Πώς να μετρήσετε την τάση AC και DC
Η μέτρηση τάσης δεν είναι εύκολη υπόθεση για έναν μη επαγγελματία ηλεκτρολόγο, αλλά αν κοιτάξετε, αποδεικνύεται ότι δεν υπάρχει τίποτα πιο εύκολο (υπό την προϋπόθεση ότι υπάρχουν ειδικά εργαλεία μέτρησης). Αυτή η ικανότητα μπορεί να χρειαστεί τόσο για επισκευές οικιακών ηλεκτρικών συσκευών είτε για δοκιμές σε μονοφασικό ή τριφασικό δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος και κατά την εργασία με κυκλώματα συνεχούς ρεύματος: κατά τον έλεγχο της μπαταρίας με πολύμετρο ή στη γεννήτρια του αυτοκινήτου, καθώς και στην τροφοδοσία του υπολογιστή. Για να σας βοηθήσουμε να καταλάβετε πώς να το κάνετε αυτό, αποφασίσαμε να γράψουμε ένα άρθρο σχετικά με τον τρόπο μέτρησης της τάσης AC και DC.
Πώς να μετρήσετε
Το κύριο εργαλείο εδώ είναι ένα βολτόμετρο. Μπορεί να κατασκευαστεί είτε ως ξεχωριστή συσκευή είτε να συμπεριληφθεί σε ένα πολυλειτουργικό όργανο μέτρησης που ονομάζεται ψηφιακό πολύμετρο.
Ψηφιακή, επειδή αυτή η συσκευή διαθέτει οθόνη για την εμφάνιση των τιμών της μετρούμενης τιμής και χρησιμοποιεί ψηφιακά κυκλώματα για μετρήσεις (για παράδειγμα, έναν μικροελεγκτή) και όχι μια καθολική κεφαλή μέτρησης όπως οι παλιές συσκευές δείκτη. Επίσης, ορισμένα πολύμετρα είναι εξοπλισμένα με μετρητές σφιγκτήρα, αλλά χρησιμοποιούνται επίσης για τη μέτρηση της τάσης και της αντίστασης στο κύκλωμα.
Ανάλογα με τη συγκεκριμένη κατάσταση, απαιτείται διαφορετική ακρίβεια μέτρησης. Για οικιακούς σκοπούς, δεν χρειάζεται να αγοράσετε μια ακριβή και ακριβή συσκευή, έτσι οι οικιακοί τεχνίτες χρησιμοποιούν συχνά ένα φθηνό κινεζικό πολύμετρο (για παράδειγμα, τα πιο δημοφιλή μοντέλα είναι τα DT838 ή DT830).
Τα γενικά όργανα μέτρησης αναφέρονται συχνά ως «ελεγκτές»
Για επαγγελματικούς σκοπούς, τα εργαστήρια και τα καταστήματα επισκευής χρησιμοποιούν το πιο ακριβές και περίπλοκο όργανο - έναν παλμογράφο. Τα πιο δημοφιλή μοντέλα αυτών των συσκευών είναι τα σοβιετικά s1-94 και s1-65, καθώς και οι διαφημίσεις συσκευών 2061m και ξένοι τύποι hantek και άλλοι.
Οι σοβιετικοί τεχνίτες συνήθως χρησιμοποιούσαν ένα δείκτη ή "εργαστήριο".
Εργαστήριο - συσκευή Ts20, ένα σοβιετικό πολύμετρο σχεδιασμένο για τη μέτρηση τάσης DC και AC έως 600V, ρεύματος DC έως 750 mA και αντίστασης έως 500 kOhm. Χρησιμοποιήθηκαν επίσης συσκευές ts4313, ts4353. Οι μετρήσεις που πραγματοποιούνται από αυτές τις συσκευές είναι επίσης αρκετά ακριβείς, γι 'αυτό ορισμένοι ηλεκτρολόγοι και ζαμπόν το χρησιμοποιούν μέχρι σήμερα.
