ABSTRAKT KLÍČOVÁ SLOVA ABSTRACT KEYWORDS

Abstrakt, Klíčová slova, Abstract, Keywords

ABSTRAKT

1

Tato bakalářská práce se zabývá designem klešťového multimetru. Nejdříve je produkt podroben analýze designérské, marketingové a technické. Na základě zjištění z těchto analýz je navržena nová podoba tohoto přístroje splňující ergonomické, technické, estetické a sociální aspekty.

KLÍČOVÁ SLOVA

1

Design, klešťový multimetr, měřicí přístroj, bezkontaktní měření proudů

ABSTRACT

1

This thesis deals with the design of clamp multimeter. First, the product undergoes designer, marketing and technical analysis. Based on the findings of these analyzes is to propose a new version of this device meets the ergonomic, technical, aesthetic and social aspects.

KEYWORDS

1

Design, clamp multimeter, measuring instrument, contactless measuring currents

strana

5

Bibliografická citace

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE

1

STRAKOVÁ, K. Design klešťového multimetru. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2016. 59 s. Vedoucí bakalářské práce Ing. Markéta Zdvihalová.

strana

7

Poděkování, Prohlášení o původnosti práce

1

PODĚKOVÁNÍ Tímto bych chtěla poděkovat všem, kteří mi byli oporou a mnohdy i zdrojem inspirace při psaní mé bakalářské práce. Jsou to zejména moji rodiče, přátelé a spolužáci. Nesmím také zapomenout vyjádřit díky své vedoucí, Ing. Markétě Zdvihalové, pod jejímž dohledem tato práce vznikla.

1

PROHLÁŠENÍ O PŮVODNOSTI PRÁCE Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Design klešťového multimetru zpracovala samostatně s využitím zdrojů, které jsou řádně uvedené v seznamu literatury. ....................................... V Brně dne

....................................... podpis

strana

9

Obsah

1

OBSAH 1 ÚVOD 2 PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ 2.1 Designérská analýza 2.1.1 Historie měření proudu 2.1.2 Historie klešťového multimetru 2.1.3 Tvarová řešení vybraného typu klešťového multimetru 2.2 Marketingová studie 2.2.1 Fluke Corporation 2.2.2 Voltcraft 2.2.3 SWOT analýza 2.3 Technická analýza 2.3.1 Hallův jev 2.3.2 Vnitřní a vnější uspořádání klešťového multimetru 2.3.3 Parametry výrobku 2.3.4 Výroba a materiály 3 ANALÝZA PROBLÉMU A CÍL PRÁCE 3.1 Cílová skupina uživatelů 3.2 Analýza problému 3.3 Cíl práce 4 VARIANTNÍ STUDIE DESIGNU 4.1 Varianta I 4.2 Varianta II 4.3 Varianta III 4.4 Finální varianta 5 TVAROVÉ ŘEŠENÍ 6 KONSTRUKČNĚ TECHNOLOGICKÉ A ERGONOMICKÉ ŘEŠENÍ 6.1 Konstrukčně technologické řešení 6.1.1 Hlavní rozměry a hmotnost 6.1.2 Zdroj energie 6.1.3 Ovládací prvky 6.1.4 Výroba a materiály 6.2 Ergonomické řešení 6.2.1 Otevírání kleští 6.2.2 Ovládací prvky 7 BAREVNÉ A GRAFICKÉ ŘEŠENÍ 7.1 Barevné řešení 7.2 Grafické řešení 7.2.1 Displej 7.2.2 Tlačítka 7.2.3 Potisk krytu 8 DISKUZE 8.1 Psychologická funkce 8.2 Ekonomická funkce 8.3 Sociální funkce 9 ZÁVĚR 10 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ

13 15 15 15 16 17 21 21 22 23 24 24 25 26 27 29 29 29 29 31 31 32 34 36 37 39 39 40 40 41 41 42 42 42 43 43 44 44 44 44 45 45 45 45 47 49

strana

11

Obsah

11 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK, SYMBOLŮ A VELIČIN 12 SEZNAM OBRÁZKŮ 13 SEZNAM PŘÍLOH ZMENŠENÝ SUMARIZAČNÍ POSTER

strana

12

53 55 57 59

Úvod

1 ÚVOD

1

Klešťové multimetry se od doby svého vynalezení stávají velmi užitečným pomocníkem každému, kdo pracuje s elektřinou. Díky možnosti měřit proud bezdotykově, jsou žádaným a mnohdy i nepostradatelným přístrojem. Své popularity dosáhly hlavně díky dvěma zásadním výhodám. Tou první je bezpečnost při měření, jelikož kleště se nemusejí dotýkat vodiče, a druhou je pohodlí, protože není nutné vypínat obvod. Navíc mohou, na rozdíl od klasických multimetrů, měřit větší proudy bez rizika poškození přístroje. [16] V dnešní době jsou tato měřidla často rozšiřována o řadu další funkcí. Nicméně závisí na cílové skupině uživatelů, zda jsou všechny využitelné. Proto pro mě bude zásadní zvolit si, pro koho budu svůj přístroj navrhovat. Výsledkem by měl být inovativní design splňující nároky, jež jsou na klešťový multimetr kladeny. A to zejména ergonomické, technické, estetické a sociální aspekty.

strana

13

Úvod

strana

14

Přehled současného stavu poznání

2 PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ

2

2.1 Designérská analýza

2.1

S objevením, postupným využíváním, a následným rozšiřováním znalostí o elektrickém proudu, vznikla i potřeba jeho měření, a vyvíjely se metody i přístroje k tomu určené. 2.1.1 Historie měření proudu V počátcích se jednalo pouze o detekci elektřiny. V roce 1820 bylo H. Oerstedem objeveno, že jehlu kompasu je možné vychýlit, pokud se do její blízkosti umístí drát pod proudem. Téhož roku J. Schweigger umístil kolem magnetky drát stočený do cívky. Výrazně se znásobil účinek, a tím i vychýlení jehly. Přístroj nazval "multiplikátor", ovšem později byl znám jako galvanometr. [1][2][3][4]

2.1.1

Obr. 2-1 Schweiggerův multiplikátor [1]

Galvanometr dal základ dalším měřicím přístrojům (ampérmetr, voltmetr, ohmmetr). Nicméně pro člověka, je nepraktické s sebou nosit velké množství měřidel. To vyřešil nápad D. Macadieho sloučit měřiče do jednoho univerzálního testeru. Roku 1922 si nechal svůj přístroj patentovat, a pojmenoval ho „AVO metr“, což je první multimetr na světě. [1][2][3][4]

Obr. 2-2 Přední panel Macadieho AVO metru [1]

strana

15


2.1.2 Historie klešťového multimetru Když se projevila potřeba změřit proud v nepříznivém prostředí (kabely v těsných prostorech, dlouhé vodiče apod.), ukázal se multimetr jako nedostačující nástroj. Zmíněný problém odezněl s vynálezem proudových kleští.

Obr. 2-3 Proudové kleště firmy Chauvin Arnoux, 1934 [5]

Spojením kleští a ampérmetru vzniká přístroj schopný měřit proud bezdotykově, bez nutnosti přerušit elektrický okruh, jak je patrné například z patentu R. N. Rowella z roku 1931, či z patentu Paula P. Hubera a Alfreda H. Wolferze podaného o 9 let později. Na druhém zmíněném dokumentu je patrné, že měřidlo již připomíná dnešní klešťové přístroje (viz obr. 2-4). [6][7] Následně se kvůli požadavkům na různou přesnost měření začaly na ampérmetrech používat vyměnitelné stupnice (viz obr. 2-5). Později se na měnění rozsahů používá otočný ovladač, čímž je možné použít jen jednu stupnici (viz obr. 2-6). [9]

Obr. 2-4 Ampérmetr P. P. Hubera A. H. Wolferze, 1940 [7]

strana

16


Obr. 2-5 Starší typ klešťového ampérmetru s vyměnitelnými stupnicemi pro různou přesnost měření [8]

Obr. 2-6 Klešťový analogový AVO metr, vyrobený v Japonsku roku 1974 [9]

2.1.3 Tvarová řešení vybraného typu klešťového multimetru V dnešní době se prodávají především digitální klešťové multimetry, u kterých se hodnoty zobrazují na číselném displeji. Výhodou je možnost si data „podržet“ i po skončení měření.

2.1.3

Díky nespočtu firem prodávajících měřicí přístroje je trh plný klešťových multimetrů různých typů a tvarů. Ve své práci se zabývám typem se zabudovanými neohebnými kleštěmi.

strana

17


Digitální klešťový multimetr VC-590OLED – VOLTCRAFT Mezi klady tohoto klešťového multimetru patří dobře čitelný OLED displej, velký otočný přepínač a dobrá mechanická odolnost díky pogumování. [10] Použitou barevností, měkkým tvarováním, logickým členěním ploch a přehledností ovládacích prvků působí tento multimetr dojmem moderního měřicího přístroje podtrhujícím jeho technické zaměření. Skvělé z hlediska bezpečnosti je využití pogumování a velké ochranné přepážky před kleštěmi.

Obr. 2-7 Digitální klešťový multimetr VC-590OLED [11]

Klešťový ampérvoltmetr s číslicovým zobrazením PK 420 – Metra Blansko Klešťový ampérvoltmetr od Metry Blansko je vhodný pro elektromontéry, údržbáře či opraváře. Má 3,5 místný displej s tekutými krystaly. Pouzdro přístroje i kryt nesymetricky dělených kleští jsou z plastu. Jeho hmotnost je cca 500 g. V pravém dolním rohu má poutko, které zabraňuje vypadnutí měřidla při manipulaci s ním. [12] To se může stávat poměrně běžně vzhledem k větší hmotnosti přístroje. U PK 420 se dá ocenit velký otočný přepínač s vystupující ryskou. Naopak mínusem tohoto přístroje je neergonomické a neestetické tvarování a nevhodně zvolená barevnost z hlediska čitelnosti potisku.

strana

18



Klešťový ampérmetr-multimetr EM305A – EMOS EM305A firmy EMOS je vybaven 3,5 číslicovým LCD displejem. Je určen do dílen, laboratoří a domácností. Multimetr patří k menším přístrojům, jeho rozměry jsou 190 × 76 × 36 mm, a oproti většině klešťovým měřidel dosahuje třetinové hmotnosti. [14] Organické tvarování i zvolená barevnost přístroje působí na uživatele příjemným dojmem. Při zaměření na bezpečnost zde nacházíme poutko na ruku a prostorově výraznou ochrannou přepážku. Jako další plus by se dal označit otočný ovladač. Ten má výrazná vykrojení, čímž se zajišťuje pohodlné nastavení. Na rozdíl od většiny přístrojů na trhu se otevírání kleští nachází na pravé straně těla. To ovšem v tomto případě není šťastně zvolená možnost, jelikož ovládací kolečko se nachází těsně pod ním. Tím by zde mohl vzniknout problém s nemožností ovládat multimetr pouze jednou rukou.

strana

19


Obr. 2-9 Klešťový ampérmetr-multimetr EM305A [15]

strana

20


2.2 Marketingová studie

2.2

Klešťové multimetry spadají do oblasti měřicí techniky. Většina firem, které se zabývají těmito přístroji, se angažuje na mezinárodním trhu, při prodeji svých výrobků spoléhá na svoji prestiž mezi zákazníky a dlouholetou tradici na trhu. Mezi významné zahraniční firmy operující v této oblasti elektrotechniky bych zařadila firmy Fluke, Chauvin Arnoux a značku Voltcraft. Z českých bych uvedla firmu Emos, Metru Blansko a firmu Tipa, prodávající měřící techniku pod značkou UNI-T. Jako modelové zástupce pro marketingovou studii volím firmy Fluke Corporation a Voltcraft. 2.2.1 Fluke Corporation Firma Fluke založená roku 1948 se sídlem v USA je gigantem na trhu evropském i americkém. Jedná se o světového výrobce, distributora a poskytovatele služeb v oblasti elektronických měřicích přístrojů a softwaru.

2.2.1

Výrobní střediska jsou ve Spojených státech amerických, Velké Británii, Asii a Nizozemsku. Prodejní a servisní pobočky se nacházejí v Evropě, Severní a Jižní Americe, Asii a Austrálii. Výrobní zástupci firmy Fluke jsou rozmístěny ve více než 100 zemích světa. Webové stránky korporace je možné zobrazit v několika desítkách světových jazyků. Firma se pyšní skvělou pověstí ve všech oborech, kde působí. Jedná se zejména o průmyslové a elektronické rozvody a jejich údržbu, měření elektrické energie a teploty, kvalitu vzduchu v interiérech, kalibraci, biomedicínu. Toho společnost Fluke dosáhla hlavně díky jejím přesným, odolným, bezpečným a vysoce kvalitním přístrojům, které se navíc i snadno používají. Sortiment společnosti zahrnuje digitální multimetry, klešťové multimetry, proudové kleště, příslušenství k multimetrům, elektrické zkoušečky, jednofázové a třífázové měřiče kvality elektrické energie, termokamery, digitální teploměry, testery izolačního odporu, příslušenství a integrované ruční měřicí přístroje ScopeMeter. Zboží firmy Fluke se kupuje buď ve velkém množství na objednávku, jelikož za potencionální zákazníky se označují výrobní závody, nemocnice či kanceláře, nebo jako kusový prodej pro techniky, laboranty, metrology, výrobce zdravotnických zařízení a profesionály v oblasti počítačových sítí. Klešťové multimetry této společnosti se prodávají za vysokou cenu, která se běžně pohybuje i nad 10 000 Kč za kus. Výrobky se vyrábějí pouze ve firemních barvách – žlutá, šedá a červená, tím jsou jasně rozpoznatelné mezi ostatními produkty na trhu.

strana

21


Na obrázku níže je vyobrazen klešťový přístroj AC/DC Fluke 375 FC spolu s příslušenstvím, se kterým jde výrobek do prodeje. 0

Obr. 2-10 Klešťový přístroj AC/DC Fluke 375 FC s příslušenstvím 0

2.2.2 Voltcraft Voltcraft, založená roku 1982, je jednou z vlastních značek firmy Conrad založené roku 1923 v Německu. Zabývá se nabíjecí a měřicí technikou a napájecími zdroji. Hlavní sortiment tvoří nabíječky, stroboskopy, endoskopy, detektory plynu, počítadla a přístroje pro měření neelektrických i elektrických veličin. Úspěch této značky se projevil díky kvalitním, spolehlivým a cenově dostupným produktům. Na trh se uvedla s legendárním multimetrem Voltcraft 6010. Jeho nespornou výhodou byla nesrovnatelně nižší cena oproti konkurenci. V té době bylo možné sehnat multimetry za cenu okolo 4 000 Kč. Voltcraft 6010 se prodával za méně jak polovinu, čímž se tento druh měřicího přístroje stal dostupný i široké veřejnosti. Produkce se zaměřuje spíše na soukromé osoby, než na velké firmy. Mezi tradiční odběratele výrobků značky Voltcraft je možné zařadit techniky, inženýry, laboranty, řemeslníky, studenty, radioamatéry a modeláře. Své výroby firma prodává většinou v cenovém rozmezí 1 500 – 8 000 Kč, podle počtu funkcí a přesnosti měření. V případě poklesu prodeje sníží ceny u několika výrobků. Vzhledem ke stále probíhajícímu výzkumu a vývoji značka pravidelně uvádí na trh novinky. Klešťové multimetry se prodávají v různé kombinaci barev (hlavně bílé, oranžové nebo červené) s dominantní černou či tmavě šedou. Na obrázku 2-11 je klešťový mini ampérmetr AC/DC VC-521. Prodává se v balení, které obsahuje bezpečnostní měřicí vedení, baterie a přepravní tašku. [17]

strana

22


Obr. 2-11 Klešťový mini ampérmetr AC/DC VC-521 [17] 2.2.1

Vnější původ

Vnitřní původ

2.2.3 SWOT analýza Silné stránky Kvalitní výrobky Technologické zpracování Design Bezkontaktní měření

Slabé stránky Vyšší pořizovací cena Složitá manipulace / mnoho funkcí Menší přesnost

Příležitosti Propagace Zahraniční trh

Hrozby Konkurence Nové technologie Specifický trh

Obr. 2-12 SWOT analýza

strana

23


2.3 Technická analýza Dnes se na trhu setkáváme se třemi typy klešťových multimetrů, kdy každý pracuje na jiném principu, s čím souvisí i jejich využití. První vychází z proudových kleští, jež byly zmíněny již v kapitole 2.1.2., a měří pouze střídavý proud. Druhý typ využívá Hallův jev, čímž je schopen měřit střídavý i stejnosměrný. A třetí má, na rozdíl od prvních dvou, flexibilní kleště využívající Rogowského cívky, ale taktéž je schopen změřit jen střídavé proudy. 0 Pro svoji práci volím klešťové multimetry pracující na principu Hallova jevu, kvůli širší možnosti využití. Tento jev je vysvětlen v následující podkapitole. 2.3.1 Hallův jev Hallův jev popisuje vznik napětí mezi dvěma konci vodiče pod proudem, jejichž plochy jsou kolmé k magnetickému poli. Hallovou sondou nazýváme zařízení, které převádí energii uloženou v magnetickém poli na elektrický signál. Hallovým prvkem se rozumí základní složka Hallovy sondy, která převádí magnetického pole na elektrický signál nižší úrovně. Využití principu Hallova jevu je znázorněno na obrázku č. 2-13. Pokud se do magnetického pole (B - indukce magnetického pole) vloží polovodičová destička, kterou protéká stejnosměrný proud (I), vznikne na jejích protějších hranách tzv. Hallovo napětí (UH). Měření samotným klešťovým přístrojem je velmi jednoduché, kleštěmi magnetického obvodu obemkneme vodič (jím prochází proud Ip). Ve vzniklé vzduchové mezeře (=konec kleští) [29] je vložen Hallův generátor (jím protéká proud Is), v něm se generuje Hallovo napětí UH, a po odpovídajícím přepočítání zjistíme výstupní napětí UA měřeného proudu, jak je vidět na obrázku č. 2-14. [22][23][24][25][26][27][28][30]

Obr. 2-13 Hallův jev [24]

strana

24


Obr. 2-14 Principiální schéma zpracování signálu z Hallova generátoru [24]

2.3.2 Vnitřní a vnější uspořádání klešťového multimetru Vnitřní a vnější uspořádání klešťového multimetru je zobrazeno na obrázku 2-15. Hlavní částí přístroje jsou měřicí kleště (A). Ty se skládají z pohyblivé (B) a pevné (C) části, a otevírají se pomocí uvolňovací páky (D) stlačením pružiny (E).

2.3.2

Tělo multimetru je složeno z horní (F) a dolní (G) poloviny krytu. Na horní polovině se nachází ochranná přepážka (H), která chrání prsty před elektrickým šokem. Pod ní je umístěn otočný přepínač (I) pro přepínání rozsahů, či požadovaných měřených veličin (J). Ve spodní polovině krytu nalézáme bateriovou přihrádku (K) na umístění zdroje energie (nejčastěji 9V či AA baterie). Ve spodní části horního krytu nalézáme displej (L), který je zapuštěn do desky tištěných spojů (M). Ještě níže se nacházejí zdířky pro připojení měřicích hrotů. Konektor COM (z anglického COMMON = společný) (N) je pro černý kabel. Pro červený kabel slouží zdířka V/Ω (O). Moderní klešťové multimetry se vyznačují více funkcemi. Je možné si nechat „zamrazit“ naměřenou hodnotu na displeji pomocí tlačítka HOLD (P), či si displej podsvítit (Q), nebo také zobrazit minimální a maximální naměřenou hodnotu zmáčknutím tlačítka MINMAX (R). U některých přístrojů nalézáme též tlačítko ZERO (S) pro vynulování přístroje před měřením. 0

strana

25


Obr. 2-15 Vnitřní a vnější schéma klešťového multimetru

2.3.3 Parametry výrobku Velikost a hmotnost produktu je závislá na požadovaném průměru kleští (nejčastěji okolo 30 mm) a typu zdroje energie. Standartní velikost je (210 x 75 x 43) mm. Hmotnost přístrojů se pohybuje mezi 200 a 300 gramy. Napájení se liší hlavně na základě množství funkcí, které multimetr má. Často se využívá bloková alkalická 9V baterie, nebo různý počet AA či AAA baterií. [15][17][18][19][20][33][34] Multimetry se liší nejen v přesnosti měření jednotlivých veličin, ale také v množství funkcí, které nabízejí. Rozdíly nalézáme též ve způsobu zvolení rozsahů měřených veličin. U mnohých přístrojů volba probíhá automaticky, ne vždy je ale tímto způsobem dosahováno dostatečné přesnosti, proto se stále vyskytují i přístroje, u nichž se volba rozsahů provádí manuálně. [15][17][18][19][20][33][34] U převážné většiny výrobků nalézáme displeje s tekutými krystaly (LCD) se čtyřmi číselnými místy. U některých novějších přístrojů se setkáváme též s OLED displeji. Ty využívají technologii organických elektroluminiscenčních diod a jejich výhodou je dobrá čitelnost i v nepříznivém světelném prostředí. Digitální displeje dnes skoro úplně vytlačily analogové stupnice, jež jsou dražší na výrobu kvůli pohyblivým částem a nejsou dostatečně přesné a odolné. Jejich výhoda ovšem byla v přímém odečtu průběhů, kdežto hodnoty na displejích se aktualizují každé 3 až 4 sekundy.

strana

26


Na některých obrazovkách proto můžeme najít sloupcový indikátor, tzv. „bargraph“ viz obrázek 2-16. Výhodou digitalizace výstupní hodnoty je i možnost zjistit minimální a maximální naměřenou hodnotu nebo tato data odeslat do počítače pomocí kabelu či dnes běžně i bezdrátově. [15][17][18][19][20][31][32][33][34]

Obr. 2-16 Multimetr MX 355 s barovým ukazatelem na LCD displeji [33]

2.3.4 Výroba a materiály Klešťové multimetry jsou sestaveny z částí, z nichž většina je vyrobena z ABS plastu. Také z hlediska potřeby přístroj rozebrat a vložit do něj elektroniku se plast jeví jako dobrá volba pro výrobu těchto měřicích přístrojů. Z plastu jsou spodní i horní kryt, otočný ovladač a ochranný kryt magnetického klešťového obvodu. Vše se vyrábí vstřikováním. Obě části krytu se k sobě spojují několika šrouby. Šroubem je také zajištěn kryt bateriové přihrádky.

2.3.4

strana

27


strana

28

Analýza problému a cíl práce

3 ANALÝZA PROBLÉMU A CÍL PRÁCE

3

Na základě provedených analýz v předchozí kapitole jsem narazila na problémy, které mnohé výrobky mají. Mým cílem bude je eliminovat a navrhnout co nejlepší výrobek splňující náročné požadavky uživatelů.

3.1 Cílová skupina uživatelů

3.1

Každá skupina uživatelů má na klešťový multimetr jiné nároky. Proto je velmi důležité zvolit si pro svůj návrh skupinu, na kterou zacílím designem, funkcemi a cenou. Jako modelové představitele mnou zvolené cílové skupiny uvádím hobby uživatele (modeláři, domácí kutilové), soukromé opraváře a elektrikáře. Tito všichni vlastní minimálně jeden tento přístroj, který ovšem neužívají denně ani po dlouhou dobu.

3.2 Analýza problému

3.2

Jelikož na trhu existují výrobky pro širokou škálu zákazníků, je nutné z hlediska problémů analyzovat pouze produkty určené pro cílovou skupinu, jakou jsem pro svoji práci zvolila i já. U mnohých přístrojů se vyskytují problémy ergonomického charakteru. To hlavně znamená nepohodlný úchop díky velkým rozměrům a hmotnosti, neintuitivní ovládání, špatně čitelný či malý displej, nevhodně umístěné vstupy pro měřicí hroty, a také mnoho nepotřebných a složitých funkcí. Dále se zde objevuje problém se zdrojem energie, jelikož současné produkty využívají napájení z AA, AAA nebo 9V baterií. Ty ovšem mají tendenci se samovolně vybíjet, a je nutné je z přístroje vyjímat pokaždé, když s ním nebudeme delší dobu pracovat.

3.3 Cíl práce

3.3

Přístroj navržený pro zvolenou cílovou skupinu musí být skladný, lehký, nenáročný na údržbu a energii. Zdroj napájení by měl vydržet bez samovolného vybíjení, či nutnosti ho vyjímat z přístroje po každém použití, i když existuje možnost, že se přístroj nebude delší dobu užívat. Ergonomické řešení musí být výborně zvládnuté, aby i člověku, který není zvyklý s přístrojem často pracovat, pohodlně padl do ruky. Uživatel by také měl být schopen bez problémů odečíst naměřené hodnoty v jakémkoliv prostředí. Což souvisí s nutností zvolit dobře čitelný displej. Také ovládání měřidla musí být intuitivní. Což souvisí s přehlednou grafikou přístroje i s omezením zbytečných a složitých funkcí, které uživatel běžně nepotřebuje či na ně využívá jiných přístrojů. Tím se též eliminuje nutnost vytahovat návod pokaždé, když

strana

29

Analýza problému a cíl práce

po dlouhé době chce uživatel přístroj použít. Je také nutné navrhnout vhodné umístění vstupů pro měřicí hroty. Požadavky na přesnost přístroje nejsou u mnou zvolené cílové skupiny nejvyšší, čím se sníží cena přístroje, což je pro tyto uživatele důležitý aspekt při výběru produktu.

strana

30

Variantní studie designu

4 VARIANTNÍ STUDIE DESIGNU

4

Při vytváření podoby multimetru se mi vytyčily tři směry, kterými bych se mohla při dalším navrhování ubírat – symetrická, geometrická a organická. Z každé této cesty mi vznikla jedna varianta. 4.1

4.1 Varianta I První varianta je inspirovaná symetrií a vlněním střídavého proudu. Vychází z organicky tvarované křivky s trojím prohnutím. Otočný ovladač je umístěn v levé části těla multimetru. Páka na otevírání kleští je na pravé straně. Displeji se nachází ve spodní rozšířené části těla, čímž je docíleno možnosti mít ho co největší. Ergonomii této varianty jsem studovala z clayového modelu. Na obrázku 4-18 je možno vidět úchop v levé i pravé ženské ruce. Díky větší tloušťce těla je možné mít multimetr v celkových rozměrech menší, a stále se dobře drží. Nicméně pro větší mužskou ruku je multimetr až příliš drobný a působí křehkým dojmem hračky, viz obrázek 4-19.

Obr. 4-17 Vizualizace varianty I

strana

31


Obr. 4-18 Varianta I – úchop v pravé a levé ženské ruce

Obr. 4-19 Varianta I – úchop v pravé a levé mužské ruce

4.2 Varianta II Druhá varianta je geometrická. Tvar vychází z kvádru, který jsem ořezala vzájemně rovnoběžnými přímkami. Jelikož se mi tato varianta zdála tvarově zajímavá, rozhodla jsem se vytvořit její dvě verze, v závislosti na možném uspořádání ovládacích prvků. U verze IIa je páka na otevírání kleští je na levé straně. Otočný ovladač je umístěn v horní části těla multimetru blíže k pravé straně, aby se uvnitř přístroje uvolnilo místo pro zamáčknutí zmíněné páky. Zatímco verze IIb tento problém řeší posunutím otočného ovladače až na levý okraj přístroje. Otevírání kleští je vpravo.

strana

32


V obou verzích se setkáváme s vyosením otočného ovladače. Nicméně tímto i svým kruhovým tvarem se nehodí do hranatě tvarovaného návrhu a narušuje vizuální dojem. Naopak displej do tohoto návrhu logicky zapadá a působí jako neodmyslitelná součást přístroje. Modely variant IIa i IIb z claye ukázaly, že tvarování není ergonomicky vhodné. Ač se obě verze varianty II dají udržet v obou rukou (viz obrázky 4-21 a 4-22), není úchop pohodlný, a tato varianta je tudíž naprosto nevhodná. Navíc u verze IIa vzniká problém umístění palce při držení v levé ruce. Naopak se ale ukazuje výhoda členění horní části těla přístroje, kdy část obsahující tlačítka a displej je oproti zbytku s ovladačem lehce vyvýšená. Tímto se docílí logického oddělení pro lepší přehlednost při ovládání multimetru, a také díky využití zajímavé hraniční křivky dostáváme neotřelý výraz přístroje.

Obr. 4-20 Vizualizace varianty IIa a IIb

strana

33


Obr. 4-21 Varianta IIa – úchop v pravé a levé ruce

Obr. 4-22 Varianta IIb – úchop v pravé a levé ruce

4.3 Varianta III Třetí varianta je organická s výrazným tvarováním. Otočný ovladač je umístěn uprostřed v horní části těla multimetru. Páka na otevírání kleští je na pravé straně v nejužším místě. Díky tomu má ale uživatel při otevření kleští pocit, že toto místo je příliš subtilní, a přístroj tím působí nestabilním a nespolehlivým dojmem. Což u tohoto měřidla je nepřípustné. Také displej není vhodně umístěn, jelikož opticky netvoří neodmyslitelnou část přístroje. Kvůli výraznému prohnutí těla se nachází více vpravo v porovnání s otočným ovladačem, a také jeho zasazení do nejširšího místa na někoho může působit příliš násilně.

strana

34


Obr. 4-23 Vizualizace varianty III

Obr. 4-24 Varianta III – úchop v pravé a levé ruce

strana

35


4.4 Finální varianta Pro svůj finální návrh volím kombinaci všech variant, kdy z každé beru to nejlepší, aby tak mohl vzniknout hledaný ideální tvar přístroje. Ten v sobě kloubí jak organické, tak geometrické tvarování.

Obr. 4-25 Vizualizace finální varianty

strana

36

Tvarové řešení

5 TVAROVÉ ŘEŠENÍ

5

Mým cílem při navrhování finální varianty bylo skloubit měkké organické tvarování s přesným geometrickým, aby produkt dostal technický výraz, ale zároveň na uživatele působil přívětivým dojmem bezpečného přístroje. Celkový tvar vychází z ergonomických požadavků na úchop v dlani a plně respektuje uživatele i v pohodlnosti ovládání. To se projevuje zvláště ve velkém otočném ovladači a páce na otevírání kleští, na kterou se vlezou i dva prsty pro snazší zamáčknutí.

Obr. 5-26 Skici – vývoj tvarového řešení finální varianty

Do konečné podoby návrhu se projevila také myšlenka oddělení ovládacích částí na horní straně těla multimetru, kdy, podobně jako u varianty IIb, je část s displejem a ovládacími tlačítky lehce vystouplá, a navíc plynule navazuje na bezpečnostní přepážku chránící prsty před dotykem vodiče. Otočný přepínač je kruhový, s částečně zahloubenou i vystouplou ryskou. Vnitřní hranice plochy kolem něj kopíruje část kruhu, ta vnější naopak elipsy. Vytváří se tím

strana

37

Tvarové řešení

prostor pro umístění značek měřitelných veličin. Z oblého tvaru vychází i linka, po které jsou vedeny kleště. Ovšem jejich průřez tvoří čtverec se zaoblenými rohy. I tlačítka vycházejí z pravidelných geometrických útvarů, jako jsou kruh, obdélník a trojúhelník. Obrysová linka těla multimetru je organicky tvarovaná s množstvím prohnutí v závislosti na ergonomii úchopu. Směrem ke kleštím se má tendenci lehce otevírat a tím na ně opticky navázat. Tímto se dosáhlo optického propojení obou hlavních částí klešťového přístroje, a výsledek působí kompaktně.

Obr. 5-27 Obrysové křivky finálního návrhu

strana

38

Konstrukčně technologické a ergonomické řešení

6 KONSTRUKČNĚ TECHNOLOGICKÉ A ERGONOMICKÉ ŘEŠENÍ

6

6.1 Konstrukčně technologické řešení

6.1

Klešťový multimetr se skládá z několika hlavních částí. Nejdůležitější součástí jsou kleště fungující na principu Hallova jevu, čímž je přístroj schopen měřit jak střídavý, tak stejnosměrný proud. Jsou tvořeny pevnými železnými čelistmi, které jsou vloženy do plastového obalu. Kleště jsou šrouby uchyceny ve spodní polovině krytu těla. K jejich rozevření musíme otevírací pákou stlačit pružinu. Z boku zadního krytu se nachází mini USB vstup na přenos dat do počítače či nabití baterie přímo v přístroji. Vedle něj je zahloubení pro uchycení poutka na ruku. Zespodu leží bateriová přihrádka, která se po vložení lithium-ionového akumulátoru se zaklopí víkem a pojistí šroubem. V předním krytu je umístěna a čtyřmi šrouby uchycena základní deska s tištěnými spoji. Do ní je zaklesnut displej a tlačítka. Deska vyhodnocuje též nastavené hodnoty z otočného přepínače, který je uchycen zvenku horního krytu, a také je spojena se zdířkami COM a V/Ω, jež jsou umístěny mezi oběma polovinami krytu těla. Jakmile tyto poloviny složíme v jeden přístroj, zabezpečíme je třemi šrouby ze zadní strany.

Obr. 6-28 Vnitřní uspořádání klešťového multimetru

strana

39


Obr. 6-29 Postup složení klešťového multimetru

6.1.1 Hlavní rozměry a hmotnost Rozměry multimetru jsou (219 x 84 x 27) mm. Největší vzdálenost při rozevření kleští je 45 mm, což je zcela dostačující, jelikož maximální průměr vodiče, který je přístroj schopný změřit, je 40 mm. Displej o rozměrech (40 x 26) mm funguje na principu tekutých krystalů (LCD). Je možno ho podsvítit. Hmotnost měřidla je 220 g včetně baterie.

Obr. 6-29 Celkové rozměry

6.1.2 Zdroj energie Jako zdroj energie pro svůj klešťový multimetr volím lithium-ionový akumulátor, kvůli dobrému poměru akumulovaná energie/hmotnost, rychlému nabíjení, malému samovolnému vybíjení a možnosti vyrobit jej v téměř libovolných rozměrech. [35][36] Baterie zvolená pro můj návrh má velikost (46 x 46 x 5) mm.

strana

40


6.1.3 Ovládací prvky Hlavním ovládacím prvkem je otočný přepínač o průměru 42 mm. Je vybaven ryskou, kterou je možno pohodlně sevřít mezi prsty a nastavit přepínač do požadované polohy. Rozměry tlačítek jsou uvedeny na obrázku číslo 6-31.

6.1.3

Obr. 6-30 Rozměry otočného ovladače

Obr. 6-31 Rozměry tlačítek

6.1.4 Výroba a materiály Tělo multimetru, obal kleští, otočný přepínač i tlačítka jsou z ABS plastu vyráběna vstřikováním do formy. Akrylonitril butadien styren je výhodný hlavně kvůli jeho vysoké tvrdosti a odolnosti vůči nárazu a chemickým či teplotním vlivům. [37] Kryt těla je navíc potažen tzv. soft vrstvou, s níž se můžeme setkat u obalu na mobilní telefony. Vrstva je velmi tenká, ale odolná, a zabraňuje vyklouzávání přístroje z rukou. [38] Ovládací prvky (tlačítka a otočný přepínač) jsou povrchově upraveny pogumováním. Grafika je natištěna.

6.1.4

Základní deska obsahuje tištěné spoje. Displej z tekutých krystalů je chráněný plexisklem odolným proti poškrábání a potaženým ochrannou a antireflexní vrstvou.

strana

41


6.2 Ergonomické řešení Tělo multimetru je tvarováno s velkým důrazem na ergonomii a variabilitu úchopu v ženské i mužské ruce. Přístroj je vhodný pro praváky a leváky. Pohodlně se drží i díky velkému zaoblení hran krytu.

