućim izborom otpora
Magnetoelektrični miliampermetri i ampermetri
Magnetoelektrična brojila, kada su direktno povezana na električna kola, mogu se koristiti samo kao mikroampermetri jednosmerne struje sa granicom mjerenja koja je jednaka ukupnoj struji odstupanja Ii. Za proširenje granice mjerenja, I mjerač je spojen na strujni krug paralelno sa šantom - otpornik niskog otpora Rsh (slika 3); u ovom slučaju će samo dio izmjerene struje teći kroz mjerač, a što je manji, to je manji otpor Rsh u odnosu na otpor mjerača Ri. Za elektronska mjerenja, maksimalno potrebno ograničenje za mjerenje jednosmjernih struja rijetko prelazi 1000 mA (1 A).
Pri odabranoj graničnoj vrijednosti izmjerene struje Ip, ukupna struja odstupanja Ii mora teći kroz mjerač; to će se dogoditi na otporu šanta
Rsh = Ri:(Ip/Ii - 1). (1)
Na primjer, ako je potrebno proširiti granicu mjerenja mikroampermetra tipa M260, koji ima parametre Ip = 0,2 mA i Ri = 900 Ohm, na vrijednost Ip = 20 mA, potrebno je koristiti šant sa otporom od Rsh = 900 / (100-1) = 9,09 Ohm.
Rice. 3. Kalibracioni dijagram magnetoelektričnog miliampermetra (ampermetra)
Šantovi za miliampermetre izrađuju se od manganinske ili konstantanske žice. Zbog visokog specifičnog otpora materijala, dimenzije šantova su male, što im omogućava da se direktno povezuju između terminala uređaja unutar ili izvan njegovog kućišta. Ako je poznata vrijednost struje Ip (u amperima), tada se iz uvjeta odabire promjer šant žice d (u milimetrima)
d >= 0,92 I p 0,5 , (2)
tokom kojeg gustina struje u šantu ne prelazi 1,5 A/mm 2. Na primjer, miliampermetarski šant sa granicom mjerenja od Ip = 20 mA treba biti izrađen od žice promjera 0,13 mm.
Nakon odabira žice odgovarajućeg prečnika d (u milimetrima), njena dužina (u metrima) potrebna za izradu šanta sa otporom Rsh (u omima) približno se nalazi po formuli
L = (1,5...1,9)d 2 * Rsh (3)
i precizno se podešava kada se uređaj uključi prema dijagramu na sl. 3 u seriji sa referentnim miliampermetrom mA.
Šantovi za velike struje (do ampermetara) se obično izrađuju od pločastog manganina. Da bi se eliminisao uticaj prolaznih otpora kontakata i otpora spojnih provodnika, takvi šantovi imaju četiri stezaljke (slika 4, a). Vanjske masivne stezaljke nazivaju se strujne stezaljke i koriste se za uključivanje šanta u krug mjerene struje. Interni terminali se nazivaju potencijalni i namijenjeni su za spajanje brojila. Ovaj dizajn također eliminira mogućnost oštećenja mjerača zbog velike struje ako se šant slučajno isključi.
Da bi se smanjila greška mjerenja temperature uzrokovana različitim temperaturnim ovisnostima otpora okvira mjerača i šanta, manganinski otpornik Rk je povezan u seriju sa mjeračem (slika 4, b); greška se smanjuje onoliko koliko se povećava otpor mjernog kruga. Više vrhunski rezultati postižu se uključivanjem termistora Rk sa negativnim temperaturnim koeficijentom otpora. Prilikom izračunavanja uređaja s temperaturnom kompenzacijom pod otporom R i in formule za izračunavanje treba razumjeti totalni otpor brojilo i otpornik Rk.
Rice. 4. Krugovi za povezivanje šanta za velike struje (a) i elementa za temperaturnu kompenzaciju (b)
Uzimajući u obzir uticaj šanta, unutrašnji otpor miliampermetra (ampermetra)
Rma = RiRsh/(Ri+Rsh). (4)
Dovoljno da se obezbedi visoka preciznost V širok raspon izmjerene struje, uređaj mora imati nekoliko granica mjerenja; Ovo se postiže korištenjem serije promjenjivih šantova dizajniranih da različita značenja granična struja Ip.
Faktor prelazne skale N je omjer gornje granične vrijednosti dvije susjedne mjerne granice. Kada je N = 10, kao, na primjer, u četverograničnom miliampermetru sa granicama od 1, 10, 100 i 1000 mA, skala instrumenta napravljena za jednu od granica (1 mA) može se lako koristiti za mjerenje struja na drugim granice množenjem očitanja sa odgovarajućim množiteljem su 10, 100 ili 1000. U ovom slučaju, opseg mjerenja će dostići 90% opsega očitavanja, što će dovesti do primjetnog povećanja greške mjerenja onih trenutnih vrijednosti koje odgovaraju očitanjima u početnim dijelovima skale.
Rice. 5. Skale višegraničnih magnetoelektričnih miliampermetara
Kako bi se povećala tačnost mjerenja u nekim instrumentima, granične vrijednosti izmjerenih struja biraju se iz niza brojeva 1, 5, 20, 100, 500 itd., koristeći zajedničku skalu s nekoliko redova numeričkih oznake za čitanje (slika 5, a). Ponekad se granične vrijednosti biraju iz niza brojeva 1, 3, 10, 30, 100, itd., što omogućava eliminaciju brojanja na prvoj trećini skale; međutim, skala treba da ima dva reda oznaka, gradiranih u vrijednostima koje su višekratne od 3 i 10, respektivno (slika 5, b).
