![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/siemens_voltmeter_130v_2166ohm_01.jpg\")
<\/a><\/p>\n <\/p>\n Tvrtku Siemens & Halske (dana\u0161nji Siemens AG) su davne 1847. godine osnovali njema\u010dki izumitelj Werner von Siemens i precizni mehani\u010dar Johann Georg Halske kao kompaniju za gradnju telegrafskih i drugih elektri\u010dnih mre\u017ea, a do danas se razvila u jednu od vode\u0107ih svjetskih tvrtki na podru\u010dju elektronike, elektrotehnike, telekomunikacija i drugih srodnih grana tehnike.<\/p>\n S obzirom da je Siemens & Halske u proizvodnji elektri\u010dne opreme prisutan od samih po\u010detaka \u0161iroke primjene iste, a asortiman tvrtke uklju\u010duje veliki broj razli\u010ditih elektri\u010dnih ure\u0111aja, danas je za neke proizvode te tvrtke te\u0161ko odrediti godinu proizvodnje, posebice kad isti nema nikakvu oznaku modela i nije uvr\u0161ten u popularne knjige i kataloge toga razdoblja. Iako se Johann Georg Halske iz tvrtke povukao ve\u0107 1867. godine naziv Siemens & Halske zadr\u017eao se sve do kraja 1960-tih godina, no op\u0107enito gledano naziv tvrtke kao ni oblik loga tvrtke ne mo\u017ee biti pouzdan orijentir za preciznije datiranje nekog ure\u0111aja. Na\u0161 voltmetar s obzirom na ugra\u0111ene materijale i tehnologiju, specifikacije po starim njema\u010dkim VDE standardima, serijskom broju otisnutim na skali kao i na osnovu nekih internetskih izvora mo\u017eemo sa prili\u010dnom sigurno\u0161\u0107u svrstati u sredinu 1920-tih godina. Siemens & Halske je proizvodio \u010ditavu seriju razli\u010ditih elektri\u010dnih mjernih instrumenata baziranih na istom dizajnu kao ovaj na\u0161 voltmetar. Takve instrumente nalazimo ve\u0107 u katalozima tvrtke Siemens & Halske s po\u010detka 1910-tih godina, no mogu\u0107e je da su se isti u prakti\u010dno nepromijenjenom obliku proizvodili i vi\u0161e desetlje\u0107a.<\/p>\n <\/p>\n Fotografija elektri\u010dnih mjernih instrumenta istog dizajna kao na\u0161 voltmetar iz kataloga tvrtke Siemens & Halske iz 1912. godine.<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n Na\u0161 voltmetar bazira se na elektrodinami\u010dkom (elektrodinamskom) mjernom sistemu. To je mjerni sistem koji ne sadr\u017ei nikakve permanentne magnete ve\u0107 se i stator i rotor sastoje od povezanih zavojnica kroz koje se propu\u0161ta mjerna struja. Smjer struja kroz zavojnice (nepomi\u010dne i pomi\u010dne) je takav da kut otklona pomi\u010dne zavojnice ovisi o zbroju struja kroz sve zavojnice sistema. U upotrebi su razli\u010dite izvedbe elektrodinami\u010dkih sistema, a mo\u017eemo ih podijeliti na \u010detiri osnovne grupe:<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Na\u0161 voltmetar spada u grupu elektrodinami\u010dkih sistema bez \u017eeljeza (zavojnice ne zatvaraju magnetski tok preko nikakvih feromagnetskih materijala nego su u zraku). Dobra stvar kod takvih sistema je \u0161to nema problema sa histerezom i vrtlo\u017enim strujama koje se ina\u010de javljaju u \u017eeljeznim jezgrama, pa tako nema ni razlike u otklonu kod mjerenja istosmjernih i izmjeni\u010dnih napona, odnosno oba napona se mogu