Rodzaje mierników elektrycznych - wyjaśniamy różnice między amperomierzem, omomierzem, watomierzem i woltomierzem

Mierniki elektryczne pozwalające wykonywać precyzyjne pomiary stanowią w branży elektroinstalacyjnej i elektronice jedno z podstawowych narzędzi pracy każdego elektryka, instalatora czy specjalisty prowadzącego prace serwisowe bądź diagnostyczne w obrębie instalacji elektrycznych. Z uwagi na fakt, że na rynku dostępnych jest wiele typów przyrządów pomiarowych, które na pierwszy rzut oka mogą się osobom niezwiązanym z branżą wydawać podobne bądź nawet identyczne, w tym artykule omawiamy najpopularniejsze rodzaje mierników, opisujemy ich zastosowanie i specyfikę oraz wyjaśniamy, czym się od siebie różnią.

Mierniki elektryczne - rodzaje

Mierniki różnią się pod względem funkcji oraz sposobu działania i można je klasyfikować według różnych kryteriów. Warto mieć na uwadze, że pod względem konstrukcji każdy miernik posiada następujące elementy:

• urządzenie odczytowe, które pozwala określić wielkość mierzoną;
• ustrój pomiarowy, gdzie wielkości mierzone są przetwarzane na sygnały przekazywane do urządzenia odczytowego;
• obudowa, zabezpieczająca ustrój pomiarowy i urządzenie odczytowe przed negatywnym oddziaływaniem zewnętrznego środowiska oraz chroni operatora posługującego się miernikiem przed kontaktem z potencjalnie niepożądanymi skutkami pracy urządzenia.

Zasadnicze podziały, jakie stosuje się najczęściej w odniesieniu do mierników elektrycznych, to:

klasyfikacja z uwagi na sposób prezentacji wielkości mierzonej:

• mierniki analogowe - informacja o wartości mierzonej jest podawana przez fizycznie istniejący instrument. Zwykle jest to wskazówka materialną bądź świetlna, wychylająca się na mierniku o właściwą liczbę działek w obrębie zastosowanej podziałki;
• mierniki cyfrowe - informacja o wielkości zmierzonej jest prezentowana w formie ciągu cyfr na wyświetlaczu elektronicznym.

podział ze względu na rodzaj mierzonego parametru:

• amperomierze,
• woltomierze,
• watomierze,
• omomierze.

W dalszej części artykułu dokładniej omawiamy poszczególne typy mierników według kryterium funkcjonalnego.

 Cyfrowy miernik uniwersalny HT1E602 Hoegert Technik

Podstawowe przyrządy pomiarowe elektryczne - zastosowanie

W zależności od typu, mierniki pozwalają wykonywać różne rodzaje pomiarów elektrycznych w obwodach, urządzeniach i podzespołach elektronicznych, co znacznie ułatwia diagnozowanie awarii oraz uszkodzeń zarówno w obrębie instalacji, jak i aparatury elektrycznej oraz podłączonych do sieci urządzeń. Przyrządy pomiarowe mogą być także także wykorzystywane podczas monitorowania parametrów pracy sieci zasilających czy weryfikacji prawidłowości działania maszyn przemysłowych. Najczęściej mierzone parametry w obwodach elektrycznych to natężenie, napięcie, moc czynna oraz rezystancja.

Do czego służy amperomierz?

Amperomierz to urządzenie, które mierzy natężenie prądu płynącego w danym obwodzie, przy czym możliwe jest wykonywanie pomiarów zarówno dla prądu stałego, jak i prądu przemiennego. W przypadku prądu przemiennego mierzona jest wartość średnia lub wartość skuteczna, zależnie od typu zastosowanego miernika. Jednostką pomiarową jest amper (A), a możliwy zakres pomiarowy może przyjmować wartości od mikroamperów (μA) do kiloamperów (kA).

Do czego służy woltomierz?

Woltomierz służy do pomiaru napięcia elektrycznego w danym obwodzie. Jednostką pomiarową jest wolt (V). Podobnie jak amperomierz woltomierz może być wykorzystywany do wykonywania pomiarów w obwodach prądu stałego (woltomierz magnetoelektryczny) bądź przemiennego (woltomierz elektromagnetyczny), a zakres pomiarowy przyjmuje wartości od mikrowoltów (μV) do megawoltów (MV).

Do czego służy watomierz?

Watomierz jest przeznaczony do pomiaru mocy czynnej w obwodach prądu stałego oraz prądu przemiennego (watomierze elektrodynamiczne). Moc czynna jest mierzona w watach (W). Watomierze znajdują zastosowanie m.in. przy analizowaniu efektywności energetycznej urządzeń elektrycznych oraz instalacji. Zakres pomiarowy w miernikach najczęściej obejmuje skalę od miliwatów (mW) do kilowatów (kW).