Prebacivanje šantova potrebnih za prelazak s jedne granice mjerenja na drugu može se izvršiti pomoću prekidača kada se koriste zajednički ulazni terminali na svim granicama (slika 6) ili korištenjem sistema podijeljenih utičnica čije su polovice međusobno povezane. sa metalnim utikačem mernog kabla (sl. 7 ). Karakteristika kola na sl. 6, b i 7, b je da šant svake granice mjerenja uključuje otpornike šantova drugih, manje osjetljivih granica.
Rice. 6. Šeme višegraničnih miliampermetara sa prekidačima granica mjerenja.
Prilikom prebacivanja ispod strujne granice mjerenja uređaja moguće je oštećenje brojila ako se na kratko spoji bez šanta na kolo mjerene struje. Da bi se to izbjeglo, dizajn prekidača (slika 6) mora osigurati prijelaz s jednog kontakta na drugi bez prekida strujnog kruga. Shodno tome, dizajn razdvojenih utičnica (slika 7) treba da omogući da se utikač mernog kabla, kada je uključen, u početku zatvori sa šantom, a zatim sa krugom brojila.
Rice. 7. Šeme višegraničnih miliampermetara sa utičnim prebacivanjem granica mjerenja.
Kako bi se mjerač zaštitio od opasnih preopterećenja, ponekad se paralelno s njim postavlja Kn dugme sa prekidnim kontaktom (Sl. 7, b); Mjerač je uključen u krug samo kada se pritisne dugme. Efikasan način Zaštita osjetljivih brojila je da ih ranžira (u smjeru naprijed) posebno odabranim poluvodičke diode; u ovom slučaju, međutim, moguće je narušavanje ujednačenosti skale.
U poređenju sa uređajima sa preklopnim šantovima, uređaji sa više opsega sa univerzalnim šantovima su pouzdaniji u radu. Univerzalni šant je grupa serijski povezanih otpornika koji zajedno sa mjeračem čine zatvoreno kolo(Sl. 8). Za spajanje na strujni krug koji se ispituje koristi se zajednička negativna stezaljka i stezaljka spojena na jedan od šant slavina. U ovom slučaju formiraju se dvije paralelne grane. Na primjer, kada je prekidač B postavljen na položaj 2 (slika 8, a), jedna grana uključuje otpornike aktivnog dijela šanta, koji ima otpor Rsh.d = Rsh2 + Rsh3, a druga grana uključuje otpornik Rsh1 u seriji sa meračem. Otpor Rsh.d mora biti takav da pri maksimalnoj izmjerenoj struji Ip, struja ukupnog odstupanja Ii teče kroz mjerač. Uglavnom
Rsh.d = (Rsh + Ri) (Ii/Ip). (5)
gdje je Rsh = Rsh1 + Rsh2 + Rsh3 + ... ukupni otpor šanta.
Univerzalni šant općenito obavlja funkciju aktivnog šanta na granici 1, što odgovara najmanjem granična vrijednost izmjerena struja Ip1; njegov otpor se može izračunati pomoću formule (1). Ako su odabrane granice mjerenja Ip2 = = N12*Ip1; Ip3 = N23*Ip2; Ip4 = N34*Ip3, itd., tada će se otpor pojedinih sekcija šanta odrediti izrazima:
Rsh2 + Rsh3 + RSH4 + ... = Rsh/N12;
Rsh3 + Rsh4 + ... = Rsh/(N12*N23);
Rsh4 + ... = Rsh/(N12*N23*N34), itd. Razlika otpora iz dvije susjedne jednakosti nam omogućava da odredimo otpor pojedinačne komponentešant Rsh1, Rsh2, Rsh3, itd.
Rice. 8. Šeme višegraničnih miliampermetara sa univerzalnim šantovima
Iz gornjih izraza jasno je da su faktori tranzicije N12, N23, N34 itd. u potpunosti određeni odnosom otpora pojedinih sekcija šanta i potpuno su nezavisni od podataka brojila. Stoga će isti univerzalni šant, paralelno spojen na različita brojila, promijeniti svoje granice za isti broj puta; u ovom slučaju, početna granica mjerenja je određena formulom
Ip1 = Ii*(Ri/Rsh + 1). (6)
Iz dijagrama na sl. 8 pokazuje da se u uređajima sa univerzalnim šantovima granice mjerenja mogu odabrati i pomoću prekidača i utičnica regularnog tipa. Prekid kontakta u ovim krugovima je siguran za mjerač. Ako je približna vrijednost struje koju treba izmjeriti nepoznata, prije povezivanja višegraničnog uređaja na kolo koje se testira, treba postaviti najveću gornju granicu mjerenja,
Kalibracija magnetoelektričnih miliampermetara i ampermetara
Kalibracija mjernog uređaja sastoji se u određivanju njegove kalibracijske karakteristike, odnosno odnosa između vrijednosti mjerene veličine i očitavanja uređaja za očitavanje, izraženih u obliku tabele, grafikona ili formule. U praksi, kalibracija pokazivača se završava primjenom podjela na njegovoj skali koji odgovaraju određenim numeričkim vrijednostima mjerene veličine.