mjeriti istom skalom. Lo\u0161a strana pak je ta \u0161to su zbog nedostatka \u017eeljeza magnetska polja koja stvaraju zavojnice relativno slaba pa su i momenti vrtnje slabi. Stoga se ovakvi instrumenti moraju raditi sa \u0161to finijim le\u017eajevima i nje\u017enijim spiralnim oprugama koje stvaraju potrebni protumoment zakretanju pokretne zavojnice kako bi se smanjilo mehani\u010dko trenje i otpor, odnosno kako bi instrument bio \u0161to osjetljiviji. Me\u0111utim, takav osjetljivi sistem je onda i vi\u0161e osjetljiv na vanjske mehani\u010dke i ne\u017eeljene elektri\u010dne utjecaje, a posebice na strana magnetska polja.<\/p>\n Kako bi se ovo donekle ubla\u017eilo elektrodinami\u010dki sistemi bez \u017eeljeza mogu se oklopiti nekim magnetski vodljivim materijalom (npr, ugraditi u \u017eeljezni lonac ili oklopiti \u017eeljeznim limom) kako vanjska magnetska polja ne bi mogla utjecati na zakretni sistem. Ovakvo oklapanje smo vidjeli kod Preciznog laboratorijskog voltmetra Norma 500 029<\/a>. Oklop mora biti \u0161to \u0161iri, odnosno \u0161to udaljeniji od mjernog sistema, kako magnetska polja koja stvara mjerni sistem ne bi stvorile ve\u0107e vrtlo\u017ene struje u \u017eeljeznom oklopu, koje pak onda uzrokuju fazni pomak izme\u0111u magnetskog toka i struje zavojnica. U praksi se takvom magnetskom za\u0161titom neminovno malo utje\u010de na magnetski tok samog instrumenta \u0161to mo\u017ee pove\u0107ati pogre\u0161ku mjerenja izmjeni\u010dnih veli\u010dina.<\/p>\n Na kraju, \u017eeljezo se mo\u017ee upotrijebiti i rasporediti tako da sa\u010dinjava bitni dio magnetskog kruga koji proizvodi sam mjerni sistem (zavojnice uklopljene u \u017eeljeznu jezgru i jaram) \u010dime dobivamo tzv. \u017eeljezom zatvorene elektrodinami\u010dke sisteme ili kako se jo\u0161 zovu, ferodinami\u010dke mjerne sisteme. Ovakvi sistemi zbog \u017eeljeznih jezgri imaju veliki moment zakretanja i nisu osjetljivi na slaba vanjska magnetska polja jer proizvode jaka vlastita polja. No tu izra\u017eeni problemi histereze i vrtlo\u017enih struja te ovisnosti permeabiliteta magnetskog lima o jakosti magnetskog polja pa se sistemima sa \u017eeljezom ne mogu posti\u0107i tako velike klase to\u010dnosti kako sa sistemima bez \u017eeljeza.<\/p>\n Posebnu grupu \u010dine astati\u010dki mjerni sistemi. Astati\u010dki mjerni instrumenti sastoje se od dva potpuno jednaka elektrodinami\u010dka mjerna sistema bez \u017eeljeza na istoj osovini pri \u010demu se svaki sastoji od dvije nepokretne zavojnice unutar kojih se nalazi pokretna zavojnica vezana na kazaljku. Zavojnice ta dva mjerna sistema spojene su tako da su magnetska polja koja stvaraju me\u0111usobno suprotna ali se zakretni momenti na osovini s kazaljkom zbrajaju. Suprotnim magnetskim poljima kompenzira se utjecaj stranih homogenih magnetskih polja koje bi mogle utjecati na mjerni sistem pa instrument nije potrebno oklopiti \u017eeljezom. Izraz astati\u010dki (neodre\u0111en, koji nije vezan za stalan smjer ili polo\u017eaj) potje\u010de jo\u0161 od ranih mjernih instrumenta sa magnetskom iglom kod kojih je bilo potrebno kompenzirati utjecaj Zemljinog magnetskog polja, a to se postizalo tako da su se na istu os postavljale dvije jednake ali suprotno usmjerene magnetske igle.