Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пошаговая инструкция по использованию вольтметра

Пошаговая инструкция по использованию вольтметра

Вольтметр. Устройство, принцип работы, виды и характеристики вольтметр-7 вольтметр 6

Внешний вид вольтметров похож на амперметры. Их подключение осуществляется параллельно с источником электроэнергии. Для измерения напряжения используется непосредственный отсчет. Идеальный вольтметр должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением. Чем выше это сопротивление, тем ниже воздействие вольтметра на измеряемые объекты. Это позволяет применять устройство в разных областях и получать более точные показатели.

Как пользоваться вольтметром

Данные приборы в соответствии с принципом действия могут быть электромеханическими и электронными. В свою очередь, электромеханические вольтметры по конструктивным особенностям разделяются на группы электромагнитных, электродинамических и магнитоэлектрических устройств. Электронные приборы выпускаются в виде цифровых и аналоговых моделей. Они позволяют измерять переменный и постоянный ток. В зависимости от применения, данные устройства могут быть переносными, щитовыми и стационарными.

Технические характеристики вольтметра

Нормальная работа вольтметра возможна при температуре воздуха не превышающая 25 – 30оС с относительной влажностью воздуха до 80% при атмосферном давлении 630 – 800мм рт. ст. Частота питающей сети 50 Гц и с напряжением 220В (частотой до 400 Гц). На измерение большое влияние оказывает форма кривой переменного напряжения питающей сети – синусоида с коэффициентом гармоник не более 5%.

Возможности прибора оцениваются при помощи следующих показателей:

  1. Сопротивление прибора.
  2. Диапазон измеряемых величин напряжения.
  3. Класс точности измерений.
  4. Предельные границы частот напряжения переменной цепи.

Что стоит уточнить

Измерять напряжение любым попавшимся под руку вольтметром нельзя. Следует определить, подходит ли он по своим характеристикам для данной схемы или нет.

Предел измерения. Он виден на шкале вольтметра. В правой части – максимальное значение напряжения. Если его номинал в цепи выше, то прибор элементарно «сгорит» независимо от модификации. У цифровой модели – электронная схема, у аналоговой – обмотка рамки, с которой жестко связана стрелка.

Размерность. Численное значение номинала – это еще не все. Следует убедиться, в каких величинах показывает прибор – микро- , милли- или полноценных вольтах. Иначе при измерении, например, напряжения в бытовой розетке из вольтметра может пойти дым, если он рассчитан на «mV».

Рабочее положение прибора. На шкале есть специальный символ, обозначающий, как должен быть ориентирован при измерениях корпус – горизонтально или вертикально. Это относится к вольтметрам стрелочным, так как несоблюдение этой рекомендации производителя влечет повышенную погрешность. То есть результат будет далек от истинного значения.

Вид напряжения (постоянное или переменное). На шкале есть соответствующие символы (= или

Принцип действия прибора

В основу работы вольтметра заложен метод аналогово-цифрового преобразования с двухтактным интегрированием. Рассмотрим работу прибора на примере В7-35. Преобразователи установленные в конструкции, измеряя величины напряжения постоянного и переменного тока, силу тока, сопротивление, преобразуют в нормализованное напряжение и при использовании АЦП преобразуют в цифровой код.

Функциональная схема цифрового вольтметра работает на использовании 4 преобразователей это:

  1. Масштабирующий преобразователь.
  2. Низкочастотный прибор, преобразующий напряжение переменного тока в постоянный ток.
  3. Преобразователь силы постоянного и переменного тока в напряжение.
  4. Преобразователь сопротивления в напряжение.


Рис. №2.Схема цифрового вольтметра

Принцип работы

Первый прибор в начале XIX века изобрел Швейгер, но он тогда назывался гальванометром. Рисунок простейшего амперметра выглядит так. На оси кронштейна расположен якорь из стали со стрелкой. Эта конструкция расположена параллельно постоянному магниту, который воздействует на якорь и придает ему магнитные свойства.

Вдоль магнита и стрелки проходят силовые линии, что соответствует нулевому положению на шкале. Как только начнет проходить электрический ток по шине, то произойдет образование магнитного потока. Его силовые линии будут расположены перпендикулярно линиям постоянного магнита.

