У радіоаматорській практиці це найпоширеніший вид вимірів. Наприклад, під час ремонту телевізора вимірюються напруги у характерних точках пристрою, саме на висновках транзисторів і мікросхем. Якщо є під рукою принципова схема, і на ній вказані режими транзисторів і мікросхем, то знайти несправність досвідченому майстру не важко.
При налагодженні конструкцій, зібраних своїми руками, без вимірювання напруги обійтися не можна. Винятки становлять лише класичні схеми, про які пишуть приблизно так: "Якщо конструкція зібрана зі справних деталей, то налагодження не потрібно, запрацює відразу".
Як правило, це класичні схеми електроніки, наприклад . Такий самий підхід може вийти навіть до підсилювача звукової частоти, якщо він зібраний на спеціалізованій мікросхемі. Як наочний приклад TDA 7294 та ще багато мікросхем цієї серії. Але якість «інтегральних» підсилювачів невелика, і справжні поціновувачі будують свої підсилювачі на дискретних транзисторах, а часом на електронних лампах. І ось тут без налагодження і пов'язаних з цим вимірювань напруг просто не обійтися.
Як і що слід вимірювати
Показано малюнку 1.
Малюнок 1.
Можливо, хтось скаже, що тут можна вимірювати? І який сенс збирати такий ланцюг? Так, практичного застосуваннядля такої схеми знайти, мабуть, важко. А для пізнавальних цілей вона цілком підійде.
Насамперед, слід звернути увагу на те, як підключається вольтметр. Оскільки на малюнку показано ланцюг постійного струму, то вольтметр підключається з дотриманням полярності, вказаної на приладі у вигляді знаків «плюс» і «мінус». В основному це зауваження справедливе для стрілочного приладу: при недотриманні полярності стрілка відхилиться в зворотний бік, У напрямку до нульового поділу шкали. Тож вийде якийсь негативний нуль.
Цифрові прилади, мультиметри, у цьому плані демократичніші. Навіть якщо підключені до зворотної полярності, напруга все одно буде виміряна, тільки на шкалі перед результатом з'явиться знак «мінус».
Ще на що слід звернути увагу при вимірі напруги це діапазон вимірювань приладу. Якщо передбачуване напруження знаходиться в межах, наприклад, 10...200 мілівольт, то такому діапазону відповідає шкала приладу 200 мілівольт, а вимірювання згаданої напруги за шкалою 1000 вольт навряд чи дасть зрозумілий результат.
Також слід вибирати діапазон вимірювань та інших випадках. Для напруги 100 вольт цілком підійде діапазон 200В і навіть 1000В. Результат буде той самий. Це щодо .
Якщо ж виміри виробляються старим добрим стрілочним приладом, то для вимірювання напруги 100В слід вибрати діапазон вимірювань, коли показання знаходяться в середині шкали, що дозволяє здійснити більш точний відлік.
І ще одна класична рекомендація щодо використання вольтметра, а саме: якщо величина напруги невідома, то вимірювання слід починати, встановивши вольтметр на найбільший діапазон. Адже якщо напруга, що вимірюється, буде 1В, а діапазон буде 1000В, найбільша небезпека в невірних показаннях приладу. Якщо ж вийде навпаки, - діапазон вимірювань 1В, а напруга 1000, що вимірюється, покупки нового приладу просто не уникнути.
Що покаже вольтметр
Але, мабуть, повернемося до рисунка 1, і спробуємо визначити, що покажуть обидва вольтметри. Для того щоб це визначити, доведеться . Завдання можна вирішити за кілька кроків.
По-перше, розрахувати струм у ланцюзі. Для цього треба напругу джерела (на малюнку це гальванічна батарея з напругою 1,5) розділити на опір ланцюга. При послідовному з'єднанні резисторів це просто сума їх опорів. У вигляді формули це виглядає приблизно так: I = U / (R1 + R2) = 4,5 / (100 + 150) = 0,018 (А) = 180 (мА).
Маленьке зауваження: якщо вираз 4,5/(100+150) скопіювати в буфер обміну, потім вставити у вікно віндоус-калькулятора, то після натискання клавіші «рівно» буде отримано результат обчислень. Насправді обчислюються ще складніші висловлювання, містять квадратні і фігурні дужки, ступеня і функції.
По-друге, отримати результати вимірювань, як падіння напруги на кожному резисторі:
U1 = I * R1 = 0,018 * 100 = 1,8 (В),
U2 = I * R2 = 0,018 * 150 = 2,7 (В),
Для перевірки правильності обчислень достатньо скласти обидва значення падіння напруг, що вийшло. Сума повинна дорівнювати напрузі батареї.
