Analogový a digitální měřicí přístroj

01Dvě cesty ke stejnému údaji

Analogový přístroj převádí měřenou veličinu na mechanickou výchylku ručky po stupnici. Digitální přístroj vzorkuje vstupní napětí A/D převodníkem a zobrazí je jako číslo na displeji.

Oba typy mají své místo: ručka je názorná při sledování změn a trendu, číslo je přesnější a snáz čitelné.

02Analogové měřicí systémy

• Magnetoelektrický (deprézský) — otočná cívka v poli magnetu, pouze stejnosměrný proud (se střídavým jen přes usměrňovač), lineární stupnice
• Elektromagnetický — přitahování železného jádra, pro stejnosměrný i střídavý proud, nerovnoměrná stupnice
• Elektrodynamický — dvě cívky, používá se pro měření činného výkonu
• Indukční — historicky v elektroměrech

03Přesnost a chyby

U analogového přístroje udává třída přesnosti chybu v procentech z rozsahu. Voltmetr rozsahu 100 V a třídy 1,5 má chybu ±1,5 V bez ohledu na to, kolik ukazuje — proto se má měřit ve druhé polovině stupnice.

Digitální přístroj se udává jako ±(% z naměřené hodnoty + počet digitů). Rozlišení (poslední digit) není totéž co přesnost.

Chyby dělíme na systematické (stálé, lze je korigovat), náhodné (zmenší se opakováním měření) a hrubé (omyl obsluhy). Typickou chybou analogového odečtu je paralaxa, které brání zrcátko na stupnici.

04Připojení do obvodu

• Ampérmetr se zapojuje do série a má mít co nejmenší vnitřní odpor
• Voltmetr se zapojuje paralelně a má mít co největší vnitřní odpor (digitální mívá 10 MΩ)
• Rozsah proudu se zvětšuje bočníkem, rozsah napětí předřadným odporem
• Odpor se měří na odpojené součástce v obvodu bez napětí

05Funkce digitálních přístrojů

• Automatická volba rozsahu (auto range)
• True RMS — správné měření efektivní hodnoty i nesinusových průběhů
• HOLD — zafixování hodnoty na displeji
• Bargraf napodobující pohyb ručky
• Paměť, min/max a přenos dat do počítače
• Kategorie přepětí CAT II až CAT IV podle místa v instalaci

06Srovnání

• Analogový: nepotřebuje napájení, dobře ukáže trend, ale je méně přesný, křehčí a hrozí chyba paralaxy
• Digitální: přesný a jednoznačný odečet, mnoho funkcí, ale potřebuje baterii a při kolísání údaj poskakuje
• Klešťový ampérmetr měří proud bez rozpojení obvodu — střídavý transformátorem, stejnosměrný Hallovou sondou