ÁÓÊÇÓÇ 1 ÏÑÃÁÍÁ ÊÁÉ ÓÕÓÊÅÕÅÓ ÇËÅÊÔÑÉÊÙÍ ÌÅÔÑÇÓÅÙÍ Á: ÈÅÙÑÇÔÉÊÏ ÌÅÑÏÓ ÃåíéêÜ ãéá ôá üñãáíá êáé ôéò óõóêåõýò. Ç ðñáãìáôïðïßçóç ôùí äéáöüñùí çëåêôñéêþí åöáñìïãþí óôï åñãáóôþñéï åðéôõã Üíåôáé ìå ôç âïþèåéá ôùí çëåêôñéêþí ïñãüíùí ìåôñþóåùí êáé ïñéóìýíùí çëåêôñéêþí óõóêåõþí. Óôï êåöüëáéï áõôü èá ðåñéïñéóèïýìå óå ìßá óýíôïìç ðáñïõóßáóç ôùí âáóéêþí ïñãüíùí êáé óõóêåõþí. Ãéá ôç ãåíéêüôåñç óõìðåñéöïñü êáé áñáêôçñéóôéêü ôïõò èá áíáöåñèïýìå óôá êåöüëáéá ðïõ áêïëïõèïýí êáé áíáöýñïíôáé óå óõãêåêñéìýíåò ìåôñþóåéò êáé åöáñìïãýò. ÐñÝðåé üìùò áðü ôçí áñ Þ íá ãíùñßæïõìå Ýíá âáóéêü êáíüíá ãéá ôï åéñéóìü ãåíéêü åíüò ïñãüíïõ, ìéáò óõóêåõþò êáé íá áêïëïõèïýíôáé ðéóôü ïé ïäçãßåò ôïõ êáôáóêåõáóôþ ôïõò. ôóé åðéôõã Üíïõìå ìå áêñßâåéá ôç ìýôñçóþ ìáò áëëü êáé ðñïöõëüóóïõìå ôá üñãáíá Þ ôéò óõóêåõýò áðü âëüâåò. ¼ñãáíá çëåêôñéêþí ìåôñþóåùí. ñçóéìïðïéïýíôáé ãéá ôç ìýôñçóç äéáöüñùí çëåêôñéêþí ìåãåèþí, üðùò ç çëåêôñéêþ ôüóç, Þ Ýíôáóç ôïõ çëåêôñéêïý ñåýìáôïò, ç çëåêôñéêþ áíôßóôáóç êëð. Ìå ôá üñãáíá çëåêôñéêþí ìåôñþóåùí ìðïñïýìå íá ìåôñþóïõìå êáé ìåãýèç ìç çëåêôñéêü, üðùò ç èåñìïêñáóßá, ç õãñáóßá êëð. Áõôü åðéôõã Üíåôáé ìå ôçí êáôüëëçëç áíáãùãþ ôïõò óå ìåôñþóåéò çëåêôñéêþí ìåãåèþí. Åðßóçò ìå ôç âïþèåéá ôùí çëåêôñéêþí ïñãüíùí ðáñáêïëïõèïýìå êáé åëýã ïìå ôç óùóôþ ëåéôïõñãßá ãåíéêü çëåêôñéêþí åãêáôáóôüóåùí. Ôá üñãáíá ôùí çëåêôñéêþí ìåôñþóåùí äéáêñßíïíôáé óå äýï êáôçãïñßåò: Ùò ðñïò ôï óýóôçìá ìåôñþóåùò êáé ùò ðñïò ôçí áñ Þ ëåéôïõñãßáò ôïõ. á) Ùò ðñïò ôï óýóôçìá ìåôñþóåùò. ÅíäåéêôéêÜ: Óå áõôü ôá üñãáíá Ý ïìå ôçí Ýíäåéîç ìåôñþóåùò êáôü ôçí þñá ëåéôïõñãßáò ôïõ ïñãüíïõ (Åéê. 2.1). (á) (â) Åéê. 2.1 ÅíäåéêôéêÜ üñãáíá áíáëïãéêü (á) êáé øçöéáêü (â) 21
