Měření okrajových hodnot proudu a napětí II

Principy
K měření elektrických veličin je u většiny přístrojů využito některého z dobře popsaných fyzikálních jevů – nejčastěji je to využití elektromagnetismu. Vzhledem ke konstrukci přístrojů a bezpečnosti obsluhy při měření je nutné vstupní veličiny – většinou napětí a proud – přizpůsobit danému principu. U malých proudů a napětí se jedná o jejich zesílení, u velkých proudů a napětí jde o snížení. Často se využívá souvisejícího závislého jevu (jako zmíněný elektromagnetismus). Vzhledem k tomu, že o velmi malých hodnotách proudu a napětí pojednával minulý článek, bude se tento článek věnovat měření velmi vysokých proudů a napětí.
Předřadník a bočník
Jednoduchou metodou je využití děličů. V podstatě se jedná o kombinace odporů a kapacitorů v různých zapojeních, které dovolují měřit velmi vysoká napětí a proudy. Jejich hlavní nevýhodou je přímá úměra mezi velikostí měřeného napětí či proudu a fyzickou velikostí děliče, který je nutné pro měření použít.

Předřadník
Pro snížení vstupního napětí a následné zvýšení rozsahu měřicího přístroje je nejjednodušší použít odporový předřadník. Vložený odpor snižuje napětí.
Bočník
Bočník je speciální zařízení vyrobené z odporového manganinu sloužící k realizaci měření procházejícího proudu. Tuto metodu lze použít k měření stejnosměrného i střídavého proudu. Proud protékající bočníkem způsobuje předem cejchovaný úbytek napětí. Normovaný úbytek napětí na bočníku obvykle bývá 60, 100, 150 nebo 300 mV. Obvyklý proudový rozsah bočníku je od 1 do 15 000 A. Bočníky lze spojovat. Výhodou je prověřená konstrukce, dobře známé charakteristiky a absence jakýchkoliv součástek nebo pohyblivých částí.
Významnou nevýhodou je rozptyl energie při dlouhodobém zatížení bočníku vysokým proudem (bočník je třeba intenzivně chladit). Další nevýhodou je velikost a hmotnost bočníku, která je úměrná měřenému proudu, čím větší proud má být měřen, tím větší musí být i bočník. Další významnou nevýhodou je galvanické propojení s měřeným obvodem. A poslední nevýhodou je i takřka nulová mobilita, takže ad-hoc měření (v řádech kA a MA) je s bočníkem prakticky nemožné.

Pokračování článku naleznete v časopise Elektro 7/2020 str. 56.

Datum: 
Pondělí, 31. Srpen 2020