Ölçme, fiziksel büyüklerin bulunduğu her alanda olduğu gibi elektrik ve elektronikte de çok önemlidir. Algılayabileceğimiz dünya, bildiğimiz dünyadır. Duyularımız ile algılayamadığımız olguların ölçülmesi, onları algılayabilmemizi sağlar. Kurduğumuz devrelerin çalışmasında ortaya çıkabilecek sorunların üstesinden gelmede ölçümün büyük önemi vardır. Bu yazımızda ölçüm ve ölçümün incelikleri anlatılacaktır.
Dijital veya sayısal Multimetre, direnç, akım ve gerilim gibi büyüklüklerin yanında bazı elektronik devre elemanlarının değerlerinin ölçümünü tek bir bütünleşik ölçüm aletinde birleştirmiş ve ölçüm sonucunu ise sayısal olarak değerlendiren ve genellikle likid kristal bir ekranda gösteren cihazlardır. Multimetrenin angi büyüklüğü ölçeceği, mod seçicisinni getireceği konum ile belirlenir.
Elektrik devrelerinde kullanılan ölçü aletleri
Elektrik devrelerinde kullanılan ölçü aletlerii bir ekranda dalga şekli gösteren ya da sayısal değer gösteren ölçü aletleri olarak sınıflandırılabilir. Dalga şekli gösteren ölçü aletlerine osiloskop denilir. Osilaskopların (filtre karakteristiği vb. için geliştirilmiş) özel türleri de vardır. Sayısal değer gösteren geleneksel ölçü aletleri ise bir skala ve bu skala üzerinde hareket eden ibreden oluşur. Bu tür ölçü aletlerine analog ölçü aleti denilir. Analog ölçü aletleri ibreyi çalıştıran mekanizmaya bağlı olarak, döner demirli, döner mıknatıslı, elektrostatik, elektrodinamik gibi adlarla bilinir. Ancak günümüzde analog ölçü aletleri yerlerini sayısal ölçü aletlerine bırakmışlardır. Sayısal ölçü aletlerinde değerler bir LED ekranda gösterilmektedir...
Multimetre, (Avometre), akım (Amper), gerilim (Volt),direnç (Ohm) ve kısa devre ölçebilen bir elektronik alet. Avometre sözcüğü, Amper, Volt ve Ohm kelimelerinin baş harflerinden yararlanılarak oluşturulmuştur. Avometreler, elektrik ve elektronik sektöründe kullanılırlar, analog ve dijital olarak imal edilirler. Üzerindeki komutatörle istenilen ölçme değeri seçilip ölçme yapılır. Günümüzde avometreler oldukça gelişmiş ve birçok yeni özellik eklenmiştir. Standart parametreler olan akım gerilim ve direnç dışında, frekans, sıcaklık, kapasitans, duty cycle, buzzer, hfe, ve birçok parametrenin daha ölçümünü yapabilmektedir. Günümüzde pek çok firma multimetre üretimi yapmaktadır ve sektörde yoğun rekabet oluşmaktadır. Agilent, Fluke, Gossenmetrawatt, Hioki, Meterman, Kyoritsu, HT Italia, Brymen, Lutron, Sew, Simpson, BK Precision, Yokogawa, Extech, Amprobe, Chauvin Arnoux, Keithley, TTI, National Instruments, Tektronix, Lutron, Cırcutor gibi firmalar Multimetre üretimi yapan firmaların başlıcalarıdır.
Count
Temelde bir multimetrenin ekran yeteneğini ifade eder. Örneğin 6.000 count olan bir multimetre ile 50.000 Count olan multimetreyi karşılaştıralım. Count bir multimetrenin ekranda yazabileceği en büyük rakamı ifade eder. Bu rakam ne kadar yüksek olur ise ölçüm yapılan değer o denli hassas gösterilir. Örneğin 6.000 Count olan bir multimetre ile 500 volt ölçtüğümüzde ekranda 500.0 V görürüz. Yani noktadan sonra bir hane görebiliriz.
50.000 Count bir multimetre ile aynı ölçümü yaptığımızda ise ekranda 50.00 V Görürüz. Yani noktadan sonra iki basamak görebiliriz. Bu bize on kat daha hassas bir ölçüm imkanı verir. Birinci cihazda 0,1 Volt çözünürlük verilirken ikinci cihazda 0,01 Volt özünürlük verilir. Ölçüm doğruluğu da çözünürlükle dorudan ilintilidir. Pek çok üretici multimetrenin ölçüm doğruluğunu şu şekilde belirtir %2+5 Bu ifade şu anlama gelmektedir. Toplam hata ölçülen değerin %2 si ve çözünürlüğün 5 katının toplamı ile bulunur. Bu hesaplama yönteminden de anlaşılacağı üzere, Çözünürlük nekadar düşük ise ölçüm hatası okadar büyük olacaktır. Çözünürlük nekadar yüksek ise ölçüm hatası o kadar düşük olacaktır ve daha doğru bir ölçüm yapılacaktır.
