- Използвани уреди
- Измерване на мрежово напрежение
- Реални примери за измерване на напрежение
- Свързано видео
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Приглушена светлина от осветителни устройства или неуспех на пералната машина да изпълнява функционалните си задължения показва възможно спадане на захранващото напрежение под нормалното. В такива случаи е необходимо да се измери напрежението, което ще определи съответствието му с посочения номинал на електрическата мрежа.
Същата процедура се извършва при ремонт на електронни устройства, където се измерва спадът на напрежението на радиокомпоненти и отделни участъци от веригата. Тази процедура е доста лесна за изпълнение, но без разбиране на физиката на процеса и особеностите на измерванията, човек рискува не само да повреди скъпо оборудване, но и да получи електрическо нараняване, така че по-нататък ще разгледаме основните принципи на измерване.
Използвани уреди
Във всеки дом електромерът е в състояние на постоянно измерване на променливотоково напрежение, но изключително рядко тези данни се показват навсякъде. Някои от тях са свързани директно, други чрез измервателни трансформатори.
За практически цели може да се използва следното за измерване на нивото на напрежение:
- Волтметри;
- Мултиметри
- Осцилоскопи.
Волтметърът е устройство за тестване на потенциалната разлика. На практика може да има както цифрови, така и аналогови волтметри, при които измереното напрежение се показва съответно на дисплея или чрез отклоняване на стрелката на циферблата.
Важни параметри при избора както на електронен, така и на стрелков волтметър са мерните единици (mV, V, kV), работен диапазон и клас на точност. Обхватът на тяхното приложение обаче е ограничен и се използва най-често за лабораторни изследвания, тъй като е непрактично да се поддържа едно устройство за измерване на едно електрическо количество за битови и промишлени нужди.
Мултицет или цифров тестер е по-универсално устройство, което може да работи с няколко параметъра: електрически ток, съпротивление, честота, температура, напрежение и т.н. За измерване на напрежението мултиметърът преминава в режим на волтметър, сондите се свързват към съответните съединители. Структурно има както цифрови, така и аналогови модели, в някои от тях можете да превключите обхвата на измерване, да изберете вида на тока, в други мултиметри всички тези стойности могат да бъдат избрани автоматично.
Осцилоскопът е доста сложно устройство за измерване на потенциалната разлика, тъй като показва крива на измерената стойност на цифров или аналогов дисплей. В този случай е възможно да се разшири или скъси честотният диапазон, за да се отчете формата на импулсните напрежения, продължителността на импулсите, нарастването и спадовете на кривата на функцията. Поради това осцилоскопът за измерване на напрежение се използва в електрически вериги и високоточни инструменти, при производството и тестването на радиокомпоненти и др.д. Малко хора държат осцилоскоп у дома поради високата цена и сложността на операцията.
Измерване на мрежово напрежение
За да извършите правилно измерване на напрежението, е необходимо ясно да разберете принципа и обекта на изследване. Следователно трябва да се отбележи, че напрежението е електрическо количество, което показва разликата в заряда между две електрически точки. Например, ако в една точка зарядът е +35 V, а в друга +310 V, тогава разликата между тези точки ще бъде 310 - 35 \u003d 275 V, това ще бъде напрежението. Съответно напрежението може да се измерва само спрямо нещо, така че се използват две точки наведнъж.
Ориз. 1. Верига за измерване на напрежението
Ако говорим за спад на напрежението на който и да е обект или участък от веригата, тогава измерването на напрежението се извършва спрямо краищата на устройството или веригата, точките на свързване и т.н. Важно е да се има предвид, че цифров волтметър или мултиметър в режим на измерване се счита за безкрайно съпротивление или отворена верига.
Спадане на напрежението е възможно само ако тече ток, така че свързването на волтметри последователно с измервания обект е неприемливо, тъй като токът ще спре да тече през него. Аналогов или електронен волтметър трябва да се свързва само успоредно на измервания сигнал.
