RPekka kirjoitti:Kuten Laakeri yritti sanoa niin ensimmäinen mittaushan on tehty auto sammuksissa ja toinen auton käydessä.
Jep, ja yleensäkin mitattaessa on tärkeää muistaa/selvittää muutama asia, esimerkiksi tämmöiset:
1) selvyys siitä, mitä mitataan
2) mitkä virtapiirin tai muun mittauskohteen asiat pysyvät mittausten aikana vakioina ja mitkä muuttuvat
3) miten mittaus vaikuttaa mitattavaan kohteeseen (esimerkiksi jännitteenjakokytkentä jännitemittauksessa)
Kun nämä asiat on selvittänyt itselleen
ennen mittauksen suorittamista, on jo aika hyvät mahdollisuudet onnistua mittauksessa ja saada aikaiseksi hyödyllisiä tuloksia. Helpottavat myös mittaustulosten tulkintaa kummasti.
Mielestäni hyvänä esimerkkinä aiheesta olkoon vaikka autossa kadonneen öljynpaineen merkkivalon vian metsästys - onko vika polttimossa vai sitä syöttävässä piirissä. Yleismittarilla polttimon kannalta mitattaessa saatetaan saada mittaustulokseksi esimerkiksi 12,8 volttia, mutta laitettaessa polttimo paikoilleen valoa ei tule. Moni voisi päätellä polttimon olevan viallinen, no vaihdetaan se. Ei tule valoa vieläkään, toinenkin risa? Vai voisiko olla hapettunut liitos välissä? Ei kai sentään, kun kuitenkin sähköä tulee ja ihan täydet 12 volttia - jopa ylikin! Vai voisiko? Mietitään hieman käytettyjä laitteita... hmm, yleismittarin jännitemittaus... siinähän on erittäin korkea tuloimpedanssi, puhutaan megaohmiluokasta. Paljonkos kolmen watin merkkivalopolttimen resistanssi lämpimänä sitten on... R=U/I; I=P/U => R=U^2/P => R=(12 V)^2/(3 W) => R=48 Ω. Liitoksineen ehjien johtimien ja esimerkiksi johtavassa tilassa olevan öljynpaineanturin (paine<min) resistanssi on melko pieni, olkoon tässä tapauksessa vaikka 0,5 Ω - yleisesti kuitenkin maksimissaan selvästi alle 10 Ω, riippuen mm. johdoista ja liittimistä.
Kun ehjän piirin äärimmäisiin napoihin kytketään jännite, joka on kuormitettuna vaikkapa se 12,8 volttia, joka akun napajännite voi hyvinkin olla, niin silloinhan piiristä kulkee virta I=U/R, jossa R=Rjohdin+Rpoltin, eli I=(12,8 V)/(48 Ω+0,5 Ω)=~264 mA. Koska jännite jakautuu kuormien yli niiden resistanssien mukaisesti, on polttimon yli kytkeytynyt jännite Upoltin=U/R*Rpoltin eli (12,8 V)/(48,5 Ω)*(48 Ω)=~12,7 V, voidaan myös laskea piirin virran avulla Upoltin=Rpoltin*I. Polttimon sähköinen teho on siis tällä hetkellä I*Upoltin=~3,34 W. Kas, mentiin yli nimellistehon - mitä ihmettä? No sitä vain, että nimellisteho on ilmoitettu nimellisjännitteellä 12 V ja tässä tapuaksessa polttimoon kytkeytyi 12,7 V:n jännite. Otetaanpa poltin irti ja mitataanpa kannalta jännite yleismittarilla, jonka jännitemittauksen tuloimpedanssi on vaikkapa 1 MΩ. Jännitteenjakokytkennän avulla saadaan kannalla olevaksi jännitteeksi eli mittarin yli olevaksi jännitteeksi Umittari=U/R*Rmittari eli ~12,8 V. Vaikuttaa siis aika lailla hyvältä? Mittari kertoi sen mikä tilanne on, eli polttimolle tulee jännitettä riittävästi ja poltinhan paloi tosiaan ihan kivasti täydellä tehollaan. Hieno juttu, näinhän voidaan selvittää, onko vika syöttävässä piirissä vai polttimossa, mikäli valoa ei jostain syystä tule - vai voidaanko?
Mitäpä käy, kun öljynpaineanturin liittimeen tuleekin paha hapettuma ja piirin resistanssi ilman polttimoa nouseekin vaikkapa 50 Ω:iin? No, piirissä kulkeva virtahan on silloin edellisen mukaisesti samalla polttimolla ~131 mA (itseasiassa reaalimaailmassa polttimon resistanssi olisi tässä tapauksessa aavistuksen edellistä matalampi koska se olisi kylmä jne, mutta tämä ja muut vastaavat toisarvoiset asiat eivät ole tämän kannalta merkittäviä ja/tai olennaisia seikkoja). Jännitteenjakona saadaan polttimolle ~6,27 V jännite ja näistä arvoista edelleen ~819 mW:n teho. Tuskin tuo ainakaan päivän valossa kovin kirkkaana hehkuisi ja innokas citroënisti juoksee jo yleismittari kourassa äskeisen opetuksen mukaan tutkimaan, onko vika polttimossa vai muualla, kun ei ehjiä polttimoita satu olemaan käsillä, eikä suotta viitsisi kauppaan lähteä. Mittajohtimet työnnetään lampun kantaan ja mittari näyttää 12,8 V eli poltinhan vaikuttaisi olevan hajalla... ei vaan hetkinen, mietitäänpäs vielä kuitenkin. Jännitteenjaon takiahan Umittari=U/R*Rmittari, mutta mittarin tuloimpedanssi on aivan toista kokoluokkaa suhteessa mitattavan piirin resistanssiin, eikä siis auta meitä tässä mitenkään, vaikka mittari mittaakin ihan oikein. Kytkemällä polttimon takaisin kantaansa ja mittaamalla siitä samanaikaisesti samalla mittarilla saadaankin tulos kohdilleen, koska polttimon ja mittarin muodostaman rinnankytkennän resistanssi on lähes sama polttimon resistanssin kanssa.
Helppoja ja yksinkertaisia sähkötekniikan perusasioita siis, mutta aina näitä ei välttämättä tule kovassa kiireessä mittauksia tehdessä ajatelleeksi... ja offtopiciksi meni, mutta keskusteluun liittyi ainakin hatarasti