Под таким воздействием якорь будет стараться повернуться на 90°, а магнитный поток воспрепятствует его возвращению в исходное положение. От величины и направления тока, который проходит по шине, зависит взаимодействие магнитных потоков. Соответственно этой величине стрелка отклонится от нуля по шкале.

Вольтметр переменного тока

Широкополосные электронные вольтметры, используемые в сетях переменного тока, имеют свои конструктивные особенности и свойственную только им градуировку. Степень воздействия на измеряемую цепь при исследовании зависит от входных параметров комплексное, это: входное активное сопротивление (Rв), при этом сопротивление должно быть наиболее высоким, емкость на входе (Cв), она должна быть как можно меньше и индуктивность (Lпр), она вместе с емкостью создает последовательный колебательный контур, отличающийся своей резонансной частотой.

Рис. №3. Схема подключения высокочастотного вольтметра.

Времяимпульсный вольтметр с генератором линейно изменяющегося напряжения.

Структурная схема времяимпульсного цифрового вольтметра и временные диаграммы, поясняющие ее работу, представлены на рис. 2.15, Данный тип вольтметра включает АЦП с промежуточным преобразованием измеряемого напряжения в пропорциональный интервал времени. В состав АЦП входят: генератор линейно изменяющегося напряжения ГЛИН; два устройства сравнения I и II; триггер Т; логическая схема И; генератор счетных импульсов; счетчик импульсов и цифровое отсчетное устройство.

Дискретный сигнал измерительной информации на выходе преобразователя имеет вид пачки счетных импульсов, число которых Nпропорционально величине входного напряжения U’x (т.е . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Ux) Линейно изменяющееся во времени напряжение UГЛИН с ГЛИН поступает на входы I обоих устройств сравнения. Другой вход устройства сравнения І соединен с корпусом.

Читайте так же:
Схема подключения розетки прицепа пежо

В момент времени, когда на входе устройства сравнения I напряжение UГЛИН = 0, на его выходе во зникает импульс U УСI условно фиксирующий нулевой уровень входного сигнала. Этот импульс, подаваемый на единичный вход триггера Т, вызывает появление положительного напряжения на его выходе. Возвращается триггер в исходное состояние импульсом UусII, поступающим с выхода устройства сравнения II, Импульс UycIIвозникает в момент равенства измеряемого U’x и линейно изменяющегося напряжения UГЛИН. Сформированный на выходе триггера импульс UTдлительностью Δt = U’XS (здесь S — коэффициент преобразования) подается на вход схемы И, на второй вход которой поступает сигнал UГСИ с генератора счетных импульсов, следующих с частотой ƒ0 = 1/Т0.

Рисунок 2.15 Цифровой вольтметр с времяимпульсным преобразованием: а — структурная схема; б — временные диаграммы.

На выходе схемы И сигнал Uсч появляется только при наличии импульсов UT и UГСИ на обоих ее входах, т.е. счетные импульсы проходят через схему И тогда, когда присутствует сигнал на выходе триггера. Количество прошедших через схему И счетных импульсов N ≈ ∆t/T0 подсчитывается счетчиком и отображается на индикаторе ЦОУ прибора.

Из двух последних формул находим измеряемое напряжение:

В данном вольтметре значение f0S выбирается равным 10m, где m = 1,2, 3,…, (число m определяет положение запятой в цифровом отсчете) поэтому прибор непосредственно показывает значение измеряемого напряжения.

Рассмотренный цикл работы цифрового вольтметра периодически повторяется. При этом возврат ГЛИН в исходное состояние и подготовка схемы к очередному измерению осуществляется автоматически. По такому же принципу строятся цифровые вольтметры переменного тока. В этих вольтметрах напряжение переменного тока предварительно выпрямляется и далее подается на устройство сравнения II.

Соотношение (2.14) не учитывает погрешности дискретности из-за несовпадения момента появления счетных импульсов с началом и концом интервала At. Однако еще большую погрешность вносит фактор нелинейности коэффициента преобразования S. Недостатком метода времяимпульсного преобразования является также его невысокая помехоустойчивость. Шумовая помеха, наложенная на измеряемое напряжение Ux, изменяет его и, следовательно, меняет момент появления импульса UусII определяющего длительность Δt времени счета. Поэтому вольтметры, построенные по этой схеме, наименее точные в ряду цифровых.