Za magnetoelektrične uređaje sa ujednačenim skalama, glavni zadatak kalibracije je da se uspostavi korespondencija konačne podele skale sa graničnom vrednošću merene vrednosti, što se može uraditi pomoću dijagrama sličnog onom prikazanom na sl. 3. Uređaj koji se kalibrira spojen je na terminale 1 i 2. Sa reostatom R u kolu koje napaja izvor jednosmjerne struje, granična vrijednost struje Ip se postavlja pomoću referentnog uređaja mA i točke skale do koje je mjerač Uočeno je odstupanje igle I. Ako uređaj koji se kalibrira ima jednu granicu, onda iza krajnja tačka skala se može uzeti u bilo kojoj tački blizu graničnika koji ograničava kretanje strelice. Kod višegraničnih instrumenata sa više skala, takav proizvoljan izbor kraja skale može se izvršiti samo na jednoj granici, koja se uzima kao početna.
Ako strelica na trenutnom Ip nije na konačnoj podjeli skale, potrebno je podešavanje uređaja. Kod uređaja sa jednim ograničenjem ili na početnoj granici uređaja sa više ograničenja, ovo podešavanje se može izvršiti pomoću magnetnog šanta. U nedostatku potonjeg, podešavanje se vrši podešavanjem otpora šanta. Ako pri struji Ip strelica ne dostigne konačnu podjelu, tada treba povećati otpor šanta Rsh; kada strelica izađe van skale, otpor šanta se smanjuje.
Prilikom kalibracije višegraničnih uređaja koji rade prema shemama prikazanim na sl. 6, b, 7, b i 8, podešavanje šantova mora se izvršiti određenim redoslijedom, počevši od otpora šanta Rsh, koji odgovara najvišoj graničnoj struji Ip3; tada se uzastopno podešavaju otpori šantova Rsh2 i Rsh1. Prilikom prebacivanja granica može biti potrebno zamijeniti referentni uređaj, čija gornja granica mjerenja u svim slučajevima mora biti jednaka ili malo premašiti graničnu vrijednost kalibrirane skale.
Poznavajući položaje početnih i konačnih podjela ujednačene skale, lako je odrediti položaje svih srednjih podjela. Međutim, treba uzeti u obzir da neki magnetoelektrični uređaji, zbog nedostataka u dizajnu ili karakteristika, mjerni krug Možda ne postoji tačna proporcionalnost između ugaonog pomeranja pokazivača i struje koja se meri. Stoga je preporučljivo provjeriti kalibraciju vage u nekoliko međutačke, mijenjanje struje pomoću reostata R. Otpornik Ro služi za ograničavanje struje u kolu.
Kalibracija se mora izvršiti sa instrumentom potpuno sastavljenim i pod normalnim radnim uslovima. Rezultirajuće referentne tačke se nanose na površinu vage naoštrenom olovkom (sa staklom uklonjenim sa kućišta merača) ili se fiksiraju prema oznakama na postojećoj skali uređaja. Ako je stara vaga neupotrebljiva, onda se izrađuje nova vaga od debelog, glatkog papira, koji se na mjesto stare vage lijepi ljepilom otpornim na vlagu. Položaj nove skale mora striktno odgovarati položaju koji zauzima stara vaga prilikom kalibracije uređaja. Dobri rezultati se postižu crtanjem skale crnim mastilom u uvećanoj skali i zatim njenom fotokopijom potrebne veličine.
Raspravljano gore opšti principi diplome se odnose na pokazivače merni instrumenti za razne namjene.
Karakteristike mjerenja jednosmjerne struje
Da bi se izmjerila struja, uređaj (na primjer, miliampermetar) je povezan serijski na krug koji se testira; to dovodi do povećanja ukupnog otpora kola i smanjenja struje koja teče u njemu. Stepen ovog smanjenja se procjenjuje (u procentima) koeficijentom utjecaja miliampermetra
Vma = 100*Rma/(Rma + Rc),
gdje je Rts totalni otpor strujnim krugovima između priključaka uređaja (na primjer, terminali 1 i 2 na dijagramu na slici 3).
Množenjem brojnika i nazivnika na desnoj strani formule sa vrijednošću struje u kolu I i uzimajući u obzir da je I * Rma pad napona na miliampermetru Uma, a I (Rma + Rc) je jednak emf. E, djelujući u strujnom krugu koji se proučava, dobijamo
Vma = 100*Uma/E.
U složenom (razgranatom) lancu pod e. d.s. Morate razumjeti napon otvorenog kruga između tačaka prekida na koje uređaj mora biti povezan.
