Cómo medir voltaje de CA y CC
La medición de voltaje no es una tarea fácil para un electricista no profesional, pero si lo observa, resulta que no hay nada más fácil (siempre que haya herramientas de medición especiales disponibles). Esta habilidad puede ser necesaria tanto para la reparación doméstica de electrodomésticos como para la prueba en una red de CA monofásica o trifásica, y cuando se trabaja con circuitos de CC: al verificar una batería con un multímetro o en un generador de automóvil, así como en una fuente de alimentación de computadora. Para ayudarlo a descubrir cómo hacer esto, decidimos escribir un artículo sobre cómo medir el voltaje de CA y CC.
Como medir
La herramienta principal aquí es un voltímetro. Se puede hacer como un dispositivo separado o incluido en un instrumento de medición multifuncional llamado multímetro digital.
Digital, porque este dispositivo tiene una pantalla para mostrar los valores del valor medido y utiliza circuitos digitales para las mediciones (por ejemplo, un microcontrolador), y no un cabezal de medición universal como los dispositivos de puntero antiguos. Además, algunos multímetros están equipados con pinzas amperimétricas, pero también se utilizan para medir el voltaje y la resistencia en una sección del circuito.
Dependiendo de la situación específica, se requiere una precisión de medición diferente. Para fines domésticos, no es necesario comprar un dispositivo costoso y preciso, por lo que los artesanos domésticos a menudo usan un multímetro chino barato (por ejemplo, los modelos más populares son el DT838 o DT830).
Los instrumentos de medición universales a menudo se denominan "probadores"
Para fines profesionales, los laboratorios y talleres de reparación utilizan el instrumento más preciso y complejo: un osciloscopio. Los modelos más populares de estos dispositivos son los soviéticos s1-94 y s1-65, así como los anuncios de aparatos 2061m y hantek de tipo extranjero y otros.
Los artesanos soviéticos solían usar un probador de puntero o "taller".
Taller: dispositivo Ts20, un multímetro soviético diseñado para medir bajo carga CC y CA de hasta 600 V, corriente CC de hasta 750 mA y resistencia de hasta 500 kOhm. También se utilizan dispositivos ts4313, ts4353. Las mediciones que hacen estos dispositivos también son bastante precisas, por lo que algunos electricistas y aficionados lo usan hasta el día de hoy.
Cómo medir voltaje con un multímetro
Comencemos con lo básico. Por cualquier dispositivo, y en cualquier caso, se conecta un voltímetro en paralelo con el elemento en el que se mide el voltaje. Cualquier multímetro en modo de medición de voltaje es un voltímetro. Solo se conecta un amperímetro en serie cuando se mide la corriente.
En multímetros baratos (y en muchos costosos) hay 3 o 4 conectores para conectar sondas, generalmente esto:
- COM es común, generalmente negro, y siempre se inserta una sonda (también negro);
- VΩmA: para medir voltaje, resistencia, comprobar diodos y / o corriente pequeña (hasta 200 mA), generalmente rojo;
- 10A (20A) - para medir grandes corrientes.
En la figura a continuación puede ver el modelo más común del multímetro chino (DT-830 o simplemente "830th"). Las flechas indican los conectores para conectar las sondas, y el conector en el que desea insertar la sonda roja si desea medir el voltaje se resalta en verde.
Para medir el voltaje en el circuito, es necesario realizar varias manipulaciones con el dispositivo. Primero debe determinar el tipo de voltaje: constante (CC o señal =) o variable (CA o señal ~), y coloque el interruptor en la posición deseada.
Luego, establezca el límite de medición con el mismo interruptor. Si en el dispositivo es menor que el valor medido, entonces la medición no funcionará.
Por lo tanto, la primera medición se realiza desde el límite máximo, reduciéndolo gradualmente para obtener el valor de la dimensión deseada. Por ejemplo, si no sabe qué voltaje en el circuito, establezca el límite máximo, en la foto que se muestra - 1000 voltios, tome una medida, si muestra "12 voltios" en la pantalla, luego baje el límite a 20 V para encontrar el valor exacto en décimas o centésimas.
Algunos dispositivos detectan automáticamente el límite y el tipo de voltaje, por lo que no es necesario cambiar.
El dispositivo está conectado al circuito mediante sondas: una (roja) al más (o fase), la segunda (negra) al menos (o cero). Si las sondas están conectadas en el orden inverso: negro a más y rojo a menos, entonces el valor en la pantalla estará con un signo menos.
Ejemplos de medida
La medición de voltaje puede ser necesaria en muchas situaciones, tanto en la vida cotidiana como en la producción. Considere el más común de ellos.