Длительность Tx прямо пропорциональна измеряемому напряжению и обратно пропорциональна тангенсу угла наклона напряжения ГЛИН

Меры безопасности

При любом контакте с электричеством важно соблюдать меры предосторожности:

  • Измерять напряжение в неисправной розетке нельзя, также запрещено использовать поврежденные устройства, особенно если проблема в изоляции;
  • Нельзя прикасаться к металлическим частям щупов голыми руками — только в резиновых перчатках;


При работе важно соблюдать правила безопасности

  • Выставляя вероятное значение, необходимо выставить большую величину, например, не 200 В, а 300В. Если значение будет выше, чем выставленное, прибор попросту сгорит;
  • Металлические части не должны соприкасаться при замере, иначе произойдет замыкание;
  • При работе с напряжением более 60 В настоятельно не рекомендуется держать щупы в разных руках. Иначе при ударе ток пройдет по «линии смерти» — рука-сердце-рука;
  • Перед началом работы необходимо проверить сам прибор: цел ли корпус, хорошо ли закручены винтики, надежно ли соединение кабелей;
  • Крайне важно соблюдать технику безопасности и заранее прочитать инструкцию к мультиметру.

Вам это будет интересно Работа с мегаомметром

Измерить напряжение постоянного тока может потребоваться при различных работах. Сделать это можно при помощи специальный приборов: более простых вольтметра и тестера или универсальным мультиметром. При работе необходимо соблюдать технику безопасности, а при возникновении сомнений — обратиться к специалисту.

Как подключить вольтметр

Как и любую физическую величину, напряжение можно измерить, для этого используется вольтметр. Но чтобы получить достоверные данные, его необходимо правильно подключить.

Вольтметр

Принцип действия

Все устройства, которыми производятся измерения в электрических сетях, делятся на две группы: электромеханические и электронные.

Электромеханические аппараты

Это стрелочные приборы. Стрелка в них закреплена на рамке, на которую намотан провод. Эта катушка находится на одной оси с постоянным магнитом в приборах, используемых в сети постоянного тока, или с другой катушкой – в устройствах переменного напряжения.

Справка. Аппарат переменного тока в сети постоянного работать не будет, но устройство для измерения постоянного напряжения, если включить его через диодный мост, можно подключить в сеть переменного тока с потерей точности.

При прохождении тока по обмотке в ней наводится электромагнитное поле, взаимодействующее с магнитом или другой обмоткой, и рамка поворачивается. Вращению катушки со стрелкой препятствует пружина, поэтому угол поворота рамки соответствует току через неё и потенциалу на клеммах.

Для уменьшения колебаний стрелки устанавливается демпфер электромагнитный из алюминиевой пластины или пневматический, из поршня и цилиндра.

Для повышения точности стрелка снабжена противовесами, исключающими влияние силы тяжести, а сам механизм выполняется из легированной стали для уменьшения износа.

Электронные приборы

В электронных аппаратах чувствительным элементом является электронная плата, преобразующая входной сигнал в показания прибора. Питание такое устройство может получать от измеряемого напряжения или другого источника – внутренних батарей или внешнего питания.

Читайте так же:
Российская розетка для плиты

Электронные вольтметры есть двух типов:

  • Аналоговые. В них находится преобразователь входного сигнала в угол поворота стрелки, показывающий на шкале величину измеряемого напряжения. Недостаток аналоговых схем – в необходимости пересчитывать показания шкалы при изменении предела измерения;
  • Цифровые. В таких приборах есть цифровой дисплей и преобразователь, отображающий входной сигнал в цифровом виде. При подключении устройства в сеть постоянного тока на табло показывается полярность подключения. Эти конструкции отличаются компактностью, а точность такого аппарата зависит от качества встроенного контроллера.

Подключение вольтметра

Напряжение на источнике питания или элементе цепи измеряется аппаратом, который подключается параллельно устройству.