Можливо, у когось може виникнути питання: «А якщо дільник буде не з двох резисторів, а з трьох чи навіть із десяти? Як визначити падіння напруги на кожному з них?». Так само, як і в описаному випадку. Спочатку треба визначити загальний опір ланцюга та розрахувати загальний струм.
Після цього цей вже відомий струм просто помножити на . Іноді такі обчислення робити доводиться, але тут є одне але. Щоб не сумніватися в отриманих результатах, струм у формули слід підставляти в Амперах, а опір в Омах. Тоді, поза всякими сумнівами, результат вийде у Вольтах.
Зараз усі звикли користуватися приладами китайського виробництва. Але це не говорить про те, що якість у них нікчемна. Просто на батьківщині ніхто не додумався до виробництва власних мультиметрів, а стрілочні тестери робити, мабуть, розучилися. Просто прикро за державу.
Мал. 2. Мультиметр DT838
Колись в інструкціях до приладів вказувалися їх технічні характеристики. Зокрема для вольтметрів та стрілочних тестерів це був вхідний опір, і вказувався він у Кілоомах/Вольт. Були прилади з опором 10 К/В та 20 К/В. Останні вважалися більш точними, оскільки менше підсаджували напругу, що вимірювалася, і показували більш точний результат. Сказане можна підтвердити малюнком 3.
Малюнок 3.
Діюча напруга U становить 0,707 амплітудної напруги Uм.
U = Uм/√2 = 0,707 * Uм, звідки можна зробити висновок, що Uм = U * √2 = 1,41 * U
Тут доречно навести найпоширеніший приклад. При вимірі змінної напруги прилад показав 220В, отже, амплітудне значення за формулою вийде
Uм = U * √2 = 1,41 * U = 220 * 1,41 = 310В.
Цей розрахунок підтверджується щоразу, коли мережна напругавипрямляється діодним мостом після якого стоїть хоча б один електролітичний конденсаторЯкщо помірити постійну напругу на виході моста, то прилад покаже 310В. Цю цифру слід запам'ятати, вона може стати в нагоді при розробці та ремонті імпульсних блоків живлення.
Вказана формула справедлива для всіх напруг, якщо вони матимуть синусоїдальну форму. Наприклад, після понижуючого трансформатора є 12В перемінки. Тоді після випрямлення та згладжування на конденсаторі вийде
12*1,41 = 16,92 майже 17В. Але це якщо не підключене навантаження. При підключеному навантаженні постійна напруга підсяде до 12В. Якщо форма напруги інша, ніж синусоїда ці формули не працюють, прилади показують не те, що від них очікувалося. На цих напругах виміри виробляються іншими приладами, наприклад осцилографом.
Ще один фактор, що впливає на показання вольтметра, це частота. Наприклад, цифровий мультиметр DT838 відповідно до своїх характеристик вимірює змінну напругу в діапазоні частот 45...450Гц. Дещо краще в цьому плані виглядає старенький стрілочний тестер ТЛ4.
У діапазоні напруги до 30В його частотний діапазон становить 40...15000Гц (майже весь звуковий діапазон, можна користуватися при налаштуванні підсилювачів), але зі збільшенням напруги допустима частота падає. У діапазоні 100В це 40...4000Гц, 300В 40...2000Гц, а в діапазоні 1000В всього 40...700Гц. Ось тут уже безперечна перемога над цифровим приладом. Ці цифри також справедливі лише напруг синусоїдальної форми.
Хоча іноді і не потрібно ніяких даних про форму, частоту та амплітуду змінних напруг. Наприклад, як визначити працює гетеродин короткохвильового приймача чи ні? Чому приймач нічого не "ловить"?
Виявляється, все дуже просто, якщо скористатися стрілочним приладом. Потрібно включити його на будь-яку межу вимірювання змінної напруги і одним щупом (!) торкнутися висновків транзистора гетеродина. Якщо є високочастотні коливання, вони продетектируются діодами всередині приладу, і стрілка відхилиться деяку частину шкали.
Перший учений, який сконструював і створив потужну електричну батарею постійного струму, був відомий італійський фізик Олександро Вольта. Ця батарея отримала назву «вольтовий стовп» і складалася з декількох тисяч кружечків з цинку та міді, які розділялися просоченими в соляній кислоті матер'яними прокладками. Він використовував батареї з більшою чи меншою кількістю елементів. Маленькі батареї давали слабку іскру, великі батареї сильну та яскраву.