ÊÅÖÁËÁÉÏ ÄÅÕÔÅÑÏ ÊáôáãñáöéêÜ: Åßíáé ôá üñãáíá óôá ïðïßá ïé ìåôáâïëýò ôïõ ìåãýèïõò ðïõ åëýã ïõìå áðïôõðþíïvráé óå áñôß (Åéê. 2.2). (Åéê. 2.2) Êáôáãñáöéêü üñãáíï ÐáëìïãñÜöïé: Åßíáé çëåêôñïíéêü üñãáíá. Ôï ìýãåèïò ðïõ ìåôñüìå ðáñïõóéüæåôáé ìå ôç ìïñöþ öùôåéíþò åéêüíáò (Åéê. 2.3). (á) (â) Åéê. 2.3 ÐáëìïãñÜöïé áðëþò (á) êáé äéðëþò (â) äýóìçò ÁèñïéóôéêÜ: Åßíáé ôá üñãáíá åêåßíá ðïõ óå ðñïçãïýìåíç Ýíäåéîç ðñïóôßèåôáé ìßá íýá (Åéê.. 2.4). Åéê. 2.4 ÁèñïéóôéêÜ øçöéáêü üñãáíá 22
â) Ùò ðñïò ôçí áñ Þ ëåéôïõñãßáò. Ìéá Üëëç êáôçãïñßá ïñãüíùí åßíáé åêåßíá ðïõ ôá äéáêñßíïõìå ùò ðñïò ôçí áñ Þ ëåéôïõñãßáò ôùí. ÇëåêôñïìáãíçôéêÜ: çëåêôñïìáãíçôéêü üñãáíá Ý ïõìå (Åéê. 2.5): Åéêüíåò 2.5 2 2 2 C I E C I E C I E Óôñåöüìåíïõ ðçíßïõ. ÇëåêôñïäõíáìéêÜ. Êéíçôïý óéäþñïõ ÇëåêôñïóôáôéêÜ: Åßíáé ôá üñãáíá ðïõ ç ëåéôïõñãßá ôïõò óôçñßæåôáé óôéò äõíüìåéò ðïõ áíáðôýóóïíôáé ìåôáîý äýï öïñôéóìýíùí óùìüôùí. Åíá áðü ôá óþìáôá åßíáé êéíçôü êáé óå áõôü óôåñåþíåôáé ç åíäåéêôéêþ âåëüíç ôïõ ïñãüíïõ. ëëá üñãáíá áíüëïãá ìå ôçí áñ Þ ëåéôïõñãßáò ôïõò áñáêôçñßæïíôáé óå: ÈåñìéêÜ, ÇëåêôñïíéêÜ -ØçöéáêÜ, ÄéáóôáõñùìÝíùí ðçíßùí, Áðùóôéêïý ôýðïõ, Åëêôéêïý ôýðïõ,êéíçôïý óéäþñïõ, Êéíçôïý ìáãíþôç, ÅðáãùãéêÜ, ÐáëëïìÝíùí åëáóìüôùí. Ç ïíïìáóßá ôùí ïñãüíùí çëåêôñéêþí ìåôñþóåùí ðñïêýðôåé óõíþèùò áðü ôï çëåêôñéêü ìýãåèïò ðïõ ìåôñïýí ôç ìïíüäá ìåôñþóåùò ôïõ ìåãýèïõò. ôóé ãéá ôéò ìåôñþóåéò ôçò çëåêôñéêþò ôüóåùò ñçóéìïðïéïýìå ôá âïëôüìåôñá, ôçò åíôüóåùò ôá áìðåñüìåôñá, ôçò áíôéóôüóåùò ôá ùìüìåôñá, ôçò éó ýïò ôá âáôôüìåôñá, ôçò óõ íüôçôáò ôá óõ íüìåôñá, ôïõ óõíôåëåóôþ éó ýïò ôá óõíçìéôïíüìåôñá êëð. Óôéò çëåêôñéêýò ìåôñþóåéò ñçóéìïðïéïýíôáé åðßóçò êáé ôá ãáëâáíüìåôñá (Åéê. 2.6) ìå ôá ïðïßá ìðïñïýìå íá ìåôñþóïõìå ðïëý ìéêñýò åíôüóåéò çëåêôñéêïý ñåýìáôïò Þ ôüóåéò. Åéê. 2.6 Ãáëâáíüìåôñá. 23