Схема подключения вольтметра

Катушка прибора имеет низкое сопротивление, и при непосредственном включении в сеть ток будет большим. Для уменьшения потребляемого тока и влияния на электрическую сеть в цепь последовательно с аппаратом включаются добавочные сопротивления.

Важно! При включении вольтметра последовательно с нагрузкой он покажет напряжение источника питания с погрешностью из-за сопротивления нагрузки. Последовательно подсоединяют амперметр.

Постоянное напряжение

Способы измерения постоянного напряжения зависят от его величины:

  • до 1 милливольта – цифровыми и аналоговыми аппаратами со встроенным усилителем;
  • до 1000 вольт используют обычные аппараты различных систем;
  • свыше 1 кВ измерения производятся электростатическими приборами, предназначенными для работы в высоковольтных сетях или обычными, включёнными через делитель.

Схема включения вольтметра с добавочными сопротивлениями

Увеличение предела измерения производится включёнием последовательно с прибором добавочного сопротивления Rдоб. Для увеличения предела в n раз общее сопротивление также необходимо увеличить в n раз и, учитывая сопротивление прибора Rпр, Rдоб=Rпр*(n-1). Показания шкалы также умножаются на n.

Переменное напряжение

Методы и типы устройств для измерения в сетях переменного тока зависят от величины напряжения и частоты сети:

  • до 1 вольта – цифровые и аналоговые устройства с усилителями;
  • до 1кВ и частотой до десятков кГц – выпрямительные системы, электромагнитные, электродинамические приборы;
  • при частоте до десятков мегагерц – термоэлектрические и электростатические аппараты.

Важно! Вольтметр переменного тока показывает действующее значение напряжения. При синусоидальной форме его величина в √3 (1,7) меньше амплитудного.

Расширение пределов измерения производится включением через разделительный или автотрансформатор, а также использованием добавочного сопротивления. Его величина рассчитывается аналогично измерениям в сети постоянного тока.

При использовании разделительного трансформатора показания прибора умножаются на коэффициент трансформации n=U1/U2.

Схема включения вольтметра и амперметра через трансформаторы

Подключение вольтметра необходимо производить по определённым схемам. Это делается для того, чтобы показания прибора соответствовали параметрам сети.

Видео

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Электромонтажные и пусконаладочные работы всегда связаны с измерением характеристик электрической сети, проверки наличия напряжения и работоспособности цепей прибора или линии. Для этих целей существует огромное количество различных измерительных приборов и тестеров, но самым универсальным и полезным прибором для домашних мастеров и профессионалов является мультиметр. В этой статье рассмотрим как им пользоваться.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Внешний вид мультиметра

Мультиметр – это универсальный прибор для измерения электрических характеристик, который объединяет в себе множество функций (в зависимости от модели). В минимальной комплектации такой прибор состоит из амперметра, вольтметра и омметра. В самом распространенном варианте он выполняется в цифровом виде портативного исполнения. Внешне имеет прямоугольную форму с дисплеем и поворотным или кнопочным переключателем функций. Для выполнения замеров к мультиметру подключаются два щупа (красный и черный) в строгом соответствии с маркировкой на приборе.

Краткое описание измеряемых параметров и их обозначение

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Для обозначения параметров на мультиметрах производители применяют стандартную маркировку на английском языке или специальные символы. Для работы с прибором важно знать основы электротехники, чтобы правильно и безопасно осуществлять необходимые измерения.

Каждый прибор разделен на зоны с настройками для работы с определенным видом напряжения электрической сети:

Назначение разъёмов для подключения щупов

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

В зависимости от модели мультиметра, количество гнёзд для подключения щупов, может быть различным. Подключать щупы для измерения электрических параметров сети необходимо в правильные гнёзда прибора. У большинства измерительных приборов маркировка гнёзд следующая:

  • 10А- – для замера постоянного тока не превышающего 10 А (в это гнездо подключают красный плюсовой щуп);
  • VΩmA или VΩ, V/Ω — в это гнездо подключают красный (плюсовой) щуп при определении напряжения, силы постоянного тока до 200 мА, для прозвонки диодов и цепей;
  • COMMOM (COM) – общее гнездо для черного (минусового) щупа на всех типах мультиметров;
  • 20А – такое гнездо существует не на всех моделях (чаще всего можно встретить на дорогих профессиональных устройствах), задача этого гнезда аналогична 10А-, но с пределом до 20 А.

