U měřicích přístrojů jsou udávány výrobci přesnosti měření, rozlišení, citlivosti, apod. Ne vždy jsou tyto pojmy vykládány jednoznačně, hlavně u měřicích přístrojů s digitálním vyhodnocením naměřených hodnot. K tomu přistupují ještě, v současné době používané, nejistoty měření, pracovní chyby, apod. Pojem nejistoty měření byl zaveden v letech 1981 - 85 na zasedání Mezinárodního výboru pro míry a váhy. V roce 1993 vydala Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) první příručku pro určování nejistot měření. Kromě teoretického obsahu a praktických ukázek výpočtu nejistot měření příručka nedoporučuje používat pojmy jako jsou chyba měření nebo správná hodnota měřené veličiny. V normě je prezentována měřená hodnota jako střední prvek souboru, který představuje měřenou veličinu a nejistotu měření jako parametr přiřazený k výsledku měření. Nejistota měření charakterizuje rozptyl hodnot, které lze pokládat za hodnotu veličiny, která je objektem měření. Parametrem (nejistotou měření) může být směrodatná odchylka nebo její násobek. Obecně představuje nejistota měření více složek. Některé složky mohou být získány ze statistického rozložení výsledku měření, jiné z předpokládaného pravděpodobnostního rozložení. Nejistoty měření vykazují všechny součásti měřicího řetězce: měřicí přístroje, měřicí metody, etalony, měřicí obvody, apod. Základní kvantitativní charakteristikou nejistoty měření je standardní nejistota.
Je označena symbolem u (anglicky uncertainty). Podle způsobu vyhodnocení lze rozdělit standardní nejistotu na nejistotu typu A a nejistotu typu B. Dále lze rozdělit standardní nejistoty na nejistoty přímých a nepřímých měřicích metod. Při měřeních v elektrických soustavách se setkáváme v převážné míře s přímými měřicími metodami, při kterých je výsledná hodnota zobrazena přímo na displeji nebo stupnici jednoho použitého měřicího přístroje.
Standardní nejistota typu A je označována symbolem uA. Je stanovena na základě statistické analýzy více opakovaných měření, podobně jako u náhodných chyb. Příčiny těchto nejistot jsou považovány za neznámé a při daném souboru měření s počtem měření jejich hodnoty klesají. Při vyhodnocení nejistoty typu A je vhodné mít k dispozici větší soubor naměřených hodnot. Obsahuje-li soubor měření např. pouze 10 hodnot a méně je standardní nejistota stanovena metodou A málo spolehlivá.
Standardní nejistota typu B s označením uB je získána jiným způsoben než ze statistického vyhodnocení souboru měření. Vyhodnocuje se pro jednotlivé zdroje nejistot a je obdobou systematických chyb. Systematickou chybu je možno vyjádřit jako složku chyby měření, která zůstává při opakovaných měřeních stálá nebo se mění předvídatelným způsobem. Mezi systematické chyby lze zařadit chybu metody, chybu měřicího přístroje, vliv oteplení, chybu nuly, zesílení apod. Systematická chyba je uživateli známa. Standardní nejistota typu B se určuje na základě údajů výrobců používané měřicí techniky, metodiky měření, zkušeností z předchozích měření, údajů získaných z kalibračních protokolů, nejistot referenčních údajů apod. Pokud je výsledné měření ovlivňováno více prvky ovlivňujícími celkový výsledek měření je standardní nejistota typu B určena výrazem zahrnujícím nejistoty jednotlivých prvků měřicího řetězce. Používáme-li např. měřicí přístroje v pracovních podmínkách je nejistota typu B určena z parametrů udaných výrobcem měřicího přístroje. V tomto případě je to nepřesnost měřicího přístroje (třída přesnosti u analogového vyhodnocení nebo přesnost přístroje u vyhodnocení digitálního). Na základě získaných informací o přesnosti měřicího přístroje lze určit interval, ve kterém leží s velkou pravděpodobností měřená hodnota.