Для вимірювання напруги чи різниці потенціалів використовується прилад, який називається вольтметр. На знімку зображений щитовий стрілочний вольтметр, який може монтуватися на щиті керування якого-небудь пристрою. Він використовується тільки для вимірювання конкретної величини напруги на одному з вузлів даного пристрою. Той вольтметр, зображений на фото, застосовується для вимірювання постійної напруги до 15 вольт. Подивіться на його шкалу. Вона обмежена 15 вольтами.
На важливих схемах умовне зображення вольтметра може виглядати так.
З малюнка видно, що умовне зображення вольтметра на схемі може бути різним. Якщо в гуртку позначено букву « V», то це означає, що даний вольтметр розрахований на вимірювання величин напруги, що становлять одиниці – сотні вольт. Зображення з позначенням « mV» та « μV» вказуються в тих випадках, якщо вольтметр розрахований на вимірювання часток вольта - мілівольт (1mV = 0,001V) та мікровольт (1μV = 0,000001V). Іноді поруч із зображенням вольтметра також вказується максимальна величина напруги, яку здатний виміряти вольтметр. Наприклад, ось так – 100 mV. Зазвичай ця величина вказується для стрілочних вольтметрів, що вбудовуються. Перевищувати цю напругу не варто, тому що можна зіпсувати прилад.
Крім цього, поруч із висновками вольтметра можуть бути проставлені знаки полярності підключення його до схеми « + » та « - ». Це стосується тих вольтметрів, які використовуються для вимірювання постійної напруги.
Слід зазначити, що щитові вольтметри це окремий випадок використання цих приладів. У лабораторіях, на радіозаводах, у конструкторських бюро та радіоаматорській практиці, вольтметри використовуються найчастіше у складі мультиметрів, які раніше називалися авометри, тобто ампер-вольт-омметр.
В даний час з розвитком цифрової електроніки стрілочні прилади відходять у минуле і їм на зміну приходять цифрові мультиметри із зручною цифровою шкалою, автоматичним перемиканням межі вимірювання, малою похибкою та високим класом точності.
У радіоаматорській практиці на зміну «цешкам» та «авошкам» прийшли компактні та зручні цифрові прилади. Працювати з ними не складно, але певні заходи безпеки застосовувати необхідно.
Як виміряти напругу мультиметром?
Слід твердо пам'ятати, що вольтметр, на відміну амперметра підключається паралельно навантаженню.
Наприклад, вам треба виміряти напругу на резисторі, який є частиною електронної схеми. У такому разі перемикаємо мультиметр в режим вимірювання напруги (постійного або змінного - дивлячись який струм тече в ланцюзі), встановлюємо найвищу межу вимірювання. У міру накопичення досвіду межу виміру ви навчитеся виставляти більш усвідомлено, часом нехтуючи цим правилом. Далі підключаємо щупи мультиметра паралельно резистору. Ось як це можна зобразити як схеми.
Отак плавно ми переходимо до визначення так званого шунта. Як бачимо зі схеми, вольтметр, який вимірює напругу на резисторі R1, створює паралельний шлях струму, який протікає електричним ланцюгом. У цьому частина струму (Iшунт) відгалужується і тече через вимірювальний прилад – вольтметр PV1. Далі знову повертається до ланцюга.
У разі вольтметр PV1 шунтує резистор R1 – створює обхідний шлях для струму. Для електричного ланцюга вольтметр – це шунт- Обхідний шлях для струму. За законом ома, напруга на ділянці ланцюга залежить від струму, що протікає по цьому ланцюгу. Але ми відгалужили частину струму в ланцюгу і провели цю частину через вольтметр. Оскільки опір резистора незмінний, а струм через резистор зменшився (I R1), то напруга на ньому змінилася. Виходить, що вольтметром ми вимірюємо напругу на резистори, яка утворилася після того, як ми підключили до схеми вимірювальний прилад. Через це утворюється похибка вимірювання.
Як же зменшити вплив вимірювального приладу на електричний ланцюг під час проведення вимірювань? Необхідно збільшити так зване « вхідний опір» Вимірювального приладу - вольтметра. Чим воно вище, тим менша частина струму шунтується вимірювальним приладом і точніші дані ми отримуємо при вимірах.
Сучасні цифрові мультиметри мають досить великий вхідний опір і практично не впливають на роботу схеми при проведенні вимірювань. При цьому точність вимірів, звісно, досить висока.