От практическа гледна точка трябва да се отбележи, че аналоговите модели измервателни уреди имат входен импеданс от 10 - 20 kOhm, а съвременните мултиметри могат да се похвалят с 1 MΩ. Тъй като токът на утечка може да тече през съпротивлението на входа на измервателното устройство, този делител на напрежение ще доведе до намаляване на точността на измерване. Следователно, колкото по-близо до безкрайност е входното съпротивление, толкова по-точно е устройството, което използвате.
Важно е да се отбележи, че измерванията се правят под напрежение, поради което съществува риск от токов удар. Ето защо е важно да се вземат основни предпазни мерки. След това помислете за реда на измерване за постоянно и променливо напрежение.
DC
Ориз. 2. Измерване на постоянно напрежение
За верига с постоянен ток разгледайте процедурата за измерване на напрежение с помощта на цифров мултицет. За да направите това:
- Настройте превключвателя на мултиметъра на постоянно напрежение. На панела се обозначава с латинската буква V с иконата "=", знаците "+ и -" , може да се обозначава и със съкращението DC.
- Изберете желаната граница на измерване, която ще бъде възможно най-близо до очакваната номинална стойност, но по-висока от измерената.
- Инсталирайте сондите в съответните конектори - черни към COM извода, червени към V щифта.
- Прикрепете сондите на мултицета към две точки едновременно - червено към плюс, черно към минус. Ако не знаете позицията на потенциалите предварително и показанията на инструмента са отрицателни, просто трябва да смените полярността на връзката.
На дисплея ще видите показанията на волтметъра, ако стойността е твърде ниска, превключете копчето на по-ниска граница на измерване. Когато прилагате сондите, създайте добра сила, за да избегнете голямо контактно съпротивление, в противен случай те ще въведат забележима грешка в измерването.
AC
Ориз. 3. Измерване на AC напрежение
В AC веригата на домакинска верига е важно да се вземе предвид нейната опасност поради номиналното напрежение 220/380 V. Следователно, ако е невъзможно да свържете мултиметъра директно по време на работа, той трябва да бъде свързан при изключено напрежение с помощта на "крокодили" .
Останалата част от процеса на измерване е идентичен:
- Превключете копчето на мултиметъра на позиция за измерване на AC напрежение. На панела се обозначава като V с икона "~" или съкращението AC.
- Настройте делението с манипулатора до желаната граница според принципа на най-близкия по-висок потенциал спрямо измерената стойност.
- Свържете сондите към съответните щифтове: черни към щифта COM, червени към щифта V.
- Свържете измервателния уред към желаното устройство, имайте предвид, че полярността на сондите тук няма значение.
На дисплея ще видите текущата стойност на потенциалната разлика, тя е основната за всички изчисления. Но в допълнение към това има и стойност на амплитудата, която е √2 пъти или 1,41 пъти по-голяма от настоящата.
Реални примери за измерване на напрежение
Най-простият пример за измерване на напрежението у дома е пръстова батерия. В него трябва да прикачите черна сонда към клемата „-“ и червена към клемата „+“, задайте позицията на превключвателя на 2 V DC.
Ориз. 4. Пример за измерване на напрежението на батерията
Ако показанията за батерия от 1,5 V са между 1,6 и 1,2 V, тогава такъв източник на захранване се счита за подходящ за цялото оборудване, ако стойностите са намалени до 1 - 0,7 V, от a ще стартират импулсни устройства на батерията, като например часовници.Ако волтметърът показва 0,6 V или по-малко, разрядът е достигнал критична стойност.
Когато измервате потенциалната разлика в битова мрежа, трябва да докоснете контактите на контакта със сондите. Тъй като изолираната част на сондата има ограничителен пръстен, зад който има дълъг прът, можете безопасно да влезете в контакта, без да рискувате да докоснете части, носещи ток. Отклоненията от номинала с 10% се считат за приемливи, т.е. от 198 до 142 V.
Можете също да измерите потенциалната разлика на изхода на автомобилен акумулатор или на друг елемент от електрическата верига. За да направите това, черната сонда на мултиметъра се монтира на клемата "-" на батерията, а червената - на клемата "+" .
Ако батерията е заредена, тогава показанията на волтметъра трябва да са в диапазона от 12 до 14 V, но има модели с голямо разпространение. Това измерване ви позволява да диагностицирате различни причини за проблеми.