Danas je nabavljen kombinirani električni instrument za mjerenje napona i otpora švicarske tvrtke Trüb, Täuber & Co. AG iz sredine 1950-tih godina. Instrument je bio namijenjen za terenska električna mjerenja za potrebe švicarske vojske.
Kućište instrumenta otvara se sa gornje i donje strane. Na donjoj strani je prostor za bateriju 4,5 V (mjerenje otpora), nomogram za izračun otpora i prostor za mjerne kablove koji bi trebali biti namotani oko plastičnog držača u obliku kalema.
Tvrtka Trüb, Täuber vuče korijene iz 1983. godine kada je Reinhold Trüb otvorio trgovinu za distribuciju tadašnjih laboratorijskih i mjernih uređaja iz Njemačke. Trgovini je nedugo zatim pridodana mala radionica te je nastala tvrtka “Reinhold Trüb, Feinmechanische Werkstätte, Spezialität: Elektrotechnische Apparate“ (precizna mehanička radionica, specijalnost: elektrotehnički aparati). Tijekom 1911. godine pridružuje mu se Dr. K. P. Täuber, do tada viši inženjer u Maschinenfabrik Oerlikon, te nastaje nova tvrtka naziva “Trüb, Täuber & Co.”. Zahvaljujući naglom širenju elektrifikacije nakon 1. svjetskog rata porasla je potražnja za električnim uređajima i instrumentima. To je iskoristila i tvrtka Trüb, Täuber te je bila prva u Švicarskoj koja je mogla isporučiti električne mjerne instrumente za praktično sve grane industrije toga doba ali također i specijalne instrumente i aparaturu za laboratorijska i znanstvena istraživanja i analize, posebno za molekularna istraživanja u kemiji i biologiji (specijalni mikroskopi i spektrografi). Do 1960-tih godina tvrtka Trüb, Täuber & Co. proširila se na sva svjetska tržišta. Tijekom 1960-tih godina tvrtka Trüb, Täuber & Co. prešla je u vlasništvo švicarske grupacije Zellweger Uster iz koje je 2003. godine nastala danas aktivna tvrtka Uster Technologies AS, a koja proizvodi elektroničke mjerne sustave za tekstilnu industriju.
Logo tvrtke Trüb, Täuber & Co.
Instrument Volt-Ohmmeter omogućuje mjerenje istosmjernog napona do 300 V podijeljeno u tri mjerna opsega (do 6 V, do 60 V i do 300 V) te mjerenje električnog otpora do 10 kΩ uz napajanje od 4,5 V.
Dobili smo dva primjerka instrumenta, jedan sa serijskim brojem 494603 i drugi sa serijskim brojem 680577, koji se donekle razlikuju u detaljima oko skale, kućišta i natpisa.
Razlike u prednjoj ploči između dvije inačice istog mjernog instrumenta očituju se u oznakama i gradaciji mjernih skala, u fontu za natpise na prednjoj ploči i u boji/materijalu za tipkala.
Kad se skine prednja maska sa mjernih instrumenata bolje se vide razlike u oznakama na skali. Noviji instrument (680577) ima finije podijeljenu omsku skalu, a i sami mjerni sistemi nisu posve jednaki na ove dvije inačice.
Na gornjem poklopcu instrumenta otisnute su upute za upotrebu na njemačkom i francuskom jeziku.
Na njemačkim uputama stoji naziv tvrtke Trüb, Täuber & Co. AG dok na francuskim uputama stoji Trüb, Täuber & Cie S.A. Razlika je u sufiksima koji označavaju tip (pravni oblik) tvrtke i u oba slučaja se radi o oznaci za isti tip tvrtke sa više partnera (kompaniju). Kratica Cie S.A. (Compagnie) uglavnom koristila ranije (do kraja 19. stoljeća), a onda je zamijenjena sa Co. AG, no neke tvrtke su zbog tradicije zadržale staru oznaku.
