Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Tlmené svetlo z osvetľovacích zariadení alebo zlyhanie práčky pri plnení svojich funkčných úloh indikuje možný pokles napájacieho napätia pod normál. V takýchto prípadoch je potrebné zmerať napätie, ktoré určí jeho súlad s predpísaným menovitým výkonom elektrickej siete.
Rovnaký postup sa vykonáva pri opravách elektronických zariadení, kde sa meria úbytok napätia na rádiových komponentoch a jednotlivých častiach obvodu. Tento postup sa dá pomerne ľahko vykonať, ale bez pochopenia fyziky procesu a zvláštností vykonávania meraní človek riskuje nielen poškodenie drahého zariadenia, ale aj úraz elektrickým prúdom, takže ďalej zvážime základné princípy merania.
Použité spotrebiče
V každej domácnosti je elektromer v stave neustáleho merania striedavého napätia, ale je extrémne zriedkavé, že sa tieto údaje niekde zobrazia. Niektoré z nich sú pripojené priamo, iné cez prístrojové transformátory.
Pre praktické účely je možné na meranie úrovne napätia použiť:
- Voltmetre;
- Multimetre
- Osciloskopy.
Voltmeter je zariadenie na testovanie rozdielu potenciálov. V praxi môžu existovať digitálne aj analógové voltmetre, na ktorých sa namerané napätie zobrazuje na displeji alebo vychýlením šípky na číselníku, resp.
Dôležitými parametrami pri výbere elektronického aj ručičkového voltmetra sú jednotky merania (mV, V, kV), pracovný rozsah a trieda presnosti. Rozsah ich použitia je však obmedzený a používa sa najčastejšie na laboratórny výskum, pretože je nepraktické udržiavať jedno zariadenie na meranie jednej elektrickej veličiny pre domáce a priemyselné potreby.
Multimeter alebo digitálny tester je všestrannejšie zariadenie, ktoré dokáže pracovať s viacerými parametrami: elektrický prúd, odpor, frekvencia, teplota, napätie atď. Na meranie napätia sa multimeter prepne do režimu voltmetra, sondy sú pripojené k príslušným konektorom. Štrukturálne existujú digitálne aj analógové modely, v niektorých môžete prepínať rozsah merania, zvoliť typ prúdu, v iných multimetroch je možné všetky tieto hodnoty zvoliť automaticky.
Osciloskop je pomerne zložité zariadenie na meranie rozdielu potenciálu, pretože zobrazuje krivku nameranej hodnoty na digitálnom alebo analógovom displeji. V tomto prípade je možné natiahnuť alebo skrátiť frekvenčný rozsah, aby sa zohľadnil tvar impulzných napätí, trvanie impulzov, vzostup a pokles krivky funkcie. Preto sa osciloskop na meranie napätia používa v elektrických obvodoch a vysoko presných prístrojoch, pri výrobe a testovaní rádiových komponentov atď.e. Len málo ľudí drží osciloskop doma kvôli vysokej cene a zložitosti operácie.
Meranie sieťového napätia
Pre správne meranie napätia je potrebné jasne pochopiť princíp a predmet výskumu. Preto je potrebné poznamenať, že napätie je elektrická veličina, ktorá udáva rozdiel v náboji medzi dvoma elektrickými bodmi. Napríklad, ak je v jednom bode nabíjanie +35 V a v inom +310 V, potom rozdiel medzi týmito bodmi bude 310 - 35 \u003d 275 V, bude to napätie. V súlade s tým sa napätie môže merať iba relatívne k niečomu, takže sa používajú dva body naraz.
Ryža. 1. Obvod na meranie napätia
Ak hovoríme o poklese napätia na akomkoľvek predmete alebo časti obvodu, potom sa meranie napätia vykonáva vo vzťahu ku koncom zariadenia alebo obvodu, spojovacím bodom atď. Je dôležité mať na pamäti, že digitálny voltmeter alebo multimeter v režime merania sa považuje za nekonečný odpor alebo otvorený obvod.
Pokles napätia je možný len ak preteká prúd, preto je zapojenie voltmetrov do série s meraným objektom neprijateľné, pretože ním prestane pretekať prúd. Analógový alebo elektronický voltmeter musí byť pripojený len paralelne s meraným signálom.
Z praktického hľadiska treba poznamenať, že analógové modely meracích prístrojov majú vstupnú impedanciu 10 - 20 kOhm a moderné multimetre sa pýšia 1 MΩ. Keďže cez odpor na vstupe do meracieho zariadenia môže pretekať zvodový prúd, tento delič napätia spôsobí zníženie presnosti merania. Preto čím je vstupný odpor bližšie k nekonečnu, tým presnejšie zariadenie používate.
