Hur man mäter AC och DC spänning
Spänningsmätning är inte en lätt uppgift för en oprofessionell elektriker, men om du tittar visar det sig att det inte finns något lättare (förutsatt att specialmätverktyg finns tillgängliga). Denna färdighet kan behövas både för hushållsreparationer av elektriska hushållsapparater eller för att testa i enfas- eller trefas AC-nätverk, och när du arbetar med DC-kretsar: när du kontrollerar batteriet med en multimeter eller bilens generator, liksom på datorns strömförsörjning. För att hjälpa dig ta reda på hur du gör detta beslutade vi att skriva en artikel om hur du mäter växelström och likspänning.
Hur man mäter
Huvudverktyget här är en voltmeter. Den kan tillverkas antingen som en separat enhet eller ingå i ett multifunktionellt mätverktyg som kallas en digital multimeter.
Digital, eftersom den här enheten har en display för att visa värdena på det uppmätta värdet och använder digitala kretsar för mätningar (till exempel en mikrokontroller), och inte ett universellt mäthuvud som gamla pekareenheter. Vissa multimetrar är också utrustade med klämmetrar, men de används också för att mäta spänning och motstånd i kretsen.
Beroende på den specifika situationen krävs olika mätnoggrannhet. För hushållsändamål finns det inget behov av att köpa en dyr och exakt enhet, så hemmamästare använder ofta en billig kinesisk multimeter (till exempel de mest populära modellerna är DT838 eller DT830).
Universella mätinstrument kallas ofta en "testare"
För professionella ändamål använder laboratorier och verkstäder det mest exakta och komplexa instrumentet - ett oscilloskop. De mest populära modellerna för dessa enheter är sovjetiska s1-94 och s1-65, såväl som apparaterannonserna 2061m och hantek av utländsk typ och andra.
Sovjetiska hantverkare använde vanligtvis en pekartestare eller ”verkstad”.
Workshop - Ts20-enhet, en sovjetisk multimeter designad för att mäta under belastning DC och AC-spänning upp till 600V, DC-ström upp till 750 mA och motstånd upp till 500 kOhm. Också använda enheter ts4313, ts4353. Mätningarna som dessa enheter gör är också ganska exakta, så vissa elektriker och hobbyister använder den till denna dag.
Hur man mäter spänning med en multimeter
Låt oss börja med grunderna. Med vilken enhet som helst, och i alla fall, är en voltmeter ansluten parallellt med elementet på vilket spänningen mäts. Varje multimeter i spänningsmätningsläge är en voltmeter. Endast en ammeter är ansluten i serie vid strömmätning.
I billiga multimetrar (och i många dyra) finns det 3 eller 4 kontakter för anslutning av sonder, vanligtvis är dessa:
- COM är en vanlig, vanligtvis svart, och en sond sätts alltid in i den (även svart);
- VΩmA - för mätning av spänning, motstånd, kontroll av dioder och eller liten ström (upp till 200 mA), vanligtvis röd;
- 10A (20A) - för mätning av stora strömmar.
I figuren nedan ser du den vanligaste modellen för den kinesiska multimetern (DT-830 eller helt enkelt “830: e”). Pilarna anger anslutningarna för anslutning av sonderna, och anslutningen där du vill infoga den röda sonden om du vill mäta spänningen markeras med grönt.
För att mäta spänningen i kretsen är det nödvändigt att utföra flera manipulationer med enheten. Först måste du bestämma spänningstypen: konstant (DC eller sign =) eller variabel (AC eller sign ~), och ställ omkopplaren till önskat läge.
Ställ sedan in mätgränsen med samma omkopplare. Om det på enheten är mindre än det uppmätta värdet fungerar inte mätningen.
Därför görs den första mätningen från den maximala gränsen, vilket gradvis reducerar den för att erhålla värdet för den önskade dimensionen. Om du till exempel inte vet vilken spänning i kretsen ställer du in maxgränsen på det visade fotot - 1000 volt, gör en mätning, om den visar "12 volt" på skärmen, sänk sedan gränsen till 20V för att ta reda på det exakta värdet till tiondelar eller hundradelar.
Vissa enheter upptäcker automatiskt gränsen och typen av spänning, så omkoppling krävs inte.
Enheten är ansluten till kretsen med hjälp av sonder: en (röd) till plus (eller fas), den andra (svart) till minus (eller noll). Om sonderna är anslutna i omvänd ordning - svart till plus och rött till minus, kommer värdet på displayen att vara med minus.
Mätningsexempel
Spänningsmätning kan behövas i många situationer, både i vardagen och i produktionen. Tänk på de vanligaste av dem.
