Mierniki rezystancji uziemienia FT6380 (fot. powyżej) i FT6381 wyróżniają się małymi rozmiarami, niewielkimi cęgami, prostą i wygodną obsługą, dużą dokładnością i stabilnością pomiaru, małym poborem prądu ze źródła zasilania oraz pojemną pamięcią danych pomiarowych. Drugi z tych przyrządów może przesyłać dane drogą radiową w czasie rzeczywistym przez interfejs Bluetooth. Oba przyrządy mogą też mierzyć rezystancję w wielopunktowych układach uziemiających. Oferuje je firma Labimed Electronics.
Producent mierników zmniejszył ich rozmiary i masę tak, aby sprawdzały się w trudno dostępnych miejscach pomiaru. Wymiary przekroju cęgów zmniejszył do 20 na 38 mm, przy średnicy wewnętrznej 32 mm tak, że zajmują one o połowę mniej miejsca niż cęgi analogicznych przyrządów produkowanych przez firmy konkurencyjne. Stosunkowo duże rozmiary ma natomiast dźwignia służąca do zakładania i zdejmowania cęgów. Dzięki czemu, aby rozewrzeć cęgi, wystarczy nacisnąć na nią tylko dwoma palcami.
Każda z połówek cęgów mieści dwa rdzenie odizolowane od siebie ekranem magnetycznym. Po założeniu cęgów na przewód badanego uziomu przetwornik napięcia połączony z jednym rdzeniem przykłada napięcie pomiarowe zdalnie do testowanego układu uziemienia wielopunktowego. Powoduje to przepływ prądu przez drugi rdzeń cęgów. Przyrząd mierzy ten prąd, oblicza z prawa Ohma wartość rezystancji uziemienia, a na koniec wyprowadza wynik pomiaru na wyświetlacz. Dzięki temu, że między rdzeniami cęgów znajduje się ekran magnetyczny, przenikanie strumienia upływowego z jednego rdzenia do drugiego jest w dużym stopniu utrudnione. W efekcie uzyskuje się wysoką dokładność i powtarzalność pomiaru. Jednocześnie cyfrowe przetwarzanie tłumi zewnętrzne sygnały zakłócające, zapewniając stabilny pomiar, w każdych warunkach pomiarowych.
FT6380 i FT6381 mierzą metodą cęgową rezystancję uziemienia i prąd przemienny. Mierząc prąd przemienny ma się do dyspozycji 10 podzakresów (0,20, 2,00, 20,00, 50,0, 100,0, 200,0, 400, 600, 1200 i 1600 Ω) wybieranych automatycznie, przy czym najmniejsza mierzona wartość rezystancji wynosi 0,02 Ω, a dokładność jest równa 1,5%. FT6380 i FT6381 mierzą prąd przemienny, w szerokim zakresie, od prądu upływowego do prądu obciążenia. Potrzebny podzakres (20,00, 200,0 mA i 2,00, 20,00, 60,0 A) wybierają automatycznie. Pomiar prądu jest typu True RMS, co oznacza, że wynik pomiaru w dużym stopniu nie zależy od tego, na ile kształt mierzonego prądu różni się od sinusoidalnego. Pasmo pomiaru rozciąga się od 30 do 400 Hz, najmniejsza mierzona wartość wynosi 1 mA, a dokładność jest równa 2%.
Mierząc prądy upływowe spotykamy się często z sygnałami zakłócającymi nakładającymi się na przebieg użyteczny, co powoduje, że wskazanie miernika staje się niestabilne. Źródłem tych sygnałów zakłócających są m.in. coraz szerzej stosowane zasilacze impulsowe i falowniki. Aby stłumić sygnały zakłócające wyposażono wymienione mierniki w dolnoprzepustowy filtr cyfrowy, który tłumi prądy harmoniczne o częstotliwościach większych od 180 Hz, przepuszczając wyłącznie sygnał użyteczny. Warto zwrócić uwagę, że funkcja filtru cyfrowego przydaje się też przy pomiarze rezystancji uziemienia. Gdy w trakcie pomiaru wskazanie miernika stanie się niestabilne, to włączenie filtru powinno je ustabilizować. Sygnały zakłócające, które mogą mieć negatywny wpływ na wynik pomiaru rezystancji uziemienia są wykrywane automatycznie. W takim przypadku na wyświetlaczu pojawia się komunikat „NOISE” (zakłócenia). Mierniki sprawdzają też samoczynnie, czy ich cęgi po założeniu na przewód są w pełni zamknięte. W przeciwnym wypadku na wyświetlaczu pojawia się komunikat „OPEN” (rozwarcie). Funkcja ta zapewnia rzetelność otrzymywanych wyników pomiarów, gdyż zapobiega uznaniu przez użytkownika błędnego wyniku za prawidłowy. Wewnętrzny komparator służy do oceny otrzymywanych kolejno, w trybie ciągłym, wyników pomiaru rezystancji uziemienia i prądu przez porównywanie ich z wartościami granicznymi górną i dolną. Warunkiem korzystania z tej funkcji jest wcześniejsze zaprogramowanie (wprowadzenie do pamięci miernika) wymienionych wartości granicznych. Wtedy każde przekroczenie wartości granicznej jest sygnalizowane dźwiękiem i optycznie tj. na wyświetlaczu. Zbierane dane pomiarowe można przechowywać w wewnętrznej nieulotnej pamięci miernika w celu późniejszego ich wykorzystania. Pamięć ta może pomieścić maksymalnie 2000 zestawów danych.