Какие ещё могут быть кнопки

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Помимо основных настроек мультиметра, он может иметь и дополнительные. Дорогие профессиональные устройства намного функциональнее бюджетных вариантов и позволяют специалисту производить следующие измерения:

  • силы переменного тока (при наличии токоизмерительных клещей);
  • целостность цепей (прозванивать), то есть проверять сопротивление сигнализируя о результатах с помощь звуковой или световой сигнализаций, а также показаниями на дисплее;
  • тестирование работоспособности диодов (переключатель ->Ι-);
  • параметров транзисторов (разъёмы и кнопки с обозначением hFE);
  • ёмкости и индуктивности;
  • температуры (для этого используется внешний датчик — обычно термопара).
  • частоты (Hz).
Читайте так же:
Советские вилки для розетки

Некоторые модели имеют дополнительные функции по индикации и обеспечению работы с устройством: подсветку, автоотключение питания и экономичный режим для аккумулятора, фиксирование результатов (кнопка hold) и запись в память устройства, выбор пределов измерений и индикацию по перегрузке и разряду батареи. Для безопасной работы с мультиметром важно, чтобы прибор имел определенную защиту при неправильном выборе предела измерений или режима работы. Обычно такая защита осуществляется с помощью плавких предохранителей и автоматических выключателей. Большинство качественных приборов от ответственных производителей имеет такую защиту.

Как измерять напряжение

Для человека, который имеет определенные навыки и знания в электротехнике не составит особого труда производить измерения с помощью мультиметра. Для тех, кто никогда не работал с таким типом устройств, ниже представлено как пользоваться стандартным мультиметром.

Важно! Все работы, должны проводится специалистами или людьми, имеющими определенные навыки в электротехнике. Помните, что поражение электричеством опасно для жизни!

Постоянное напряжение

С помощью этого режима измеряется напряжение элементов питания, батареек и аккумуляторов автомобилей. Большинство цепей управления в современных системах АСУТП имеют потенциал 24 В постоянного тока.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Для того, чтобы выполнить измерение в этом режиме необходимо перевести прибор в положение DCV, при этом замер (если не знаете примерное напряжение) лучше всего начинать с максимального значения переключателя, постепенно уменьшая диапазон, до получения нужной размерности. Если на экране прибора результат измерения отображается со знаком «минус», то значит была нарушена полярность подключения щупов (это значит «минус» был подключен к «плюсу» цепи, в которой производится измерение, а «плюс» к «минусу»).

Что касается размерности, то тут все просто: если, к примеру, на экране высвечивается цифра 003, то значит необходимо уменьшить диапазон измерения. Постепенно снижая величину напряжения с помощью переключателя, будет высвечиваться 03, 3.

Если на дисплее отображается цифра «1» или другое непонятное число, то скорее всего неправильно выбран режим работы или необходимо повысить верхний предел измеряемого напряжения. Другими словами измеряемое значение напряжение должно быть меньше, чем верхний предел, выбранный на мультиметре.

Стандартные значения для переключателя в зоне постоянного напряжения: до 200мВ, 2В, 20В, 200В, 1000В.

Обратите внимание! Произвести измерение напряжения на термопаре, значение которого всего несколько милливольт, скорее всего не получиться из-за погрешности мультиметра.

Переменное напряжение

Режим измерения напряжения переменного тока включается перемещением переключателя в положение V

или ACV. Этот режим также имеет несколько диапазонов. Обычно на стандартных мультиметрах есть два варианта выбора переменного напряжения: до 200 В и до 750 В.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Например, для измерения напряжения в бытовой сети 220В, устанавливают переключатель на 750 В и в розетку вставляют два щупа (в разные отверстия). На дисплее отобразится действительное напряжение в текущий момент времени. Обычно это значение от 210 до 230 В, другие показания уже являются отклонениями от нормы.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Измеряем силу тока

Для этого необходимо знать какой ток будем измерять: постоянный или переменный. Большая часть стандартных мультиметров способна выполнять измерения постоянного тока, а вот для переменного требуются мультиметры с токоизмерительными клещами.

