Subiecte:
- General
- Contor analogic
- Multimetru digital
- Rezoluție
- Setați domeniul de măsurare
- Calculați eroarea absolută
- Calculați eroarea relativă
- Măsurați cu multimetrul
- Măsurați cu osciloscopul
General:
Multe se măsoară în tehnologie. Această pagină discută despre măsurarea cu privire la tehnologia auto. În tehnologia auto, măsurătorile pot fi luate în multe moduri diferite, și anume în timpul dezvoltării, testării, proceselor de monitorizare și depanării. Odată ce cineva știe cum să măsoare, tot ce este nevoie este literatură (diagrame de flux) pentru a determina unde să măsoare.
Cele mai frecvent utilizate echipamente de măsurare (electrice) în tehnologia auto sunt:
- Multimetrul / contorul analogic: Acesta este folosit pentru a măsura tensiunea (U), curentul (I) și rezistența (R). Multimetrul digital va afișa valoarea pe ecranul LCD, iar contorul analogic va folosi un ac pentru a indica valoarea măsurată pe o scară de bază.
- Osciloscopul: osciloscopul măsoară tensiunile care pot fi înregistrate într-o linie temporală. Această cronologie poate fi setată (numărul de Volți pe axa Y și cursul timpului pe axa X).
Contor analogic:
Contorul analogic (contorul cu bobine mobile) este format dintr-un magnet permanent și o bobină mobilă. Curentul care trece prin bobina mobilă provoacă un câmp magnetic. Forțele pe care câmpul magnetic le exercită unul asupra celuilalt asigură că bobina mobilă (cu indicatorul montat pe ea) se rotește. Cu cât este mai mare curentul (și, prin urmare, câmpul magnetic), cu atât indicatorul se va deplasa mai departe.
Avantaje comparativ cu multimetrul digital:
- Ieftin;
- Mai precis sub 10 Hz (nu mai sus).
contra:
- Mai greu de citit;
- Relativ lent din cauza indicatorului în mișcare.
Multimetru digital:
Multimetrul digital este un înlocuitor pentru contorul analogic. Contoarele sunt în continuă dezvoltare (în precizie, viteză și funcții). Multimetrul conține un convertor A/D. Semnalul analogic măsurat este mai întâi procesat înainte de a fi afișat. Această operație depinde de funcția selectată (volt, amper, ohm, etc.) Semnalul digitizat este apoi trimis pe afișaj. Viteza cu care se întâmplă acest lucru se numește „timp de răspuns”, care poate fi găsit în specificațiile contorului. Timpul de răspuns (al convertorului A/D) este timpul necesar pentru a înregistra o modificare a semnalului de intrare. Cu cât contorul este mai scump, cu atât acest timp de răspuns va fi mai mic.
Există multimetre digitale cu setare manuală și automată. Aceasta setează domeniul de măsurare. Multimetrul din imaginea de mai jos face acest lucru automat. Capitolul „Interval de măsurare” este descris în continuare pe această pagină.
Rezoluţie:
Numărul de cifre afișat de multimetre determină rezoluția și, prin urmare, precizia citirii contorului. Prin urmare, rezoluția are de-a face doar cu ecranul și nu cu domeniul de măsurare. Există multimetre cu 3½, 3¾ și 4½ cifre. Cu cât multimetrul poate afișa mai multe cifre, cu atât mai multe numere sunt posibile (deci o măsurare mai precisă).
3½ cifre:
Acesta este un multimetru standard, care poate măsura cu precizie maxim 200 V în intervalul de 0,1 V. Dacă se face o măsurătoare la care tensiunea reală ar fi de 22,66 V, contorul va citi 22,6 V.
3¾ cifre:
Cu acest multimetru rezoluția a crescut cu un factor de 10 și cu aceeași măsurătoare (de 22,66 V cu multimetrul cu 3½ cifre) va indica de fapt 22,66 V. Adică cu o sutime de volt mai mult (și, prin urmare, mai precis).
4½ cifre:
Acest multimetru are o cifră suplimentară în toate gamele. Rezoluția a crescut din nou cu un factor de 10.
