Którego z przedstawionych na rysunkach mierników należy użyć w celu sprawdzenia poprawności wskazań sygnału wyjściowego +Q1 analogowego łącznika krańcowego?
Poprawna odpowiedź to miernik numer 3, który ma zakres pomiarowy od –5 do +15 V. Jest to klasyczny woltomierz analogowy do pomiaru napięcia stałego (DC), idealny do sprawdzenia sygnału wyjściowego +Q1 z czujnika analogowego. W schemacie układu pomiarowego widać, że napięcie wyjściowe zawiera się w zakresie 0–10 V, więc miernik o takim zakresie zapewni odpowiednią dokładność i bezpieczeństwo pomiaru. Dodatkowo posiada on podziałkę symetryczną z częścią ujemną, co umożliwia kontrolę również błędnych polaryzacji lub sygnałów odwróconych. W praktyce technicznej takie mierniki stosuje się do diagnostyki czujników, regulatorów PID, przetworników sygnałów oraz wyjść analogowych PLC. Z mojego doświadczenia wynika, że warto używać mierników o zakresie nieco szerszym od mierzonego napięcia – w tym wypadku 15 V zamiast 10 V – żeby nie przeciążyć ustroju pomiarowego. W przemyśle automatyki miernik o takim zakresie jest często montowany w szafie sterowniczej, by umożliwić bieżący podgląd sygnału sterującego zaworem, siłownikiem czy czujnikiem położenia.
Wiele osób wybiera błędny miernik, bo patrzy jedynie na jednostkę „V” bez zwracania uwagi na zakres i typ napięcia. Miernik numer 1 ma zakres do 6 V – byłby zbyt mało czuły i mógłby się uszkodzić przy napięciu 10 V. Miernik numer 2 ma zakres aż do 75 V, przez co wskazówka przy pomiarze 10 V niemal się nie poruszy, co uniemożliwia dokładny odczyt. Z kolei miernik numer 4 jest przeznaczony do pomiaru napięcia przemiennego (oznaczenie „~”), a w naszym układzie występuje napięcie stałe (DC), więc jego zastosowanie byłoby błędem technicznym – nie pokaże prawidłowego wyniku, a w skrajnym przypadku może zostać uszkodzony. W praktyce automatyki i elektrotechniki zawsze trzeba dopasować zakres przyrządu do mierzonego sygnału – najlepiej, gdy maksymalna wartość na skali jest nieco wyższa od maksymalnej wartości sygnału. Typowy sygnał analogowy z czujnika lub przetwornika to 0–10 V DC, dlatego właściwy jest woltomierz o zakresie obejmującym ten przedział, np. –5...15 V. Stosowanie miernika do AC lub o zbyt dużym zakresie prowadzi do błędnych wniosków diagnostycznych, co w automatyce może skutkować niewłaściwą regulacją urządzenia, np. zaworu proporcjonalnego. Moim zdaniem właśnie znajomość zakresów i typów napięć odróżnia praktyka od kogoś, kto tylko „mierzy, żeby coś się ruszyło na wskazówce”.