Постоянный ток

Для этого перемещаем переключатель мультиметра в режим DCA. Красный щуп должен быть подключен к гнезду с обозначением «10 А», а черный к «COM». Если значение измеряемого тока до 200 мА, то для большей точности показаний, красный щуп переставляем в разъём 200 мА. В любом случае, чтобы не спалить прибор, измерения лучше всего начинать с щупом в разъёме 10 А и при необходимости его переставить. То же самое производим и с переключателем: сначала выставляем наибольший ток, постепенно уменьшая диапазон для получения нужного максимального предела до минимального значения в 2000 микроампер.

Обратите внимание! Для измерения постоянного электрического тока, щупы мультиметра располагают в разрыв цепи.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Необходимо знать, что щупы мультиметра подключаются в разрыв цепи. То есть красный щуп устанавливается на «плюс» источника питания, а черный к «плюсовому» проводнику.

Переменный ток

Значение силы переменного тока позволяет измерить мультиметр, имеющий в составе специальные токовые клещи.

Принцип работы токоизмерительных клещей заключается в явлении электромагнитной индукции. Измерение производится бесконтактным способом, путем помещения проводника в электромагнит со вторичной обмоткой. Первичный ток (измеряемый), пропорционален вторичному (который возникает на обмотке). Поэтому прибор с легкостью рассчитывает искомое значение первичного переменного тока.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

При измерении устанавливается максимальный предел (аналогично измерениям постоянного тока), проводник заводится внутрь клещей, как на фото выше и на экране высвечивается измеренное значение в амперах.

Измеряем сопротивление

Для замера сопротивления переключатель устанавливается в режим сопротивления (Ω) и выбирается нужный диапазон. Один из щупов прикладывается к одному входу резистора, другой к другому. При этом на дисплее высветится значение сопротивления. Переключая диапазон можно получить нужную размерность значения сопротивления.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Если на дисплее высвечивается «нуль», то следует уменьшить диапазон, а если «1» то увеличить.

Читайте так же:
Розетка наружная ip44 iek

Как прозвонить провода мультиметром

Прозвонка проводов означает определение из целостности. По сути мультиметр определяет сопротивление замкнутого контура и если это значение близко к нулю, то контур считается замкнутым и выдаётся звуковой сигнал. Не всякий мультиметр может прозванивать провода со звуком, но большинство из них на это способны.

Прозвонка — это проверка целостности цепи. Для прозвонки проводов мультиметр устанавливается в нужный режим. Чаще всего он совмещен с прозвонкой диодов, но может быть вынесен отдельно и отмечен знаком колокольчика. Далее один щуп прикладывается к одному концу проводника, а другой щуп к другому. При этом звучит сигнал или появляется индикация светом или на дисплее. Если индикация есть – цепь не разорвана, если нет, то проводник поврежден или цепь разорвана.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Проверка диодов, конденсаторов и транзисторов (режим hFE)

Этот режим имеет не каждый прибор. Для проверки сопротивления диодов, выбирается соответствующий режим и по аналогии с прозвонкой проводника выполняются нужные действия.

Для определения параметров конденсаторов и транзисторов на приборе устанавливается специальный режим «hFE».

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

У транзисторов имеются три выхода: база, эмиттер и коллектор, которые подключаются к разъемам В, E, F мультиметра. При правильном подключении на дисплее отобразится величина усиления транзистора.

У конденсаторов емкость измеряется путем установки концов конденсатора в разъемы с обозначением Сх. При этом на дисплее отобразится номинальное значение ёмкости электронного компонента.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Проверка электродвигателей разного вида с помощью мультиметра

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Для чего предназначены токоизмерительные клещи?

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Прозвонка проводов с помощью мультиметра — что это значит и как выполняется

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Для чего нужен осциллограф и как им выполнять измерения тока, напряжения, частоты и сдвига фаз

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Как пользоваться мегаомметром для измерения сопротивления изоляции кабеля?

Почему нельзя измерять ток в розетке?