Miernikami FT6380 i FT6381 można mierzyć rezystancję uziemienia w wielopunktowych układach uziemiających. Jeśli Rx jest rezystancją uziomu, na który założono cęgi miernika, a wartości Ri przedstawiają rezystancje kolejnych uziomów znajdujących się w pozostałych miejscach pomiarowych układu, to całkowita rezystancja układu uziemiającego Rm będzie równa:
Jak można łatwo wywnioskować ze wzoru, przy odpowiednio dużej liczbie uziomów (duża wartość n) i małej rezystancji Ri poszczególnych uziomów prawy składnik powyższego wzoru można pominąć. Co oznacza, że aby otrzymać całkowitą rezystancję układu uziemiającego Rm, wystarczy zmierzyć rezystancję tylko jednego uziomu Rx.
Funkcja ta jest dostępna tylko w mierniku FT6381 i jest przeznaczona do bezprzewodowej transmisji danych pomiarowych i tworzenia na podstawie tych danych raportów już w miejscu pomiaru. Dane są przesyłane w czasie rzeczywistym z miernika do telefonu komórkowego, a stąd już w postaci raportów, pocztą elektroniczną, do komputera znajdującego się w odległym miejscu np. biurze. Do wysyłania danych miernik FT6381 wykorzystuje łącze interfejsu Bluetooth. Z funkcji mogą korzystać wyłącznie ci użytkownicy mierników FT6381, których telefony komórkowe pracują pod nadzorem systemu operacyjnego AndroidTM, przy czym odległość między miernikiem a telefonem nie może w trakcie transmisji przekraczać 10 m. Drugim warunkiem do spełnienia jest konieczność zainstalowania w telefonie bezpłatnego oprogramowania „FT6381 Communications Software”. Oprogramowane umożliwia też tworzenie raportów pomiarowych dwóch typów: jednopunktowego i sumarycznego. Procedura tworzenia raportu jednopunktowego tj. uzyskanego w jednym miejscu pomiaru obejmuje przesłanie danych z miernika do telefonu, automatyczne utworzenie raportu w telefonie, a na koniec przesłanie go jako zawartość wiadomości e-mail do komputera. Oprócz wyniku pomiaru raport zawiera datę i czas wykonania pomiaru, miejsce pomiaru zaznaczone na mapie pobranej przez GPS telefonu a sporządzonej przez Google Inc. oraz wynik oceny komparatora (dobry lub zły). W trakcie tworzenia raportu sumarycznego tj. zawierającego wyniki pochodzące z kilku miejsc pomiaru, dane pomiarowe są przesyłane kolejno z miernika do telefonu i zapisywane w jego pamięci. Następnie użytkownik wybiera dane potrzebne do sporządzenia raportu. Program zapisany w telefonie tworzy raport zbiorczy zawierający tablicę z danymi pomiarowymi i mapę z zaznaczonymi punktami pomiaru.
Wyniki pomiarów wskazuje ciekłokrystaliczny wyświetlacz o maksymalnym wskazaniu 2000 i odświeżaniu dwa razy na sekundę. Wyświetlacz jest podświetlany, umożliwiając odczytywanie wyników przy niewystarczającym oświetleniu zewnętrznym. Maksymalna rozdzielczość wskazania przy pomiarze rezystancji uziemienia wynosi 0,01 Ω, a prądu 10 μA. Wyświetlony wynik można w razie potrzeby „zamrozić”, naciskając przycisk „HOLD”, aby odczytać i zanotować go później w dowolnym do tego miejscu i czasie.
Do zasilania mierników FT6380 i FT6381 napięciem stałym 3 V służą dwie baterie alkaliczne typu LR6. Wystarczają one w przybliżeniu na 35 godzin pracy (przy wskazaniu 25 Ω i wyłączonym podświetleniu wyświetlacza oraz interfejsie Bluetooth). Bieżący stan baterii wskazuje na wyświetlaczu kilkusegmentowy wskaźnik. Automatyczne funkcje wyłączania zasilania miernika (po 5 minutach) i podświetlenia wyświetlacza (po 2 minutach) służą do wydłużenia czasu pracy baterii.
Mierniki FT6380 i FT6381 mają wymiary 73×218×43 mm i masę ok. 620 g.
W komplecie z miernikami FT6380 i FT6381 producent dostarcza neseser, pasek, baterie, instrukcję obsługi i szablon do sprawdzania zdolności przyrządu do poprawnego pomiaru rezystancji. Szablon ma postać dwóch pętli przedstawiających rezystancje o wartościach równych odpowiednio 1 i 25 Ω. Przy cęgach założonych kolejno na pętle „1 Ω” i „25 Ω” wskazanie powinno mieścić się w zakresie od 0,95 do 1,05 Ω i odpowiednio od 24,3 do 25,7 Ω. Jeśli przyrząd wskaże rezystancję spoza tego zakresu, to będzie znaczyć, że jest uszkodzony.
mgr inż. Leszek Halicki
Labimed Electronics