Obr. 6-32 Finální varianta – variabilita úchopu

6.2.1 Otevírání kleští Kleště multimetru se otevírají stlačením páky na jejich konci. Na tu se vlezou i dva prsty pro její snazší zamáčknutí. Při držení v pravé ruce používáme palec, v levé zase ukazovák a prostředník, abychom dosáhli potřebné síly pro překonání pružiny.

Obr. 6-33 Finální varianta – otevírání kleští

6.2.2 Ovládací prvky K nastavování měřené veličiny používáme otočný přepínač. Jeho rysku při úchopu svíráme mezi prsty (špetka). A aby manipulování s ním bylo pohodlné, musí splňovat ergonomické předpoklady. Například průměr základny má být mezi 25 a 70 cm, což můj návrh splňuje. [39]

strana

42

Barevné a grafické řešení

7 BAREVNÉ A GRAFICKÉ ŘEŠENÍ

7

7.1 Barevné řešení

7.1

Obr. 7-34 Barevné varianty

Jelikož právě barevné provedení je pro většinu výrobců určující, bylo nasnadě zvolit podobné barevnosti, které používají současné firmy. Mé varianty jsou tak inspirovány přístroji značek Voltcraft, Fluke a Emos. V návrzích vždy pracuji s šedou barvou. Ta je symbolem kompromisu, o který jsem se snažila i při navrhování tvaru – tedy sloučení organického s geometrickým. Finální barevné řešení vychází z šedé neutrální barvy. Kleště a otočný přepínač jsou oceánově modré pro navození uklidňujícího dojmu, [39] jelikož práce s elektřinou může vzbuzovat nepříjemné pocity nebezpečí. Tlačítka a značky veličin jsou zvoleny v kontrastní žluté barvě, aby opticky přitahovaly pozornost uživatele. Navíc žlutá je dobře viditelná i při zhoršených světelných podmínkách.

strana

43

Barevné a grafické řešení

7.2 Grafické řešení 7.2.1 Displej Maximální hodnota zobrazovaná na displeji je mínusová čtyřmístná a za ní se objeví příslušná jednotka. Nad znaménkem mínus se zobrazí AC, pokud multimetr měří střídavý proud nebo napětí, a DC v případě stejnosměrného. Díky ikonce indikace stavu baterie vpravo nahoře, má uživatel vždy přehled o stavu energie akumulátoru. Při použití funkce HOLD se na displeji zamrazí stávající hodnota a nahoře se objeví nápis „HOLD“. Pokud chceme zobrazit minimální či maximální naměřenou hodnotu, zmáčkneme jednou či dvakrát tlačítko MINMAX. Podle toho, kterou z hodnot displej zobrazuje, se na něm vlevo nahoře objeví nápis „MIN“ či „MAX“. Jestliže využíváme funkci testování svorek, vlevo dole se objeví symbol zvuku.

Obr. 7-35 Displej

7.2.2 Tlačítka Popis na tlačítkách je tmavě modrým písmem, aby kontrastoval s jejich žlutou barvou. Označení „ZERO“ a „MINMAX“ je naopak umístěno na tmavošedém krytu, a proto je provedeno bíle. Stejně jako na displeji, i zde je využit bezpatkový font. Na tlačítku pro podsvícení displeje je všeobecně známý piktogram pro světlo. 7.2.3 Potisk krytu Na krytu kromě označení tlačítek nalézáme i popis zdířek pro měření napětí. Opět používám bezpatkový font a všeobecně používané piktogramy pro „nebezpečí“, „nebezpečné napětí“. Tyto symboly můžeme nalézt též vtisknuté do obalu kleští. Dalším symbolem je „střídavý a stejnosměrný proud“, jež se nachází také u veličin kolem otočného ovladače. Logo CLAMPTECH umístěné v levé horní části těla přístroje je vyvedeno oblým písmem podtrhujícím oblé tvary. Logotyp je kruhový se symbolickým vyobrazením kleští a vodiče. Pod ním se nachází označení sériového čísla výrobku.

Obr. 7-36 Logo a logotyp strana

44

Diskuze

8 DISKUZE

8

8.1 Psychologická funkce

8.1

Tento produkt je zacílen především na hobby uživatele, kteří přístroj využívají sporadicky. A práce s elektřinou pro ně není na denním pořádku. Proto je přístroj oble tvarován, ať už se jedná o část tvarovanou geometricky, či organicky, aby na člověka působil přívětivým dojmem. Nesmíme také zanedbávat působení barev na psychiku člověka. Zvolená šedá barva symbolizuje neutralitu a kompromis. Použitá oceánově modrá vyvolává klid, což je při práci s elektřinou velmi důležité. [39]

8.2 Ekonomická funkce

8.2

Na základě malých požadavků na přesnost přístroje se dá předpokládat, že výrobní náklady toho přístroje se budou držet nízko. Všechny součásti přístroje jsou běžně používané a cenově dostupné. Prodejní cenu by mohla zvýšit baterie, jelikož tento přístroj využívá lithium-ionový akumulátor. Nicméně investice do přístroje je pouze jednorázová, díky možnosti nabíjení. Nemusí se teda dokupovat stále nové energetiské články.

8.3 Sociální funkce

8.3

Jedná se o výrobek pro příležitostné uživatele. Přístroj by měl být kompaktním, přívětivě a bezpečně působícím zařízením dbajícím na ergonomii a intuitivnost ovládání. Zabudování mini USB portu je plusem toho přístroje při rozhodování mezi více výrobky. Díky němu je možné přenášet naměřená data do počítače, či nabíjet jím baterii. Baterie je také to, čím se tento multimetr liší od ostatních. Lithium-ionový akumulátor umožňuje menší rozměry celého přístroje, delší výdrž, opětovné nabití a prodlužuje dobu pohotovosti – kdy je multimetr připraven k použití bez nutnosti měnit energetický článek, či jej dobíjet. Barevnost je zvolena s ohledem na psychické působení. Šedá symbolizuje kompromis a připomíná tím sloučení geometrického s organickým. Zároveň je barvou neutrální. Modrá působí uklidňujícím dojmem, aby uživatel byl při práci s elektřinou byl soustředěný na práci.