Granična vrijednost napona Uma je pad napona na uređaju Up, koji uzrokuje da se njegova igla skrene do konačne oznake na skali. Stoga je izuzetno moguće značenje koeficijent utjecaja pri korištenju ovog uređaja
Bp = 100Up/E. (7)
Iz gornjih formula proizilazi da je manje e. d.s. E, što uređaj snažnije utiče na izmjerenu struju. Na primjer, ako je Up/E = 0,1, tada je Vp = 10%, tj. uključivanje uređaja može uzrokovati smanjenje struje u kolu za 10%; pri Up/E = 0,01, smanjenje struje ne prelazi 1%. Stoga, kada se mjeri struja žarne niti radio cijevi ili emiterska struja tranzistora, treba očekivati značajno veća promena struja u strujnom kolu nego kod mjerenja struja anode, ekrana ili kolektora. Takođe je očigledno da, uz iste granice merenja, uređaj koji karakteriše niža vrednost napona Up ima manji uticaj na merenu struju. U višeopseznim miliampermetrima sa preklopnim šantovima (sl. 6 i 7), na svim granicama mjerenja maksimalni pad napona na uređaju je isti i jednak naponu ukupnog odstupanja mjerača, tj. Up = Ui = Ii/ Ri, a snaga koju troši uređaj ograničena je na vrijednost
Pn = IiUi = Ip*Ii*Ri. U miliampermetrima sa univerzalnim šantovima (slika 8), pad napona na uređaju jednak je Ii*Ii samo na početnoj granici od 1. Na ostalim granicama raste do vrijednosti Up ≈ Ii*(Rp + Rsh) (sa povećanje snage koju troši uređaj u (Ri + Rsh)/Ri puta), budući da predstavlja zbir padova napona na brojilu i serijski spojenoj šant sekciji. Posljedično, uređaj s univerzalnim šantom, pod svim ostalim jednakim uvjetima, ima jači utjecaj na način rada strujnih krugova koji se proučavaju od uređaja sa preklopnim šantom.
Ako uzmemo ukupni otpor univerzalnog šanta Rsh >> Ri, tada će najniža granica miliampermetra biti blizu Ii, ali na drugim granicama pad napona na uređaju može biti pretjerano velik. Ako uzmemo otpor Rsh malim, tada će se povećati najmanja granična struja Ip1 uređaja. Stoga je u svakom konkretnom slučaju potrebno riješiti pitanje prihvatljivu vrijednost otpor šanta Rsh.
Kada je magnetoelektrični uređaj spojen na pulsirajući ili pulsna struja Da bi se izmjerila jednosmjerna komponenta ove struje, potrebno je paralelno sa uređajem priključiti veliki kondenzator koji ima znatno manji otpor za naizmjeničnu komponentu struje. unutrašnji otpor uređaj Rma. Da bi se eliminisao uticaj kapacitivnosti uređaja u odnosu na telo instalacije koja se proučava, mesto na kome je uređaj priključen na visokofrekventna kola bira se na način da se jedan od njegovih priključaka poveže direktno ili preko kondenzator velikog kapaciteta za tijelo.
U nekim slučajevima, u različitim krugovima testa radio-elektronski uređaj uključuju trajne šantove, što omogućava korištenje istog magnetoelektričnog mjerača za naizmjenično praćenje struja u tim krugovima bez njihovog prekida.
Zadatak 1. Izračunajte kolo miliampermetra sa univerzalnim šantom (slika 8) za tri mjerne granice: 0,2; 2 i 20 mA sa prelaznim faktorom N = 10. Merač uređaja - mikroampermetar tipa M94 - ima podatke: Ii = 150 μA = 0,15 mA, Ri = 850 Ohm, Ui = Ii/Ri = 0,128 V. Za svaku granicu, pronaći pad napona na uređaju pri maksimalnoj struji, kao i maksimalni mogući utjecaj uređaja na izmjerenu struju, ako postoji električna struja u krugu potonjeg. d.s. E = 20 V.
1. Na granici 1 (Ip1 = 0,2 mA), šant prema mjeraču je univerzalni šant kao cjelina. Impedansa potonji, određen formulom (1), Rsh = 2550 Ohm.
Pad napona na uređaju pri maksimalnoj struji je Up1 = Ui = 0,128 V. Maksimalni mogući koeficijent uticaja miliampermetra je Vp1 = (Up1/E)*100 = 0,64%.
2. Za granicu 2 (Ip2 = 2 mA), otpor sekcije šanta univerzalnog šanta je Rsh2+ Rsh3 = Rsh/N = 255 Ohm. Dakle, otpor Rsh1 = Rsh - (Rsh2 + Rsh3) = 2295 Ohma.
Maksimalni pad napona na uređaju Up2 = Ii/(Ri + Rsh1) = 0,727 V. Koeficijent graničnog uticaja Vp2 = 100*Up2/E = 3,63%.
3. Za granicu 3 (Ip3 = 20 mA) Rsh3 = Rsh/N 2 = 25,5 Ohm; Rsh2 = 255-25,5 = 229,5 Ohm; Up3 = Ip*(Ri + Rsh1 + Rsh2) = 0,761 V; Bp3 = 100*p3/E = 3,80%.
Zadatak 2. Izračunajte kolo miliampermetra sa univerzalnim šantom za tri mjerne granice: 5, 50 i 500 mA. Mjerač uređaja - mikroampermetar tipa M260M - ima sljedeće podatke: Ii = 500 µA, Ri = 150 Ohm. Odrediti uticaj uređaja na izmerenu struju ako se merenja u granicama od 5 i 50 mA vrše u kolima u kojima je npr. d.s. ne manje od 200 V, a na granici od 500 mA - u strujnom kolu radio cijevi koja se napaja iz baterije s emf. 6 V.
Odgovor: Rsh = 16,67 Ohm; Rsh1 = 15 Ohm; Rsh2= 1,5 Ohm; Rsh3=0,17 Ohm; Up1 = 75 mV; Bp1 = 0,037%; Up2 = 82,5 mV; Bp2 = 0,041%; Up3 = 83 mV; VP3= 1,4%.