ÊÅÖÁËÁÉÏ ÄÅÕÔÅÑÏ ÕðÜñ ïõí üñãáíá ìåôñþóåùò ðïõ ñçóéìïðïéïýíôáé ùò öïñçôü Þ ôïðïèåôçìýíá óôáèåñü óå ðßíáêá (Åéêüíá 2.7) (á) (â) (ã) Åéêüíá 2.7 ÖïñçôÜ üñãáíá ìåôñþóåùò. Ìéêñïáìðåñüìåôñï (á) Âïëôüìåôñï (â) Ðïëýìåôñï (ã) Åéêüíá 2.8 "¼ñãáíá óôáèåñü ôïðïèåôçìýíá óå ðßíáêá. (á) Áìðåñüìåôñï (â) Âïëôüìåôñï. (á) (â) Óôçí êëßìáêá êüèå ïñãüíïõ äéáêñßíïìå ôçí ðåñéï Þ ìåôñþóåùò, ðïõ åßíáé ç ðåñéï Þ ôùí ôéìþí ôçò êëßìáêáò êáé ôçí ðåñéï Þ åíäåßîåùò, ðïõ åßíáé ôìþìá ôçò ðåñéï Þò ìåôñþóåùò ìýóá óôï ïðïßï éó ýåé ç áêñßâåéá ôïõ ïñãüíïõ ðïõ äßíåé ï êáôáóêåõáóôþò ôïõ. Ôá Üêñá ôçò ðåñéï Þò áõôþò óçìåéþíïíôáé óõíþèùò ìå äýï ôåëåßåò Þ áóôåñßóêï (Åéê. 2.9). Scales (M = 1 : 1) 4 5 2,5 1 1 2 3 1,2 3 96L.. 72L.. 48L.. 5 Åéêüíá 2.9 Ðåñéï Ýò ìåôñþóåùò êáé åíäåßîåùò. ÇëåêôñéêÝò óõóêåõýò ìåôñþóåùí. Ïé êõñéüôåñåò óõóêåõýò ðïõ ñçóéìïðïéïýíôáé óôï Çëåêôñïëïãéêü ÅñãáóôÞñéï åßíáé: ÑõèìéóôéêÝò áíôéóôüóåéò (Åéêüíá 2.1) 24
ÊáôáóêåõÜæïíôáé áðü ìåôáëëéêü óýñìá åéäéêþí êñáìüôùí, üðùò Ìáããáíßíç (êñüìá áëêïý, íéêåëßïõ, ìáããáíßïõ) êáé êïíóôáíôüíç (êñüìá áëêïý, íéêåëßïõ, ìáããáíßïõ), ôõëéãìýíï óå êýëéíäñï áðü ðïñóåëüíç Þ êåñáìéêü ìïíùôéêü õëéêü. Åéêüíá 2.1 ÑõèìéóôéêÝò áíôéóôüóåéò Êéâþôéá ìåôáâëçôþí áíôéóôüóåùí ÕðÜñ ïõí ôñåéò âáóéêïß ôýðïé êéâùôßùí áíôéóôüóåùí: ôá óõíçèéóìýíá âõóìáôïöüñá, ôá âõóìáôïöüñá äåêáäéêü êáé ôá óôñïöáëïöüñá äåêáäéêü. Óôéò ðéï êüôù åéêüíåò (2.11) öáßíïíôáé äéüöïñïé ôýðïé êéâùôßùí ìåôáâëçôþí áíôéóôüóåùí. ÄéÜöïñïé ôýðïé êéâùôßùí ìåôáâëçôþí áíôéóôüóåùí (á) (â) (ã) Åéêüíá 2.11 ÄéÜöïñïé ôýðïé êéâùôßùí ìåôáâëçôþí áíôéóôüóåùí, (á) Áðëïß, (â) Âõóìáôïöüñïé äåêáäéêïß, (ã) Óôñïöáëïöüñïé äåêáäéêïß Ùò õëéêü áíôéóôüóåùò óôá êéâþôéá ìåôáâëçôþí áíôéóôüóåùí ñçóéìïðïéåßôáé ìáããáíßíç Þ Üëëá êñüìáôá ìå ìéêñü óõíôåëåóôþ èåñìïêñáóßáò. Åäþ èá ðñýðåé íá åðéóçìüíïõìå Ýíá ìåéïíýêôçìá ôùí êéâùôßùí