วิธีการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง

การวัดแรงดันไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับช่างไฟฟ้ามืออาชีพ แต่ถ้าดูแล้วมันกลับกลายเป็นว่าไม่มีอะไรง่ายไปกว่านี้ (หากมีเครื่องมือวัดพิเศษให้) ทักษะนี้อาจจำเป็นสำหรับการซ่อมแซมเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนหรือสำหรับการทดสอบในเครือข่าย AC เฟสเดียวหรือสามเฟสและเมื่อทำงานกับวงจร DC: เมื่อตรวจสอบแบตเตอรี่ที่มีมัลติมิเตอร์หรือบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์รวมถึงแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยให้คุณทราบว่าต้องทำอย่างไรเราจึงตัดสินใจเขียนบทความเกี่ยวกับวิธีวัดแรงดันไฟฟ้า AC และ DC

วิธีการวัด

เครื่องมือหลักที่นี่คือโวลต์มิเตอร์ สามารถทำเป็นอุปกรณ์แยกต่างหากหรือรวมอยู่ในเครื่องมือวัดอเนกประสงค์ที่เรียกว่ามัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล

ดิจิตอลเนื่องจากอุปกรณ์นี้มีหน้าจอเพื่อแสดงค่าของค่าที่วัดได้และใช้วงจรดิจิตอลสำหรับการวัด (ตัวอย่างเช่นไมโครคอนโทรลเลอร์) และไม่ใช่หัววัดอเนกประสงค์เช่นอุปกรณ์ตัวชี้แบบเก่า นอกจากนี้มัลติมิเตอร์บางตัวยังติดตั้งแคลมป์มิเตอร์ แต่ก็ใช้วัดแรงดันและความต้านทานในวงจร

ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ที่เฉพาะเจาะจงต้องการความแม่นยำในการวัดที่แตกต่างกัน เพื่อวัตถุประสงค์ในบ้านไม่จำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์ราคาแพงและแม่นยำดังนั้นช่างฝีมือในบ้านมักใช้มัลติมิเตอร์แบบจีนราคาถูก (ตัวอย่างเช่นรุ่นที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือ DT838 หรือ DT830)

เครื่องมือวัดอเนกประสงค์มักถูกเรียกว่า "ผู้ทดสอบ"

เพื่อวัตถุประสงค์ทางวิชาชีพห้องปฏิบัติการและร้านซ่อมใช้เครื่องมือที่แม่นยำและซับซ้อนที่สุด - ออสซิลโลสโคป รุ่นที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของอุปกรณ์เหล่านี้คือโซเวียต s1-94 และ s1-65 เช่นเดียวกับอุปกรณ์โฆษณา 2061m และ hantek ประเภทต่างประเทศและอื่น ๆ

ช่างฝีมือของโซเวียตมักจะใช้ตัวชี้หรือ "การประชุมเชิงปฏิบัติการ"

Workshop - อุปกรณ์ Ts20 มัลติมิเตอร์แบบโซเวียตออกแบบมาเพื่อวัดภายใต้โหลด DC และแรงดันไฟฟ้า AC สูงสุด 600V, กระแส DC สูงถึง 750 mA และความต้านทานสูงถึง 500 kOhm ยังใช้อุปกรณ์ ts4313, ts4353 การวัดที่ทำโดยอุปกรณ์เหล่านี้ค่อนข้างแม่นยำซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมช่างไฟฟ้าและแฮมบางตัวจึงใช้งานจนถึงทุกวันนี้

วิธีการวัดแรงดันด้วยมัลติมิเตอร์

เริ่มจากพื้นฐานกันก่อน โดยอุปกรณ์ใด ๆ และในกรณีใด ๆ โวลต์มิเตอร์จะเชื่อมต่อในแบบคู่ขนานกับองค์ประกอบที่วัดแรงดันไฟฟ้า มัลติมิเตอร์ใด ๆ ในโหมดการวัดแรงดันไฟฟ้าคือโวลต์มิเตอร์ เฉพาะแอมมิเตอร์เท่านั้นที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมเมื่อทำการวัดกระแส

ในมัลติมิเตอร์ราคาถูก (และในหลาย ๆ แพง) มี 3 หรือ 4 ตัวเชื่อมต่อสำหรับการเชื่อมต่อโพรบมักจะนี้:

• COM เป็นคอมมิวนิตี้ทั่วไป, มักจะเป็นสีดำ, และโพรบถูกแทรกเข้าไปในมันเสมอ (สีดำ, เช่นกัน);
• VΩmA - สำหรับการวัดแรงดัน, ความต้านทาน, การตรวจสอบไดโอดและหรือกระแสขนาดเล็ก (สูงถึง 200 mA), มักจะเป็นสีแดง;
• 10A (20A) - สำหรับการวัดกระแสขนาดใหญ่

ในภาพด้านล่างคุณจะเห็นโมเดลทั่วไปของมัลติมิเตอร์แบบจีน (DT-830 หรือเพียงแค่“ 830”) ลูกศรแสดงถึงตัวเชื่อมต่อสำหรับการเชื่อมต่อโพรบและตัวเชื่อมต่อที่คุณต้องการแทรกโพรบสีแดงหากคุณต้องการวัดแรงดันไฟฟ้าถูกเน้นด้วยสีเขียว