strana

45

Diskuze

strana

46

Závěr

9 ZÁVĚR

9

Mým cílem bylo navrhnout klešťový multimetr pro příležitostné uživatele. Na základě provedených analýz vyplynulo, že přístroj by měl být kompaktním, bezpečně působícím zařízením dbajícím na ergonomii. Jako princip měření jsem zvolila Hallův jev, který umožňuje měřit střídavé i stejnosměrné proudy, a přístroj se tím stává více všestranným z hlediska použití. Zabudování mini USB portu také zvyšuje atraktivitu při rozhodování mezi více výrobky. Díky němu je možné přenášet naměřená data do počítače, či nabíjet jím baterii. Baterie je také to, čím se tento multimetr liší od ostatních. Lithium-ionový akumulátor umožňuje zmenšit rozměry celého přístroje. Také se vyznačuje delší výdrží, možností opětovného nabití a prodlužuje dobu pohotovosti – dobu, kdy je multimetr připraven k použití, bez nutnosti měnit či dobíjet energetický článek. Při navrhování tvaru pro mne bylo důležité ergonomické hledisko, hlavně co se týče úchopu. Ten jsem studovala z clayových modelů, abych si byla jista, že dosáhnu požadovaného výsledku. Dalším hlediskem byla snaha o skloubení geometrického a organického tvarování, aby se zachoval technický výraz přístroje, ale zároveň multimetr působil přívětivě. Aby přístroj působil kompaktně, bylo nutné správně tvarovat obrysovou křivku těla tak, aby plynule navazovala na kleště. Jelikož klešťové multimetry musí být vybaveny ochrannou přepážkou bránící prstům v dotyku s vodičem, bylo nezbytné nalézt řešení jejího napojení na zbytek těla. Toto jsem vyřešila odsazením plochy s displejem a tlačítky nad základní vodorovnou plochu, a plynule ji vedla až nahoru k čelistem s výřezem na otočný ovladač a plochu s veličinami. Barevnost je zvolena s ohledem na psychické působení. Kdy šedá symbolizující kompromis připomíná sloučení geometrického s organickým, a zároveň je to barva neutrální. Modrá působí uklidňujícím dojmem, aby uživatel byl při práci s elektřinou byl soustředěný na práci. Žlutá tlačítka a veličiny jsou zvolena z důvodu kontrastu a dobré viditelnosti ve špatných světelných podmínkách. Tento přístroj snižuje riziko úrazu elektrickým proudem. Svým jednoduchým a intuitivním ovládáním by se mohl stát vyhledávaným pomocníkem při měření elektrického proudu.

strana

47

Závěr

strana

48

Seznam použitých zdrojů

10 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ [1]

FERRERO, Alessandro, Dario PETRI, Paolo CARBONE a Marcantonio CATELANI. Modern Measurements: Fundamentals and Applications. New Jersey: IEEE, 2015. ISBN 978-111-8171-318.

[2]

CASS, Trevor L. A Brief History of the Galvanometer. The Museum of Technology, the Great War and WWII [online]. Throckenholt (Velká Británie), 2011 [cit. 2016-0227]. Dostupné z: www.museumoftechnology.org.uk/stories/galvos.html

[3]

WAYGOOD, Adrian. Electrical science for technicians: Fundamentals and Applications. Vyd. 1. New York, NY: Routledge, 2015. ISBN 978-113-8849-266.

[4]

DOUGLAS, Alan. Tube testers and classic electronic test gear: Fundamentals and Applications. Vyd. 1. Chandler, Ariz.: Sonoran Pub., 2000. ISBN 18-866-0614-5.

[5]

History. Chauvin Arnoux Metrix [online]. Saint Herblain (Francie): Oceanet Technology [cit. 2016-04-20]. Dostupné z: www.chauvin-arnoux.com/en/historique

[6]

ROWELL, R. M. Electrical instrument. US1906812 A. Přihlášeno 16.12.1931. Uděleno 2.5.1933.

[7]

HUBER, Paul P. a Alfred H. WOLFERZ. Ammeter. US2326909 A. Přihlášeno 10.2.1940. Uděleno 17.8.1943.

[8]

Current clamp. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2016-04-20]. Dostupné z: www.en.wikipedia.org/wiki/Current_clamp

[9]

AVO Clamp Meter. Peter Vis [online]. [cit. 2016-04-20]. Dostupné z: www.petervis.com/avo-meters/avo-clamp-meter/avo-clamp-meter.html

10

[10] Nový digitální klešťový multimetr Voltcraft VC-590OLED. ELEKTRO. Praha: FCC Public, 2014, 24(11), 47. ISSN 1210-0889. Dostupné z: www.odbornecasopisy.cz/elektro/clanek/novy-digitalni-klestovy-multimetr-voltcraftvc-590oled--549 [11] Digitální klešťový multimetr VC-590OLED. Voltcraft [online]. ©2008-2015 [cit. 2016-04-20]. Dostupné z: www.voltcraft.cz/digitalni-klestovy-multimetr-vc590oled.k1181861 [12] Návod k používání: Klešťový ampérvoltmetr s číslicovým zobrazením PK 420. In: Metra Blansko [online]. Blansko, ©1996-2014 [cit. 2016-02-21]. Dostupné z: www.metrablansko.cz/modules/lofdownload/getfile.php?id_download=140&rand=01 ec10046aa51c35cd32c242d5b03afe

strana

49


[13] PK 420. Metra Blansko [online]. ©1996-2014 [cit. 2016-04-20]. Dostupné z: www.metrablansko.cz/cs/klestove-pristroje/klestovy-ampervoltmetr-s-cislicovymzobrazenim-pk-420.html [14] EM305A – KLEŠŤOVÝ MULTIMETR. EMOS [online]. Přerov [cit. 2016-0228]. Dostupné z: www.shop.emos.cz/soubory-ve-skladu/kestazeni/navody/2202015000_31-M0305.pdf [15] Multimetr klešťový EM305A. EMOS [online]. [cit. 2016-04-20]. Dostupné z: www.shop.emos.cz/zbozi/2202015000-multimetr-klestovy-em305a/ [16] Měřicí přístroje Fluke [online]. Washington, USA, ©1995-2016 [cit. 2016-03-03]. Dostupné z: www.fluke.com [17] Voltcraft [online]. ©2008-2015 [cit. 2016-03-03]. Dostupné z: www.voltcraft.cz [18] Měřicí a testovací přístroje UNI-T [online]. 2013 [cit. 2016-03-03]. Dostupné z: www.uni-t.cz [19] Tipa.eu: Elektronika, elektrotechnika, levné elektro [online]. ©1995-2016 [cit. 201603-03]. Dostupné z: www.tipa.eu [20] Jedenáct nových modelů klešťových přístrojů z dílny Chauvin Arnoux na principu ECO conception. ELEKTRO. Praha: FCC Public, 2012, 22(3), 52-53. ISSN 12100889. Dostupné z: www.odbornecasopisy.cz/flipviewer/Elektro/2012/03/Elektro_03_2012_output/web/E lektro_03_2012_opf_files/WebSearch/page0058.html. [21] MX 355. Chauvin Arnoux Metrix [online]. Saint Herblain (Francie): Oceanet Technology [cit. 2016-03-19]. Dostupné z: www.chauvin-arnoux.com/en/produit/mx355.html?liste=/en/produits/37 [22] STOLTENBERG, J., D. B. PENGRA, R. VAN DYCK a O. VILCHES. The Hall Effect. University of Washington [online]. Seattle (Washington, USA), 2015 [cit. 2016-02-27]. Dostupné z: www.courses.washington.edu/phys431/hall_effect/hall_effect.pdf [23] Hall Effect Sensing and Application. Honeywell Sensing and Control [online]. 2016 [cit. 2016-02-27]. Dostupné z: www.sensing.honeywell.com/honeywell-sensingsensors-magnetoresistive-hall-effect-applications-005715-2-en.pdf [24] Elektrotechnická měření. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2002. ISBN 807300-022-9. [25] DOLEČEK, Jaroslav. Moderní učebnice elektroniky. Praha: BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80-7300-161-6.