ìåôáâëçôþí áíôéóôüóåùí: Åßíáé ãñþãïñç ç ïîåßäùóç ôùí åðáöþí êáé âõóìüôùí ôïõò ìå áðïôýëåóìá ôçí áýîçóç ôùí áíôéóôüóåùí åðáöþò êáé åðïìýíùò ôçí áëëïßùóç ìåôñþóåùí óôï êýêëùìá ðïõ åßíáé óõíäåäåìýíá ôá êéâþôéá. Ãéá ôï ëüãï áõôü óå êüèå ñþóç êéâùôßïõ áíôéóôüóåùí èá ðñýðåé íá êáèáñßæïíôáé ïé åðáöýò ìå åðéìýëåéá. Ïé åðáöýò êáé ôá âýóìáôá ìðïñåß íá êáèáñéóôïýí ìå êáôüëëçëç áëïéöþ ðïõ ñçóéìïðïéåßôáé ãéá ôç óôßëâùóç ôùí ïñåé Üëêéíùí áíôéêåéìýíùí. Ãéá ôïí êáèáñéóìü ëéðáñþí ïõóéþí ñçóéìïðïéåßôáé êáé ôåôñá ëùñéïý ïò Üíèñáêáò. ÌåôÜ ôïí êáèáñéóìü ôùí åðáöþí, ãéá íá åëáôôùèåß ç öõóéêþ ïîåßäùóç, åðáëåßöïíôáé ìå êáèáñþ âáæåëßíç ( ùñßò ïîýá) Þ ìå êáèáñü ðáñáöéíýëáéï. ÐñÝðåé íá óçìåéùèåß üôé ôá ìýóá áõôü ôçò ëéðüíóåùò äå ìåéþíïõí ôçí áãùãéìüôçôá ôùí åðáöþí. 25
ÊÅÖÁËÁÉÏ ÄÅÕÔÅÑÏ ÁíôéóôÜóåéò ìåôáâëçôþò ôéìþò Ïé áíôéóôüóåéò ìåôáâëçôþò ôéìþò ñçóéìïðïéïýíôáé ó åäüí ðüíôá óôç äéáäéêáóßá äéåîáãùãþò ìåôñþóåùí äéáöüñùí çëåêôñéêþí ìåãåèþí. Oé áíôéóôüóåéò áõôýò äßíïõí ôç äõíáôüôçôá ôçò ìåôáâïëþò ôçò ôüóçò Þ ôçò Ýíôáóçò ôïõ ñåýìáôïò ðïõ äéáññýïõí Ýíá çëåêôñéêü êýêëùìá.ôéò áíôéóôüóåéò ìåôáâëçôþò ôéìþò ôéò äéáêñßíïõìå óå: ÑõèìéóôÝò ôüóåùò (ðïôåíóéüìåôñá) êáé ÑõèìéóôÝò ñåýìáôïò (ÑïïóôÜôåò). 1. ÑõèìéóôÝò ôüóåùò(ðïôåíóéüìåôñá) Ïé ñõèìéóôýò ôüóåùò åßíáé óõóêåõýò ìå ôéò ïðïßåò åðéôõã Üíïõìå ôïí õðïâéâáóìü ôçò ôüóåùò çëåêôñéêïý äéêôýïõ. íáò áðü ôïõò ðåñéóóüôåñï ñçóéìïðïéïýìåíïõò ñõèìéóôýò ôüóåùò åßíáé ôï ðïôåíóéüìåôñï ðïõ öáßíåôáé óôçí åéêüíá 2.12. Åéêüíá 2.12 Ðïôåíóéüìåôñï (ñõèìéóôýò ôüóåùò). Ôá ðïôåíóéüìåôñá äéáêñßíïíôáé óå Üíèñáêá êáé óýñìáôïò.