Meracie prístroje

Poznámka

V STEMlabe máš k dispozícii štyri základné meracie prístroje – multimeter, osciloskop, generátor signálu a laboratórny DC zdroj. Spolu ti umožňujú zmerať, zobraziť aj vytvoriť ľubovoľný elektrický signál.

Upozornenie

BOZP – práca s meracími prístrojmi

Pred meraním vždy over, že prístroj je nastavený na správny rozsah a režim (napätie/prúd/odpor) – nesprávny rozsah môže prístroj alebo meraný obvod poškodiť.
Pri meraní prúdu multimetrom hrozí skrat, ak je multimeter zapojený nesprávne – vždy si over zapojenie s vyučujúcim, ak si neistý.
Nikdy nepripájaj výstup zdroja ani generátora na svorky multimetra nastaveného na meranie odporu.
Pri akejkoľvek neistote alebo neobvyklom zápachu/teple z prístroja okamžite vypni napájanie a privolaj vyučujúceho.

Multimeter

Digitálny multimeter meria napätie (V), prúd (A) a odpor (Ω) – základný nástroj na overenie, či je obvod zapojený a funguje správne.

Meranie napätia

1. Prepni multimeter do režimu V (DC alebo AC podľa typu zdroja)
2. Červenú sondu pripoj na +, čiernu na - (GND) meraného bodu
3. Sondy pripájaj PARALELNE k súčiastke/obvodu (nie do série)
4. Odčítaj hodnotu na displeji

Meranie prúdu

1. Prepni multimeter do režimu A (DC), zvoľ vhodný rozsah
2. Obvod priprav tak, aby multimeter bol zapojený DO SÉRIE (v rade s obvodom)
3. Nikdy nezapájaj ampérmeter paralelne k zdroju - hrozí skrat!
4. Pripoj sondy a odčítaj hodnotu

Tip

Nevieš, či má obvod napätie alebo je prerušený? Začni meraním napätia – je to bezpečnejšie a rýchlejšie ako meranie prúdu.

Meranie odporu a kontinuity

1. Prepni multimeter do režimu Ω (odpor) alebo na symbol diódy/kontinuity
2. Obvod/súčiastka MUSÍ byť odpojená od napájania
3. Sondy pripoj na oba konce súčiastky
4. Pri režime kontinuity multimeter zvyčajne pípne, ak je spojenie vodivé

Osciloskop

Osciloskop zobrazuje, ako sa napätie menia v čase – na rozdiel od multimetra ti ukáže celý tvar signálu (sínusovka, obdĺžnik, pulz), nielen jedno číslo.

Základné ovládanie

Volts/Div – nastavuje, koľko voltov predstavuje jeden dielik na zvislej osi
Time/Div – nastavuje, koľko času predstavuje jeden dielik na vodorovnej osi
Trigger (spúšťanie) – určuje, kedy osciloskop začne kresliť priebeh, aby bol obraz stabilný a nie “rozpohybovaný”
Sondy (probe) – pripájajú sa pomocou BNC konektora, hrot sondy na meraný bod, krokodílik (GND) na zem obvodu

1. Pripoj GND krokodílik sondy na zem (GND) meraného obvodu
2. Pripoj hrot sondy na meraný bod signálu
3. Nastav Volts/Div a Time/Div tak, aby bol priebeh dobre viditeľný na obrazovke
4. Uprav Trigger level, ak je priebeh nestabilný

Tip

Ak nevidíš na obrazovke žiadny signál, skús stlačiť tlačidlo Auto-set / Auto-scale (podľa modelu) – osciloskop sám nastaví rozsahy podľa privedeného signálu.

Mini-úloha – osciloskop

Priveď na vstup osciloskopu signál z generátora (pripoj BNC-BNC kábel).
Nastav generátor na sínusový signál 1 kHz, amplitúda 2 V.
Na osciloskope odčítaj periódu signálu a over, že zodpovedá frekvencii 1 kHz.
Zmeň tvar signálu na obdĺžnikový a sleduj zmenu priebehu na obrazovke.

Generátor signálu

Generátor signálu (funkčný generátor) vytvára elektrické signály s nastaviteľným tvarom (sínus, obdĺžnik, trojuholník), frekvenciou a amplitúdou – používa sa na testovanie obvodov bez potreby reálneho zdroja signálu.

1. Vyber tvar signálu (sine / square / triangle)
2. Nastav frekvenciu (Hz)
3. Nastav amplitúdu (Vpp - napätie od špičky po špičku)
4. Pripoj BNC výstup generátora na testovaný obvod alebo osciloskop

Upozornenie

Pred pripojením generátora k citlivému obvodu (napr. mikrokontrolér) over, že amplitúda signálu neprekračuje napäťové limity obvodu (Napäťové úrovne) – príliš vysoké napätie z generátora môže súčiastky zničiť.

Laboratórny DC zdroj (0–30 V, 0–10 A)

Laboratórny DC zdroj dodáva do obvodu nastaviteľné stabilizované napätie a obmedzuje maximálny prúd – ideálny na bezpečné testovanie obvodov a napájanie motorov či PLC.

Nastavenie napätia a prúdového limitu

1. Pred pripojením obvodu nastav napätie (V) na požadovanú hodnotu BEZ záťaže
2. Nastav prúdový limit (Current Limit/CC) na bezpečnú hodnotu pre tvoj obvod
3. Skontroluj polaritu výstupných svoriek (+/-) - pripájaš ich na obvod
4. Až potom zapni výstup (Output ON) a pripoj obvod

Tip

Prúdový limit (constant current limit) ochráni tvoj obvod pri skrate – zdroj namiesto vysokého prúdu obmedzí výstup a prepne sa do režimu CC (constant current), zvyčajne to indikuje kontrolka alebo zmena farby displeja.

Upozornenie

Zdroj nastavený na 30 V a 10 A dokáže dodať výkon až 300 W – dostatok na popálenie alebo zapálenie nesprávne zapojeného vodiča. Nikdy nenastavuj napätie ani prúdový limit “naodhad” – vždy podľa parametrov svojho obvodu/súčiastky.

Mini-úloha – DC zdroj

Nastav zdroj na 5 V s prúdovým limitom 0,5 A (bez pripojenej záťaže).
Pripoj LED diódu s predradným odporom a over jej rozsvietenie.
Skús znížiť prúdový limit pod hodnotu potrebnú pre LED a sleduj, ako sa zmení svietivosť a hláška na displeji zdroja (režim CC).
Vypočítaj a over: aký výkon (W) zdroj v tomto momente dodáva do obvodu?

Cheat sheet – rýchla referencia

Multimeter - napätie:   sondy PARALELNE k obvodu
Multimeter - prúd:      sondy DO SÉRIE s obvodom (nikdy paralelne k zdroju!)
Multimeter - odpor:     súčiastka odpojená od napájania

Osciloskop:  GND krokodílik na zem, hrot na signál, Auto-set pri neistote
Generátor:   tvar + frekvencia + amplitúda, over limity pripojeného obvodu

DC zdroj:    nastav V a prúdový limit BEZ záťaže → over polaritu → Output ON
             CC režim = zdroj obmedzuje prúd, neprekračuj výkon obvodu

Postup sa ukladá iba v tomto prehliadači.