Тому в лабораторних умовах використовувалися спеціальні лампові вольтметри, які мали великий вхідний опір і деякі з них мали клас точності в частки відсотка.
Перейдемо до практики...
Насамперед, не забувайте, що є змінне (англ. скорочення - VAC ) та постійна напруга ( VDC ). Професійні прилади самі визначають, з якою напругою ви працюєте, і перемикаються в потрібний режим і на необхідний піддіапазон вимірювань. Під час роботи з малогабаритними приладами все перемикання потрібно робити вручну.
На знімку показана частина панелі керування популярного та недорогого тестера DT-830B.
Добре видно, що межі вимірювання змінної напруги обмежені величинами: 750 вольт ( 750 V~) та 200 вольт ( 200 V~). Зрозуміло, що до силових промислових мереж із цим приладом не варто й близько підходити. Шкала постійної та імпульсної напруги дещо більша: від 200 мілівольт (200 mV) до тисячі вольт (1000).
Як мовилося раніше, щоб замірити напругу дільниці схеми, потрібно вибрати перемикачем меж виміру найбільший межа виміру і підключити щупи мультиметра паралельно тій ділянці ланцюга, де виробляється замір.
Якщо межа вимірювання підходить – на дисплеї з'являться показання. Якщо цього немає, то відключаємо вольтметр від схеми, зменшуємо межу виміру однією крок. Повторюємо вимір. І так далі до отримання свідчень.
Майте на увазі, що дроти вимірювальних щупів з часом зношуються. У цьому порушується електричний контакт. Перед проведенням будь-яких вимірів перевіряйте цілісність щупів!
Також часто буває необхідно виміряти напругу на виході блоку живлення або (батарейки або акумулятора).
Вибираємо ту секцію на панелі приладу, яка відповідає за вимірювання постійної напруги. Виставляємо межу трохи більше напруги, що ми хочемо виміряти. Далі підключаємо щупи приладу відповідно до полярності та змінюємо межу вимірювання у бік зменшення доти, доки на табло не з'являться дані.
На фото показано вимір напруги складеної батареї з трьох батарей 1,5V за допомогою мультиметра Victor VC9805A +. Для виміру обрано межу 20V.
Аналогічно заміряється напруга на свинцевому герметичному акумуляторі.
Варто розуміти, що таким чином ми вимірюємо так звану ЕРС. ЕРС або електрорушійна сила- це напруга на клемах акумулятора без підключеного навантаження. Якщо до акумулятора підключити будь-який прилад, напруга буде трохи меншою.
Ніколи не торкайтеся руками оголених щупів!
Невеликою напругою від 1,5-вольтової батарейки вас, звичайно, не вб'є, але при вимірюванні напруги більше 24 вольт можуть бути серйозні наслідки від удару струмом.Щоб руки залишалися вільними, використовуйте затискачі типу «крокодил», але підключати їх потрібно при відключеному від мережі приладі. Часто виникає необхідність вимірювати напругу на робочій платі, у різних її точках.
Якщо ви працюєте з низьковольтним пристроєм, бійтеся лише закоротити щупами окремі провідники. Для вимірювання напруги у пристрої, як правило, застосовується наступна методика.
З'єднайте «земляний» щуп приладу та «землю» плати якомога надійніше. Працювати одним щупом завжди зручніше. Для тих, хто не в курсі, «земляним» або «загальним» щупом у приладу називається той щуп, який підключається до гнізда COM . Зазвичай, він чорного кольору. Скорочення COM отримано від англійського слова common- "Загальний".
Надягніть на робочий щуп приладу шматочок трубки ПВХ, залишивши тільки крихітний гострий кінчик. Це робити не обов'язково, але бажано. При випадковому торканні щупом сусідніх провідників трубка ПВХ ізолює контакти та вбереже від короткого замикання.
за принципової схеми, в контрольних точках проведіть потрібні виміри по відношенню до «землі» - корпусному або по-іншому загальному дроту. Високий вхідний опір тестера роботу вашої схеми не порушить.
Вимір змінної напруги проводиться аналогічним чином. Можна для проби виміряти змінна напругаелектромережі у власній квартирі.
На знімку видно, що встановлена максимальна межа 750 вольт (напруга змінна – V~). При встановленні цієї межі на індикаторі висвічуються дві літери: HV - Висока напруга (скорочення від англ. - H igh V Oltage). Оскільки напруга змінна, то полярність не має значення. У разі величина напруги мережі - 217 вольт.