Je dôležité poznamenať, že merania sa vykonávajú pod napätím, a preto existuje riziko úrazu elektrickým prúdom. Preto je dôležité dodržiavať základné preventívne opatrenia. Ďalej zvážte poradie merania pre jednosmerné a striedavé napätie.
DC
Ryža. 2. Meranie jednosmerného napätia
Pre jednosmerný obvod zvážte postup merania napätia pomocou digitálneho multimetra. Ak to chcete urobiť:
- Nastavte prepínač multimetra na jednosmerné napätie. Na paneli je označený latinským písmenom V s ikonou „=“, znakmi „+ a -“, môže byť označený aj skratkou DC.
- Vyberte požadovaný limit merania, ktorý bude čo najbližšie k očakávanej nominálnej hodnote, ale bude vyšší ako nameraná.
- Nainštalujte sondy do príslušných konektorov - čierny na kolík COM, červený na kolík V.
- Sondy multimetra pripevnite k dvom bodom naraz – červený k plusu, čierny k mínusu. Ak polohu potenciálov vopred nepoznáte a údaj prístroja je záporný, stačí zmeniť polaritu zapojenia.
Na displeji uvidíte hodnoty voltmetra, ak je hodnota príliš nízka, prepnite gombík na nižší limit merania. Pri priložení sond vytvorte dostatočnú silu, aby ste sa vyhli veľkému prechodovému odporu, inak spôsobia znateľnú chybu merania.
AC
Ryža. 3. Meranie striedavého napätia
V obvode striedavého prúdu domáceho obvodu je dôležité vziať do úvahy jeho nebezpečenstvo vzhľadom na menovité napätie 220/380 V. Preto, ak nie je možné pripojiť multimeter priamo počas prevádzky, musí byť pripojené, keď je napätie vypnuté pomocou „krokodílov“.
Zvyšok procesu merania je rovnaký:
- Prepnite gombík multimetra do polohy pre meranie striedavého napätia. Na paneli je označený ako V s ikonou "~" alebo skratkou AC.
- Nastavte delenie pomocou rukoväte na požadovanú hranicu podľa princípu najbližšieho vyššieho potenciálu vzhľadom na nameranú hodnotu.
- Pripojte sondy k príslušným kolíkom: čierny na kolík COM, červený na kolík V.
- Pripojte meracie zariadenie k požadovanému zariadeniu, pričom tu nezáleží na polarite sond.
Na displeji uvidíte aktuálnu hodnotu rozdielu potenciálov, je to tá hlavná pre všetky výpočty. Ale okrem toho existuje aj hodnota amplitúdy, ktorá je √2-krát alebo 1,41-krát väčšia ako aktuálna.
Reálne príklady meraní napätia
Najjednoduchším príkladom merania napätia doma je prstová batéria. V ňom je potrebné pripojiť čiernu sondu na svorku „-“ a červenú sondu na svorku „+“, nastaviť prepínač do polohy 2 V DC.
Ryža. 4. Príklad merania napätia batérie
Ak sú hodnoty pre 1,5 V batériu medzi 1,6 a 1,2 V, potom sa takýto zdroj energie považuje za vhodný pre všetky zariadenia, ak sú hodnoty znížené na 1 - 0,7 V od impulzné zariadenia batérie, ako sú hodiny, sa spustia.Ak voltmeter ukazuje 0,6 V alebo menej, výboj dosiahol kritickú hodnotu.
Pri meraní potenciálneho rozdielu v domácej sieti by ste sa mali sondami dotýkať kontaktov zásuvky. Keďže izolovaná časť sondy má obmedzujúci krúžok, za ktorým je dlhá tyč, môžete sa bezpečne dostať do zásuvky bez toho, aby ste riskovali dotyk častí pod prúdom. Odchýlky od nominálnej hodnoty o 10% sa považujú za prijateľné, to znamená od 198 do 142 V.
Môžete tiež merať potenciálny rozdiel na výstupe autobatérie alebo na inom prvku elektrického vedenia. Na tento účel je čierna sonda multimetra nainštalovaná na svorku batérie „-“ a červená sonda na svorke „+“.
Ak je batéria nabitá, hodnoty voltmetra by mali byť v rozmedzí od 12 do 14 V, existujú však modely s veľkým rozptylom. Toto meranie vám umožňuje diagnostikovať rôzne príčiny problémov.