V mnoha praktických měření nelze stanovit výsledek měřené na základě nejistoty typu A nebo nejistoty typu B. Sloučením obou výše uvedených nejistot dostaneme nejistotu kombinovanou která je označena symbolem uC
V praktických výpočtech se setkáváme také s rozšířenou nejistotou, která je označována symbolem U(x). Je definována jako součin kombinované standardní nejistoty a koeficientu rozšíření. U rozšířené nejistoty je nutné uvádět koeficient rozšíření, např. k = 2 nebo k = 3 ( koeficient je uváděn také např. v kalibračních listech). Pro normální (Gaussovo) rozložení odpovídá koeficientu k = 2 pravděpodobnosti , že leží daná hodnota v předpokládaném intervalu 95%, pro k = 3 je tento interval 99,7%.
Každé měření je zatíženo určitou nejistotou, která zahrnuje jak nejistoty typu A, tak nejistoty typu B. Žádný měřicí přístroj ani měřicí metoda nedovoluje zjistit skutečnou hodnotu měřené veličiny. Ke správné hodnotě se pouze můžeme přiblížit a to tím více, čím přesnější metody měření a měřicí přístroje používáme.
U přístrojů s analogovým zobrazením naměřené veličiny je stěžejním parametrem při výpočtu nejistoty třída přesnosti.
Příklad výpočtu nejistoty
Třída přesnosti měřicího přístroje (uvedená v technických podmínkách výrobce) TP = 0,5 napětí bude měřeno na měřicím rozsahu 10V. Přístroj je používán v referenčních podmínkách (neuvažujeme vliv teploty, elektromagnetických polí, apod.). Během měření v provozních podmínkách je nutno v některých případech uvažovat vliv teploty nebo vliv silných magnetických polí (rozvaděče, přítomnost silových kabelů apod.). Měření bylo prováděno opakovaně a naměřená hodnoty byla stále stejná U = 5,05V.
Nejistota typu A
Protože je při opakovaném měření naměřená hodnota stále stejná (U = 5,05V ) neuplatňuje se nejistota typu A, která je určována se statistických výpočtů a představuje nejistotu nesystematickou.
Nejistota typu B
Nejistota typu B je dána především třídou přesnosti přístroje. Nejistota typu B představuje hodnotu uB = 0,029V. Použijeme-li koeficient rozšíření k = 2, nabývá rozšířená nejistota hodnoty UC = 0,058V. Výsledek měření je tedy vyjádřen ve tvaru U = 5,05V s rozšířenou nejistotou UC = 58mV.
U měřicích přístrojů s digitálním vyhodnocením naměřené veličiny je udávána výrobci přesnost přístroje ve tvaru
+/- (% čtení + % rozsahu)
což je shodné se vztahem
+/- (% čtení + číslice).
V původních návodech k obsluze k měřicím přístrojů udávají výrobci přesnost ve tvarech
+/- (% rdg + digits)
+/- (% rdg + count)
+/- (% m.V. + digits)
kde
rdg = čtení
digits = číslice (LSB)
count = čítání
m.V. = měřená hodnota
Příklad výpočtu nejistoty
Měřicí přístroj s čítáním 99 999 má uvedenu přesnost měření ve tvaru
+/-(0,01% čtení + 0,01% rozsahu). Měření je provedeno na měřicím rozsahu 10V.
Při měření voltmetrem byl naměřen soubor hodnot napětí (5,0009V; 5,0005V; 5,0011 V;…).
Standardní nejistota typu A (určena na základě statistického výpočtu ze souboru výše uvedených měření,
související s nejistotou nesystematickou) je dána hodnotou uA = 0,00022 V.
Standardní nejistota typu B je uB = 0,00087 V.
Kombinovaná standardní nejistota je uC = 0,00090V.
Rozšířená nejistota (k = 2) je UC = 2 x uC = 0,0018V.
