بررسی لوازم اندازه گیری تابلو برق: راهنمای جامع برای مهندسان
لوازم اندازه گیری در تابلو برق به منظور نظارت بر عملکرد سیستم‌های الکتریکی و اطمینان از کارایی و ایمنی آنها استفاده می‌شوند. این تجهیزات به مهندسان برق کمک می‌کنند تا وضعیت سیستم را به دقت ارزیابی کنند و در صورت بروز مشکل، اقدامات لازم را انجام دهند. در ادامه به معرفی مهم‌ترین تجهیزات اندازه‌گیری تابلو برق و عملکرد هر یک از آنها خواهیم پرداخت.
آمپرمتر
آمپر متر یکی از تجهیزات اصلی اندازه‌گیری در تابلو برق است که برای اندازه‌گیری جریان الکتریکی استفاده می‌شود. این دستگاه می‌تواند جریان AC و DC را اندازه‌گیری کند و به مهندسان برق کمک می‌کند تا از میزان جریان عبوری از مدار آگاه شوند. استفاده از آمپر متر در تابلو برق به مهندسین این امکان را می‌دهد که بارهای الکتریکی را به درستی مدیریت کنند و از بروز مشکلات ناشی از اضافه بار جلوگیری کنند.
آمپرمتر تابلویی با بهره‌گیری از اصول الکترومغناطیسی یا اثر هال، تغییرات جریان الکتریکی را به حرکت یک عقربه یا نمایشگر دیجیتال تبدیل می‌کند. آمپرمتر تابلویی به صورت سری در مدار الکتریکی قرار می‌گیرد. به این معنی که تمام جریانی که از مدار عبور می‌کند، از داخل آمپرمتر نیز عبور خواهد کرد.
هنگامی که جریان الکتریکی از آمپرمتر عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که باعث حرکت یک عقربه یا تغییر در یک سنسور می‌شود. حرکت عقربه یا تغییرات در سنسور، به صورت یک عدد روی صفحه نمایش آمپرمتر نشان داده می‌شود که مقدار جریان عبوری از مدار را نشان می‌دهد.
آمپرمترهای تابلویی برای اندازه‌گیری جریان مستقیم (DC) یا جریان متناوب (AC) طراحی می‌شوند. بنابراین باید نوع جریان مدار را در هنگام انتخاب آمپرمتر در نظر گرفت. آمپرمتر باید در برابر شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و ارتعاش مقاوم باشد.
ولت متر
یکی از مهم ترین لوازم اندازه گیری در تابلو برق به شمار می‌آید. ولت متر برای اندازه‌گیری ولتاژ الکتریکی در تابلو برق به کار می‌رود. این دستگاه می‌تواند ولتاژ AC و DC را اندازه‌گیری کند و به مهندسان برق کمک می‌کند تا از سطح ولتاژ در مدارها مطلع شوند. نظارت بر ولتاژ به مهندسان این امکان را می‌دهد که از نوسانات ولتاژ جلوگیری کنند و ایمنی سیستم را تضمین کنند. همانطور که می‌دانید، ولت متر به صورت موازی در مدار قرار می‌گیرد.
ولت متر تابلویی به وسیله یک سنسور ولتاژ، ولتاژ موجود را اندازه‌گیری می‌کند و نتایج را روی صفحه نمایش عقربه‌ای نمایش می‌دهد. این تجهیز اندازه گیری معمولاً دارای دو سیم هست که به فاز و نول تابلو برق متصل می‌شود. با فشردن سلکتور ولت، می‌توان ولتاژ هر فاز نسبت به نول و همچنین ولتاژ هر فاز نسبت به فاز دیگر را اندازه‌گیری کرد.
وات متر
وات متر برای اندازه‌گیری توان الکتریکی در تابلو برق استفاده می‌شود. این دستگاه می‌تواند توان واقعی، ظاهری و راکتیو را اندازه‌گیری کند.
وات‌متر یک تجهیزات اندازه‌گیری الکتریکی است که به اندازه‌گیری توان الکتریکی در واحد وات، کیلووات یا مگاوات کمک می‌کند. به طور کلی، یک وات‌متر دارای دو سیم‌پیچ است – سیم‌پیچ جریان و سیم‌پیچ فشار یا ولتاژ. با استفاده از سیم‌پیچ جریان، جریان الکتریکی را اندازه‌گیری می‌کند و با استفاده از سیم‌پیچ ولتاژ، ولتاژ شبکه را اندازه‌گیری می‌کند. که سیم‌پیچ جریان باید به صورت سری و سیم‌پیچ ولتاژ به صورت موازی به شبکه متصل شوند. با ترکیب ولتاژ و جریان، توان الکتریکی را اندازه‌گیری می‌کند.
فرکانس‌متر
فرکانس تعداد تکرار یک پدیده متناوب در واحد زمان است و معمولاً بر حسب هرتز (Hz) اندازه گیری می شود.
یکی از مهم ترین لوازم اندازه گیری در تابلو برق می‌باشد. فرکانس‌متر برای اندازه‌گیری فرکانس سیگنال‌های الکتریکی در تابلو برق به کار می‌رود. این تجهیز با شمارش تعداد تناوب های سیگنال در یک بازه زمانی مشخص، فرکانس را محاسبه می‌کند. سیگنال مورد اندازه گیری از طریق ترمینال های ورودی به فرکانس‌متر وارد می‌شود. سیگنال ورودی به یک سری پالس‌های یکنواخت تبدیل می‌شود. اعداد پالس‌ها در یک بازه زمانی مشخص، شمارش می‌شود. با تقسیم تعداد پالس‌ها بر مدت زمان، فرکانس محاسبه می‌شود. مقدار فرکانس محاسبه شده بر روی صفحه نمایش فرکانس متر نمایش داده می شود.
کسینوس فی متر
کسینوس فی متر تابلویی تجهیزی است که برای اندازه‌گیری ضریب توان (کسینوس فی) در سیستم‌های الکتریکی استفاده می‌شود. ضریب توان نشان‌دهنده رابطه بین توان اکتیو (توان مصرفی واقعی) و توان راکتیو (توان ذخیره شده در میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی) است. به عبارت دیگر، کسینوس فی نشان می‌دهد که چه مقدار از انرژی الکتریکی به کار مفید تبدیل می‌شود و چه مقدار به صورت بیهوده در مدار مبادله می‌شود.
سیم‌پیچ ولتاژ به صورت موازی با بار متصل می‌شود و ولتاژ سیستم را اندازه‌گیری می‌کند. سیم‌پیچ جریان به صورت سری با بار متصل می‌شود و جریان سیستم را اندازه‌گیری می‌کند. این دو سیم‌پیچ با هم تعامل کرده و یک گشتاور ایجاد می‌کنند که متناسب با کسینوس زاویه بین ولتاژ و جریان است. این گشتاور، عقربه دستگاه را به سمت مقداری می‌چرخاند که نشان‌دهنده ضریب توان است.
ضریب توان پایین باعث افزایش تلفات انرژی و کاهش راندمان سیستم می‌شود. برای بهبود ضریب توان می‌توان از خازن‌های تصحیح ضریب توان استفاده کرد.