Як уже говорилося, при роботі з високою напругою слід дотримуватися
Напруг, струмів і опорів, навряд чи відразу зможе відповісти це питання: що вимірює вольтметр? Оскільки відповідь очевидна, якщо легко прочитати другу половину назви статті, розкриємо трохи докладніше цю тему. Зокрема, розглянемо вимір напруги у побуті, характеристики приладів, принцип роботи.
Визначення
Вольтметр - це вимірювальний пристрій, що дозволяє отримувати значення напруги або в ланцюзі постійного або змінного струму. Діапазон приладу може сягати до 1000 В і більше. Все залежить від його призначення. Щоб краще розуміти, що таке, розглянемо визначення електрорушійної сили. Оскільки дуже часто вона плутається з напругою в мережі, їх слід відокремити одна від одної.
ЕРС та напруга: різниця
Отже, ЕРС - характеризує роботу, яку виконують будь-якими силами неелектричного характеру по переміщенню одиничного позитивного заряду вздовж контуру, що розглядається. У звичайному випадку вона показує здатність джерела енергії створювати ту чи іншу різницю потенціалів у двох рознесених точках ланцюга. Вимірюється, як і напруга, у вольтах. Відрізняється від цього тим, що характеризує джерело живлення на холостому ходу, тобто без підключення до мережі.
Коли в контурі є струм, тобто він замкнутий, з'являється ще одне, більш звичне слух поняття - напруга. Причому воно може братися як для джерела живлення на його клемах, так і в будь-якій ділянці ланцюга. Вимірювання напруги є виявлення різниці потенціалів між двома рознесеними точками. Для джерела живлення воно зазвичай дещо менше електрорушійної сили, коли той включений у ланцюг споживання. По суті, і ЕРС, і напруга - це те саме, з відмінністю лише тому, який фізичний процес породжує появу різниці потенціалів між двома точками, у яких проводиться вимір.
Види вольтметрів
Тут слід виділити два основні види: переносні та стаціонарні. Портативний прилад для вимірювання напруги можна перетягувати вручну. Зазвичай він включає функціонал для перевірки струмів та опору в ланцюзі, а також температури провідників і т.д. Стаціонарні прилади часто конструктивно об'єднані з мережею, в якій здійснюється вимірювання, наприклад, в електророзподільних щитах, панелях і т.п.
Що ж до класифікації за принципом дії, можна виділити кілька видів електромеханічних вольтметрів і два типи електронних. Останні – це аналогові та цифрові. Електромеханічні вольтметри використовують перетворювальну магнітну систему для отримання значень напруги. Електронні прилади оцифровують сигнал за допомогою АЦП. Покази вольтметра залежно від принципу представлення даних показуються або стрілочним покажчиком, або спеціальному цифровому табло.
Ще одна класифікація – за призначенням. Вона дозволяє розділити прилади на вимірювачі постійного та змінного струму, а також фазочутливі, імпульсні та універсальні. Для останніх доступна практично вся гама сигналів, напругу яких необхідно впізнати.
Основні технічні характеристики
Залежать від призначення пристрою. Наприклад, вольтметр постійного струму зазвичай має кілька діапазонів вимірювання, тому їхня кількість буде однією з найважливіших технічних характеристик. Крім того, практично всі прилади мають певний вхідний опір, що залежить, до речі, від того, в яких межах знаходиться напруга ділянки ланцюга, що досліджується.
Ще важливими характеристиками є, звичайно ж, похибки, а також роздільна здатність шкали або мінімальний крок показань, якщо мова про цифровий вольтметр. Якщо користувачеві дістався універсальний прилад для вимірювання напруги, до перерахованих вище можуть додаватися межі величин, з якими він здатний працювати, наприклад, струмів, опорів, температур, а також діапазони, похибки і частоти для змінних сигналів.
Принцип роботи
Поширені в Останнім часому побуті цифрові вольтметри мають велика кількістьелектроніки під кришкою. Це пов'язано з перетворенням аналогового сигналу, одержуваного на вході приладу, цифрову форму з використанням АЦП. Кому справді цікаво, можна ознайомитися з великою кількістю літератури на тему. Такий вольтметр, ціна якого коливається в межах кількох сотень рублів, звичайно, не претендує на багатий вибір можливостей та величезну точність, проте цілком здатний виміряти напругу на клемах автомобільного акумулятора або в мережі 220 В.