Πώς να μετρήσετε την τάση με ένα πολύμετρο
Ας ξεκινήσουμε με τα βασικά. Με οποιαδήποτε συσκευή, και σε κάθε περίπτωση, ένα βολτόμετρο συνδέεται παράλληλα με το στοιχείο στο οποίο μετράται η τάση. Κάθε πολύμετρο σε λειτουργία μέτρησης τάσης είναι ένα βολτόμετρο. Μόνο ένα αμπερόμετρο συνδέεται εν σειρά κατά τη μέτρηση του ρεύματος.
Σε φθηνά πολύμετρα (και σε πολλά ακριβά) υπάρχουν 3 ή 4 βύσματα για τη σύνδεση ανιχνευτών, συνήθως αυτό:
- Το COM είναι ένα κοινό, συνήθως μαύρο, και ένας καθετήρας εισάγεται πάντα σε αυτό (επίσης, μαύρο).
- VΩmA - για μέτρηση τάσης, αντίστασης, διόδων ελέγχου και ή μικρού ρεύματος (έως 200 mA), συνήθως κόκκινο.
- 10A (20A) - για τη μέτρηση μεγάλων ρευμάτων.
Στο παρακάτω σχήμα βλέπετε το πιο κοινό μοντέλο του κινεζικού πολύμετρου (DT-830 ή απλά "830th"). Τα βέλη υποδεικνύουν τους συνδετήρες για τη σύνδεση των καθετήρων και τον σύνδεσμο στον οποίο πρόκειται να εισαχθεί ο κόκκινος ανιχνευτής εάν θέλετε να μετρήσετε την τάση επισημαίνεται με πράσινο χρώμα.
Για να μετρήσετε την τάση στο κύκλωμα, είναι απαραίτητο να εκτελέσετε αρκετούς χειρισμούς με τη συσκευή. Πρώτα πρέπει να προσδιορίσετε τον τύπο τάσης: σταθερά (DC ή σύμβολο =) ή μεταβλητή (AC ή σήμα ~) και να ρυθμίσετε το διακόπτη στην επιθυμητή θέση.
Στη συνέχεια, ορίστε το όριο μέτρησης με τον ίδιο διακόπτη. Εάν στη συσκευή είναι μικρότερη από τη μετρούμενη τιμή, τότε η μέτρηση δεν θα λειτουργήσει.
Ως εκ τούτου, η πρώτη μέτρηση γίνεται από το μέγιστο όριο, μειώνοντας σταδιακά την απόκτηση της τιμής της επιθυμητής διάστασης. Για παράδειγμα, εάν δεν γνωρίζετε τι τάση στο κύκλωμα, ορίστε το μέγιστο όριο, στη φωτογραφία που εμφανίζεται - 1000 Volts, κάντε μια μέτρηση, εάν εμφανίζει την ένδειξη "12 Volts" στην οθόνη, τότε χαμηλώστε το όριο στα 20V για να μάθετε την ακριβή τιμή στα δέκατα ή τα εκατοστά.
Ορισμένες συσκευές ανιχνεύουν αυτόματα το όριο και τον τύπο τάσης, επομένως δεν απαιτείται εναλλαγή.
Η συσκευή συνδέεται στο κύκλωμα χρησιμοποιώντας ανιχνευτές: ένα (κόκκινο) στο συν (ή φάση), το δεύτερο (μαύρο) στο μείον (ή μηδέν). Εάν οι ανιχνευτές είναι συνδεδεμένοι με την αντίστροφη σειρά - μαύρο στο συν και κόκκινο στο μείον, τότε η τιμή στην οθόνη θα είναι μείον.
Παραδείγματα μέτρησης
Μπορεί να χρειαστεί μέτρηση τάσης σε πολλές περιπτώσεις, τόσο στην καθημερινή ζωή όσο και στην παραγωγή. Σκεφτείτε το πιο κοινό από αυτά.