Vzhledem k tomu, že má přístroj čítání max. 99 999 jsou nejistoty velmi malé. V návaznosti na prezentace zabývající se chybami měřicích přístrojů je vhodné objasnit několik termínů.
Rozlišovací schopnost měřicího přístroje
Rozlišovací schopnost měřicího přístroje je závislá na počtu číslic LC displeje. Vyjadřuje nejmenší změnu
měřené veličiny indikovanou na LC displeji, Je to tedy změna hodnoty indikovaná o "jedničku" na nejmenším čísle
(LSB - Least Significant Bit - nejméně významný bit) a závisí samozřejmě na zvoleném měřicím rozsahu. Pokud má
displej měřicího přístroje 3 1/2 místa (max. čítání 1999) je samozřejmě rozlišení menší než u přístroje
s 4 1/2 zobrazením (max. čítání 19999) nebo vyšším.
Bohužel většina měřicích přístrojů určených k revizním měřením disponuje LC displejem "pouze" 3 1/2 číslic,
popř. 4 číslice a proto je někdy problematické vyhodnotit a zobrazit naměřené hodnoty tak, aby výsledek odpovídal
požadované nejistotě (měření impedance smyčky, vyhodnocení měření proudových chráničů apod.).
Citlivost měřicího přístroje
Citlivost měřicího přístroje vyjadřuje nejmenší veličinu měřitelnou daným přístrojem. Při měření
stejnosměrných napětí je rovna rozlišovací schopnosti na nejmenším měřicím rozsahu. U střídavých rozsahů,
které se obvykle používají při revizních měřeních je nižší, protože převodníky AC/DC pracují až od určité úrovně.
Rozlišení měřicího přístroje není tedy v žádném případě totožné s nejistotou měření, jak je v mnohých případech
někdy záměrně zaměňováno.
Vyjádření nejistoty měření ve tvaru
+/- (% čtení + číslice)
přímo souvisí s počtem míst na LC displeji přístroje. Pod pojmem "číslice" je představována poslední platná
číslice na displeji (LSB). Je-li např. u měřicího přístroje s čítáním 1999
(LCD 3 1/2 číslice) uvedena nejistota ve tvaru +/-(0,5% + 2) může být podobná nejistota u přístroje s čítáním
1999 (LCD 4 1/2 číslice) uvedena ve tvaru +/-(0,%5 + 20), což může mylně odradit od pořízení takového přístroje.
Při stanovení LSB je nutno respektovat zobrazení měřených hodnot na displeji přístroje. Je-li uvedena naměřená
hodnota ve tvaru 0,01V, představuje LSB (nejméně významná číslice) hodnotu 10mV, což reprezentuje rozlišovací
schopnost přístroje.
Pro výrobce měřicí techniky určené k revizním elektrických instalací jsou závazné normy jak z hlediska bezpečnosti EN 61010, tak ve vztahu k revizním měřením EN 61557 (ČSN EN 61557) část 1 a navazující příslušné částí (např. pro měření izolačních odporů část 2, měření impedance smyčky část 3, měření spojitosti část 4 apod.). V současné době již většina, ne-li všichni výrobci měřicích přístrojů vyrábějící přístroje určené k revizním měřením, splňují příslušné části EN 61557. V případě výrobců z Evropské unie by měl být tento požadavek splněn vždy. U výrobců z jiných oblastí je vhodné ověřit jestli přístroje splňují požadované vlastnosti, zejména EN 61557 ve vztahu k základní a následně pracovní nejistotě.
Standardní měřicí přístroj má uvedeny v návodu k obsluze nejistoty měření vztahující se k měřením v referenčních
podmínkách. Na základě těchto podkladů je provedena prvotní kalibrace přístroje, popř. kalibrace opakované.
Pokud přístroj vyhovuje technickým podmínkám je vydán kalibrační list s uvedením naměřených hodnot a výsledkem
měření. V případě, že některý rozsah nevyhovuje technickým požadavkům výrobce je nastaven nebo mohou být na
kalibračním listu uvedeny naměřené hodnoto rozsahu s poznámkou, že nevyhovuje technickým požadavkům výrobce.