Çözünürlük
Count konusunda da açıklandığı gibi çözünürlük bir multimetrenin yapabildiği en hassas ölçüm değerini ifade eder. Pek çok kullanıcı bu konuda şu hataya düşer. Kullanıcı büyük değerler ölçmektedir ve küçük değerleri de gösterebilen bir multimetreye ihtiyacı olmadığını düşünür. Örneğin Çoğunlukla 380 V, 220V, 500V gibi değerler ölçen bir kullanıcı cihazının 1mV ya da 0,1mV hassasiyete sahip olmasını önemsemez. Bu değer ölçtüğü değerler içinde dikkate alınmayacak seviyededir. Oysaki yukarıda hata hesaplama bölümünde de anlattığımız gibi burada önemli olan cihazın ne kadar hassas ölçüm yaptığının yanı sıra ne kadar doğru ölçüm yaptığıdır. Çözünürlük ölçüm doğruluğunu doğrudan etkileyen bir parametre olduğu için 1mV çözünürlüğe sahip bir cihaz ile 0,1mV ölçüm doğruluğuna sahip iki cihaz arasında 10 kat hatalı ölçüm farkı oluşabilir ve bu durum da yaptığınız ölçümlerin tamamının hatalı oluşuna sebep verebilir.
Doğruluk
Doğruluk bir cihazın ekranda gösterdiği değerin gerçeğe ne kadar yakın olduğunu ifade eder.
Günümüzde belirli standartlar gereğince ölçü aletinin doğruluğu Kalibrasyon Sertifikası ile belgelendirilmektedir. Bu Konu kalibrasyon başlığı altında detaylandırılacaktır. Kullanmakta olduğumuz ölçü aleti nekadar çok fonksiyonlu , teknolojik ve pahalı olursa olsun ölçüm doğruluğu düşük ise tüm değerini ve önemini yitirir. Unutmamak gerekir ki yapmış olduğumuz ölçümler sistemimiz hakkında bilgi edinmek içindir. Hatalı ölçümlere dayanarak alınan kararlar sistemimizi iyileştirmek yerine daha da kötü sonuçlar doğurabilir.
Sağlamlık
Sağlamlık bir multimetre için önemli parametrelerden biridir. Günümüzde çalışma koşullarının iyileştirilmesi için detaylı çalışmalar yapılmasına rağmen her zaman pek çok güçlük ile karşılaşırız. Zorlu çalışma koşullarına dayanıklı bir ölçü aleti her zaman avantaj sağlayacaktır. Yüksek sıcıklık, Nem, Toz, Manyetik alan, gibi etkenler hem ölçüm doğruluğunu hem de cihazın ömrünü olumsuz etkiler. Çok müsait koşullarda çalışırken dahi çeşitli aksilikler oluşabilir.
Örneğin çalışma masamızın üzerinden cihazımızı düşürebiliriz. Bu durumda sağlam bir cihaz ile dayanıksız bir cihaz arasındaki fark yerden cihazımızı alık hiçbir şey olmamız gibi cihazı kullanmaya devam etmek ile bir daha kullanılmayacak hale gelen cihazı çöpe atmak kadar keskindir. Günümüzde multimetreler üretilirken, Düşme testi, Titreşim testi, Şok Testi gibi testlere tabi tutulmaktadır.
Güvenlik
Güvenlik bir ölçü aletinde tüm parametrelerin önünde gelmektedir. Kulanmakta olduğumuz ölçü aleti kullanıcının güveninin tehdit ediyor ise o cihazın ne kadar doğru ölçtüğü ya da ne kadar fonksiyonel olduğunun hiçbir önemi yoktur. Örneğin bir elektrik panosunda multimetre ile voltaj ölçerken sistemdeki gerilim bizim farkına dahi varamayacağımız kadar kısa bir süre içerisinde binlerce volta ulaşabilir. Yani Tarnsient meydana gelebilir.
Bu durumda kullanmış olduğumuz ölçü aletinin anlık gerilim artışlarına nasıl tepki verdiği çok önemlidir çünkü o esnada sistemdeki gerilimi doğrudan ellerimizle tuttuğumuz probların ucundadır. Örneğin iyi güvenlik kategorisine sahip bir multimetre, normal koşullarda maksimum 1.000 V ölçüm yapmak için tasarlanmışken, anlık transientlerin oluşumu esnasında 6.000V değerine kadar dayanabilmektedir. Bir multimetrenin güvenlik seviyesini CAT. Parametresi belirler. CAT, kısaca kategori demektir ve hangi güvenlik kategorisie ait olduğunu belirtir.