En una red doméstica
Con un multímetro en una salida de 220V, las mediciones se realizan cuando es necesario comprender si sobretensiones y cuánto difiere el valor real del estándar. Las desviaciones de valores a menudo ocurren en redes inestables, especialmente en ciudades y pueblos pequeños. Y todo el mundo sabe que las sobretensiones afectan negativamente a los aparatos y equipos eléctricos y pueden provocar su falla.
Esto también se hace mediante la detección de un circuito abierto y abierto al eliminar varias fallas de la red (si el circuito está roto, el voltaje será 0 o cercano) o para determinar la fase. La búsqueda de fase se realiza en relación con el suelo o cero, es decir, cerrando una sonda al contacto de tierra y la segunda alternativamente a los contactos en la salida.
Conociendo el voltaje y la intensidad de la corriente en la red, puede calcular el consumo de energía. Para esto, se usa la fórmula:
P = U × I
En un coche
Para solucionar problemas de la batería, el generador del automóvil, la armadura de arranque o la bobina de encendido, así como la sección del circuito eléctrico, debe conocer el valor del voltaje, por lo que también es importante encontrar un valor con un voltímetro o multímetro. Tal necesidad surge con bastante frecuencia en los automóviles nacionales (por ejemplo, VAZ 2114, VAZ 2107), pero a menudo esto debe hacerse en modelos importados.
A veces es necesario verificar el voltaje de la salida lineal de la radio o del amplificador del automóvil para diagnosticar el funcionamiento correcto. Esto generalmente es realizado por electricistas automotrices profesionales. Saben que, según el modelo de la radio, el valor de salida puede alcanzar de 200 a 5000 milivoltios, los datos exactos generalmente se indican en el pasaporte del dispositivo.
La marcación por sonda (por ejemplo, dmrv - sensor de flujo de masa de aire) y el diagnóstico de la corrección de su trabajo también se realiza utilizando un multímetro. Para hacer esto, cuando el motor esté funcionando, conecte el multímetro al sensor y compare las lecturas con los valores nominales de las características técnicas del sensor correspondiente.
Para fines de producción
Para fines de producción, las mediciones se realizan con instrumentos profesionales: un osciloscopio digital. Los valores de este dispositivo se obtienen al estudiar la forma de onda en su pantalla. Esto se hace en empresas industriales cuando se diagnostica la operación correcta de equipos o productos manufacturados, en la práctica de radioaficionados cuando se configuran y ajustan circuitos, y en talleres de reparación de productos electrónicos.
La evaluación del valor medido se lleva a cabo con la ayuda de mediciones del cursor: el cursor se establece en un cierto punto de la forma de onda y se muestran los valores necesarios.
Pero esto solo está disponible en los osciloscopios digitales, en los modelos analógicos con un tubo de rayos catódicos solo hay una cuadrícula de coordenadas en la pantalla, dependiendo de la ganancia de "voltio / división" instalada, el número de voltios se calcula a partir de las celdas de esta cuadrícula.
En otras áreas de producción, por ejemplo, en la construcción, puede ser necesario reparar varios dispositivos. Por ejemplo, estudiar la velocidad de ralentí de un inversor de soldadura puede ayudar en su reparación, una evaluación del voltaje de la batería de un destornillador puede informar sobre su capacidad y desgaste.
En computadoras
Es necesario evaluar el funcionamiento correcto de los puertos USB de una computadora o cargador para conocer el valor real del voltaje de salida. Esto es importante para dispositivos caros y sensibles, cargar un teléfono o cargar una computadora portátil (para su carga y durabilidad adecuadas).
Además, con un voltímetro, puede medir el voltaje en la fuente de alimentación y con un dispositivo que mide la intensidad de corriente (amperímetro) medir corriente. Un multímetro también puede detectar la ausencia de voltaje en los circuitos de la computadora, por ejemplo, si no hay menos, entonces no habrá voltaje.
En casos especiales, al reparar equipos informáticos, verifican el voltaje en la memoria de acceso aleatorio (ddr2, ddr3), disco duro, cable de pantalla o fuente de alimentación.
Además, al reparar microcircuitos informáticos (y no solo, por ejemplo, en un arduino), el dispositivo prueba el voltaje del condensador, la resistencia, en los polos de la fuente de corriente, el voltaje de estabilización del diodo zener, etc. Todas estas mediciones requieren ciertos conocimientos y habilidades, por lo tanto, son realizadas por reparadores de dispositivos profesionales.
Entonces descubrimos cómo medir el voltaje de corriente continua y alterna. Es extremadamente simple de hacer. Un voltímetro o multímetro siempre está conectado en paralelo al circuito. Con una conexión en serie, esto no será posible, porque los voltímetros tienen una gran resistencia interna y simplemente no fluirá corriente a través de ella.
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