Na poklopcu instrumenta nalaze se upute za vršenje četiri tipa električnih mjerenja:
- mjerenje istosmjernih napona do 300 V
- ispitivanje stanja suhih baterijskih članaka od 1,5 V
- mjerenje električnog otpora
- ispitivanje električnih vodova
Istosmjerni napon se mjeri izravnim priključivanjem na zajedničku stezaljku + i na odgovarajuću stezaljku za mjerni opseg: -6 V, -60 V ili -300 V). Primjećujemo kako se zajedničku elektrodu (masa) označava pozitivni pol napajanja. To je bio standard u to vrijeme i puno električnih uređaja iz tog doba ima na masi pozitivni pol napajanja. Danas je na masu vezan uglavnom negativni pol napajanja.
Provjera stanja baterija vrši se mjerenjem njihovog napona u praznom hodu (E0), a zatim mjerenjem pada napona (EB) pod opterećenjem od 15 Ω. Ovo opterećenje se uključuje pritiskom na tipkalo “N”. U uputama su dati podaci o stanju baterija kod određenih padova napona. Tako se može procijeniti raspon od posve nove baterije do baterije koju je potrebno zamijeniti. Plavim strelicama na skali markirane su granične vrijednosti pada napona za jedan baterijski članak 1,5 V, odnosno dva i tri serijski spojena baterijska članka, ispod kojih je potrebno zamijeniti baterije.
Ommetar se može napajati internom baterijom od 4,5 V koja omogućuje mjerenje otpora do 10 kΩ. Nepoznati otpor se spaja na priključnice L1 i L2E, a mjerenje se vrši pritiskom ta tipkalo “M”. Ukoliko nema interne baterije, otpor se može mjeriti i sa nekim vanjskim izvorom napajanja do 5 V koji se spaja na priključnice BATTERIE + i -. U tom slučaju se prvo pritiskom na tipkalo “P” izmjeri točni napon tog izvora (E1). Zatim se otpusti tipkalo “P” i pritisne tipkalo “M” te se izmjeri pad napona preko nepoznatog otpora (E2). Vrijednost nepoznatog otpora zatim se izračuna po formuli R = (E1/E2 – 1) x 600. Tih 600 oma je inače unutrašnji otpor mjernog sistema sa zakretnim svitkom. Kako bi izbjeglo računanje može se koristiti i priloženi nomogram.
Na donjem poklopcu instrumenta otisnut je nomogram za određivanje otpora na osnovu izmjerenih napona sa i bez otpora.
Ispitivanje vodova svodi se na mjerenje ukupnog otpora (opterećenja) spojenog na dvije žičane linije (otpor petlje, detekcija prekida linije) i mjerenje otpora pojedine žičane linije prema uzemljenju (otpor izolacije). Prije početka mjerenja ovih otpora svakako je potrebno voltmetrom provjeriti da vodovi nisu pod naponom. Sama mjerenja otpora su ograničena u opseg 0-10 kΩ no to je dovoljno za ispitivanje opće ispravnosti telefonskih i sličnih linija karakterističnih za vojne terenske veze.
Unutrašnja konstrukcija instrumenta je vrlo jednostavna (što je vidljivo iz električne sheme) te sadrži tri precizna otpornika i tri tipkala. Otpornici su napravljeni motanjem specijalne otporne žice na kalem. Međutim, praktična shema je nešto složenija od ove prikazane u uputama i sadrži šest otpornika, od kojih su dva motana na zajednički kalem.
Ukupni otpor mjernog sistema je 600 Ω te je ukupna struja preko njega 10 mA. Otpor od 600 Ω je praktički nemoguće postići samo zavojnicom motanom na zakretni sistem jer bi za to bilo potrebno puno namota vrlo tanke žice što bi doprinijelo velikoj masi i tromosti zakretnog sistema. Izmjerili smo da je otpor zavojnice našeg zakretnog sistema svega 4,9 Ω tako da je za povećanje unutrašnjeg otpora instrumenta zavojnici dodan otpornik od 596 Ω. Također, očito da naš instrument postiže puni otklon na struji nešto manjoj od 10 mA pa je paralelno zavojnici dodan još jedan kalibracijski otpornik na koji se grana manji dio ukupne struje.