V normě EN 61557 je uvedena korekce naměřených hodnot u jednotlivých druhů měření, která se vztahuje k rozšířené
nejistotě. Vždy je nutno uvádět méně příznivou hodnotu. Např. při měření izolačního odporu s dovolenou
nejistotou (+/-30%) je uváděna výsledná hodnota (např. v revizní zprávě)
RV = 0,7 RN
kde RV označuje hodnotu výsledného odporu izolace
RN naměřenou hodnotu izolačního odporu
Při měření impedance smyčky a měření zemních odporů je uváděna hodnota
nižší, tedy RV = 1,3 RN.
Při testování proudových chráničů se samostatně vyhodnocuje dotykové napětí UV = 5V + UN (UL=25V)
nebo UV = 10V + UN (UL = 25V),
pro vybavovací proud a čas je odchylka +/- (10%) a opět je uváděna méně příznivá hodnota.
Moderní měřicí přístroje určené jak k obecnému použití, tak k revizním měřením umožňují přímý tisk naměřených hodnot na tiskárnu nebo jejich zpracování v počítači. Tím je vyloučeno, do jisté míry, ovlivnění výsledků obsluhou přístroje. Přístroje komunikují s prostředím většinou po sériovém rozhraní RS 232 nebo opticky izolovaném rozhraní IR-RS232. V poslední době jsou tato rozhraní nahrazována rychlou komunikací po sběrnici USB (1.1 nebo 2.0).
Sériové rozhraní RS 232 bylo původně určeno k propojení koncového datového zařízení (DTE Data Terminal Equipment)
s komunikačním datovým zařízením (DCE - Data Communication Equipment). V měřicí technice začalo být toto rozhraní
rozšířené zejména s vývojem počítačů třídy IBM PC, které byly a jsou standardně vybaveny sériovým rozhraním RS 232.
Situace se opakuje v dnešní době s rozhraním USB, protože počítače obsahují standardně rozhraní USB a potlačují
komunikaci po RS 232. U moderních notebooků již není rozhraní RS 232 k dispozici přímo, ale pouze implementací
z USB. Rozhraní RS 232 je aplikováno především u měřicích přístrojů komunikujících přímo s počítačem
(přístroj - počítač). Není používáno v rozsáhlejších měřicích systémech. Tam se používá sběrnice paralelní GPIB.
Standard normy definuje celkem 20 řídících signálů s pozicemi na konektoru s 25 vývody. Většinou jsou
používány konektory Canon - D.
U měřicích přístrojů se používá zpravidla 9 signálů (TD, RD, RTS, CTS, DSR, GND, DCD, DTR, RI).
V případě přímého připojení (např. počítač a měřicí přístroj) je použito většinou připojení 3 vodičové,
u kterého je tok dat řízen softwarově (Software Handshaking). U tohoto zapojení je použita signálová země a
datové vodiče (TD, RD, GND). Programové řízení Xon / Xoff ovládá vysíláním speciálních znaků jednotky tak,
aby nedošlo ke ztrátě informace (ASCII 19 a ASCII 17). Nevýhodou tohoto zapojení může být dlouhá doba čekání
na povel možného vysílání zpráv.
Nedostatky softwarového řízení řeší do jisté míry zapojení pěti a sedmi vodičové,
u kterého je řízen přenos dat hardwarově (Hardware Handshaking). Pokud není k přístroji dodáváno standardní
připojení se software od výrobce je nutno mít k dispozici komunikační protokol měřicího přístroje.
Maximální přenosová rychlost je 20 kB/s a délka mezi propojenými jednotkami je omezena pouze mezivodičovou
kapacitou.