Odgovor: 1) Rsh1 = 16,67 Ohm; Rsh2 = 1,52 0m; Rsh3=0,15 Ohm; 2) Rsh1 =15,15 Ohm; Rsh2= 1,37 Ohm; Rsh3 = 0,15 Ohm.
Tranzistorski DC mikroampermetri
Ako je potrebno izmjeriti vrlo male struje, znatno manje od ukupne struje devijacije I postojećeg magnetoelektričnog mjerača, potonji se koristi u sprezi sa jednosmjernim pojačivačem. Najjednostavniji i najekonomičniji su pojačala na bazi bipolarni tranzistori. Pojačanje struje može se postići povezivanjem tranzistora pomoću kola sa zajedničkim emiterom i zajedničkim kolektorom, ali je prvo kolo poželjnije jer daje manje ulazna impedansa pojačalo
Rice. 9. Sklopovi jednotranzistorskih DC mikroampermetara
Najjednostavnija shema je jedna tranzistorski mikroampermetar, napaja se iz izvora sa emf. E = 1,5...4,5 V, prikazano na sl. 9, a, pune linije. Osnovna struja Ib je izmjerena struja, pri čijoj određenoj nominalnoj vrijednosti u kolektorskom kolu teče struja Ik, jednaka ukupnoj struji devijacije Ii brojila I. Koeficijent prijenosa statičke struje Vst = Ik/Ib = Ii/ In, odakle je nazivna izmjerena struja In = Ii/ Bst. Na primjer, kada se koristi tranzistor tipa GT115A sa Vst = 60 i mjerač tipa M261 sa strujom Ii = 500 μA, nazivna struja In = 500/60 ≈ 8,3 μA. Budući da je odnos između struja Ik i Ib blizak linearnom, skala mjerača, graduirana u vrijednostima izmjerene struje, bit će gotovo ujednačena (s izuzetkom malog početnog dijela skale do 10% svoje dužina). Povezivanjem posebno odabranog šanta između ulaznih terminala, možete povećati maksimalnu izmjerenu struju na vrijednost pogodnu za proračune (na primjer, do 10 μA).
IN stvarna kola tranzistorski mikroampermetri poduzimaju mjere usmjerene na stabilizaciju načina rada i ispravljanje njegovih mogućih odstupanja. Prije svega, to je neprihvatljivo (naročito kada povećan napon napajanje) otvoreni krug baze tranzistora, koji može nastati tokom mjerenja. Stoga je baza spojena na emiter preko malog otpornika ili, kao što je prikazano isprekidanom linijom na Sl. 9, a, sa negativnim polom izvora kroz otpornik Rb sa otporom reda stotine kilo-oma. U potonjem slučaju, prednapon se dovodi na bazu, koji postavlja način rada pojačala. Zatim, kako biste podesili potrebno nazivna struja(pretpostavljajući 10 µA za gornji primjer) uključite trim-otpornik Rsh = (2...5) Ri paralelno sa mjeračem (ili u seriji s njim).
Treba uzeti u obzir da će u nedostatku izmjerene struje početna kolektorska struja Ik.n teći kroz mjerač, dostići 5-20 μA i zbog prisustva nekontrolisane reverzne kolektorske struje Ik.o i struje u krugu baznog otpornika Rb. Učinak struje Ik.n može se kompenzirati postavljanjem igle mjerača na nulu pomoću mehaničkog korektora uređaja. Međutim, racionalnije je izvršiti električne instalacije nula, na primjer, pomoću pomoćne baterije E0 i reostata R0 = (5...10) Rand, stvarajući u krugu brojila kompenzacijsku struju I0, jednaku vrijednosti, ali suprotnog smjera od struje Ik.n. Umjesto dva izvora napajanja, možete koristiti jedan (slika 9, b), povezujući paralelno s njim razdjelnik napona koji se sastoji od dva otpornika R1 i R2 s otporima reda stotine oma. Ovo stvara DC mostno kolo (pogledajte Bridge metodu za mjerenje električnog otpora), koje se balansira promjenom otpora jednog od krakova (R0).
Potreba za kompliciranjem originalnog kruga jednotranzistorskog pojačala dovodi do činjenice da je strujni dobitak
Ki = Ui/In (8)
ispada da je manji od trenutnog koeficijenta prijenosa Vst korištenog tranzistora. Štaviše, pouzdan rad tranzistorski mikroampermetar se može dobiti samo ako je odabran Ki<< Вст.
Kao što je poznato, parametri tranzistora značajno ovise o temperaturi okoline. Promjena potonjeg dovodi do spontanih oscilacija (drifta) reverzne kolektorske struje Ik.o, koja se u germanijevim tranzistorima povećava skoro 2 puta na svakih 10 K porasta temperature. To uzrokuje primjetnu promjenu u strujnom pojačanju Ki i ulaznom otporu pojačala, što može dovesti do potpunog kršenja kalibracijske karakteristike uređaja. Treba uzeti u obzir i nepovratnu promjenu parametara („starenje“) tranzistora uočenu tokom vremena, što stvara potrebu za periodičnom provjerom i korekcijom kalibracijskih karakteristika tranzistorskog uređaja.
Ako se promjena struje Ik.o može do neke mjere kompenzirati postavljanjem nule prije početka mjerenja, tada se moraju poduzeti posebne mjere za stabilizaciju pojačanja Ki. Dakle, prednapon na bazu (slika 9, b) se dovodi preko djelitelja napona iz otpornika Rb1 i Rb2, a termistor koji ima negativan temperaturni koeficijent otpora se ponekad koristi kao potonji. Termistor se može zamijeniti diodom D spojenom paralelno sa otpornikom Rb1. S povećanjem temperature, obrnuti otpor diode opada, što dovodi do preraspodjele napona između elektroda tranzistora, što sprječava povećanje struje kolektora. Negativna povratna sprega između kolektora i baze djeluje u istom smjeru, što se javlja zbog spajanja izlaza otpornika Rb2 na kolektor (a ne na minus napajanja). Najefikasniji efekat daje negativna povratna sprega koja se javlja kada je otpornik Re spojen na emitersko kolo.
Povećanje stabilnosti pojačala korištenjem dovoljno duboke negativne povratne sprege dovodi do malog omjera koeficijenata Ki/Bst. Stoga, da bi se dobio dobitak Ki jednak nekoliko desetina, potrebno je odabrati germanijumski tranzistor s visokim koeficijentom prijenosa struje za mikroampermetar: Vst = 120...200.
U mikroampermetrima je moguće koristiti silicijumske tranzistori, koji u poređenju sa germanijumom imaju parametre koji su stabilniji kako tokom vremena tako i u odnosu na temperaturne uticaje. Međutim, koeficijent Vst za silicijumske tranzistore je obično mali. Može se povećati upotrebom složenog tranzistorskog kola (slika 9, c); potonji ima koeficijent prijenosa struje Vst približno jednak proizvodu odgovarajućih koeficijenata njegovih sastavnih tranzistora, tj. Vst ≈ Vst1*Vst2. Međutim, struja obrnutog kolektora kompozitnog tranzistora je:
Ik.o ≈ Ik.o2 + Bst2*Ik.o1
značajno premašuje odgovarajuće struje njegovih komponenti i podložan je primjetnim temperaturnim fluktuacijama, što dovodi do potrebe za stabilizacijom režima pojačala.
Visoku stabilnost rada tranzistorskog mikroampermetra lakše je postići kada je njegovo pojačalo konfigurirano u balansirano kolo s dva konvencionalna ili kompozitna tranzistora, posebno odabrana prema identitetu njihovih parametara (prvenstveno, prema približnoj jednakosti koeficijenata Vst i struje Ik.o). Tipičan dijagram takvog uređaja sa elementima za stabilizaciju i korekciju prikazan je na Sl. 10. Budući da početne kolektorske struje tranzistora približno podjednako zavise od temperature i napona napajanja, a kroz mjerač teku u suprotnim smjerovima, kompenzujući jedna drugu, povećava se stabilnost nulte pozicije igle mjerača i ujednačenost njene skale. Duboka negativna povratna sprega koju pružaju otpornici Re i Rb.k povećava stabilnost strujnog pojačanja. Balansirano kolo također povećava osjetljivost mikroampermetra, jer izmjerena struja stvara potencijale različitih predznaka na ulaznim elektrodama oba tranzistora; Kao rezultat toga, unutarnji otpor jednog tranzistora se povećava, a drugi smanjuje, što povećava neravnotežu točke istosmjerne struje, u čiju je dijagonalu uključen AND metar.
Prilikom postavljanja balansiranog mikroampermetra, potenciometar za podešavanje Rk koristi se za izjednačavanje potencijala kolektora, što se prati odsustvom očitavanja mjerača kada su ulazne stezaljke kratko spojene. Podešavanje nule u toku rada vrši se pomoću potenciometra Rb izjednačavanjem baznih struja sa otvorenim ulaznim stezaljkama. Treba uzeti u obzir da su ova dva podešavanja međusobno zavisna i da se prilikom otklanjanja grešaka na uređaju moraju ponoviti nekoliko puta zauzvrat.
Rice. 10. Balansno kolo tranzistorskog mikroampermetra
Ulazni otpor mikroampermetra Rmka uglavnom je određen ukupnim otporom R = Rb1 + Rb2 + R6, koji djeluje između baza tranzistora, i iznosi približno (0,8...0,9) * R; njegovo tačno određivanje, kao i nazivna granična struja In, mora se odrediti eksperimentalno. Pogodno je podesiti potrebnu vrijednost nazivne struje pomoću šanta lanca otpornika, čiji se otpor mora uzeti u obzir pri određivanju ulaznog otpora Rμm.
Stabilnost ulaznog otpora omogućava proširenje granice mjerenja u smjeru smanjenja osjetljivosti pomoću šantova. Otpor šanta potreban da bi se dobila maksimalna izmjerena struja Ip,
Rsh.p = Rmka*In/(Ip - In) = Rmka*Ii/(Ki*Ip - Ii) (9)
Uz numeričke podatke prikazane na dijagramu i korištenje tranzistora sa Vst ≈ 150, balansirani mikroampermetar ima pojačanje Ki ≈ 34 i može se podesiti na nazivnu struju In = 10 μA korištenjem triming otpornika Rm. Ako je potrebno dobiti nazivnu struju od približno 1 μA, pojačalo se dopunjava drugim stepenom, koji se često implementira u emitersko sljedbeno kolo, što olakšava usklađivanje izlazne impedanse pojačala s niskom impedancijom od I metar.
Prilikom testiranja energetskih električnih kola, često postoji potreba za mjerenjem struje. Za mjerenje veličine istosmjerne struje, u pravilu se koristi otpornički šant, povezan serijski s opterećenjem, napon na kojem je proporcionalan struji. Međutim, ako postoji potreba za mjerenjem velikih struja, tada će biti potreban šant impresivne snage, pa je preporučljivije koristiti druge metode mjerenja.
S tim u vezi, došao sam na ideju da sastavim strujomjer baziran na Hall senzoru. Njegov dijagram je prikazan na slici.
Karakteristike ampermetra:
- Izmjerite izmjeničnu ili istosmjernu struju bez električnog kontakta sa strujnim krugom
- Mjeri pravu RMS struju bez obzira na valni oblik, kao i maksimalnu vrijednost tokom perioda (približno 0,5 sekundi)
- Prikaz informacija na LCD ekranu sa karakterima
- Dva načina mjerenja (do 10A i do 50A)
Shema funkcionira na sljedeći način. Žica koja nosi struju nalazi se unutar feritnog prstena, stvarajući magnetsko polje čija je veličina direktno proporcionalna jačini struje. Holov senzor koji se nalazi u vazdušnom zazoru jezgra pretvara vrednost indukcije polja u napon i ovaj napon se dovodi do operacionih pojačala. Operativna pojačala su potrebna za usklađivanje nivoa napona od senzora do raspona ulaznog napona ADC-a. Primljene podatke mikrokontroler obrađuje i prikazuje na LCD displeju.
Preliminarni proračun sheme
Kao jezgro se koristi prsten R20*10*7 od materijala N87. Hall senzor - SS494B.
Pomoću turpije pravi se razmak u prstenu takve debljine da senzor može stati tamo, odnosno oko 2 mm. U ovoj fazi već je moguće približno procijeniti osjetljivost senzora na struju i maksimalnu moguću izmjerenu struju.
Ekvivalentna permeabilnost jezgra s razmakom je približno jednaka omjeru dužine magnetske linije i veličine jaza:
Zatim, zamjenjujući ovu vrijednost u formulu za izračunavanje indukcije u jezgri i sve to pomnožeći osjetljivošću senzora, nalazimo ovisnost izlaznog napona senzora o jačini struje:
Evo K B- osjetljivost senzora na indukciju magnetskog polja, izražena u V/T (preuzeto iz tablice).
Na primjer, u mom slučaju lh= 2 mm = 0,002 m,K B= 5 mV/Gauss = 50 V/T, gdje dobijamo:
Ispostavilo se da je stvarna osjetljivost na struju jednaka 0,03V/A, odnosno računica se ispostavila vrlo tačna.
Prema tablici sa podacima na SS494B, maksimalna indukcija koju mjeri senzor je 420 Gausa, stoga je maksimalna izmjerena struja:
Fotografija senzora u procjepu:
Proračun krugova op-amp
Ampermetar ima dva kanala: do 10 A (pin 23 MK) i do 50 A (pin 24 MK). ADC multiplekser prebacuje modove.
Interni ION je odabran kao referentni napon ADC-a, tako da se signal mora dovesti u raspon od 0 - 2,56 V. Prilikom mjerenja struja od ±10 A, napon senzora je 2,5 ± 0,3 V, stoga je potrebno pojačajte i pomaknite ga tako da nulta tačka bude tačno u sredini ADC opsega. U tu svrhu se koristi op-amp IC2:A, spojen kao neinvertujuće pojačalo. Napon na njegovom izlazu opisan je jednadžbom:
Ovdje R2 označava R2 i P2 povezane u seriju, a R3, redom, R3 i P3, tako da izraz ne izgleda previše glomazan. Da bismo pronašli otpore otpornika, pišemo jednačinu dva puta (za struje -10A i +10A):
Znamo napone:
Postavljanjem R4 na 20 kOhm dobijamo sistem od dve jednačine, gde su varijable R2 i R3. Rješenje sistema se lako može pronaći pomoću matematičkih paketa, kao što je MathCAD (fajl proračuna je u prilogu članka).
Drugi krug, koji se sastoji od IC3:A i IC3:B, izračunava se na sličan način. U njemu signal sa senzora prvo prolazi kroz repetitor IC3:A, a zatim ide do razdjelnika na otpornicima R5, R6, P5. Nakon što je signal oslabljen, on je dodatno pristrasan pomoću op-pojačala IC3:B.
Opis rada mikrokontrolera
ATmega8A mikrokontroler obrađuje signale iz op-pojačala i prikazuje rezultate na displeju. Taktuje se od internog oscilatora na 8 MHz. Osigurači su standardni, sa izuzetkom CKSEL. U PonyProgu su postavljeni ovako:
ADC je konfigurisan da radi na 125 kHz (faktor podele 64). Kada je ADC konverzija završena, poziva se rukovalac prekida. Pohranjuje maksimalnu vrijednost struje i također sumira kvadrate struja uzastopnih uzoraka. Kada broj uzoraka dostigne 5000, mikrokontroler izračunava RMS vrijednost struje i prikazuje podatke na displeju. Tada se varijable resetuju i sve se dešava iz početka. Dijagram prikazuje WH0802A displej, ali se može koristiti bilo koji drugi ekran sa HD44780 kontrolerom.
Firmver mikrokontrolera, projekat za CodeVision AVR i simulacioni fajl u Proteusu su priloženi članku.
Postavljanje šeme
Podešavanje uređaja svodi se na podešavanje otpornika za trimiranje. Prvo morate podesiti kontrast ekrana okretanjem P1.
