Как измерить напряжение в розетке мультиметром?

Смотрите также обзоры и статьи:

Мультиметр – это универсальный портативный ручной электронный инструмент, предназначенный для измерения постоянного и переменного напряжения, постоянного и переменного тока, сопротивления. Обладает большим жидкокристаллическим экраном, на который выводятся значения измерений в цифровом виде.

Комплектация устройства

Для измерения всех показаний используются контактные измерительные щупы черного и красного цветов, которые идут в комплекте с устройством. Один – минус, а другой – плюс. Также часто прибор имеет возможность измерять температуру при помощи специальной термопары, частоту, скважность сигнала и прочие вспомогательные величины, которые помогают лучше выяснить причину отсутствия работоспособности того или иного элемента.

Мультиметр — электронный измерительный прибор, сочетающий в себе несколько функций измерения.

С помощью данного многофункционального устройства можно измерить амперы, вольты, сопротивление (омы), децибелы. Мультиметр позволяет выполнять различные измерения, но понятно, что правила подключения, в соответствии с тем что вы хотите измерить, остаются такие же, как и на отдельных устройствах.

Отличие от осциллографа

Прибор показывает истинное значение, а оно зависит от формы сигнала, амплитуда определена по осциллографу, но там опять же не синусоида. И вообще в любом руководстве, если пройтись с точки зрения метрологии не все так чисто, например, не указано, как и чем измерять кг (но величина его упоминается), а для этого согласно каких ТУ (нет данных) необходимо подключать RC цепь к КТ на передней панели Д95 и проводить измерения. При наличии RC цепи форма изменится, кг станет другим и все будет хорошо, к заводу не подкопаешься, но модем не ответит и нам лучше не станет.

Мультиметры имеют шунта. Их хватает, чтобы проверить силу тока батарейки без внешней нагрузки. Приспособление в режиме измерения тока имеет сопротивление 0 (ноль) Ом, что позволяет легко проверять 220 мультиметром без особых трудностей.

Как определить напряжение мультиметром?

Чаще всего данным прибором определяют значения напряжения, силы тока и сопротивления в розетках, электрощитовых помещениях и т.п. Многих интересует вопрос можно ли мультиметром измерять напряжение в розетке, и ответ на него довольно прост: конечно, можно, но только в положении переменного значения.

Что это значит? Это значит, что каждый мультиметр на лицевой панели обладает специальным тумблером, которым можно переключать режимы измерения, в том числе и на такие как измерение конденсаторов, резисторов, диодов. На данном тумблере имеется также отдельный указатель переменной силы напряжения, на который и следует выставить прибор. В значениях силы напряжения для бытовой сети подойдет отметка в 750 вольт.

После чего, чтобы измерять 220 мультиметром, нужно взять контактные щупы и в правую «дырку» розетки вставить черный щуп, а в левую – красный. На табло рывкообразно будет высвечиваться искомое значение. При чем оно может колебаться как от 198 вольт, так и указывать на 250 вольт. Для домашней сети подача такого напряжения является абсолютно нормальной по всем стандартам – она может отличаться на целых 10% от классических 220 вольт.

ПОДХОДЯЩИЕ ТОВАРЫ

Поделиться в соцсетях

Как измерить напряжение в розетке мультиметром.

Три этапа для измерение напряжения.

1.  Перед работай с мультиметром важно убедиться в исправности устройства, щупов и проводов. В начале измерения напряжения в сети подключите чёрный щуп в гнездо с надписью COM в мультиметре, после этого подключайте красный щуп в гнездо с VΩmA. Включите мультиметр повернув переключатель положение в измерение вольтажа.

 

Подключение щупов.

2.    Заметьте, что в мультиметре есть 2 режима измерения напряжения: режим измерения переменного тока и постоянного напряжения. Для измерения переменного тока есть обозначения ACV или специальным символом. Выставите переключатель на цифру 750 находящиеся в этом секторе. Эта цифра обозначает максимально измеримое напряжение для данного тестера. На дисплее появятся три нуля 000, это обозначает что режим измерения питания готов. Внимательно убедитесь, что регулятор установлен верно.