U měřicích přístrojů určených k revizním měřením jsou většinou předávány naměřené hodnoty ve tvaru tabulky,
není tedy využíváno grafické zobrazení. Přenosová rychlost rozhraní RS 232 v tomto případě je dostačující.
Pokud by byly přenášeny celé obrazovky "HardCopy" byla by komunikace pomalá.
Nejmodernější měřicí přístroje umožňují komunikovat kromě sériové linky RS 232 ještě po rozhraní USB. Rozhraní USB (Universal Serial Bus), disponuje vysokou přenosovou rychlostí srovnatelnou se sběrnicí GPIB. Při přenosu větších objemů dat je tato sběrnice, v porovnání s rozhraním RS 232 dostatečně rychlá.
Mezi základní výhody nového rozhraní USB lze zařadit:
připojení více periferních zařízení
levné řešení bez dalšího hardwarového vybavení počítače
rychlý přenos dat
přenos dat v reálném čase
možnost integrace koncových zařízení
snadné hardwarové připojení
standardní instalace
softwarové identifikace vadného koncového zařízení
softwarová indikace připojení / odpojení zařízení
připojení a odpojení během provozu
Vedle hardwarových požadavků na komunikaci s přístroji je vhodné věnovat pozornost také softwarové kompatibilitě s operačním systémem uživatele. Obecně je známo, že programové vybavení k měřicím přístrojům pracuje spolehlivě pod OS Windows 98. Protože se měřicích přístrojů neprodává takové množství, jako např. skenerů, tiskáren atd. nevěnují mnozí výrobci update software patřičnou pozornost. V poslední době se stává standardem také kompatibilita programového vybavení s OS Windows XP. Toto programové vybavení je většinou distribuováno na CD. Protože mnozí distributoři měřicí techniky nemají, u speciálních přístrojů, vlastnoručně odzkoušenou komunikaci mezi přístrojem a počítačem, je vhodné se před pořízením přístroje informovat, jaký operační systém software přístroje podporuje. V blízké budoucnosti by měly speciální měřicí přístroje podporovat také OS Linux.
Standardní měřicí přístroje určené k měření izolačních odporů jsou konstruovány v souladu s EN 61557-2.
Mezi vybrané podmínky, ve vztahu k normě pro výrobce měřicí techniky lze zařadit:
maximální nejistota měření se pohybuje v rozmezí +/- 30%,
použité testovací napětí je stejnosměrné
testovací napětí nemá překročit hodnotu 1,5 x UN (UN je jmenovité
testovací napětí),
minimální hodnota testovacího proudu by měla být 1 mA
Měřicí přístroje určené k měření izolačních odporů (izolační odpory mezi vodiči, elektrických spotřebičů a nářadí,
strojních součástí, klasických a polovodičových podlah, zemních vodičů, atd.)
je možné rozdělit podle měřicích funkcí na:
sdružené revizní přístroje (kromě měření impedance smyčky, proudových
chráničů, zemních odpor, sledu fází,
napětí, kmitočtu měří také izolační odpory)
jednoúčelové přístroje (měřiče izolačních odporů).
Podle užitných vlastností jsou měřiče izolačních odporů rozděleny na:
přístroje se základními funkcemi
přístroje s funkcemi rozšířenými.
Měřiče izolačních odporů se základními funkcemi umožňují odečítat na LC displeji (většinou 3 1/2 číslice) naměřený izolační odpor, popř. nastavené testovací napětí. Modernější verze přístrojů (např. Chauvin Arnoux C.A 6521-25, C.A 6531-33) jsou vybaveny časovačem (Timer), který umožňuje po předem nastavenou dobu provést měření. Časovač zaručuje konstantní délku testu pro více měření stejného druhu. Testovací napětí u těchto měřičů izolačních odporů je limitováno většinou hodnotou 1kV, přičemž podle provedení mohou měřit již od 50V (např. měření sdělovacích kabelů apod.). Izolační odpory jsou měřeny většinou v mezích 100 kOhm až 2 GOhm. Mezi doplňující funkce lze zahrnout měření odporů, kapacit, testování přítomnosti napětí a měření propojení obvodu proudem 200mA.