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Mi smo do sada u na\u0161im objavama opisali \u010detiri elektrodinami\u010dka mjerna instrumenta:<\/p>\n Na\u0161 voltmetar ima neuobi\u010dajenu konstrukciju gdje zakretna zavojnica nije smje\u0161tena unutar nepomi\u010dnih zavojnica, kao kod \u010detiri gore navedena instrumenta, nego se zakre\u0107e s vanjske strane nepomi\u010dnih zavojnica.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Kao \u0161to smo ve\u0107 opisali, elektrodinami\u010dki mjerni sistemi bez \u017eeljeza mogu biti vrlo to\u010dni te se instrumenti sa ovakvim sistemima gotovo isklju\u010divo izra\u0111uju kao precizni mjerni instrumenti. Njihovo pokazivanje je jednako na istosmjernim i izmjeni\u010dnim mjerenjima na ni\u017eoj frekvenciji (do 500 Hz). Na vi\u0161im frekvencijama ve\u0107 mo\u017ee do\u0107i do malog utjecaja induktiviteta pomi\u010dne zavojnice i me\u0111uinduktiviteta izme\u0111u pomi\u010dne i nepomi\u010dne zavojnice, no u praksi se ovakvi instrumenti mogu upotrebljavati i do frekvencija 10 kHz.<\/p>\n <\/p>\n Zra\u010dno klipno prigu\u0161ivanje njihanja kazaljke kod<\/span> Siemens & Halske voltmetra.<\/span><\/em><\/p>\n <\/p>\n Za sprje\u010davanje predugog njihanja kazaljke na dosegnutoj vrijednosti, odnosno za op\u0107enito prigu\u0161ivanje i umirivanje gibanja zakretnog sistema sa kazaljkom koristi se zra\u010dno klipno prigu\u0161ivanje. Okrugli listi\u0107 (klip) jedva je ne\u0161to manji od unutra\u0161njeg promjera cilindra koji se zatvoren sa druge strane. Kad se klip spregnut s kazaljkom po\u010dinje kretati, stla\u010duje zrak unutar cilindra, koji se onda nastoji izjedna\u010diti sa atmosferskim tlakom kroz uski prolaz izme\u0111u klipa i cilindra. Ovo gibanje, odnosno izjedna\u010davanje tlaka zraka u cilindru sa onim atmosferskim izvan cilindra usporava i prigu\u0161uje njihanje kazaljke te se ona brzo umiri na odre\u0111enom otklonu.<\/p>\n <\/p>\n Natpisi na ku\u0107i\u0161tu, mjernom sistemu i skali instrumenta ukazuju na rani na\u010din proizvodnje mjernih instrumenta kada su vr\u0161ile ru\u010dne uskladbe pojedinih elemenata instrumenta prije njegovog sklapanja. Ipak, ni jedna od ovih oznaka ne ukazuje na godinu proizvodnje. Oznake na skali su prema starim njema\u010dkim VDE pravilima i imaju slijede\u0107e zna\u010denje (s lijeva na desno): grafi\u010dka oznaka da se instrumentom mogu mjeriti istosmjerni i izmjeni\u010dni naponi, grafi\u010dka oznaka za elektrodinami\u010dki (elektrodinamski) mjerni sistem bez \u017eeljeza, slovna oznaka F za klasu to\u010dnosti 0,5%, grafi\u010dka oznaka da se instrumentom mjeri u vodoravnom polo\u017eaju, grafi\u010dka oznaka za ispitni napon 2000V.