Otpornik za pad napona 300 na 60 V ima vrijednost 24 kΩ (10 mA) što znači da se na njemu disipira snaga od 2,4 W. Ovdje bi stoga morao biti ugrađen otpornik snage barem 3 W. Umjesto toga, ugrađena su dva serijski spojena otpornika od 12 kΩ tako da se napon i snaga na njima dijeli popola. Također, ovi otpornici su međusobno montirani na najvećem mogućem razmaku kako bi se osiguralo bolje hlađenje disipirane topline (2 x 1,2 W). Zahvaljujući dijeljenju napona (2 x 150 V) smanjuje se i mogućnost električnog luka i sličnih negativnih učinaka preskakanja napona između tankih namotaja i tanke izolacije žice od čega su načinjeni otpornici. Pad napona sa 60 na 6 V ide preko jednog otpornika od 5,4 kΩ. Zbog niskog napona i disipirane snage od cca 0,5 W ovdje je dovoljan jedan otpornik.
Volt-Ohmmeter Trüb Täuber je jednostavan mjerač istosmjernog napona i otpora u ograničenim mjernim opsezima i niskom klasom točnosti. Dizajn, konstrukcija, upotrijebljeni materijali i shema ovog instrumenta odgovara sličnima iz razdoblja 1920-tih i 1930-tih godina. Prema nekim internetskim izvorima ovaj naš instrument je datiran u 1950-te godine što je vjerojatno i točno. Međutim, ovaj instrument se u donekle različitim inačicama posve sigurno proizvodio barem 20 godina, od sredine 1930-tih do sredine 1950-tih godina.
Slučajno sam pronašao slike jedne inačice ovog instrumenta na kojoj je jasno otisnuta 1935. godina proizvodnje. Ima potpuno jednaku prednju ploču, te jednake otisnute upute i električnu shemu, s tom razlikom što vanjsko kućište nije bakelitno nego drveno i skala za mjerenje otpora ima rjeđe podjele. Također, otisnut je logo njemačkog proizvođača mjernih instrumenta Paul Gossen & Co. KG (PGCO) kakav je ta tvrtka koristila u razdoblju 1919-1936. godine. Serijski broj je peteroznamenkasti.
Može se pretpostaviti da su ovakvi volt-ommetri dizajnirani u 1930-tim godinama te su se uz neke manje preinake proizvodili idućih 20 godina od strane više proizvođača (tvornica). Preinake su uključivale konstrukcijske izmjene s obzirom na razvoj novih materijala (drvo, bakelit, papir, plastika) i uz neka jednostavna poboljšanja (finije podjele skale) kako bi se proširile mogućnosti upotrebe ovih instrumenata. Instrument je očito prvenstveno morao biti jeftin za masovnu proizvodnju i jednostavan za upotrebu što su jedni od osnovnih zahtjeva za vojne uređaje. Glede vojne promjene, ovo je bio instrument posve dovoljnih mogućnosti za brza terenska linijska ispitivanja, a za rad na istom moglo se brzo obučiti nove veziste. Mjerenja su najviše uključivala detekcije kratkih spojeva ili prekida na mrežnim i telefonskim linijama, mjerenje karakterističnih otpora na telefonskoj aparaturi (300 ili 600 Ω), ispitivanje sklopki, prekidača, releja i sličnih kontaktnih elemenata, mjerenje i provjera mrežnih napona i slično.
S obzirom da ommetar nema potenciometar za kalibraciju skale glede napona baterije, kod prvih inačica ovog uređaja mjerenje otpora je bilo okvirno te nije bilo ni potrebe za preciznim omskim skalama. Međutim s vremenom se ovo pokazalo kao nedostatak, tako da su u narednim inačicama omske skale sve preciznije i sa više podjela. Ipak, dodatak kalibracijskog potenciometra bi zahtijevao bitnu izmjenu cjelokupnog dizajna uređaja pa se pribjeglo jednostavnijem rješenju u obliku priloženog nomograma za izračun otpora s obzirom na napon baterije. Tako se za gruba testiranja otpora instrument mogao koristiti jedanko kao i prije, a ukoliko se za neko mjerenje tražilo preciznije utvrđivanje otpora, onda se to moglo napraviti računski ili uz pomoć priloženog nomograma.