Nastavení voltmetru pro daný rozsah

Úprava spočívá ve využití Kirchhoffova zákona o součtu úbytků napětí na do série zapojených spotřebičích. Sestavu tvoří měřící modul (analogový) a předřadný rezistor – předřadník, zapojené v sérii. Měřené napětí se tak rozdělí na dvě hodnoty: již nám známý úbytek napětí na modulu – U₀ a úbytek napětí na předřadníku - U_P .

Hodnotu odporu předřadníku je nutno přesně nastavit. Nepřesnost by zásadně ovlivňovala přesnost celé sestavy. Předřadný rezistor nebo kombinace několika rezistorů se dimenzuje podle proudu I₀. Protože tento proud je většinou v řádu 10¹ - 10² µA, stačí rezistory s minimální výkonovou ztrátou. Důležitější je materiál použitých rezistorů. Musí být stabilní, nesmí měnit odpor v závislosti na teplotě. Používají se rezistory s metaloxidovou odporovou vrstvou.

Pro nastavení zkušebního – cejchovacího napětí je nutné použít multimetr vyšší třídy, tzn. s vyšší přesností.

Napájecí zdroj musí být stabilní, napětí nesmí během měření kolísat. Pro jemnější regulaci zkušebního napětí je možné zapojit potenciometr jako dělič napětí.

Schéma zapojení zkušebního obvodu:

Potenciometr musí být dimenzovaný na proud I:

P - výkonová ztráta rezistoru

R_D - odpor potenciometru

I² = P /  R_D

Proud I_D vypočítáme z hodnoty +U_DC a odporu potenciometru R_D.

Vždy musí platit: I > I_D + I₀  

Protože U = U_RP + U₀ a měřenou sestavou teče maximálně proud I₀ , pak předřadník R_P:

         U - U₀

R_P = ———

            I₀

Přesnost nastavení rozsahu, tj. výběr rezistoru nebo kombinace musíme dodržet do dovolené tolerance při plné výchylce měřidla. Jestliže nestačí 1 rezistor, pak musíme sestavu předřadníku složit. Nejpřesnější, ale i nejpracnější je sestava z max. 3 rezistorů, které jsou buď v sérii nebo v sérioparalelní kombinaci. Při dostupnosti 0,5 % metaloxidových rezistorů řady E 192 bude určitě stačit jeden.

Sestava předřadníku v případě montáže musí být umístěna v měřícím přístroji pevně, nejlépe na přišroubované desce plošného spoje.

Cejchování rozsahu provádíme postupně, minimálně v 6 bodech výchylky. Chyba nikdy nesmí přesáhnout dovolenou toleranci použitého modulu.

Digitální modul pro vyšší rozsah napětí nastavujeme trochu jiným způsobem. Rozsah musí být dekadickým násobkem základního rozsahu – 200 mV. Z toho vyvozujeme další rozsahy voltmetru: 2 V, 20 V, 200 V, atd. Přístroje jsou konstruovány do napětí 1000 V. Modul připojujeme k děliči napětí. Celkový odpor děliče multimetrů je většinou 10 MΩ a určuje vnitřní odpor voltmetru.

Schéma zapojení zkušebního obvodu:

Potenciometr musí být dimenzovaný na proud I:

P - výkonová ztráta rezistoru

R_D - odpor potenciometru

I² = P /  R_D

Proud I_D vypočítáme z hodnoty +U_DC a odporu potenciometru R_D.

Vždy musí platit: I > I_D + I₀  

Proud do cejchovacího obvodu v tomto případě lze zanedbat ( v řádu 10^-1µA).

Podíl děliče vždy musí dekadický násobek rozsahu modulu.

Podle Kirchhoffova zákona platí: U = U_R1 + U₀

Odpor děliče: R_1,2 = R1 + R2

Z toho lze vyvodit: U₀ : U = R2 : R_1,2 

Při nastavování se řídíme pokyny výrobce, které jsou dodávány ke každému modulu. Parametry jsou sice z velké části dané typem předřadníku, ale přesto se mohou lišit.

zpět