strana

50


[26] MIKOLANDA, Tomáš a Aleš RICHTER. Hallův jev, Hallovy senzory a jejich aplikace. Vyd. 1. V Liberci: Technická univerzita, 2006. ISBN 80-7372-131-7. [27] MATYÁŠ, Vladislav. Elektronické měřicí přístroje. Vyd. 1. Praha: SNTL Nakladatelství technické literatury, 1981. [28] BRTNÍK, Bohumil. Elektrická měření pro bakaláře. Vyd. 1. Praha: BEN - technická literatura, 2011. ISBN 978-80-7300-405-7. [29] Bezpečnostní požadavky na elektrická měřicí, řídicí a laboratorní zařízení - Část 2032: Zvláštní požadavky na klešťové ampérmetry držené v ruce k elektrickému měření a zkoušení, Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2013. [30] Klešťové ampérmetry. ELEKTRO. Praha: FCC Public, 2014, 24(12), 44-46. ISSN 1210-0889. Dostupné z: www.odbornecasopisy.cz/flipviewer/Elektro/2014/12/Elektro_12_2014_output/web/fl ipviewerxpress.html?seq=46. [31] VLČEK, Jiří. Měření elektrických veličin. 1. vyd. Praha: J. Vlček, 2000dotisk. ISBN 80-238-6469-6. [32] ČEJKA, Miloslav a Vladislav MATYÁŠ. Elektronická měřicí technika. Vyd. 3. Brno: VUTIUM, 2001. ISBN 80-214-1889-3. [33] Chauvin Arnoux Metrix [online]. Saint Herblain (Francie): Oceanet Technology [cit. 2016-03-19]. Dostupné z: www.chauvin-arnoux.com/en/produit/mx355.html?liste=/en/produits/37 [34] HOLUB, Gustav. Nové klešťové multimetry. ELEKTRO [online]. Praha: FCC Public, 2002, 12(3) [cit. 2016-02-21]. ISSN 1210-0889. Dostupné z: www.odbornecasopisy.cz/elektro/casopis/tema/nove-klestove-multimetry--14963 [35] Jak funguje lithium-ionový akumulátor (Li-Ion)? BATERIA SLANÝ CZ, s.r.o. [online]. [cit. 2016-05-21]. Dostupné z: www.bateria.cz/stranky3/zabava--pouceni/jak-tofunguje-/lithium---ionovy-akumulator-li-ion.htm [36] Battery University [online]. 2016 [cit. 2016-05-21]. Dostupné z: www.batteryuniversity.com [37] Tváření plastů ABS. Tiefziehen [online]. 2016 [cit. 2016-05-21]. Dostupné z: www.tiefziehen.com/cz/ABS/ [38] Plastový obal soft touch na Nokia Lumia 635 [online]. 2014 [cit. 2016-05-21]. Dostupné z: www.nokiak.cz/Plastovy-obal-soft-touch-na-Nokia-Lumia-635d1377.htm?tab=description

strana

51


[39] CHUNDELA, Lubor. Ergonomie. Vyd. 2. Praha: Nakladatelství ČVUT, 2007. ISBN 978-80-01-03802-4.

strana

52

Seznam použitých zkratek, symbolů a veličin

11 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK, SYMBOLŮ A VELIČIN AVO metr

měřidlo proudu, napětí a odporu (A- ampér, V - volt, O – ohm)

OLED

typ displeje, zkratka anglického (organické diody vyzařující světlo)

LCD

zkratka anglického liquid crystal display (displej z tekutých krystalů)

g

gram, jednotka hmotnosti

mm

milimetr, jednotka délky

USA

zkratka z anglického Americké)

Kč

Koruna česká, měnová jednotka současné České republiky

B

indukce magnetického pole

I

stejnosměrný proud

tzv.

takzvaný

UH

Hallovo napětí

Ip

proud protékající vodičem

Is

proud protékající Hallovým generátorem

UA

výstupní napětí

V

Volt, jednotka napětí

AA

tužková baterie, velikostní označení galvanického článku

AAA

mikrotužková baterie, velikostní označení galvanického článku

COM

zkratka z anglického COMMON (společný)

Ω

Ohm, jednotka odporu

ABS

Akrylonitril butadien styren, typ plastu

mini USB

velikost USB, zkratka z anglického Universal Serial Bus (univerzální sériová sběrnice)

United

organic

States

of

light-emitting

America

(Spojené

11

diode

státy

strana

53

Seznam použitých zkratek, symbolů a veličin

AC

zkratka z anglického alternating current (střídavý proud)

DC

zkratka z anglického direct current (stejnosměrný proud)

strana

54

Seznam obrázků

12 SEZNAM OBRÁZKŮ

12

Obr. 2-1 Schweiggerův multiplikátor [1]

15

Obr. 2-2 Přední panel Macadieho AVO metru [1]

15

Obr. 2-3 Proudové kleště firmy Chauvin Arnoux, 1934 [5]

16

Obr. 2-4 Ampérmetr P. P. Hubera A. H. Wolferze, 1940 [7]

16

Obr. 2-5 Starší typ klešťového ampérmetru s vyměnitelnými stupnicemi pro různou přesnost měření [8]

17

Obr. 2-6 Klešťový analogový AVO metr, vyrobený v Japonsku roku 1974 [9]

17


18


19

Obr. 2-9 Klešťový ampérmetr-multimetr EM305A [15]

20

Obr. 2 10 Klešťový přístroj AC/DC Fluke 375 FC s příslušenstvím [16]

22

Obr. 2-11 Klešťový mini ampérmetr AC/DC VC-521 [17]

23

Obr. 2-12 SWOT analýza

23

Obr. 2-13 Hallův jev [24]

24

Obr. 2-14 Principiální schéma zpracování signálu z Hallova generátoru [24]

25

Obr. 2-15 Vnitřní a vnější schéma klešťového multimetru

26

Obr. 2-16 Multimetr MX 355 s barovým ukazatelem na LCD displeji [33]

27

Obr. 4-17 Vizualizace varianty I

31

Obr. 4-18 Varianta I – úchop v pravé a levé ženské ruce

32

Obr. 4-19 Varianta I – úchop v pravé a levé mužské ruce

32

Obr. 4-20 Vizualizace varianty IIa a IIb

33

Obr. 4-21 Varianta IIa – úchop v pravé a levé ruce

34

Obr. 4-22 Varianta IIb – úchop v pravé a levé ruce

34

Obr. 4-23 Vizualizace varianty III

35

strana

55

Seznam obrázků

Obr. 4-24 Varianta III – úchop v pravé a levé ruce

35

Obr. 4-25 Vizualizace finální varianty

36

Obr. 5-26 Skici – vývoj tvarového řešení finální varianty

37

Obr. 5-27 Obrysové křivky finálního návrhu

38

Obr. 6-28 Vnitřní uspořádání klešťového multimetru

39

Obr. 6-29 Postup složení klešťového multimetru

40

Obr. 6-29 Celkové rozměry

40

Obr. 6-30 Rozměry otočného ovladače

41

Obr. 6-31 Rozměry tlačítek

41

Obr. 6-32 Finální varianta – variabilita úchopu

42

Obr. 6-33 Finální varianta – otevírání kleští

42

Obr. 7-34 Barevné varianty

43

Obr. 7-35 Displej

44

Obr. 7-36 Logo a logotyp

44

strana

56

Seznam příloh

13 SEZNAM PŘÍLOH

13

Zmenšený sumarizační poster, A4 Fotografie modelu, A4 Sumarizační poster, A1 Koncepční model, 1:1

strana

57

Seznam příloh

strana

58

Zmenšený sumarizační poster

ZMENŠENÝ SUMARIZAČNÍ POSTER

strana

59

ABSTRAKT KLÍČOVÁ SLOVA ABSTRACT KEYWORDS

Recommend Documents