Заставка 5v

В интернете и различных других источниках много информации о том, как научиться пользоваться мультиметром, как измерять напряжение, ток, сопротивление. Все показывают, рассказывают, но начинающие мастера продолжают совершать ошибки при проведении измерений. Эти ошибки дорого обходятся – выходят из строя измерительные приборы, иногда сгорают устройства в которых производят измерения, или того хуже, люди получают удары током и другие травмы. Цель этой статьи – на конкретных примерах показать и доходчиво объяснить почему нельзя делать некоторые вещи при проведении измерений. Человек должен не запомнить почему нельзя, а понять, как надо и почему нельзя иначе.

Начнем с целей ради которых проводятся измерения.

Невозможно визуально, путем внешнего осмотра, определить режимы работы элементов электрической цепи или схемы.

Для этого измерительными приборами проводят измерения, т.е. определяют, нет ли перегрузки отдельных элементов, соответствуют ли норме питающие напряжения и т.д.

А теперь главное, измерительный прибор не должен влиять на схему при его подключении к ней, иначе измеренные значения не будут соответствовать тем значениям, которые они имеют на самом деле. Другими словами, состояние схемы без подключенного измерительного прибора должно оставаться таким же и после того, как прибор подключили.

Как это реализуется в различных режимах:

  1. Измерение напряжения. Напряжение – это разность потенциалов между двумя точками. Например, есть две точки А и Б.

1 U 12вн

Потенциалы у них разные, следовательно — между ними существует напряжение. Нам нужно его измерить. Чтобы его измерить необходимо к этим точкам подключить вольтметр. Вольтметр не должен при подключении изменить состояние точек А и Б. Это возможно в том случае, когда вольтметр будет иметь бесконечно большое сопротивление (реально это десятки, а то и сотни мегаом) и при его подключении к точкам А и Б практически не будет тока, иначе наличие тока повлияет на величину потенциалов точек. Чем выше класс вольтметра, тем выше его внутреннее сопротивление и меньше влияние на схему при проведении измерений.

2 U 12в Uн

Выводвольтметр имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление, подключается к измеряемым точкам параллельно, при включенном питании. Перед измерением необходимо выбрать режим – постоянное напряжение или переменное, выставить предел выше ожидаемого результата измерений и произвести измерение.

  1. Измерение тока. Электрический ток – это направленное движение электронов. Для протекания тока между точками А и Б необходимо выполнение двух условий: наличие разности потенциалов (напряжения) между точками А и Б и наличие электрической цепи, соединяющей эти точки. Величина тока будет определяться величиной напряжения между точками А и Б и величиной сопротивления электрической цепи. Это закон Ома I =U/R. На рисунке ниже электрической цепью является лампочка, ее характеристики — напряжение 12 В и ток 5 А.

3нн

Чтобы измерить ток амперметр нужно включить в цепь. Для этого ее нужно разорвать и пустить ток лампочки через амперметр. Согласно принципа минимального влияния на электрическую цепь, понятно, что сопротивление амперметра должно быть минимальным. Реально сопротивление хорошего амперметра доли Ом, иногда даже тысячные. Фактически мы амперметром заменим кусок провода.

12в 4и79а Fнн

Выводамперметр имеет бесконечно малое внутренне сопротивление, подключается в разрыв существующей электрической цепи, при выключенном питании. Перед измерением необходимо выбрать режим – постоянный ток или переменный, выставить предел выше ожидаемого результата измерений, включить питание и произвести измерение.

Читайте так же:
Чипованные розетки что это

А теперь самое главное. Есть розетка, у нее две точки, назовем их так же, А и Б. На розетке написано ̴ 6 А, 220 В.

5 6A 220Bн2 780

Некоторые начинающие мастера увидев это думают, а ну ка я проверю свой приобретенный прибор.

Видит надпись ̴ 220 В. Он ставит режим измерения переменного напряжения, предел выставляет больше этого значения, например, 750 В, и щупы в розетку, видит результат измерений 220 В. Тут все правильно. Это аналогично нашему примеру измерения напряжения в начале этой статьи.

А теперь я измеряю ток, покажет ли он мне эти 6 А, как указано на розетке. На розетке написано 6 А, ставит предел прибора на 10 А и щупы в розетку . Искры, бахи и прибора нет. Повезет, если пробки сработают. Сколько приборов сгорело от таких измерений. Вот как это выглядит при моделировании ситуации в программе «Начала электроники»:

KZнн

Давайте детально разберем почему, чтобы не запомнить, что так нельзя, а понять.