ôá ðïôåíóéüìåôñá Üíèñáêá êáôáóêåõüæïíôáé ãéá ìéêñýò Éó åßò ìý ñé 2 W êáé ãéá áíôéóôüóåéò áðü 5 ìý ñé 1ÌÙ êáé ñçóéìïðïéïýíôáé êõñßùò óå êõêëþìáôá áõôüìáôïõ åëýã ïõ. Ôá ðïôåíóéüìåôñá óýñìáôïò êáôáóêåõüæïíôáé áðü óýñìá ñùìïíéêåëßíçò Íéêåëßïõ ñùìßïõ Þ Üëëï êáôüëëçëï êñüìá ôõëéãìýíï óå êåñáìéêü ìïíùôéêü õëéêü êáé ãéá áíôéóôüóåéò áðü ìåñéêü Ù ìý ñé 5ÊÙ. 2. ÑõèìéóôÞò ñåýìáôïò (ÑïïóôÜôçò) Ïé ñïïóôüôåò áðïôåëïýíôáé áðü óýñìá ôõëéãìýíï óå ìïíùôéêü êýëéíäñï,äéáèýôïõí ôñåiò áêñoäýêôåò Á, êáé à (åéêüíá 2.13). Ïé äýï áêñïäýêôåò Á êáé  áðïôåëïýí ôá Üêñá ôïõ üëïõ óýñìáôïò, åíþ ï áêñoäýêôçò à áðïôåëåß ìéá åíäéüìåóç ëþøç ðïõ ìðïñåß íá áëëüîåé èýóç ìå ìåôáêßíçóç åíüò äñïìýá. ÌåôÜ ôç ìåôáêßíçóç ôïõ äñïìýá à óôï êýêëùìá ðáñåìâüëëåôáé ôï ôìþìá ôçò áíôßóôáóçò ìåôáîý ôïõ óôáèåñïý óçìåßïõ á êáé ôïõ ìåôáâëçôïý óçìåßïõ Ã Þ Ä. Ìå áõôü ôïí ôñüðï åðéôõã Üíåôáé ç ñýèìéóç ôïõ ñåýìáôïò óôï êýêëùìá. Oé ñïïóôüôåò ðáñåìâüëëïíôáé ðüíôá óå óåéñü óôï ôìþìá ôïõ çëåêôñéêïý êõêëþìáôïò ðïõ åðéèõìïýìå íá ñõèìßóïõìå ôçí ÝíôáóÞ ôïõ. Åéêüíá 2.13 26
3. ÁíôéóôÜóåéò äéáêëáäþóåùò. Ïé áíôéóôüóåéò äéáêëáäþóåùò (äéåèíþò ïíïìáóßá Shunt) åéêüíá 2.14.. Åéêüíá 2.14 ÁíôéóôÜóåéò äéáêëáäþóåùò (Shunt). ñçóéìïðïéïýíôáé ãéá ôçí åðýêôáóç ôçò ðåñéï Þò ìåôñþóåùò ôùí áìðåñïìýôñùí. ÊáôáóêåõÜæïíôáé áðü êñüìáôá ìåôüëëùí ìå ìéêñü óõíôåëåóôþ èåñìïêñáóßáò, üðùò ç Ìáããáíßíç êáé óõíäýïíôáé ðüíôá ðáñüëëçëá ìå ôï üñãáíï (åéêüíá 2.15). A Åéêüíá 2.15 Óýíäåóç shunt óå áìðåñüìåôñï ÕðÜñ ïõí áðëü êáé ðïëëáðëü Shunt. Ôá ðïëëáðëü Shunt åéíáé êáôüëëçëá ãéá ðåñéóóüôåñåò ðåñéï Ýò ìåôñþóåùò. ÓõíÞèùò êüèå áìðåñüìåôñï óõíïäåýåôáé êáé áðü ìßá óåéñü Shunt ãéá ôçí åðýêôáóç ôçò ðåñéï Þò ìåôñþóåþò ôïõ. ôóé Ýíá áìðåñüìåôñï ìå ðåñéï Þ ìåôñþóåùò Ï - 1 Á ìðïñåß ìå ôï êáôüëëçëï Shunt íá ìåôñüåé óå ðëþñç áðüêëéóç ôçò âåëüíáò ôïõ åíôüóåéò ìý ñé 5Á, 1Á, 2Á ê.ï.ê.. ÁíôéóôÜóåéò äéáêëáäþóåùò åíóùìáôùìýíåò óå áìðåñüìåôñï ìáò äßíïõí Ýíá üñãáíï ìå ðåñéóóüôåñåò áðü ìßá ðåñéï Ýò ìåôñþóåùò (åéêüíá 2.16). 1 A 2 5 3 1 5 1 15 Åéêüíá 2.16 Êëßìáêá áìðåñïìýôñïõ ôñéþí ðåñéï þí ìåôñþóåùí 27