Hız
Çalışma sürelerinin uzunluğu ve iş yoğunluğunun yüksek seviyelerde olduğu günümüzde hız da elbette ki bir multimetre için önemli bir parametredir. Bir voltaj kaynağının değerini okurken, Bir direnci okurken, kısa devre testi yaparken multimetremizin ölçüm değerini bize bir an önce göstermesini bekleriz. Özellikle hızlı değişimlerin olduğu noktalarda gerçek değeri bir an önce ekranda görmek çok büyük önem taşıyabilir. Bu parametre multimetrenin içinde kullanılan işlemcinin kalitesi ile eşdeğerdir. Multimetrenizin hızını test etmek için en kolay yol, multimetreyi buzzer konumuna alarak probları kısa büreli birbirine değdirip çekmektir. Multimetreniz ne kadar çabuk sesli uyarı veriyor ise hız seviyesi o kadar yüksektir.
Kalibrasyon
Kalibrasyon; bir ölçü aleti veya ölçme sisteminin gösterdiği veya bir ölçüt/ölçeğin ifade ettiği değerler ile, ölçülenin bilinen değerleri arasındaki ilişkinin belli koşullar altında belirlenmesi için yapılan işlemler dizisidir. Uzunluk, ağırlık, sertlik, elektrik direnç vb. gibi herhangi büyüklüklerin ölçümlerini yapan aletlerin kabul edilen bir ölçüte göre ayarlarının yapılması ve hata sınırlarının belirlenmesi olarak anlaşılır. Kalibrasyon kavramı günümüzde önemini arttırmakta ve bu konuda hizmet veren kuruluşların sayısı hızla artmaktadır. Kullanmakta olduğumuz ölçü aletinin hata limitlerinin belirlenmesi, yapmış olduğumuz ölçümün doğruluğu için büyük önem taşır. Bir cihazı kalibrasyon labaratuarına gönderdiğimizde sırasıyla şu işlemler yapılır. Cihazın fiziksel temizliği ve bakımı yapılır. Labaratuar koşullarında ideal bir süre bekletildikten sonra referans üretim kaynağının ürettiği değer kalibrasyonu yapılacak olan cihaza bağlanır. Referans üretim kaynağının ürettiği değer ile ölçüm cihazının ekranında görünen değer karlışaştırılır ve aradaki fark hata olarak saptanır. Tabiki gerçekte bu işlemle esnasında karmaşık matematiksel hesaplar ve parametreler kullanılır. Sonuç olarak bir multimetre üzerinden örnek vermek gerekirse, multimetrenin voltaj kademesinin kalibrasyonunu yapmak için referans bir voltaj kaynağına ihtiyaç vardır. Hatası önceden bilinen ve yüksek doğrulukta voltaj üreten bir kaynak. Bu voltaj kaynağından 100V gerilim uyguladığımızı düşünelim. Voltaj kaynağına bağlı olan multimetrenin de ekranında 98V gösterdğini varsayalım. Bu durumda multimetremiz 100V da 2V hatalı ölçüm yapmaktadır. Bu hataya, Labaratuarın genel ölçüm belirsizliği, kaynağın ve ölçüm koşullarının ölçüm belirsizliği de eklenecek ve toplam bir hata belirlenecektir.
Kalibrasyon hizmeti veren firmaların yaygınlaşması ve her sektörde olduğu gibi bu sektörde de suistimallerin engellenmesi için Kalibrasyon hizmeti veren firmalar için Akreditasyon koşulu getirtilmiştir. Aslında akreditasyon gönüllülük esasına dayanan ve zorunluluk gerektirmeyen bir durum olmasına rağmen hizmet Veren firmanın güvenilirliği açısından akredite bir firma tercih edilmesi son derece doğru olacaktır. Ölçüm labaratuarlarının akreditasyon onay ve denetimlerini TURKAK (Türkiye Akreditayon Kurumu) gerçekleştirmektedir. Verilmiş olan akreditasyon sertifikasının uluslar arası geçerliliği mevcuttur. Tüm kalibrasyon işlemi belli prosedürlere bağlanarak ölçüm kalitesi ve güvenliği teminat altına alınmaktadır.
➨ Bu konu hakkında detaylı bilgiler için:
http://eztoolhub.com/best-digital-multimeter-reviews/#thing_to_consider
http://www.gamateknik.com/