Підключення до ланцюга
Вольтметр у ланцюзі завжди підключається паралельно навантаженню чи джерелу живлення, якщо потрібно виміряти його ЕРС або напругу на клемах. Саме тому існують такі жорсткі вимоги до вхідного опору приладу, оскільки подібне його підключення має на увазі появу додаткової провідності ланцюга.
У жодному разі не слід підключати вольтметр, ціна якого хоч скільки-небудь велика, в контур послідовно. Інакше користувач ризикує банально спалити прилад, так і не встигнувши з'ясувати те, заради чого все починалося. Якщо навіть якщо той витримає таке варварське звернення, його показанням не слід довіряти, оскільки струм в ланцюзі зазнає серйозних змін при такому підключенні вольтметра, знову ж таки відсуваючи в невідоме можливість дізнатися дійсну напругу ділянки, в якій вимірюються.
Заходи безпеки під час експлуатації
Оскільки опір самого вольтметра в більшості випадків досить великий, а схема підключення, відповідно, використовується паралельна, ризик отримати якийсь серйозний в низьковольтному ланцюзі мінімальний. Однак якщо мова про промислові прилади, особливо в стаціонарному виконанні, це має на увазі величезні значення вимірюваних величин як напруги, так і, швидше за все, струмів. Тому тут техніка безпеки має бути на найвищому рівні, і без достатніх знань, гумових рукавичок, килимків та інших відповідних заходів, природно, будь-яка активність протипоказана. Те, що вимірює вольтметр, швидше за все, дуже небезпечне для життя, тому рекомендуємо не випробовувати долю. У будь-якому випадку торкатися навіть якщо ланцюг за визначенням низьковольтний, не слід.
Висновок
Відповідаючи на запитання про те, що вимірює вольтметр, ми розглянули загальних рисахйого будову, основні технічні характеристики, класифікацію. Звичайно, цей невеликий огляд не претендує на всеосяжну повноту, особливо в умовах недостатньої кількості базових знань з електротехніки у читача.
Підсумовуючи, слід зазначити, що вимірює вольтметр, звичайно, напруга на ділянці ланцюга, до якого він підключений паралельно. В іншому випадку його показання будуть недостовірними, не кажучи вже про небезпеку можливої втрати дорогого обладнання. Читачеві слід бути уважним при експлуатації приладу в домашніх умовах, оскільки контакт із високовольтними ділянками ланцюгів небезпечний для життя.
Вимірювання напруги практично доводиться виконувати досить часто. Напруга вимірюють у радіотехнічних, електротехнічних пристроях та ланцюгах тощо. Вид змінного струму може бути імпульсним або синусоїдальним. Джерелами напруги є або генератори струму.
Види вимірювання напруги
Напруга імпульсного струму має параметри амплітудної та середньої напруги. Джерелами такої напруги можуть бути генератори імпульсні. Напруга вимірюється у вольтах, має позначення «В» або «V». Якщо змінна напруга, то попереду ставиться символ « ~ для постійної напруги вказується символ «-». Змінну напругу в домашній побутовій мережі маркують ~220 В.
Це прилади, призначені для вимірювання та контролю характеристик електричних сигналів. Осцилографи працюють на принципі відхилення електронного променя, що видає зображення значень змінних величинна дисплеї.
Вимірювання напруги в мережі змінного струму
Згідно нормативним документамвеличина напруги в побутовій мережі повинна дорівнювати 220 вольт з точністю відхилень 10%, тобто напруга може змінюватися в інтервалі 198-242 вольта. Якщо у вашому будинку освітлення стало тьмянішим, лампи стали часто виходити з ладу, або побутові пристрої стали працювати нестабільно, то для з'ясування та усунення цих проблем для початку необхідний вимір напруги в мережі.
Перед виміром слід підготувати наявний вимірювальний прилад до роботи:
- Перевірити цілісність ізоляції контрольних проводів із щупами та наконечниками.
- Встановити перемикач на змінну напругу з верхньою межею 250 вольт або вище.
- Вставити наконечники контрольних проводів у гнізда вимірювального приладу, наприклад . Щоб не помилитись, краще дивитися на позначення гнізд на корпусі.
- Увімкнути прилад.
На мультиметрі вибрано межу вимірювань 700 вольт. Деякі прилади вимагають для вимірювання напруги встановлювати у потрібне положення кілька різних перемикачів: вид струму, вид вимірювань, а також вставити наконечники дротів певні гнізда. Кінець чорного наконечника в мультиметрі встромлять у гніздо СОМ (загальне гніздо), червоний наконечник вставлений у гніздо з позначенням «V». Це гніздо є загальним вимірювання будь-якого виду напруги. Гніздо з маркуванням ma застосовується для вимірів невеликих струмів. Гніздо з позначенням "10 А" служить для вимірювання значної величини струму, який може досягти 10 ампер.