Setați domeniul de măsurare:
Domeniul de măsurare al multimetrului de mai jos poate fi setat manual. Acest lucru este necesar pentru a obține cel mai precis rezultat posibil cu fiecare măsurătoare. Când măsurați tensiunea bateriei, cel mai bine este să alegeți opțiunea 20 DCV. Tensiunea bateriei va fi indicată, de exemplu, ca 12.41. Cel mai bine este să alegeți un domeniu de măsurare care va fi sub rezultatul maxim al măsurării. Tensiunea bateriei nu va fi niciodată mai mare de 99 de volți. Dacă s-ar alege o rezoluție mai mare (de 200 DCV), tensiunea bateriei ar fi indicată ca 12.4 (mai puțin precisă). Aceasta are de-a face cu rezoluția:
| Gamă: | Rezoluţie: |
| 200 mV | 0,1 mV |
| 2 V | 0,001V |
| 20 V | 0,01 V |
| 200 V | 0,1 V |
| 2000 V | 1 V |
Exemple din acest tabel:
- Când se măsoară o tensiune de 100 volți în domeniul de 200 V, contorul va citi 100,1 V. Când aceeași tensiune este măsurată în intervalul de 2000 V, contorul va citi 100 V (mai puțin precis).
- Când se măsoară o tensiune de 9,188 volți în domeniul de 2 V, contorul va citi 9,188 V. Când aceeași tensiune este măsurată în intervalul de 200 V, contorul va citi 9,2 V (rotunjit, deci mai puțin precis).
Prin urmare, măsurarea cea mai precisă depinde de domeniul de măsurare setat și de rezoluția ecranului. Pe ecranele cu o rezoluție scăzută, tensiunea cea mai precisă nu poate fi afișată cu un domeniu de măsurare precis.
Cu multimetrul afișat, domeniul de măsurare poate fi reglat doar manual. Multimetrele mai extinse au un buton „Autorange” unde contorul însuși setează cel mai bun interval de măsurare (pe baza propriei rezoluții). Doar cu multimetre simple este posibilă selectarea modului Volt, Amperi (etc.), iar domeniul de măsurare este adesea de 20 V ca standard (deci cu o rezoluție de 0,01 V).
O altă problemă este că întotdeauna există o abatere în contor. Abaterea este cea mai mare atunci când rezoluția este setată prea scăzută. Mai multe despre acest lucru în următoarele capitole „Erori absolute și relative” mai jos pe pagină.
Calculați eroarea absolută:
Fiecare multimetru are o anumită precizie. Această precizie poate fi găsită în specificații (în manual). Cu aceste date se poate calcula abaterea măsurătorii. Se pot calcula două concepte; „eroarea absolută” și „eroarea relativă”. Eroarea absolută este tensiunea în Volți, iar eroarea relativă este calculată în procente.
exemplu:
Tensiune (U) = 12,55 V
± (0,3% rdg + 1d)
rdg = citire = valoarea citită pe afișaj (valoarea măsurată)
1d = 1 cifră = rezoluția (pe domeniul 20 V, 1 cifră corespunde la 0,01 V și pe domeniul 2 V la 0,001 V).
Tensiunea reală este de 12,55 volți. Aceasta se măsoară pe domeniul de 20 V.
0,3% rdg este 0,3% din 12,55 V = 0,038 V.
Pe domeniul de 20 V, 1d = 0,01 V.
Eroarea absolută totală este atunci: citirea + 1 cifră = eroare absolută. În numere: 0,038 + 0,01 = 0,048 V
Răspunsul final cu eroarea absolută este:
U = 12,55 ± 0,05 V.
Aceasta înseamnă că măsurarea este undeva între 12,50 și 12,60 volți.
Multimetrele ieftine au adesea o abatere mai mare decât cele mai scumpe, astfel încât eroarea absolută totală este și ea mai mare. Acest lucru demonstrează acum că „multimetrele ieftine” nu pot face măsurători precise.
Calculați eroarea relativă:
Când eroarea absolută este calculată ca procent din valoarea citită, se numește eroare relativă. Această eroare relativă este de obicei utilizată la compararea contoarelor.
Eroarea relativă pentru multimetrul anterior este: eroare absolută totală / (împărțire cu) tensiunea reală x (înmulțire cu) 100% = eroarea relativă.
În cifre: U = 0,038 / 12,55 x 100 = 0,30%.
Răspunsul final cu eroarea relativă este:
U = 12,55 ± 0,3%.
12,55 V minus 0,3% dă răspunsul 12,50. Plus 0,3% este atunci 12,60. Este același cu ceea ce a fost calculat cu eroarea absolută, dar exprimat în procente.
Măsurarea cu multimetrul:
Tensiunea, curentul și rezistența sunt toate măsurate diferit. Cum se măsoară corect cu multimetrul este explicat cu exemple pe pagină se masoara cu multimetrul.
Măsurarea cu osciloscopul:
Un osciloscop (pentru scurt) este un voltmetru grafic. Tensiunea este afișată grafic în funcție de timp. Scopul este, de asemenea, foarte precis. Timpul poate fi setat atât de mic încât semnalele de la senzori precum senzorul lambda sau actuatoarele precum un injector pot fi afișate perfect.
Modul în care sunt luate măsurătorile cu luneta este explicat pe pagină se măsoară cu osciloscopul.