ในการวัดแรงดันไฟฟ้าในวงจรมีความจำเป็นต้องทำการปรับแต่งหลายอย่างกับอุปกรณ์ ก่อนอื่นคุณต้องพิจารณาประเภทของแรงดันไฟฟ้า: ค่าคงที่ (DC หรือเครื่องหมาย =) หรือตัวแปร (AC หรือเครื่องหมาย ~) และตั้งสวิตช์ไปยังตำแหน่งที่ต้องการ

จากนั้นตั้งค่าขีด จำกัด การวัดด้วยสวิตช์เดียวกัน หากบนอุปกรณ์มีค่าน้อยกว่าค่าที่วัดได้การวัดจะไม่ทำงาน

ดังนั้นการวัดครั้งแรกจะทำจากขีด จำกัด สูงสุดค่อยๆลดลงเพื่อให้ได้ค่าของมิติที่ต้องการ ตัวอย่างเช่นหากคุณไม่ทราบว่าแรงดันไฟฟ้าในวงจรให้ตั้งค่าขีด จำกัด สูงสุดในรูปภาพที่แสดง - 1,000 โวลต์ทำการวัดถ้ามันแสดง“ 12 โวลต์” บนหน้าจอจากนั้นลดขีด จำกัด เป็น 20V เพื่อหาค่าที่แน่นอนเป็นสิบหรือร้อย

อุปกรณ์บางตัวตรวจจับขีด จำกัด และประเภทของแรงดันไฟฟ้าโดยอัตโนมัติดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องสลับ

อุปกรณ์เชื่อมต่อกับวงจรโดยใช้โพรบ: หนึ่ง (สีแดง) ไปยังเครื่องหมายบวก (หรือเฟส), วินาที (สีดำ) ไปที่เครื่องหมายลบ (หรือศูนย์) หากโพรบเชื่อมต่อตามลำดับย้อนกลับ - สีดำเป็นบวกและสีแดงเป็นลบค่าบนหน้าจอจะเป็นลบ

ตัวอย่างการวัด

การวัดแรงดันอาจจำเป็นในหลาย ๆ สถานการณ์ทั้งในชีวิตประจำวันและในการผลิต พิจารณาที่พบบ่อยที่สุดของพวกเขา

ในเครือข่ายครัวเรือน

ด้วยมัลติมิเตอร์ในเต้าเสียบ 220V การวัดจะทำเมื่อจำเป็นต้องเข้าใจว่า ไฟกระชาก และมูลค่าที่แท้จริงแตกต่างจากมาตรฐานมากแค่ไหน การเบี่ยงเบนของค่ามักเกิดขึ้นในเครือข่ายที่ไม่เสถียรโดยเฉพาะในเมืองเล็ก ๆ และเมืองต่างๆ และทุกคนรู้ว่าไฟฟ้ากระชากส่งผลเสียต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์และอาจนำไปสู่ความล้มเหลว

นอกจากนี้ยังทำโดยการตรวจสอบวงจรเปิดและเปิดเมื่อกำจัดข้อบกพร่องของเครือข่ายต่าง ๆ (หากวงจรแตกแรงดันไฟฟ้าจะเป็น 0 หรือใกล้กับมัน) หรือเพื่อกำหนดเฟส การค้นหาเฟสจะดำเนินการโดยสัมพันธ์กับกราวด์หรือศูนย์นั่นคือการปิดโพรบหนึ่งตัวไปยังกราวด์กราวด์

เมื่อทราบถึงแรงดันไฟฟ้าและความแรงของกระแสในเครือข่ายคุณสามารถคำนวณการใช้พลังงานได้ สำหรับสิ่งนี้จะใช้สูตร:

P = U × I

ในรถยนต์

ในการแก้ไขปัญหาแบตเตอรี่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถกระดองสตาร์ทเตอร์หรือคอยล์จุดระเบิดรวมถึงส่วนของวงจรไฟฟ้าคุณจำเป็นต้องรู้ค่าแรงดันไฟฟ้าดังนั้นการหาค่าด้วยโวลต์มิเตอร์หรือมัลติมิเตอร์ก็มีความสำคัญเช่นกัน ความต้องการดังกล่าวเกิดขึ้นบ่อยครั้งในรถยนต์ในประเทศ (เช่น VAZ 2114, VAZ 2107) แต่บ่อยครั้งสิ่งนี้จะต้องทำในรุ่นที่นำเข้าด้วย

บางครั้งมีความจำเป็นต้องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของเอาต์พุตเชิงเส้นของวิทยุหรือเครื่องขยายเสียงรถยนต์เพื่อวินิจฉัยการทำงานที่ถูกต้อง ซึ่งมักจะทำโดยช่างไฟฟ้ายานยนต์มืออาชีพ พวกเขารู้ว่าขึ้นอยู่กับรุ่นของวิทยุมูลค่าส่งออกสามารถเข้าถึง 200 ถึง 5,000 milliVolts ข้อมูลที่แน่นอนมักจะระบุไว้ในหนังสือเดินทางอุปกรณ์