Do czego służy omomierz?

Omomierz to przyrząd pomiarowy wykorzystywany do pomiaru rezystancji, czyli oporu elektrycznego w przewodnikach i urządzeniach elektrycznych. Jednostką pomiarową jest om (Ω). Omomierze wykorzystuje się m.in. do pomiaru ciągłości przewodów, a także podczas badania obciążalności przewodów czy weryfikacji poprawności działania elementów elektrycznych w danym obwodzie.

Jak włączać mierniki elektryczne w obwód?

Prawidłowe włączenie miernika do obwodu, w którym wykonywany jest pomiar, jest niezwykle istotne nie tylko ze względu na poprawność pomiaru, ale również z uwagi na bezpieczeństwo użytkownika oraz samego miernika. Zawsze należy mieć na uwadze, że niewłaściwe podłączenie przyrządu pomiarowego może stanowić poważne zagrożenie dla życia lub zdrowia operatora, a także doprowadzić do poważnego uszkodzenia, a w skrajnych wypadkach całkowitego zniszczenia miernika.

Włączanie woltomierza w obwód

Woltomierz włącza się do obwodu równolegle na końcach każdego elementu czy urządzenia, na którym będzie mierzone napięcie. Co bardzo ważne, włączanie woltomierza do obwodu musi ze względów bezpieczeństwa zawsze odbywać się w stanie beznapięciowym. Zamknięcie obwodu powinno nastąpić dopiero po upewnieniu się, że woltomierz został prawidłowo włączony. Należy też pamiętać, że każdy pomiar wykonany woltomierzem jest obarczony pewnym błędem systematycznym z uwagi na zasadę działania tego rodzaju miernika.

Jak włączyć amperomierz do obwodu?

Amperomierz włącza się do obwodu szeregowo, co pozwala zmierzyć natężenie prądu przepływającego przez dany obwód. Co istotne, nie ma znaczenia dokładne miejsce włączenia, ale zawsze należy upewnić się, że amperomierz w obwodzie jest włączany w stanie beznapięciowym. Pomiary wykonane za pomocą amperomierza są obarczone określonym błędem, wynikającym z konstrukcji i zasady działania urządzenia.

Włączanie omomierza w obwód

Do pomiaru wartości rezystancji służy omomierz podłączony szeregowo lub równolegle, w zależności od wymagań i rodzaju wykonywanego pomiaru. Co bardzo ważne, zawsze należy odłączyć od napięcia obwód bądź układ, w obrębie którego będzie wykonywany pomiar omomierzem - w przeciwnym wypadku wynik będzie nieprawidłowy, a samo urządzenie może ulec uszkodzeniu.

Włączanie watomierza w obwód

Watomierz jest szczególnym rodzajem urządzenia pomiarowego, ponieważ musi być włączony do badanego obwodu w ściśle określony sposób. Nieruchomą cewkę prądową należy włączyć do obwodu zaciskami prądowymi szeregowo z obciążeniem, natomiast ruchomą cewkę napięciową włącza się do obwodu przy użyciu zacisków w sposób równoległy do obciążenia.

MT AV 500 WOLTOMIERZ ANALOGOWY 300V ABB

Mierniki elektryczne - najważniejsze różnice

Poza omówionymi już w artykule różnicami w zakresie funkcjonalności oraz sposobu włączania miernika w badany obwód, główne różnice między miernikami to:

• ogólna zasada działania (mierniki analogowe i mierniki cyfrowe);
• klasa dokładności, czyli wyrażony liczbowo wskaźnik określający największy dopuszczalny błąd względny procentowy pomiaru w warunkach znamionowych;
• zakres pomiarowy;
• zastosowanie (mierniki pojedynczych parametrów, multimetry).

Jaki miernik do pomiarów elektrycznych wybrać i na co zwrócić uwagę?

Decydując się na urządzenie do pomiaru prądu elektrycznego zawsze warto zacząć od jasnego określenia swoich potrzeb i dostępnego budżetu, przy czym należy pamiętać, aby zawsze kupować urządzenia znanych, renomowanych producentów, które zostały wyprodukowane zgodnie z obowiązującymi regulacjami i spełniają aktualne wymagania norm branżowych oraz norm bezpieczeństwa.

Zawsze warto upewnić się również, że wybrany miernik elektryczny:

• posiada odpowiednie zabezpieczenia i atesty,
• ma solidną, trwałą konstrukcję,
• posiada odpowiednią klasę dokładności,
• oferuje funkcjonalności odpowiadające potrzebom użytkownika,
• jest prosty w obsłudze,
• umożliwia bezbłędny odczyt wartości pomiaru nawet w trudnych warunkach.

W razie pytań zapraszamy do kontaktu - nasi specjaliści chętnie odpowiedzą na pytania i wyjaśnią wątpliwości.