Přístroje s rozšířenými funkcemi jsou určeny k speciálním měřením izolačních odporů s možností vyhodnocení
nestandardních stavů měřeného zařízení. Kromě výše uvedených vlastností vyhodnocují také např. polarizační index,
dielektrický absorpční poměr, dielektrický vybíjecí index, provádějí zkoušku v předem nastavené posloupnosti
napětí s vyhodnocením izolačního odporu v závislosti na čase
(funkce R = R (t)), apod.
Nejnovější testery izolačních odporů umožňují, na základě vložených empirických konstant, přepočítat naměřenou
hodnotu izolačního odporu ve vztahu k jiné teplotě.
Rozšířené funkce měřičů izolačních odporů
K eliminaci změn ovlivňujících izolační odpor (např. vliv teploty, vlhkosti, stárnutí materiálů) je vhodné měřit
izolační odpory v delším časovém intervalu. Z naměřených hodnot přístroje s rozšířenými funkcemi automaticky
vypočítávají polarizační index (PI) a dielektrický absorpční poměr (DAR). Při měření vícevrstvých izolací a
izolací z různých materiálů vyhodnocují přímo měřiče izolačních odporů s rozšířenými funkcemi také dielektrický
vybíjecí index (DD). Během tohoto měření je po měření izolace (např. 500V / 30min) měřena kapacita a následně
(po 1 min) je měřen svodový proud. Z těchto hodnot je vypočítán dielektrický vybíjecí index DD.
Výše uvedené koeficienty jsou přístroji vypočítány podle vztahů:
polarizační index PI
PI = R10 min / R1 min
kde
R10 min označuje izolační odpor v čase 10 minut
R1 min označuje izolační odpor v čase 1 minuta
dielektrický absorpční poměr DAR
DAR = R1 min / R30 sec
kde
R1 min označuje izolační odpor v čase 1 minuta
R 30 sec označuje izolační odpor v čase 30 sekund
Mezi přístroje s rozšířenými funkcemi s testovacím napětím do 5kV
lze zařadit řadu měřičů izolačních odporů Chauvin Arnoux C.A 6545, 47 a 49. Přístroje zobrazují naměřené hodnoty
na velkém grafickém displeji. Stupněm krytí IP53, vybranými technickými vlastnostmi, napájením MiMH akumulátory
a výpočty výše uvedených koeficientů jsou předurčeny především k průmyslovým aplikacím.
Testovací napětí lze nastavit v posloupnosti (500, 1000, 2500, 5000 V) nebo v krocích (40 - 5100V / krok 10
nebo 100V). Tester C.A 6549 umožňuje zobrazit přímo na grafickém LC displeji průběh křivky R = R(t) s možností
přepočtu naměřené hodnoty izolačního odporu na jinou teplotu. Přístroje měří izolační odpory od 10 kOhm do 10 TOhm,
což není u přístrojů této cenové kategorie obvyklé (většinou měří přístroje izolační odpory od 100 kOhm).
Testery uchovávají naměřené hodnoty ve vnitřní paměti s kapacitou 128 kB popř. je lze přenést rozhraním RS 232
do počítače.
Testery izolačních odporů umožňují většinou ověření pospojování elektrických obvodů podle EN 61557-4.
Norma předepisuje:
nejistotu měření podobně jako část předešlá +/-30%
měřicí proud minimálně 200mA
měřicí napětí AC / DC od 4 do 24V
rozlišení 0,01W s možností kompenzace měřicích kabelů
měřicí rozsah 0,2 až 2Ohm
další specifikace jsou uvedeny v příslušné části normy
Obvody umožňující měření pospojování proudem 200 mA jsou vybaveny také moderní přístroje určené k testování proudových chráničů, měření impedance smyčky a většina sdružených revizních přístrojů (Eurotest 61557 St a EU, C.A 6115, Instaltest 61557, Telaris 0100 apod.).