Выставляем значение 750 V

Установка переключателя на значение 750 и результат 3 нуля

3.    Для измерения напряжения возьмите один щуп в правую руку, а другой в левою. В одной руке держать не рекомендуется так как можно замкнуть их, но и неудобно так. Щупы нужно брать выше ограничительных колец. Нельзя касаться руками оголённых частей щупа также нужно работать максимально аккуратно что бы не сделать короткое замыкание вставьте щупы в розетку, цвета при измерение переменного тока роли не играют, так что разницы нет какой щуп первым вы будете вставлять. После того как вы вставите на дисплее появятся цифры, обозначающие напряжение в сети, секунды 2-3 показания могут колебаться, это нормально.

Два щупа

Рисунок 3. Щупы мультиметра

Большие изменения напряжения могут возникать и за повторяющейся высокой нагрузкой в сети. Такое случается если ближайшие ваши соседи подключают электроприборы высокого напряжения, например, сварочный аппарат. Тогда происходят скачки напряжения.

Не пытайтесь самостоятельно узнать причину скачков напряжения у вас без определённых знании сетей. В этом случае рекомендуется вызвать мастера- электрика для проверки целостности проводки надёжности контактов.

Внимание: Самодельное внесение изменение в проводку могут привести к пожару или к несчастному случаю. Будьте внимательны работая под напряжением

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как проверить силу тока мультиметром в розетке

Опубликовано Артём в 12.03.2019 12.03.2019

При проверке работоспособности электрических сетей в доме или общественном помещении важно точно знать ее технические параметры – силу тока, напряжение, сопротивление элементов. При этом добираться к спрятанным в штробах, коробах или плинтусах проводам не рационально, проще вначале проверить точки подключения – розетки и выключатели. Если в них обнаружены отклонения от нормы, выполняют дальнейшие проверки состояния проводки и по ее результатам определяют необходимость ремонта.

Немного теории – как подключаются измерительные приборы

Электронный мультиметр объединяет в себе несколько различных устройств, которые по-разному подключаются к участку цепи. Чтобы им правильно пользоваться, надо знать чем измеряется напряжение, а чем сила тока и правильно производить подключение устройства.

Когда провода просто подключены к рабочему источнику питания, то на них появляется электрическое напряжение, которое можно померить между плюсом и минусом (фазой и нулем). Это значит, что напряжение можно измерить как при подключенной в сеть нагрузке (работающем приборе), так и без нее.

Электрический ток в проводах появляется только в том случае, когда цепь замкнута – только тогда он начинает течь от одного полюса к другому.

При этом, измерения тока проводятся при подключении измерительного устройства последовательно. Это значит, что ток должен пройти через прибор и только в этом случае он сможет замерить его величину.

Разумеется, чтобы измерительный прибор не оказывал влияния на силу тока, которую он измеряет, сопротивление мультиметра должно быть как можно меньше. Соответственно, если прибор настроен на измерение силы тока, а по ошибке попробовать измерить им напряжение, то случится короткое замыкание. Правда и тут не все однозначно – измерение тока и напряжения современными электронными мультиметрами проводится с одинаковым подключением клемм к устройству.

Если вспоминать хотя бы поверхностные школьные знания про электрические цепи, то сформулировать правила измерения напряжения и силы тока можно следующим образом: напряжение одинаковое на параллельно подключенных участках цепи, а сила тока при последовательном соединении проводников.

Чтобы не было ошибок, перед измерениями надо обязательно сверяться с маркировкой, нанесенной возле контактов мультиметра и его переключателя режимов.

Стандартные показатели домовой электросети

Перед тем, как проверить напряжение в розетке мультиметром или с помощью того же прибора выяснить силу тока в удлинителе, важно знать – на какие параметры ориентироваться для сравнения.

Основные показатели домашней электросети представлены в ГОСТ 32144-2013. При этом помимо непонятных для обычного пользователя данных (отклонение от частоты, несинусоидальность колебаний, отсутствие симметрии напряжений в трехфазной сети), в нем указываются и более понятные вещи:

• питание от переменного тока с частотой колебаний 50 Г;
• стандартное напряжение и его допустимые отклонения – для жилых и общественных помещений не производственного назначения приняты 220 В с допустимым отклонением до 10%, для более мощных потребителей – трехфазная сеть с напряжением 380 В;
• допустимый номинальный ток в потребителе – 6, 10, 16, 25, 32 А. Розетки и выключатели, рассчитанные на силу тока 6…16 А предназначены для бытовых целей, 25 А – для приборов с повышенным потреблением энергии, 32 А – для трехфазных цепей промышленного значения.

При этом простейшими способами – включением в розетку прибора, включением тумблера – можно установить только наличие тока в сети, но не величину его силы и напряжения. Так же срабатывают так называемые «пробники» – отвертки со световой или звуковой индикацией, срабатывающей при контакте с активной проводкой.

Для более подробного и грамотного исследования состояния электросети используются специальные многофункциональные приборы – мультиметры.

Маркировка шкалы мультиметра

У различных моделей устройств есть свои особенности, но основные возможности у них примерно одинаковые, особенно у бюджетных моделей.

Самые простые приборы могут измерять:

• ACV – переменное напряжение. Установка переключателя на это деление превращает мультиметр в тестер напряжения, обычно до 750 и 200 Вольт;
• DCA – силу постоянного тока. Здесь надо быть внимательным – на шкале многих бюджетных приборов есть предельные значения измерений 2000µ (микроампер) и 200m (миллиампер) и штекер надо оставлять в той же клемме, что и при измерении напряжения, а если измеряется сила тока до 10 Ампер, то штекер переставляется в другую клемму с соответствующим обозначением.
• 10A – сила постоянного тока от 200 миллиампер до 10 Ампер. Обычно на приборе нарисовано, что при включении этого режима надо переставить штекер.
• hFe – проверка транзисторов.
• >l – проверка целостности диодов, но чаще всего этой функцией пользуются как прозвонкой проводов.
• Ω – измерение сопротивления проводов и резисторов. Чувствительность от 200 Ом до 2000 килоом.
• DCV – постоянное напряжение. Чувствительность выставляется от 200 милливольт до 1000 Вольт.

К разъемам мультиметра обычно подключается два провода – черный и красный. Штекера на них одинаковые, а расцветка разная исключительно для удобства пользователя.

Способ №2 – Индикатор в помощь

Если у Вас дома нет мультиметра, который обязательно должен входить в набор инструментов электрика, то можете использовать пробник, который также называют индикаторной отверткой. В этом случае проверить, есть ли напряжение в розетке без тестера, Вам удастся, однако узнать, какая его величина, не получится.

О том, как использовать индикаторную отвертку мы говорили. Для измерения напряжения Вам нужно дотронуться пальцем до пятака на пробнике (как показано на фото), после чего жало поочередно вставить в одно и другое отверстие. Если лампочка в рукоятке загорелась, значит электричество есть в сети, а Вы наткнулись на фазу.

Наглядная видео инструкция:

Узнаем, есть ли электричество в комнате

Измерение тока и напряжения мультиметром

Умея пользоваться мультиметром можно рассмотреть вопрос как им производить измерение в зависимости от измеряемых величин. Ведь измерение токa в розетке сильно отличается от измерения напряжения. Кроме того, мы рассмотрим другие возможные варианты измерения этих величин в бытовых условиях.

Измерение напряжения мультиметром

Начнем с рассмотрения вопроса как измерить напряжение мультиметром в розетке? Данная процедура поможет ответить вам на вопрос соответствуют ли параметры сети нормативам и возможно ли подключение определенной электроустановки к ней.

• Для этого прежде всего устанавливаем щупы в соответствующие гнезда. В нашем случае это гнездо «СОМ» для черного щупа и гнездо «VΩmA» для красного щупа.
• Теперь производим необходимые переключения на самом мультиметре. Так как ток в розетке у нас имеет переменное значение, то необходимо выставить предел ACV.

Положение переключателя для измерения напряжения в розетке

• Положение переключателя должно быть выше предполагаемого напряжения. То есть для розетки в которой должно быть 220В вы должны выбрать ближайшее большее значение. Если брать наш мультиметр, то мы выбираем значение в 750В. Для двух или трехфазных розеток номинальное значение напряжения составляет 380В, то есть мы так же выбираем положение в 750В.

Обратите внимание! Если вы не знаете предполагаемого значения питающей сети, то измерение мультиметром лучше не производить. Если напряжение выше максимального значения, в нашем случае 750В, то в лучшем случае может сгореть предохранитель мультимтра, а в худшем все может закончиться травмами и ожогами. Поэтому прежде чем производить измерения определитесь с предполагаемым значением напряжения.

• После того как пределы измерений выставлены можно приступать непосредственно к измерениям. Для этого щупы вставляем в силовые контакты розетки и обеспечиваем надежный контакт между ними.

Измерение мультиметром напряжения

• После этого дисплей мультиметра отобразит мгновенное значение напряжения в нашей розетке. Оно может незначительно колебаться в пределах 1 – 2В, это нормально. Если оно колеблется в более широком пределе, то это говорит о ненадежном контакте щупов и силовых зажимов розетки, либо о некачественном контакте в самой электрической сети.

Определение цены деления аналогового мультиметра

• Если вы используете аналоговый мультиметр, то перед тем как измерить напряжение в розетке следует определиться с ценой деления шкалы. После этого проведя нехитрый расчет произвести вычисление мгновенного значения напряжения.

Измерение силы тока мультиметром

А вот измерение тока в розетке при помощи мультиметра выполнить значительно сложнее. В первую очередь это связано с особенностью включения измерительного прибора для измерения силы тока.

• Давайте рассмотрим в чем особенность подключения приборов для измерения силы тока. Дело в том, что для измерения силы тока мультиметр или амперметр нам следует подключить последовательно с электроустановкой.
• То есть в самой розетке, без подключенного к ней электроприбора тока нет как такового. Поэтому измерить его мы не можем. А вот при подключении прибора через розетку начинает протекать ток прямо пропорциональный мощности прибора.
• В итоге получается, что, зная напряжение питающей сети и мощность прибора, нам значительно проще будет вычислить ток электроустановки путем вычислений. Для этого мы используем закон Ома.

• Конечно этот закон справедлив только для сети постоянного тока, а для сети переменного тока в него необходимо ввести еще коэффициент мощности. Но для простейших вычислений его вполне можно использовать.
• Но если вы не знаете мощности прибора или у вас есть сомнения по его работе, то нужно знать и как измерить силу тока в розетке приборами. Дабы не резать питающий провод электроустановки и не отключать от него розетку можно сделать нехитрое приспособление.

Создаем приспособление для измерения тока в розетке

Чтоб создать такое приспособление нам потребуется вилка, две розетки и кусок провода. Вилка будет подключаться к розетке, в которой мы производим измерение. К ней подключаются провода, которые идут к розетке номер один.

Схема подключения нашего устройства

Подключение розетки номер один несколько отличается от обычного. К одному из силовых зажимов мы подключаем провод от вилки. А ко второму силовому зажиму подключаем провод, идущий к розетке номер два.

Подключение розеток в нашей схеме

К розетке номер два мы подключаем один провод от розетки номер один. Второй силовой контакт мы подключаем к незадействованному в подключении к первой розетке проводу вилки.

Подключение щупов мультиметра

Теперь поэтапно. Вставляем щупы нашего мультиметра в розетку номер один. Включаем вилку нашего приспособления в розетку. Подключаем к вилке номер два наш электрический прибор.

Измерения тока в розетке при помощи мультиметра

Если мы все сделали правильно, то теперь мы можем мультиметром измерить ток в розетке. Причем при извлечении хотя бы одного из щупов из розетки номер один наш электрический прибор перестает работать. Но разрывать цепь извлечением щупа мы не рекомендуем. Делать это лучше при помощи вилки.

• Если же вы ищите более простой способ измерения тока в розетке или любой другой электроустановке своими руками, то вам потребуются электроизмерительные клещи. Особенность этого устройства в том, что вы можете измерять силу тока не разрывая цепь. Причем сделать это можете в любой удобный для вас момент на любом этапе работы электроустановки.

• Суть данного прибора сводится к измерению магнитного поля вокруг проводника, за счет которого он может определить ток, протекающий по проводу. Для этого он имеет размыкаемый магнитопровод. Разомкнутый магнитопровод позволяет замкнуть его вокруг исследуемого проводника и произвести измерения.

Обратите внимание! Если у вас имеется двух-, трех-, или другой многожильный провод, то измерение вы должны производить для каждого провода одной фазы отдельно. Если вы замкнете магнитопровод вокруг проводов всех фаз, то прибор покажет нуль. Это связано с тем, что магнитные поля вокруг каждого из проводников будут компенсировать друг друга и результирующее значение будет равно нулю, либо очень малой величине.

Вывод

Как видите мультиметр достаточно универсальный прибор, который позволяет производить широкий спектр измерений. Но он требует правильного подхода и знания принципа работы электроустановок.

Поэтому если вы хотите установить измеритель мощности в розетку, или другие, в большинстве случаев излишние приборы, то советуем вначале вспомнить уроки основ электротехники. А уж затем принимать решения о необходимости таких приборов и измерений.

Способ №3 – Современное слежение

Ну и последний, самый удобный и эффективный вариант, позволяющий проверить напряжение в розетке – использование специального реле контроля. Этот вид автоматики является своеобразным устройством защиты от перенапряжения в сети. Установив его дома, Вы сможете не только замерить нужный параметр, но и защитите отдельный электроприбор от скачков в сети.

Недостаток последнего способа в том, что не целесообразно на каждую розеточку покупать отдельное реле. Поэтому такой вариант защиты и контроля мы советуем ставить на самые ценные электроприборы, к примеру, электроплиту либо холодильник.

Теперь Вы знаете, как проверить напряжение в розетке мультиметром и индикаторной отверткой. Если что-либо было непонятно, задайте вопрос в комментариях либо просмотрите предоставленные видео примеры!

Измерение силы тока

Хорошо если в хозяйстве есть сравнительно неплохой мультиметр, на котором есть метка A

что показывает способность прибора измерять силу переменного тока. Если же используются бюджетные приборы для измерения, то, скорее всего, на его шкале будет только метка DCA (постоянный ток) и чтобы им воспользоваться нужно будет проводить дополнительные манипуляции, для которых придется вспоминать азы построения электроцепей.

Если прибор «умеет» мерять переменный ток «из коробки», то в целом все делается так же как и для измерения напряжения, но мультиметр подключается в цепь последовательно с нагрузкой, например, лампой накаливания. Т.е. от первого разъема розетки провод идет к первому щупу мультиметра – от второго щупа провод идет к первому контакту на цоколе лампы – от второго контакта цоколя провод идет ко второму разъему розетки. Когда цепь замкнута, то на экране мультиметра отобразится сила тока, которая протекает через лампу.

Подробно об измерении силы тока рассказано в этом видео:

Всегда надо хотя бы примерно представлять себе какую силу тока придется мерить, чтобы не испортить сам измеряющий прибор.

Измерение силы переменного тока вольтметром

Если надо измерить силу переменного тока, но под рукой есть только бюджетный мультиметр, в котором нет такого функционала, то выйти из положения можно воспользовавшись методом измерения с помощью шунтирования. Его смысл отображается формулой I = U / R, Где I – сила тока, которую нужно найти, U – напряжение на локальном участке проводника, а R – сопротивление этого участка. Из формулы понятно, что если R будет равно единице, то сила тока на участке цепи будет равна напряжению.

Для измерения надо найти проводник с сопротивлением 1 Ом – это может быть достаточно длинный провод от трансформатора или кусок спирали от электропечки. Сопротивление провода, т.е. его длина, регулируются тестером в соответствующем режиме проверки.

В итоге получится следующая схема (в качестве нагрузки лампа накаливания):

1. От первого разъема розетки провод идет к началу шунта, сюда же подключается один из щупов мультиметра.
2. Второй щуп мультиметра подсоединяется к концу шунта и от этой точки провод идет к первому контакту цоколя лампы.
3. От второго контакта цоколя лампы провод идет ко второму разъему розетки.

Мультиметр устанавливается в РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ. По отношению к шунту он подключен параллельно, так что все правила соблюдены. При включении питания он будет показывать напряжение, равное силе тока, проходящего через шунт, которая в свою очередь такая же, как и на нагрузке.

Наглядно про этот метод измерения на видео:

Как итог

Даже бюджетный универсальный измерительный прибор – мультиметр позволяет проводить измерения в достаточно широких пределах, достаточных для домашнего использования. Но при покупке устройства надо хотя бы в общих чертах представлять себе для каких целей он будет использоваться – может будет правильнее немного переплатить но в результате иметь «на подхвате» тестер, способный выполнить любую поставленную перед ним задачу. Также перед его применением не помешает хотя бы в общих чертах освежить в памяти азы построения электрических цепей и использования в них электроизмерительных приборов.

Кол-во блоков: 15 | Общее кол-во символов: 22455
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

Умение проверять напряжение при помощи тестеров – важный навык для любого пользователя электричества. Без него невозможно самостоятельно починить розетку, найти проблему, по которой не работает бытовой прибор. Если дома фиксируются чрезмерные скачки напряжения, придется устанавливать стабилизаторы, чтобы не вышли из строя бытовые устройства.

Зачем знать напряжение в розетке

В розетке протекает переменный ток. Это значит, что происходят отклонения от номинального значения в большую или меньшую сторону. Номинальным напряжением в России считается 220 Вольт, но фактически значение равняется 230 Вольт. Современные бытовые приборы создаются с учетом допустимых отклонений, превышение характеристики способно вызвать поломку устройств. Особенно подвержены влиянию устройства с электромоторами (кондиционер, холодильники). Для снижения риска поломки нужно уметь определять напряжение при помощи специальных тестеров.

Многие считают, что данный навык обычному пользователю не обязателен и нужен только специалистам. Это не так, ведь с определения силы напряжения начинается починка розетки, проверка наличия сети в квартире и другие работы, связанные с проводкой.

Как измерить напряжение в розетке тестером

Если дома нет мультиметра, можно проверить наличие электричества при помощи пробника, который также называется индикаторной отверткой. Измерить величину таким способом не получится, а лишь проверить его наличие.

Чтобы измерить напряжение, нужно дотронуться пальцем до пятака на индикаторе, затем жало поочередно вставить в отверстия розетки. Если засветился индикатор, электричество в сети есть.

Проверить напряжение можно при помощи вольтметра, включенного параллельно. Его электрическое сопротивление не окажет влияния на само напряжение, и на экране будет указано значение в розетке. Подключать вольтметр нужно следующим образом:

• От первого разъема розетки провод идет к началу шунта, к нему же и подключают один из щупов вольтметра.
• Другой щуп нужно подсоединить к концу шунта, от которого провод идет к первому контакту цоколя лампы, используемой в качестве нагрузки.
• От цоколя лампы провод идет ко второму разъему розетки.

На вольтметре должен быть установлен режим переменного напряжения.

Как измерить 220 в мультиметром

Для измерения используются мультиметры. Они бывают двух видов:

• Стрелочные или аналоговые. Такие модели использовались до появления электронных. Стоят недорого, не требовательны при работе и не требуют источника постоянного тока. Недостатком устройства является неудобство снятия показаний из-за размеров шкалы.
• Электронные или цифровые. Это современные удобные устройства с большим количеством функций. Стоят дороже, но точность показания выше. Большинство специалистов используют данный вид устройств.

• постоянное и переменное напряжение;
• сопротивление;
• емкостные и частотные характеристики;
• силу постоянного и переменного тока;
• параметры диодов и транзисторов;
• температурный режим.

Переключение режимов производится при помощи ручки на панели устройства.

Алгоритм работы:

• Перед началом работы устройство собирается. В разъем с надписью COM всегда вставляется черный щуп. Красный нужно подключить к разъему с надписью VΩmA. Существует третий выход 10 А – это значит, что мультитестер способен измерять силу тока до указанного значения.
• После подключения выбирается режим измерения. Его нужно выставлять внимательно, так как при неправильных настройках устройство может выйти из строя. Менять положение переключателя во время работы запрещено. Поворотный выключатель устанавливается в поле ACV или V в положение 750.
• Теперь щупы можно вставлять в гнезда розетки и смотреть результат. Значение в 220 В будет иметь отклонения, по ГОСТу погрешность достигает 10%. Если значение выходит за рамки погрешности, рекомендуется установить дома стабилизатор напряжения.

Что покажет при неисправности розетки

Если сеть отсутствует, на мультиметре будет значение 0 Вольт. Причина – неисправность розетки или отсутствие электричества. Чтобы установить причину, нужно прозвонить другие розетки в помещении. Если не работает только одна, проверяются ее контакты и по необходимости производится замена на новую.

При скачках напряжения значения на мультитестере будут сильно отличаться от номинальных 220 Вольт. По ГОСТу допустимо отклонение в 10%, больший разброс может привести к поломке электроприборов. Если зафиксирован сильный скачок напряжения, стоит установить в квартире дополнительно устройство для стабилизации.
Домашняя сеть работает на напряжение в 220 Вольт, однако в розетке оно может отличаться от номинала. Напряжение, находящееся в пределах установленной ГОСТом нормы, является залогом качественной и стабильной работы бытовых приборов. Важно уметь проверять напряжение при помощи мультитестера, чтобы предотвратить риск поломки электроустройств. При значительном отклонении от установленных значений следует позаботиться о стабилизации напряжения в помещении.

Полезное видео

Как измерить силу тока в розетке 220 Вольт с помощью мультиметра?

Для начала запомним как свое имя то, что при замерах силы тока Амперметр (в нашем случае мультиметр) подключается в цепь последовательно и только с потребителем! Все остальные измерения можно производить мультиметром параллельно.

Это продиктовано двумя причинами

1. Сила тока приобретает свое числовое выражение только при подключении нагрузки. А до этого в цепи 220 Вольт «существуют» только эти самые Вольты – то есть напряжение равное 220.
2. Если мы подключим щупы мультиметра напрямую к фазе и рабочему нулю (так как мы это делаем при замере напряжения) наш прибор может выйти из строя, ну конечно если он установлен в режим замера силы тока. В лучшем случае, если мультиметр имеет защиту, мы увидим на табло ERR (погрешность, ошибка)

Как же правильно измерить силу тока.

Выставляем мультиметр в режим измерения силы тока переменного напряжения. Величину выставим несколько большую, если нам известна мощность потребителя, силу тока которого мы пытаемся измерить. Если не известна мощность ставим переключатель на максиму, а потом можно будет подогнать для адекватного отображения, путем переключения на менее мощные режимы, но за то не спалим мультиметр.

Так например для замера силы тока электрочайника поставьте переключатель на 10 ампер и более. Для такого потребителя в среднем 1,5 киловатта, этого будет достаточно.

Подключаем мультиметр в разрыв цепи – Фаза-контакт чайника-со второго контакта чайника снимаем на первый контакт мультиметра-со второго контакта мультиметра уходим на рабочий ноль розетки. Смотрим показания силы тока потребляемого чайником.

Чем измерить напряжение в сети

Прибор для измерения напряжения. Как измерить напряжение мультиметром

03 Ноя 2016г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga. ru. Основной единицей измерения электрического напряжения является вольт. В зависимости от величины напряжение может измеряться в вольтах (В), киловольтах (1 кВ = 1000 В), милливольтах (1 мВ = 0,001 В), микровольтах (1 мкВ = 0,001мВ = 0,000001 В). На практике, чаще всего, приходится сталкиваться с вольтами и милливольтами.

Существует два основных вида напряжений – постоянное и переменное. Источником постоянного напряжения служат батареи, аккумуляторы. Источником переменного напряжения может служить, например, напряжение в электрической сети квартиры или дома.

Для измерения напряжения используют вольтметр. Вольтметры бывают стрелочные (аналоговые) и цифровые.

На сегодняшний день стрелочные вольтметры уступают пальму первенства цифровым, так как вторые более удобны в эксплуатации. Если при измерении стрелочным вольтметром показания напряжения приходится вычислять по шкале, то у цифрового результат измерения сразу высвечивается на индикаторе. Да и по габаритам стрелочный прибор проигрывает цифровому.