Якщо вимірювати напругу із вставленим дротом у гніздо «10 А», то прилад вийде з ладу, або згорить запобіжник. Тому за виконання вимірювальних робіт слід бути уважним. Найчастіше помилки виникають у випадках, коли спочатку вимірювали опір, а потім, забувши переключити інший режим, починають вимірювання напруги. При цьому всередині приладу згоряє резистор, який відповідає за вимірювання опору.
Після підготовки приладу можна починати вимірювання. Якщо при включенні мультиметра на індикаторі нічого не з'являється, це означає, що елемент живлення, розташований усередині приладу, відслужив свій термін та потребує заміни. Найчастіше в мультиметрах стоїть "Крона", що видає напругу 9 вольт. Термін її служби складає близько року залежно від виробника. Якщо мультиметр довго не користувалися, то крона все одно може бути несправною. Якщо батарейка справна, мультиметр повинен показати одиницю.
Щупи дротів необхідно вставити в розетку або доторкнутися ними до оголених дротів.
На дисплеї мультиметра відразу з'явиться величина напруги в цифровому вигляді. На стрілочному пристрої стрілка відхилиться на деякий кут. Стрілецький тестер має кілька градуйованих шкал. Якщо їх уважно розглянути, все стає зрозумілим. Кожна шкала призначена для певних вимірів: струму, напруги чи опору.
Межа вимірювань на приладі була виставлена на 300 вольт, тому потрібно відраховувати за другою шкалою, що має межу 3, при цьому показання приладу необхідно помножити на 100. Шкала має ціну поділу, що дорівнює 0,1 вольта, тому отримуємо результат, зображений на малюнку, 235 вольт. Цей результат перебуває у допустимих межах. Якщо при вимірюванні показання приладу постійно змінюються, можливо, поганий контакт у з'єднаннях електричної проводки, що може призвести до іскріння та несправностей у мережі.
Вимірювання постійної напруги
Джерелами постійної напруги є акумулятори, низьковольтні батареї або батарейки, напруга яких не більше 24 вольт. Тому дотик до полюсів батарейки не є небезпечним, і немає необхідності в спеціальних заходахбезпеки.
Для оцінки працездатності батарейки або іншого джерела, необхідно вимірювати напругу на його полюсах. У пальчикових батарей полюси живлення розташовані на торцях корпусу. Позитивний полюс маркується "+".
Постійний струм вимірюється аналогічно, як і змінний. Відмінність полягає лише у налаштуванні приладу на відповідний режим та дотриманні полярності висновків.
Напруга батареї зазвичай позначено на корпусі. Але результат вимірювання ще не говорить про справність батареї, так як при цьому вимірюється електрорушійна сила батареї. Тривалість експлуатації приладу, в якому буде встановлено елемент живлення, залежить від його ємності.
Для точної оцінки працездатності батареї необхідно проводити вимірювання напруги при підключеному навантаженні. Для пальчикової батареїяк навантаження підійде звичайна лампочка для ліхтарика на 1,5 вольта. Якщо напруга при включеній лампочці знижується незначно, тобто не більше, ніж на 15%, отже, батарейка придатна для роботи. Якщо напруга падає значно сильніше, то така батарейка може ще послужити тільки в настінному годиннику, який витрачає дуже мало енергії.
Щоб вимірювати ЕРС, чи напруга певному джерелі струму, користуються приладом під назвою Вольтметр. Для підключення Вольтметра до висновків джерела вимірів використовують виносні щупи. На вигляд індикатори діляться на цифрові та стрілочні.
Щоб провести виміри змінного чи постійного струму, застосовують різні прилади. Прилади можуть бути універсальними та вимірювати як один, так і інший вид струму. До них можна віднести вольтметр марки "Е533"
Як постійна, так і змінна напруга вимірюють у Вольтах. Латинською позначається «V», в російській «В». Якщо напруга стала, перед літерою ставиться символ «-», якщо змінна « ~ ». Припустимо, мережа змінного струму позначається двома способами: ~220Vабо 220В.На акумуляторах та батареях маркування наноситься без знака.