Для протекания электрического тока, как сказано выше, необходимо два условия: разность потенциалов и электрическая цепь, по которой этот ток будет протекать.

Разность потенциалов в розетке есть, мы ее измерили, она составляет 220 В. А электрической цепи нет, к розетке ничего не подключено. Когда мы подключили амперметр к розетке он и стал электрической цепью, а поскольку сопротивление амперметра минимальное, всего доли Ом, то ток в цепи состоящей только из амперметра согласно закону Ома (I = U/R) стремится к максимально большому значению и будет расти столько, сколько позволит мощность источника питания или прочность элементов цепи. Посчитайте, какой будет ток если сопротивление амперметра, например, 0,01 Ом. По закону Ома I = 220 В : 0,01 Ом. Получается 22000 Ампер. Сопротивление электропроводки существенно не ограничит этот ток, например для меди, сечением 2,5 мм/кв оно составляет 0,007 Ом/м. Естественно такого значения ток не достигнет, потому что при 10 А сработает автомат, а если там «жучок», то сгорит провод в самом тонком месте. Вот в этом и есть причина аварии. Другими словами — такое подключение амперметра равносильно короткому замыканию.

Надпись на розетке 6А и 220 В обозначает, что контакты розетки и ее изоляция рассчитаны на токи до 6 А и напряжения до 220 В. Это значит, что к этой розетке нельзя подключать нагрузку, которая потребляет ток больше 6А. При напряжении 220 В это соответствует мощности до 1320 Вт.

Для проверки состояния электрической сети службы эксплуатации проводят измерения петли фаза-ноль. Один из специальных приборов который используется для этих целей называется MZC-300 (фирмы Sonel). Принцип работы прибора основан на измерении падения напряжения на калиброванном нагрузочном сопротивлении, как и рекомендовано ГОСТом 50571.16-99.

Смысл этих измерений заключается в том, что в соответствии с требованиями ПТЭЭП (правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) и ПУЭ (правила устройства электроустановок) ток короткого замыкания электрической сети должен в разы превышать ток срабатывания автоматических выключателей, для предотвращения пожаров.

  1. Измерение сопротивления. Принцип измерения сопротивления основан на измерении тока протекающего через элемент цепи, сопротивление которого мы измеряем. При этом источником тока является батарейка прибора. Отсюда вывод – других источников тока или напряжения не должно быть, иными словами, питание цепи, элементы которой мы проверяем, должно быть отключено. В противном случае величина измеренного сопротивления не будет соответствовать действительности или, того хуже, прибор может выйти из строя. И еще одна важная деталь при измерении сопротивления – измерительный ток от батарейки прибора должен протекать только через один элемент цепи, тот, сопротивление которого мы измеряем. Для этого нужно отпаять от общей схемы хотя бы один контакт проверяемого элемента.

Пример измерения сопротивления:

Все резисторы имеют номинал 1кОм.

Измерение сопротивления при подключенном питании схемы, всего 1,5 В. Прибор показывает 736 Ом, а не 1 кОм. Причин две:

  1. В схеме подключена батарейка, которая создает дополнительный ток через измеряемое сопротивление.
  2. Параллельно измеряемому сопротивлению подключены еще сопротивления и через них также протекает измеряемый ток.

8а R c бат н

Измерение сопротивления при отключенном питании схемы, но измеряемый резистор не выпаян из схемы. Прибор показывает 833 Ом, а не 1 кОм. Причина в том, что батарейка в схеме отключена, но параллельно подключенные сопротивления остались.

9 R изм в сх н

Измерение сопротивления при отключенном хотя бы одном выводе. Это правильный метод измерения сопротивления, на приборе мы видим истинное значение сопротивления проверяемого резистора, 1000 Ом что равно 1кОм. Ток омметра протекает только через измеряемое сопротивление.

10 R изм отд н

При использовании измерителей емкости конденсаторов и приборов для измерения индуктивности необходимо соблюдать вышеприведенные правила.

Материал статьи продублирован на видео:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector