Metalowa walizka. W środku miernik ze wskazówką, dwa pokrętła do wyboru zakresu i oryginalne sondy. Na tarczy kilka skal, które nic nie powiedzą, jeśli nie wiesz, którą z nich czytać. Zanim przyłożysz sondę, musisz wybrać zakres. Zanim odczytasz wynik, musisz wiedzieć, na której skali stoi wskazówka.
Cyfrowe mierniki uprościły odczyt i zmniejszyły ryzyko uszkodzenia sprzętu przez zły zakres. Jedno zostało po staremu: wynik musi zrozumieć człowiek.
Walizka z przeszłości
Na zdjęciu na górze artykułu jest stary miernik analogowy Ц4341 z oznaczeniem ГОСТ 10374-74: metalowa walizka, pianka, czerwona i czarna sonda, tarcza z kilkoma skalami, dwa duże pokrętła zakresów i kilka przycisków z cyrylicznymi opisami. Taki sprzęt wymagał od elektryka ręcznego doboru zakresu i świadomego odczytu skali przy każdym pomiarze.
To mój egzemplarz. Kupiłem go, bo lubię stare sprzęty, a do pomiarów w pracy go nie używam. Ale to przepiękny miernik. Kiedyś pomiar naprawdę trzeba było zrobić mądrze: dobrać zakres, wybrać skalę i dopiero wtedy odczytać wynik.
Jak działał miernik analogowy
Wskazówka była połączona z cewką w polu magnesu. Prąd płynący przez cewkę odchylał wskazówkę: im większy prąd, tym większe wychylenie. Na tej zasadzie opierały się pomiary napięcia, prądu i rezystancji.
Zakresy. Przed każdym pomiarem trzeba było wybrać zakres na pokrętle. Przy za wysokim wskazówka ledwo drgnęła i odczyt był niedokładny. Przy za niskim wskazówka uderzała w ogranicznik, a w gorszym przypadku miernik się uszkadzał. Dlatego zaczynało się od najwyższego zakresu i schodziło niżej, aż wskazówka stanęła w czytelnej części skali.
Skale. Na tarczy było kilka skal: dla napięcia, prądu i rezystancji, każda z innymi podziałkami. Wskazówka była jedna, a to elektryk decydował, z której skali czyta. Pomyłka w skali oznaczała pomyłkę w wyniku.
Trzy pułapki przy odczycie
Wybór właściwej skali
Przy dobrym świetle i z bliska skale dało się odróżnić. Przy słabym oświetleniu, w ciasnej rozdzielnicy albo na drabinie wymagało to wprawy.
Błąd paralaksy
Wskazówka jest nad tarczą, więc patrząc pod kątem, odczytujesz inną wartość, niż pokazuje. Lepsze mierniki miały na tarczy wąskie lusterko. Odczyt był poprawny dopiero wtedy, gdy wskazówka zakrywała swoje odbicie.
Skala rezystancji
Skala oporności biegła odwrotnie niż pozostałe: zero po prawej, nieskończoność po lewej. Była silnie nieliniowa, gęsta przy dużych wartościach i rozciągnięta przy małych. Najdokładniej czytało się w środku skali, przy jej końcach odczyt był mało wiarygodny.
Dobór zakresu i zasada „na maksimum”
Pokrętło zostawało tam, gdzie ustawiono je przy poprzednim pomiarze. Jeśli ktoś mierzył małe napięcie, a potem przyłożył sondy do gniazda bez przestawienia zakresu, kończyło się to jednym z dwóch:
- wskazówka uderzała w ogranicznik i wynik był bezużyteczny,
- przepalała się wkładka bezpiecznikowa albo uszkadzał się mechanizm cewki.
Stąd zasada, którą znał każdy, kto pracował na takim sprzęcie: po każdym pomiarze zakres z powrotem na maksimum. Chroniła miernik i następny pomiar.
Co stary miernik potrafił, a czego nie
Dobry miernik analogowy mierzył napięcie i prąd, stały i zmienny, oraz rezystancję. Część modeli miała dodatkowe funkcje, jak widoczne na zdjęciu sprawdzanie tranzystorów (oznaczenia p-n-p / n-p-n). To wystarczało do sprawdzenia napięcia w gnieździe, ciągłości przewodu czy rezystancji uzwojenia silnika albo transformatora.
Nie mierzył pojemności i, co najważniejsze, nie nadawał się do pomiarów ochronnych instalacji elektrycznej.
Co zmieniły mierniki cyfrowe
- Odczyt — wynik jest liczbą na wyświetlaczu, bez wyboru skali i bez paralaksy.
- Automatyczny dobór zakresu — większość multimetrów dobiera zakres sama.
- Odporność na zły zakres — mierniki cyfrowe są zwykle zabezpieczone przed jego skutkami.
- Dokładność — w wielu zastosowaniach większa niż w mierniku analogowym.
Nie zmieniło się to, że miernik pokazuje tylko wynik w danej chwili i w danych warunkach. Nie powie, czy rezystancja izolacji jest wystarczająca ani czy wynik spełnia wymagania dla tej instalacji. Multimetr w rękach kogoś, kto nie rozumie, co mierzy, daje tyle samo co stary miernik analogowy.
Pomiary ochronne to osobny temat
Zwykły multimetr, analogowy czy cyfrowy, nie zastąpi miernika instalacyjnego przy pomiarach ochronnych:
- Rezystancję izolacji mierzy się napięciem próbnym: 250 V dla obwodów SELV i PELV, 500 V dla typowych obwodów 230/400 V i 1000 V dla obwodów o napięciu powyżej 500 V. Multimetr takiego napięcia nie wytworzy.
- Impedancja pętli zwarcia wymaga przepuszczenia przez obwód prądu testowego i zmierzenia spadku napięcia. Potrzebny jest do tego specjalny układ pomiarowy.
- Test wyłącznika różnicowoprądowego wymaga wymuszenia kontrolowanego prądu różnicowego i zmierzenia czasu zadziałania.
Do protokołu z pomiarów potrzebny jest sprawny miernik instalacyjny z aktualnym świadectwem wzorcowania. Jakie pomiary robi się przy odbiorze i jak czytać ich wyniki, opisałem w artykule pomiary instalacji elektrycznej. O wyborze miernika: miernik wielofunkcyjny czy dedykowany.
Czego stare pomiary uczą dzisiaj
Miernik na zdjęciu nie miał wyświetlacza, automatyki ani sygnału przekroczenia zakresu. Była wskazówka, skale i pokrętło. Z tej pracy zostały trzy nawyki, które przydają się także przy nowoczesnym sprzęcie:
- Myśl przed pomiarem. Zanim przyłożysz sondę, wiedz, co mierzysz, jakiego wyniku się spodziewasz i czy sprzęt nadaje się do tego zadania.
- Rozumiej wynik. Liczba to dana wejściowa, a nie odpowiedź. Trzeba wiedzieć, co oznacza dla tej instalacji i tego odbiornika.
- Dbaj o sprzęt. Uszkodzony miernik kończył dzień pracy. Dziś sprzęt jest tańszy i odporniejszy, ale rzetelny pomiar nadal zaczyna się od sprawnego narzędzia.