Напруга батарей позначається 1,5Vабо 1,5В. Мережа автомобіля вказується так 12В, 12V.Обов'язково наноситься маркування позитивного висновку, знак «+». Для вимірювання кожного типу струму потрібні різні прилади. Це пов'язано з тим, що полярність постійного струму не змінюється у часі, а змінного змінюється. Наприклад, у нас є побутова мережа зі зміною 50 разів на 1 секунду. Частота змін вимірюється в Герцах, 1 Гц дорівнює 1 зміні полярності напруги в 1 сек.
Як вимірювати напругу в електропроводці побутової мережі
Вимоги ГОСТ 13109-97 свідчать, що напруга в електромережі має перевищувати 220V±10%.Мінімальна напруга в такому випадку дорівнюватиме 198 В, максимальна – 242 В. Якщо не стабільно працює побутова техніка, тьмяно горять або перегораю лампочки, насамперед слід виміряти напругу електричної проводки.
Перед вимірами готуємо прилад:
На малюнку видно, що межа вимірювань у тестері встановлена на 300 В, мультиметрі – 700 В. Багато моделей тестерів вимагають встановлення перемикачів у декілька положень: вид вимірювань (Оми, А, В); вид струму (-, ~), а також встановити кінці щупів у необхідні гнізда. Мультиметр вимагає встановлення чорного щупа в COM порт (хоч би вимір), червоного в V (вимір напруги, частоти, опору). Гніздо ma призначене для вимірювання малих струмів, 10А гніздо для струму, що не перевищує 10А.
Обережно! Якщо ви вставите штекер у роз'єм 10 А і будите міряти напругу, прилад вийде з ладу. Якщо є запобіжник, це врятує пристрій. Якщо ні, доведеться купувати новий. Це відбувається досить часто. Зустрічав багато приладів з перегорілими резисторами. Після всього виконаного можна приступати до вимірювань.
Якщо під час увімкнення приладу немає цифр, батарейки не вставлені або вийшли з ладу. Найчастіше мультиметри використовують "Крону", яка забезпечує живлення 9 В. Такої батарейки вистачить на рік. Тому, якщо пристрій довго не використовувався, батарейка могла розрядитися. У стаціонарних умовах краще використовувати адаптер ~220В/–9В замість крони. Кінці щупів вставляються в розетку.
Мультиметр почне працювати, а ось показання стрілочного приладу потрібно вміти читати. На перший погляд, це досить складна операція. Прилад ТЛ-4, який у мене більше 40 років, є 5 шкал. Верхня шкала призначена для показань, які є кратними 1 (0,1, 1 і так далі).
Шкала нижче для чисел, кратних 3 (0,3, 3 тощо). Якщо вимірюється змінний струм, величина якого 1, 3, є 2 допоміжні шкали. Під опір нанесено спеціальну шкалу. Усі тестери зроблено за цим принципом, тільки кратність чисел може відрізнятись.
Ми зніматимемо показання з другої шкали, помножуючи їх на 100. Тому, що щуп вставлений у «~300В». Ціна малого розподілу 0,1. Отже, 2,3 + врахуємо, що стрілка між штрихами, виходить 2,35 * 100 = 235 В. Ця напруга знаходиться в межах допустимого. Якщо під час вимірювання спостерігається постійне відхилення стрілки, необхідно перевірити контакт з'єднань. Якщо він поганий, проведіть ревізію.
Як вимірювати напругу постійного струму батареї
акумулятора або блока живлення
Оскільки джерело струму не більше 24 В, що не загрожує життю людини, можна не дотримуватись заходів безпеки. Щоб визначити придатність батарейки, блока живлення або акумулятора для подальшої роботи, слід виміряти напругу на висновках. На батарейці виводи розташовуються на торцях. Позитивний нанесений у вигляді знака «+»
Вимір постійного струму ні чим не відрізняється від вимірювань змінного. Варто лише встановити прилад у необхідний діапазон вимірювання та міряти, дотримуючись полярності.
Щоб провести більш точну оцінку ємності, потрібно міряти напругу під навантаженням, яке подається до полюсів. Для батарейки, напругою 1,5 підійде навантаження у вигляді лампи розжарювання на 1,5 В. Щоб було зручно проводити випробувальні роботи, її можна припаяти до батареї через провідники. Якщо відхилення напруги від норми трохи більше 15%, батарейка придатна.
Якщо приладу немає, визначити ступінь розряду можна по світінню лампочки. Однак такий спосіб не дасть гарантії. Він лише підтвердить, що зараз батарейку можна використовувати. Якщо лампочка тьмяна, не викидайте батарейку. Її можна встановити в настінний годинник, в якому вона ще прослужить довгий термін. Все тому, що струм годинника занадто малий.