Zatim, prebacivanjem tipkom S1 u režim do 10A, konfigurišemo P2 i P3. Jedan od otpornika uvijamo što je više moguće udesno i rotacijom drugog otpornika postižemo nula očitavanja na uređaju. Pokušavamo izmjeriti struju čija je vrijednost tačno poznata, a očitanja ampermetra bi trebala biti niža nego što jesu. Oba otpornika uvijamo malo ulijevo, tako da se nulta tačka sačuva, i ponovo mjerimo struju. Ovaj put očitanja bi trebala biti malo veća. Nastavljamo tako sve dok ne postignemo tačan prikaz trenutne vrijednosti.
Sada pređimo na režim do 50A i konfigurirajmo ga. Otpornik P4 postavlja nulu na displeju. Mjerimo neku struju i gledamo očitanja. Ako ih ampermetar precijeni, onda okrenite P5 ulijevo; ako podcjenjuje, onda okrenite udesno. Ponovo ga postavljamo na nulu, provjeravamo očitanja na datoj struji, i tako dalje.
Fotografija uređaja
Mjerenje istosmjerne struje:
Zbog nedovoljno precizne kalibracije, vrijednosti su malo precijenjene.
Mjerenje naizmjenične struje frekvencije 50 Hz, glačalo se koristi kao opterećenje:
U teoriji, efektivna struja sinusoida je jednaka 0,707 od maksimuma, ali sudeći po očitanjima, ovaj koeficijent je jednak 0,742. Nakon provjere oblika napona u mreži, pokazalo se da samo podsjeća na sinusni val. Uzimajući to u obzir, takva očitanja instrumenta izgledaju prilično pouzdana.
Uređaj i dalje ima nedostatak. Postoji konstantan šum na izlazu senzora. Prolazeći kroz op-amp, dolaze do mikrokontrolera, zbog čega je nemoguće postići savršenu nulu (prikazuje se otprilike 30-40 mA RMS umjesto nule). Ovo se može ispraviti povećanjem kapacitivnosti C7, ali tada će se frekvencijske karakteristike pogoršati: na visokim frekvencijama očitanja će biti podcijenjena.
Korišteni izvori
Spisak radioelemenata
| Oznaka | Tip | Denominacija | Količina | Bilješka | Prodavnica | Moja beležnica |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IC1 | MK AVR 8-bit | ATmega8A | 1 | DIP-28 | U notes | |
| IC2, IC3 | Operativno pojačalo | MCP6002 | 2 | SOIC-8 | U notes | |
| IC4 | Linearni regulator | L78L05 | 1 | U notes | ||
| IC5 | Hall senzor | SS494B | 1 | U notes | ||
| C1-C7 | Kondenzator | 100 nF | 9 | K10-17b | U notes | |
| R1, R3, R6, R9 | Otpornik | 10 kOhm | 4 | SMD 1206 | U notes | |
| R2 | Otpornik | 12 kOhm | 1 | SMD 1206 | U notes | |
| R4 | Otpornik | 20 kOhm | 1 | SMD 1206 | U notes | |
| R5 | Otpornik | 6,8 kOhm | 1 | SMD 1206 | U notes | |
| R7, R8 | Otpornik | 100 kOhm | 2 | SMD 1206 | U notes | |
| P1 | Trimer otpornik | 10 kOhm | 1 | 3362P | U notes | |
| P2 | Trimer otpornik | 4,7 kOhm | 1 | 3362P |
Predstavljam vašoj pažnji nadograđenu verziju za laboratorijsko napajanje. Dodana je mogućnost isključivanja opterećenja kada je određena unaprijed postavljena struja prekoračena. Možete flešovati firmver za poboljšani voltampermetar.
Digitalni krug mjerača struje i napona
Nekoliko detalja je također dodano dijagramu. Od komandi se nalazi jedno dugme i promenljivi otpornik vrednosti od 10 kilo-oma do 47 kilo-oma. Njegov otpor nije kritičan za krug, i kao što možete vidjeti, može varirati u prilično širokom rasponu. Izgled na ekranu se takođe malo promenio. Dodan prikaz snage i amper sati.
Varijabla struje okidanja pohranjena je u EEPROM. Stoga, nakon isključivanja, nećete morati ponovo sve konfigurirati. Da biste ušli u trenutni meni podešavanja, potrebno je da pritisnete dugme. Okretanjem dugmeta varijabilnog otpornika potrebno je podesiti struju na kojoj će se relej isključiti. Povezuje se preko tranzistorskog prekidača na izlaz PB5 mikrokontroler Atmega8.
U trenutku isključivanja, displej će pokazati da je prekoračena maksimalna podešena struja. Nakon pritiska na dugme vraćamo se na meni za maksimalno trenutno podešavanje. Morate ponovo pritisnuti dugme da biste prešli u režim merenja. Do izlaza PB5 Mikrokontroler će poslati dnevnik 1 i relej će se uključiti. Ova vrsta tekućeg praćenja ima i svoje nedostatke. Zaštita neće raditi odmah. Okidanje može potrajati nekoliko desetina milisekundi. Za većinu eksperimentalnih uređaja ovaj nedostatak nije kritičan. Ovo kašnjenje nije vidljivo ljudima. Sve se dešava odjednom. Novi PCB nije razvijen. Svako ko želi da ponovi uređaj može malo urediti štampanu ploču iz prethodne verzije. Promjene neće biti značajne.