Speciální měřicí přístroje určené k měřením podle EN 61557 - 4 měří proudem 10A až 100A. Základní třída je tvořena přístroji Chauvin Arnoux C.A 10 a Megger DLRO 10X. Volba nejnižšího měřicího rozsahu umožňuje měřit s rozlišením 0,1 mOhm nebo 1mOhm proudem 10A (ve vztahu k normě EN 61557-4 jsou tyto hodnoty vícekrát překročeny). Vyšší odporové rozsahy jsou následně testovány proudem 1A až 200mA. U přístroje DLRO 10X je zajímavá hmotnost, která je 2 kg včetně napájecích akumulátorů, přístroj je vybaven vnitřní pamětí a rozhraním RS 232. Podstatnou část testerů měřicích pospojování elektrických obvodů velkými proudy tvoří měřicí kabely, jejichž připojení je 5-svorkové Kelvinovo. Měřicí hroty jsou většinou konstruovány jako zapichovací a následně šroubovací, aby byl zaručen dokonalý kontakt s měřeným objektem.
Měřicí přístroje testující proudové chrániče jsou konstruovány v souladu s EN 61557-6.
Mezi vybrané podmínky, ve vztahu k normě pro výrobce lze zařadit:
zobrazení na LC displeji měřeného dotykového napětí s nejistotou
0 až + 20% (měření bez nebo s pomocnou sondou)
měření vybavovacího času s indikací naměřené hodnoty
při měření proudem 0,5 x IN je délka testu min. 0,2s. Během testu nemá proudový chránič vybavit
proudový chránič s vybavovacím proudem 30mA musí přístroj testovat také proudem 5 x IN
nejistota při měření vybavovacího času a proudu je v toleranci +/-10% nominálních hodnot
další podmínky pro měřicí přístroje jsou uvedeny v příslušné normě
EN 61557-6 a IEC 61009.
Většina standardních měřicích přístrojů splňuje požadavky výše uvedené normy a umožňuje testovat proudové chrániče jak standardní a selektivní, tak typy AC, A a B. Přístroje umožňují také měření zemních odporů RE, protože při vysoké impedanci se může objevit na příslušných částech zařízení nebezpečné dotykové napětí (měření s pomocnou sondou nebo bez sondy). Např. Eurotest 61557 umožňuje měření zemních odporů bez pomocné sondy nebo se sondou.
Mezi standardní přístroje určené k testování proudových chráničů lze zařadit např. Unitest Telaris FI/RCD Analyzátor, který měří všechny hodnoty požadované normou EN 61557-6. Přístroj může testovat chrániče typu AC, A a B, jmenovitým proudem 0,5xIN, 1xIN, 2xIN, 5xIN, má integrovanou vnitřní paměť a rozhraní RS 232, dotykové napětí UL měří v rozsahu 0,6 až 70V s rozlišením 0,1V, atd. Ekonomickou variantou testeru proudových chráničů je Unitest Telaris FI/RCD, který není vybaven vnitřní pamětí.
Měřicí přístroje určené k měřením zemních odporů a specifického odporu půdy jsou konstruovány podle EN 61557-5.
Mezi vybrané podmínky, ve vztahu k normě pro výrobce lze zařadit :
nejistota měření může být max. +/-30% ve vztahu k podmínkám uvedeným v normě
testovací napětí je střídavé
napětí během měření by nemělo překročit hodnotu 50 VEF nebo testovací
proud IMAX 3,5 mA, průběh testu by měl být omezen 30 ms
přístroje indikují mezní, popř. nastavené hodnoty
další specifikace jsou opět uvedeny v příslušné části normy.
Měření zemních odporů souvisí také s často užívanými pojmy jako je měření zemních odporů a testování uzemňovacích smyček.
Základní měřicí metoda používá vnitřní generátor (měřicí přístroj) a měřicí sondy (napěťová a proudová).