Σε οικιακό δίκτυο
Με πολύμετρο σε πρίζα 220V, γίνονται μετρήσεις όταν είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε εάν υπερτάσεις ισχύος και πόσο διαφέρει η πραγματική τιμή από το πρότυπο. Οι αποκλίσεις των τιμών συμβαίνουν συχνά σε ασταθή δίκτυα, ειδικά σε μικρές πόλεις και κωμοπόλεις. Και όλοι γνωρίζουν ότι οι υπερτάσεις ισχύος επηρεάζουν αρνητικά τις ηλεκτρικές συσκευές και τον εξοπλισμό και μπορούν να οδηγήσουν σε αστοχία τους.
Αυτό γίνεται επίσης ανιχνεύοντας ένα ανοιχτό και ανοιχτό κύκλωμα κατά την εξάλειψη διαφόρων βλαβών δικτύου (εάν το κύκλωμα είναι σπασμένο, η τάση θα είναι 0 ή κοντά σε αυτό) ή για να προσδιοριστεί η φάση. Η αναζήτηση φάσης πραγματοποιείται σε σχέση με το έδαφος ή το μηδέν, δηλαδή κλείνοντας έναν ανιχνευτή στην επαφή γείωσης και ο δεύτερος εναλλάξ στις επαφές στην έξοδο.
Γνωρίζοντας την τάση και την ισχύ ρεύματος στο δίκτυο, μπορείτε να υπολογίσετε την κατανάλωση ισχύος. Για αυτό, χρησιμοποιείται ο τύπος:
P = U × Ι
Σε ένα αυτοκίνητο
Για την αντιμετώπιση προβλημάτων της μπαταρίας, της γεννήτριας αυτοκινήτου, του οπλισμού της μίζας ή του πηνίου ανάφλεξης, καθώς και του τμήματος του ηλεκτρικού κυκλώματος, πρέπει να γνωρίζετε την τιμή τάσης, οπότε η εύρεση μιας τιμής με ένα βολτόμετρο ή πολύμετρο είναι επίσης σημαντική εδώ. Μια τέτοια ανάγκη προκύπτει αρκετά συχνά στα οικιακά αυτοκίνητα (για παράδειγμα, VAZ 2114, VAZ 2107), αλλά συχνά αυτό πρέπει να γίνει και σε εισαγόμενα μοντέλα.
Μερικές φορές είναι απαραίτητο να ελέγξετε την τάση της γραμμικής εξόδου ενός ραδιοφώνου ή ενισχυτή αυτοκινήτου για να διαγνώσετε τη σωστή λειτουργία. Αυτό γίνεται συνήθως από επαγγελματίες ηλεκτρολόγους αυτοκινήτων. Γνωρίζουν ότι, ανάλογα με το μοντέλο του ραδιοφώνου, η τιμή εξόδου μπορεί να φτάσει από 200 έως 5000 milliVolts, τα ακριβή δεδομένα αναφέρονται συνήθως στο διαβατήριο της συσκευής.
Η κλήση διερεύνησης (για παράδειγμα, dmrv - αισθητήρας ροής μάζας αέρα) και η διάγνωση της ορθότητας της εργασίας τους πραγματοποιείται επίσης χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο. Για να το κάνετε αυτό, όταν ο κινητήρας λειτουργεί, συνδέστε το πολύμετρο στον αισθητήρα και συγκρίνετε τις ενδείξεις με τις ονομαστικές τιμές από τα τεχνικά χαρακτηριστικά του αντίστοιχου αισθητήρα.
Για σκοπούς παραγωγής
Για παραγωγικούς σκοπούς, οι μετρήσεις γίνονται από επαγγελματικά όργανα: ένα ψηφιακό παλμογράφο. Οι τιμές από αυτήν τη συσκευή λαμβάνονται μελετώντας την κυματομορφή στην οθόνη της. Αυτό γίνεται σε βιομηχανικές επιχειρήσεις κατά τη διάγνωση της σωστής λειτουργίας του εξοπλισμού ή των κατασκευασμένων προϊόντων, στην ερασιτεχνική πρακτική του ραδιοφώνου κατά τη ρύθμιση και ρύθμιση κυκλωμάτων και σε εργαστήρια επισκευής ηλεκτρονικών.