<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n Oznake na skali instrumenta dane su prema njema\u010dkim specifikacijama po VDE pravilima (VDE – Verband Deutscher Elektrotechniker) koja su se primjenjivala od 1923. do 1935. godine kada su uvedena IEC pravila. Prema VDE pravilima to\u010dnost instrumenta ozna\u010davala se slovima E, F, G i H. Prva dva slova odnosila su se na fine ili precizne instrumente prve i druge klale, a druga dva slova su ozna\u010davala pogonske instrumente prve i druge klase. Na na\u0161em voltmetru imamo oznaku to\u010dnosti F koja odgovara to\u010dnosti od 0,5% na punom otklonu skale. Drugim rije\u010dima to zna\u010di da \u0107e najve\u0107a pogre\u0161ka biti 0,65 V na bilo kojem dijelu skale (0,5% od 130 V). Zanimljivo je da oznaka F na nekom mjernom instrumentu ne zna\u010di uvijek to\u010dnost od 0,5%, ona se prema VDE pravilima propisuje druga\u010dije za svaki tip instrumenta. Tako to\u010dnost mo\u017ee biti druga\u010dija ako nije rije\u010d o voltmetru nego primjerice o ampermetru ili vatmetru ili ako instrument ima druga\u010diji tip zakretnog mjernog sistema. Uvo\u0111enjem me\u0111unarodnih IEC pravila slovne oznake za to\u010dnost instrumenta zamijenjene su realnim broj\u010danim postotnim vrijednostima pogre\u0161ke.<\/p>\n Sli\u010dno tome, prema starim njema\u010dkim VDE pravilima ispitni napon se ozna\u010davao zvjezdicama u razli\u010ditim bojama. Ispitni napon dobiva se testom elektri\u010dnog proboja ku\u0107i\u0161ta instrumenta, odnosno kod koje \u0107e vrijednosti (izmjeni\u010dnog) napona u trajanju od 1 minute do\u0107i do proboja istog preko ku\u0107i\u0161ta na elektri\u010dne dijelove instrumenta. U na\u0161em slu\u010daju to je crvena zvjezdica koja ozna\u010dava ispitni napon 2000V, a to u praksi zna\u010di da napon sistema instrumenta prema ku\u0107i\u0161tu kod redovne upotrebe instrumenta u pogonu ne smije biti ve\u0107i od 650V. Ina\u010de, crna zvjezdica ozna\u010dava ispitni napon 500V, sme\u0111a 1000V, crvena 2000V, plava 3000V i zelena 5000V.<\/p>\n Grafi\u010dka oznaka za elektrodinami\u010dki (elektrodinamski) mjerni sistem bez \u017eeljeza se po IEC pravilima ne\u0161to pojednostavnila tako da to vi\u0161e nisu tri, nego dvije paralelne trake presje\u010dene jednom okomitom trakom. Ostale dvije oznake prema VDE pravilima koje vidimo na na\u0161em instrumentu zadr\u017eale su se u sli\u010dnom obliku i po me\u0111unarodnim IEC pravilima. To je grafi\u010dka oznaka da se instrumentom mogu mjeriti istosmjerni i izmjeni\u010dni naponi i grafi\u010dka oznaka da se instrumentom mjeri u vodoravnom polo\u017eaju.<\/p>\n <\/p>\n Kvadrati\u010dna skala kod Siemens & Halske voltmetra na kojoj su podjele na po\u010detku skale jako zbijene, a zatim se sve vi\u0161e \u0161ire prema kraju skale. <\/span><\/em><\/p>\n <\/p>\n Elektrodinami\u010dki mjerni sistemi nemaju linearnu ve\u0107 vi\u0161e kvadrati\u010dnu skalu (koja nije ba\u0161 po\u017eeljna kod mjernih instrumenta). Vidimo da su podjele na po\u010detku skale jako zbijene, a zatim se sve vi\u0161e \u0161ire prema kraju skale. U po\u010detnom djelu skale, do cca 20V, gdje je to\u010dnost instrumenta ionako najmanja podjele su toliko zbijene da su iscrtane samo grube podjele. Ovaj instrument je najprecizniji u opsegu cca 80-120V te je kao takav primarno namijenjen za mjerenje na mre\u017enim sistemima napona 110 V.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n