ÊÅÖÁËÁÉÏ ÄÅÕÔÅÑÏ 4. ÁíôéóôÜóåéò óåéñüò (resistor) Óôá âïëôüìåôñá, üðùò óôá áìðåñüìåôñá, ãéá ôçí åðýêôáóç ôçò ðåñéï Þò ìåôñþóåþò ôïõò ñçóéìïðïéïýíôáé áíôéóôüóåéò Þ êéâþôéá áíôéóôüóåùí ðïõ óõíäýïíôáé óå óåéñü ìå Ýíá âáóéêü üñãáíï. Ãé' áõôü êáé ëýãïíôáé áíôéóôüóåéò óåéñüò (åéêüíá 2.17). V Åéêüíá 2.17 Óýíäåóç áíôéóôüóåùò óåéñüò óå âïëôüìåôñï. ÁíôéóôÜóåéò óåéñüò åíóùìáôùìýíåò óå âïëôüìåôñï äßíïõí üñãáíï ìåôáâëçôþò êëßìáêáò (åéêüíá 2.18) 2 3 1 5 1 1 15 5 V Åéêüíá 2.18 ÌåôáâëçôÞ Këßìáêá âïëôüìåôñïõ. 5.Ìåôáó çìáôéóôýò ìåôñþóåùò. Ãéá ôç ìýôñçóç çëåêôñéêþí ôüóåùí êáé åíôüóåùí äéêôýùí õøçëþò ôüóåùò Þ ìåãüëùí åíôüóåùí óå çëåêôñéêü äßêôõá áìçëþò ôüóåùò ðáñåìâüëëïíôáé ìåôáîý ôùí äéêôýùí êáé ôïõ ïñãüíïõ ( ó. 2.19) ìåôáó çìáôéóôýò åíôüóåùò, (á) ïé ïðïßïé ïíïìüæïíôáé ìåôáó çìáôéóôýò ìåôñþóåùò. Åêåßíïé ðïõ ñçóéìïðïéïýíôáé óôç ìýôñçóç ôüóåùí ëýãïíôáé ìåôáó çìáôéóôýò ôüóåùò (â) (åéêüíåò 2.19.â). (á) Ìåôáó çìáôéóôýò åíôüóåùò Åéêüíåò 2.19 (â) Ìåôáó çìáôéóôýò ôüóåùò 28
Ïé Ìåôáó çìáôéóôýò ðïõ ñçóéìïðïéïýíôáé ãéá ôç ìýôñçóç åíôüóåùí ëýãïíôáé Ìåôáó çìáôéóôýò åíôüóåùò (åéêüíá 2.19.ã). Åéêüíá 2.19.ã Ìåôáó çìáôéóôýò åíôüóåùò. Ìå ôïõò ìåôáó çìáôéóôýò ìåôñþóåùò åðéôõã Üíïìå áýîçóç ôçò ðåñéï Þò ìåôñþóåùò ôùí ïñãüíùí êáé ôçí çëåêôñéêþ áðïìüíùóþ ôïõò áðü ôá êõêëþìáôá õøçëþò ôüóåùò. Ìå ôç âïþèåéá ôùí ìåôáó çìáôéóôþí, ðñáãìáôïðïéåßôáé ç åãêáôüóôáóç ôùí ïñãüíùí óå èýóåéò áêßíäõíåò ãéá ôï ðñïóùðéêü ðïõ ôá ñçóéìïðïéåß. Â: ÐÑÁÊÔÉÊÏ ÌÅÑÏÓ ÁÓÊÇÓÅÉÓ 1. Ôé óçìáßíïõí ôá óýìâïëá. 2,5 2. Óå Ýíá üñãáíï ìåôñþóåùò õðüñ ïõí ôá óýìâïëá (åðåîçãþóôå). 1,5 5 3. Ôé ðáñéóôüíåé ôï êáèýíá áðü ôá óôïé åßá ôïõ ðáñáêüôù êõêëþìáôïò. å A 12V + _ á ã V ä 29