Elektrik ölçü aletleri duyarlılık sınıfı

Ölçü aletlerinin duyarlılık sınıfı elektrik mühendisliğinde aletin yapısı dolayısıyla okunan değerde oluşabilecek hata oranıdır. Bu oran ölçü aletlerinin etiketinde belirtilir.

İdeal ölçü aleti

İdeal elektrik ölçü aleti ölçü yaparken devre parametrelerini hiç değiştirmeyen ölçü aletidir. Mesela Wheatstone köprüsü devre parametrelerini değiştirmeden ölçü yapar. Ancak özellikle analog ölçü aletlerinin büyük bölümü ölçü sırasında devre parametrelerinde küçük te olsa bir değişikliğe yol açar. Şayet ölçü aleti akım ölçüyorsa ölçü aleti devreye seridir. Bu durumda ölçü aletinin iç direnci devrenin toplam direncini artırarak akımın olduğundan az görünmesine yol açar. Şayet ölçü aleti gerilim ölçüyorsa, ölçü aleti devreye paraleldir. İç iletkenliği devrenin paralel direncini düşüreceği için bu durum gerilimin olduğundan az görünmesi sonucunu doğurur. Bu sebeple ideal olarak, akım ölçen ölçü aletinin (ampermetre) direncinin sıfır, gerilim ölçen ölçü aletinin (voltmetre) iç direncinin sonsuz olması istenir. Ama bu mümkün değildir. Çünkü her ölçü aleti ölçü yapmak için devreden küçük ölçüde de olsa akım çekmek zorundadır. Ölçü aletini yol açtığı bu hata % olarak gösterilir. Mesela duyarlılık sınıfı 1 olan bir voltmetrede 100 voltluk ölçümde %1 lik bir hata öngörülür.^[1]

Örnek

Şayet V kaynak gerilimi, R devre direnci, r de ölçü aleti iç direnci ve I da devreden geçen akım ise;

Ampermetre

${\displaystyle I={\frac {V}{R}}}$

Ampermetre devreye seri olarak bağlandığında I₂

${\displaystyle I_{2}={\frac {V}{R+r}}}$

Bu durumda ölçü sırasında azalan akım;

${\displaystyle \Delta I=I-I_{2}={\frac {V\cdot r}{R^{2}+R\cdot r}}\approx {\frac {V\cdot r}{R^{2}}}}$

Azalan akımın gerçek akıma oranı;^[2]

${\displaystyle {\frac {\Delta I}{I}}\approx {\frac {r}{R}}}$

Voltmetre

${\displaystyle V=I\cdot R}$

Voltmetre devreye paralel olarak bağlandığında V₂

${\displaystyle V_{2}=I\cdot {\frac {R\cdot r}{R+r}}}$

Bu durumda ölçü sırasında azalan gerilim;

${\displaystyle \Delta V=I\cdot R-I\cdot {\frac {R\cdot r}{R+r}}=I\cdot {\frac {R^{2}}{R+r}}}$

${\displaystyle {\frac {\Delta V}{V}}\approx {\frac {R}{r}}}$

Kaynakça

1. Pocket Handbook on Electrical Measurements, Siemens, AG, 1966, p.29
2. Georg Rose: Elektroteknik ve Elektronik Formüller (çeviri: Haluk Erna), İnkılap and Aka Bookhouses, İstanbul, 1975, p.175

Dış başlantılar

• H.Yıldız Aka-İhsan Akyüz:Metroloji okulu ders notu 29 Kasım 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.