การหมุนหมายเลขโพรบ (ตัวอย่างเช่น dmrv - เซ็นเซอร์มวลอากาศ) และการวินิจฉัยความถูกต้องของงานของพวกเขายังดำเนินการโดยใช้มัลติมิเตอร์ ในการทำเช่นนี้เมื่อเครื่องยนต์กำลังทำงานให้เชื่อมต่อมัลติมิเตอร์กับเซ็นเซอร์และเปรียบเทียบค่าที่อ่านได้กับค่าเล็กน้อยจากคุณสมบัติทางเทคนิคของเซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้อง

เพื่อการผลิต

สำหรับวัตถุประสงค์ในการผลิตการวัดจะทำโดยเครื่องมือระดับมืออาชีพ: ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอล ได้รับค่าจากอุปกรณ์นี้โดยการศึกษารูปคลื่นบนจอแสดงผล สิ่งนี้ทำที่สถานประกอบการอุตสาหกรรมเมื่อวินิจฉัยการทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์หรือผลิตภัณฑ์ที่ผลิตในทางปฏิบัติวิทยุสมัครเล่นเมื่อติดตั้งและปรับวงจรและในการประชุมเชิงปฏิบัติการซ่อมเครื่องใช้ไฟฟ้า

การประเมินค่าที่วัดได้เกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของการวัดเคอร์เซอร์ - เคอร์เซอร์ถูกตั้งค่าเป็นจุดเฉพาะในรูปแบบของคลื่นและค่าที่จำเป็นจะปรากฏขึ้น

แต่สิ่งนี้มีเฉพาะในดิจิตอลออสซิลโลสโคปในแบบอะนาล็อกที่มีหลอดรังสีแคโทดมีเพียงตารางพิกัดบนหน้าจอขึ้นอยู่กับการได้รับ "โวลต์ / การหาร" จำนวนโวลต์คำนวณจากเซลล์ของตารางนี้

ในพื้นที่อื่น ๆ ของการผลิตเช่นในการก่อสร้างอาจจำเป็นต้องซ่อมแซมอุปกรณ์ต่าง ๆ ตัวอย่างเช่นการศึกษาความเร็วรอบเดินเบาของอินเวอร์เตอร์เชื่อมสามารถช่วยในการซ่อมแซมการประเมินแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ของไขควงสามารถบอกเกี่ยวกับความสามารถและการสึกหรอ

ในคอมพิวเตอร์

การประเมินการทำงานที่ถูกต้องของพอร์ต USB ของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ชาร์จเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้ทราบมูลค่าที่แท้จริงของแรงดันไฟขาออก สิ่งนี้สำคัญสำหรับอุปกรณ์ราคาแพงและละเอียดอ่อนการชาร์จโทรศัพท์หรือการชาร์จแล็ปท็อป (สำหรับการชาร์จและความทนทานที่เหมาะสม)

นอกจากนี้ด้วยโวลต์มิเตอร์คุณสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าในแหล่งจ่ายไฟและด้วยอุปกรณ์ที่วัดความแรงของกระแสไฟฟ้า (แอมป์มิเตอร์) วัดกระแสไฟฟ้า. มัลติมิเตอร์สามารถตรวจสอบการขาดแรงดันไฟฟ้าในวงจรคอมพิวเตอร์เช่นหากไม่มีลบดังนั้นจะไม่มีแรงดันไฟฟ้า

ในกรณีพิเศษเมื่อซ่อมอุปกรณ์คอมพิวเตอร์พวกเขาตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าในหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (ddr2, ddr3), ฮาร์ดดิสก์, สายเคเบิลแสดงผลหรือแหล่งจ่ายไฟ

นอกจากนี้เมื่อซ่อมคอมพิวเตอร์ไมโครเซอร์กิต (และไม่เพียง แต่เช่นบนอาร์ดิโน) อุปกรณ์จะทดสอบแรงดันของตัวเก็บประจุตัวต้านทานที่ขั้วของแหล่งกำเนิดปัจจุบันแรงดันเสถียรภาพของซีเนอร์ไดโอดและอื่น ๆ การวัดทั้งหมดเหล่านี้ต้องการความรู้และทักษะที่แน่นอนดังนั้นช่างซ่อมอุปกรณ์มืออาชีพจึงทำ

ดังนั้นเราจึงหาวิธีการวัดแรงดันไฟฟ้าของกระแสตรงและกระแสสลับ มันง่ายมากที่จะทำ โวลต์มิเตอร์หรือมัลติมิเตอร์เชื่อมต่ออยู่เสมอในแบบคู่ขนานกับวงจร ด้วยการเชื่อมต่อแบบอนุกรมสิ่งนี้จะไม่สามารถทำได้เนื่องจากโวลต์มิเตอร์มีความต้านทานภายในสูงและไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

• วิธีการเลือกมัลติมิเตอร์สำหรับบ้านและที่ทำงาน
• วิธีเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในเครือข่าย
• สิ่งที่เป็นอันตรายสำหรับบุคคล - กระแสสลับหรือกระแสตรง