I ett hushållsnätverk
Med en multimeter i ett 220V uttag görs mätningar när det är nödvändigt att förstå om kraftvågor och hur mycket det verkliga värdet skiljer sig från standarden. Värden avviker ofta i instabila nätverk, särskilt i små städer och städer. Och alla vet att strömavbrott påverkar elektriska apparater och utrustning negativt och kan leda till att de misslyckas.
Detta görs också genom att detektera en öppen och öppen krets när man eliminerar olika nätverksfel (om kretsen är trasig är spänningen 0 eller nära den) eller för att bestämma fasen. Fassökningen utförs relativt marken eller noll, det vill säga stänga en sond till jordkontakten, och den andra växelvis mot kontakterna i utloppet.
Genom att känna till spänningen och strömstyrkan i nätverket kan du beräkna strömförbrukningen. För detta används formeln:
P = U × I
I en bil
För att felsöka batteriet, bilgeneratorn, startarmen eller tändspolen, liksom delen av den elektriska kretsen, måste du känna till spänningsvärdet, så att hitta ett värde med en voltmeter eller multimeter är också viktigt här. Ett sådant behov uppstår ganska ofta i husbilar (till exempel VAZ 2114, VAZ 2107), men ofta måste detta göras i importerade modeller.
Ibland finns det ett behov av att kontrollera spänningen på den linjära utgången från radio- eller bilförstärkaren för att diagnostisera korrekt funktion. Detta görs vanligtvis av professionella bilelektriker. De vet att beroende på radiomodellen kan utgångsvärdet uppgå till 200 till 5000 milli volt, exakta data anges vanligtvis i enhetspasset.
Sondeuppringning (till exempel dmrv - massa luftflödesgivare) och diagnos av riktigheten i deras arbete utförs också med en multimeter. För att göra detta, när motorn är igång, anslut multimetern till sensorn och jämför jämförelserna med de nominella värdena från de tekniska egenskaperna för motsvarande sensor.
För produktionsändamål
För produktionsändamål görs mätningar med professionella instrument: ett digitalt oscilloskop. Värden från denna enhet erhålls genom att studera vågformen på dess display. Detta görs vid industriföretag när man diagnostiserar korrekt funktion av utrustning eller tillverkade produkter, i amatörradiopraxis vid installation och justering av kretsar och i elektronikreparationsverkstäder.
Utvärdering av det uppmätta värdet sker antingen med hjälp av markörmätningar - markören ställs in på en specifik punkt i vågformen och de nödvändiga värdena visas.
Men detta är endast tillgängligt i digitala oscilloskop, i analoga modeller med ett katodstrålerör finns det bara ett koordinatnät på skärmen, beroende på den installerade förstärkningen av "volt / division", antalet volt beräknas från cellerna i detta nät.
Inom andra produktionsområden, till exempel inom konstruktion, kan det vara nödvändigt att reparera olika anordningar. Exempelvis kan man studera svetsomvandlarens tomgångshastighet vid reparationen, en bedömning av batteriets spänning på en skruvmejsel kan berätta om dess kapacitet och slitage.
I datorer
Utvärdering av korrekt användning av USB-portarna på en dator eller laddare är nödvändig för att veta det verkliga värdet på utspänningen. Detta är viktigt för dyra och känsliga prylar, ladda en telefon eller ladda en bärbar dator (för korrekt laddning och hållbarhet).
Med en voltmeter kan du också mäta spänningen i strömförsörjningen och med en enhet som mäter strömstyrkan (ammeter) mäta ström. En multimeter kan också upptäcka frånvaron av spänning i datorkretsar, till exempel, om det inte finns något minus, kommer det inte att finnas någon spänning.
I speciella fall, vid reparation av datorutrustning, kontrollerar de spänningen på slumpmässigt åtkomstminne (ddr2, ddr3), hårddisk, displaykabel eller strömförsörjning.
Vid reparation av datormikrokretsar (och inte bara till exempel på en arduino) testar enheten spänningen på kondensatorn, motståndet vid polerna för strömkällan, stabiliseringsspänningen för zenerdioden, och så vidare. Alla dessa mätningar kräver viss kunskap och färdigheter, därför görs de av professionella enhetsreparatörer.
Så vi räknade ut hur man mäter spänningen på likström och växelström. Det är extremt enkelt att göra. En voltmeter eller multimeter är alltid ansluten parallellt med kretsen. Med en seriell anslutning kommer detta inte att vara möjligt, eftersom voltmetrarna har ett stort inre motstånd och helt enkelt ingen ström flyter genom den.
Relaterade material:
Hämtar ...
