Co jsou to laboratorní měřicí přístroje?

Laboratorní měřicí přístroje, jak už sám název napovídá, jsou přístroje, které se používají v laboratořích. Používají se pro vědecké účely, ve výzkumu, vývoji a v oblasti pro zabezpečení kvality a například v medicínských laboratořích, biologii, chemicko-fyzikálních institutech, ve výrobě a strojírenství nebo při testování různých stavebních materiálů, nářadí nebo potravin. Práce v laboratořích je vysoce náročná a vyžaduje maximální úsilí, proto jsou na laboratorní měřicí přístroje kladeny tak vysoké nároky. Tyto přístroje proto musí fungovat naprosto bezchybně, musí vykazovat maximální ergonomii a potřebný výkon. Mimoto musí laboratorní přístroje poskytovat velmi přesné výstupní hodnoty.

Laboratorní přístroje jsou navrženy speciálně pro konkrétní oblast použití. Ve své podstatě se tyto měřicí přístroje používají pro 2 hlavní procesy: Analýzu a syntézu. V rámci analýzy dochází k rozložení prvku na jednotlivé části, proto aby mohlo dojít k průzkumu jejich funkce, vztahů a interakce. Naproti tomu je pak syntéza, kterou se provádí složení a spojení dílčích prvků do jeho nové látky. V závislosti na účelu zkoumání a pracovním procesu se může vybavení laboratorních přístrojů a jejich příslušenství určitým způsobem lišit. 

Pro chemickou analýzu (například měření pH u vodního roztoku) jsou laboratorní přístroje – pH metry vybaveny speciálními pipetami. K měření lomu indexu lomu látek se v laboratořích používají profesionální refraktometry. Mezi další laboratorní přístroje používané v oblasti elektroniky a elektrotechniky patří zejména ampérmetry, multimetry, voltmetry a osciloskopy. Mezi laboratorní přístroje samozřejmě patří i například profesionální digitální váhy nebo přístroje pro měření teploty. 

Laboratorní měřicí přístroje jsou zpravidla stacionární zařízení, která jsou vybavena různými ovládacími prvky, obrazovkou nebo dotykovým displejem a zahrnují navíc různá komunikační rozhraní (například USB port verze 2.0, Ethernetový port a další), která zároveň poskytují možnost dálkového ovládání systému měřicího přístroje a přenos dat do počítače. Rozhraní mohou být integrována do samotného přístroje, popřípadě je možné těmito komponenty měřicí přístroj dodatečně vybavit. Tyto stacionární měřicí přístroje mohou být nahrazeny přenosnými – mobilními, měřicími přístroji. Většinou se tak jedná o různé USB přístroje, které nejsou vybaveny obrazovkou a speciálními ovládacími prvky. Do počítače se takové přístroje připojují většinou prostřednictvím USB portu a jejich nezbytnou výbavou je speciální, tovární software.

Důležitá kritéria pro nákup laboratorního měřicího přístroje

Při nákupu laboratorního měřicího přístroje je velmi důležitý správný výběr z hlediska oblasti jeho zamýšleného použití. Takový přístroj proto musí přesně splňovat individuální technické požadavky a mít potřebný výkon. Většina přístrojů pro různé použití je k dispozici jak v analogové tak i v digitální podobě. Při výběru je proto nezbytné jako první správně zvážit, které provedení přístroje bude zamýšlenému účelu sloužit nejlépe. Například digitální osciloskopy nabízejí oproti analogové verzi hned několik výhod. Na rozdíl od analogových osciloskopů, které zobrazují napětí pomocí elektronového paprsku, převádějí digitální osciloskopy elektrický signál na digitální výstup pomocí A/D převodníku, což umožňuje přenášet naměřené hodnoty do počítače a data ukládat (osciloskopy s paměťovými funkcemi). Mimo to jsou digitální osciloskopy (například výrobce Tektronix) obvykle vybaveny i dalšími měřicími funkcemi a možnostmi pro nastavení analýzy signálu se spuštěním v režimu „Pre-triggered“. Tato speciální funkce se využívá zvlášť pro mapování signálu před výskytem určité události v obvodu. V každém případě je možné konstatovat, že digitální laboratorní přístroje poskytují zpravidla daleko přesnější výstupy, než jejich analogová alternativa. 

Moderní technologie však nemusí v praxi vždy znamenat jen větší výhody. Například dotykové displeje se mohou na první pohled jevit jako vysoce komfortní způsob obsluhy. Přesto tlačítka, různé ovladače a přepínače poskytují mnohem zajímavější pocit při obsluze přístroje a navíc je možné tyto prvky obsluhovat i v rukavicích (například při práci s chemikáliemi v laboratorním prostředí), což není u dotykového displeje možné. V závislosti na pracovním prostředí, které v laboratoři převládá, je důležité zvolit odpovídající stupeň ochrany měřicího přístroje a korespondující konstrukci. Použití přenosných laboratorních měřidel je vhodné v případě, že je potřeba provádět častá měření na různých místech. Stacionární měřicí přístroje jsou pak určené pro trvalý provoz na jednom místě. Z tohoto důvodu je také nezbytné zvážit možnosti pro připojení přístroje do elektrické sítě a vybrat vhodný napájecí zdroj (napájení z baterií nebo ze sítě).  

Z důvodů uchování a dalšího zpracování dat by měl být každý laboratorní přístroj vybaven paměťovými funkcemi, popřípadě komunikačním rozhraním pro přenos dat do počítače. Většina osciloskopů je vybavena BNC konektory, HDMI nebo USB porty a případně i sloty pro paměťové mikro SD karty. Vyšší řada laboratorních přístrojů disponuje funkcí pro bezdrátový přenos dat v síti WLAN. 

FAQ – Často kladené dotazy na téma laboratorních měřicích přístrojů

Je možné ovládat několik laboratorních přístrojů v rámci jednoho software?

Ano, pro tyto účely bylo vyvinuto několik softwarových řešení, například LabVIEW. Při výběru této možnosti bude zapotřebí použití příslušného hardwarového ovladače a stejně tak i dokumentaci s obsahem dostupných příkazů. Pro použití programu LabVIEW můžete absolvovat offline nebo online seminář. 

Co znamená v souvislosti s osciloskopy termín „Triggering“?

Tzv. Trigger (z angličtiny spoušť) je elektronická součástka, která spouští proces a určuje, kdy má osciloskop začít shromažďovat data. Systém osciloskopu poté převádí astabilní zobrazení na hodnotitelný signál a synchronizuje zobrazení signálu s obrazovkou. Spouštění „Triggering“ se používá pro zajištění statického zobrazení, které je nezbytné pro správné vyhodnocení naměřených hodnot.