Η αξιολόγηση της μετρούμενης τιμής πραγματοποιείται είτε με τη βοήθεια μετρήσεων του δρομέα - ο δρομέας έχει ρυθμιστεί σε ένα συγκεκριμένο σημείο της κυματομορφής και εμφανίζονται οι απαραίτητες τιμές.
Αλλά αυτό είναι διαθέσιμο μόνο σε ψηφιακούς παλμογράφους, σε αναλογικά μοντέλα με σωλήνα καθοδικών ακτίνων υπάρχει μόνο ένα πλέγμα συντεταγμένων στην οθόνη, ανάλογα με το εγκατεστημένο κέρδος "volt / Division", ο αριθμός βολτ υπολογίζεται από τα κελιά αυτού του πλέγματος.
Σε άλλους τομείς παραγωγής, για παράδειγμα, στις κατασκευές, ενδέχεται να είναι απαραίτητη η επισκευή διαφόρων συσκευών. Για παράδειγμα, η μελέτη της ταχύτητας ρελαντί ενός μετατροπέα συγκόλλησης μπορεί να βοηθήσει στην επισκευή του, μια αξιολόγηση της τάσης της μπαταρίας ενός κατσαβιδιού μπορεί να πει για τη χωρητικότητα και τη φθορά της.
Σε υπολογιστές
Απαιτείται αξιολόγηση της σωστής λειτουργίας των θυρών USB ενός υπολογιστή ή φορτιστή προκειμένου να γνωρίζουμε την πραγματική τιμή της τάσης εξόδου. Αυτό είναι σημαντικό για ακριβά και ευαίσθητα gadget, φόρτιση τηλεφώνου ή φόρτιση φορητού υπολογιστή (για τη σωστή φόρτιση και αντοχή τους).
Επίσης, με ένα βολτόμετρο, μπορείτε να μετρήσετε την τάση στην παροχή ρεύματος και με μια συσκευή που μετρά την τρέχουσα ισχύ (αμπερόμετρο) μέτρηση ρεύματος. Ένα πολύμετρο μπορεί επίσης να ανιχνεύσει την απουσία τάσης στα κυκλώματα υπολογιστών, για παράδειγμα, εάν δεν υπάρχει μείον, τότε δεν θα υπάρχει τάση.
Σε ειδικές περιπτώσεις, κατά την επισκευή εξοπλισμού υπολογιστή, ελέγχουν την τάση στη μνήμη τυχαίας προσπέλασης (ddr2, ddr3), σκληρό δίσκο, καλώδιο οθόνης ή τροφοδοτικό.
Επίσης, κατά την επιδιόρθωση μικροκυκλωμάτων υπολογιστή (και όχι μόνο, για παράδειγμα, σε arduino), η συσκευή ελέγχει την τάση του πυκνωτή, της αντίστασης, στους πόλους της τρέχουσας πηγής, της τάσης σταθεροποίησης της διόδου zener και ούτω καθεξής. Όλες αυτές οι μετρήσεις απαιτούν ορισμένες γνώσεις και δεξιότητες, επομένως γίνονται από επαγγελματίες επισκευαστές συσκευών.
Έτσι καταλάβαμε πώς να μετρήσουμε την τάση του συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος. Είναι εξαιρετικά απλό να το κάνετε. Ένα βολτόμετρο ή πολύμετρο συνδέεται πάντα παράλληλα με το κύκλωμα. Με μια σειριακή σύνδεση, αυτό δεν θα είναι δυνατό, επειδή τα βολτόμετρα έχουν μεγάλη εσωτερική αντίσταση και απλά δεν θα ρέει ρεύμα μέσα από αυτό.
Σχετικά υλικά:
Φόρτωση ...