Měření je také uváděno pod označením "metoda 62%". Při této měřicí metodě je důležité, aby byly měřicí sondy
umístěny separátně od kovových konstrukcí, apod. Přesný postup výpočtu vzdáleností sond a celkové měření je opět
popsán v EN 61557-5.
Aplikovaná metoda měření zemních odporů může používat, podle okolností a možností použitého měřicího
přístroje, klasické zemní měřicí sondy, proudové kleště, kombinaci zemních sond a kleští, atd.
Typickými představiteli měřicími zemní odpory jsou měřicí přístroje Telaris Earth a C.A 6421, C.A 6423.
Přístroje používají k měření metody 2 a 3 pólové (62%).
Měřiče zemních odporů a specifického odporu půdy C.A 6460 a C.A 6462 měří specifický odpor půdy 4 vodičovou
metodou (napěťové a proudové sondy), zemní odpory jsou měřeny klasickou metodou.
Přístroje mají stupeň krytí IP53, velký LC displej, mohou měřit i za přítomnosti parazitních napětí, telurických
proudů a velkých přechodových odporů sond. Z produkce firmy Metrel jsou velmi oblíbené přístroje Eurotest 61557
a Earth Insulation Tester, které umožňují měření zemních odporů jak klasickými sondami, tak proudovými kleštěmi.
Konstrukce měřicích přístrojů určených k měření impedance smyčky podléhají z hlediska měření v elektrických
instalacích EN 61557-3. Bezpečnostní hledisko podle EN 61010 je bráno jako samozřejmost a tudíž není na tomto
místě a ve výše uvedených kapitolách diskutováno.
Mezi vybrané podmínky, ve vztahu k normě pro výrobce lze zařadit :
nejistota měření může být max. +/- 30%
přístroj musí umožnit kompenzaci měřicích kabelů
přístroj měří dotykové napětí
další požadavky ve vztahu k odolnosti přístrojů jsou uvedeny v normě
Standardní měřiče impedance smyčky měří dvoupólovou metodou s max.
rozlišením 0,01Ohm / 20 - 42 kA. Reprezentanty mohou být přístroje firmy SONEL (řada MZC-200 a MZC-300),
Unitest Telaris LOOP, Metra Blansko PU 191, apod.
Přístroje speciální (např. SONEL MZC 310S) měří čtyř vodičovou metodou s rozlišením naměřené hodnoty
0,1mOhm / 280 kA. Při měření standardním, dvouvodičovou metodou mají max. rozlišení 0,01Ohm / 42A.
Testery měří také napětí TrueRMS napětí do 440V, kmitočet, kompenzují délku měřicích kabelů, apod.
Testery strojních zařízení jsou konstruovány v souladu s EN 61557 a EN 61204.
Typickým představitelem je tester Chauvin Arnoux C.A 6121, který testuje napětím 1 až 1,5kV, přičemž výkon transformátoru je 500VA, měří izolační odpory při napětích 500 a 1000V a provádí kontrolu pospojování max. proudem 10A. Tester zařízení Metrel MI 2094 umožňuje měřit testovacím napětím až 5kV, přičemž pospojování lze měřit proudem maximálním proudem 20A. Naměřené hodnoty mohou být uchovány ve vnitřní paměti a posléze přeneseny do počítače. Software umožňuje vložit do výpisu jméno operátora a místo měření. V protokolu je automaticky uvedeno výrobním číslo testeru s jeho označením.
Celý rozsah článku je uveden v Elektroročence.
Cílem článku bylo seznámit čtenáře s vybranými novinkami v měřicí technice, upozornit na některé aspekty normy EN 61557 ve vztahu k měřicím přístrojům, naznačit metody určení nejistoty přístroje, objasnit komunikační rozhraní RS 232 a rychlý přenos dat po sběrnici USB. U přístrojů nebyly popisovány všechny technické údaje, pouze naznačeny vybrané druhy parametrů.