Но это не значит, что стрелочные приборы совсем не применяются. Есть некоторые процессы, которые цифровым прибором увидеть нельзя, поэтому стрелочные больше применяются на промышленных предприятиях, лабораториях, ремонтных мастерских и т.п.

На электрических принципиальных схемах вольтметр обозначается кружком с заглавной латинской буквой «V» внутри. Рядом с условным обозначением вольтметра указывается его буквенное обозначение «PU» и порядковый номер в схеме. Например. Если вольтметров в схеме будет два, то около первого пишут «PU 1», а около второго «PU 2».

При измерении постоянного напряжения на схеме указывается полярность подключения вольтметра, если же измеряется переменное напряжение, то полярность подключения не указывается.

Напряжение измеряют между двумя точками схемы: в электронных схемах между плюсовым и минусовым полюсами, в электрических схемах между фазой и нулем. Вольтметр подключают параллельно источнику напряжения или параллельно участку цепи — резистору, лампе или другой нагрузке, на которой необходимо измерить напряжение:

Рассмотрим подключение вольтметра: на верхней схеме напряжение измеряется на лампе HL1 и одновременно на источнике питания GB1. На нижней схеме напряжение измеряется на лампе HL1 и резисторе R1.

Перед тем, как измерить напряжение, определяют его вид и приблизительную величину. Дело в том, что у вольтметров измерительная часть рассчитана только для одного вида напряжения, и от этого результаты измерений получаются разными. Вольтметр для измерения постоянного напряжения не видит переменное, а вольтметр для переменного напряжения наоборот, постоянное напряжение измерить сможет, но его показания будут не точными.

Знать приблизительную величину измеряемого напряжения также необходимо, так как вольтметры работают в строго определенном диапазоне напряжений, и если ошибиться с выбором диапазона или величиной, прибор можно повредить. Например. Диапазон измерения вольтметра составляет 0…100 Вольт, значит, напряжение можно измерять только в этих пределах, так как при измерении напряжения выше 100 Вольт прибор выйдет из строя.

Помимо приборов, измеряющих только один параметр (напряжение, ток, сопротивление, емкость, частота), существуют многофункциональные, в которых заложено измерение всех этих параметров в одном приборе. Такой прибор называется тестер (в основном это стрелочные измерительные приборы) или цифровой мультиметр.

На тестере останавливаться не будем, это тема другой статьи, а сразу перейдем к цифровому мультиметру. В основной своей массе мультиметры могут измерять два вида напряжения в пределах 0…1000 Вольт. Для удобства измерения оба напряжения разделены на два сектора, а в секторах на поддиапазоны: у постоянного напряжения поддиапазонов пять, у переменного — два.

У каждого поддиапазона есть свой максимальный предел измерения, который обозначен цифровым значением: 200m, 2V, 20V, 200V, 600V. Например. На пределе «200V» измеряется напряжение, находящееся в диапазоне 0…200 Вольт.

Теперь сам процесс измерения.

1. Измерение постоянного напряжения.

Вначале определяемся с видом измеряемого напряжения (постоянное или переменное) и переводим переключатель в нужный сектор. Для примера возьмем пальчиковую батарейку, постоянное напряжение которой составляет 1,5 Вольта. Выбираем сектор постоянного напряжения, а в нем предел измерения «2V», диапазон измерения которого составляет 0…2 Вольта.

Измерительные щупы должны быть вставлены в гнезда, как показано на нижнем рисунке:

красный щуп принято называть плюсовым, и вставляется он в гнездо, напротив которого изображены значки измеряемых параметров: «VΩmA»;
черный щуп называют минусовым или общим и вставляется он в гнездо, напротив которого стоит значок «СОМ». Относительно этого щупа производятся все измерения.

Плюсовым щупом касаемся положительного полюса батарейки, а минусовым — отрицательного. Результат измерения 1,59 Вольта сразу виден на индикаторе мультиметра. Как видите, все очень просто.

Теперь еще нюанс. Если на батарейке щупы поменять местами, то перед единицей появится знак минуса, сигнализирующий, что перепутана полярность подключения мультиметра. Знак минуса бывает очень удобен в процессе наладке электронных схем, когда на плате нужно определить плюсовую или минусовую шины.

Ну а теперь рассмотрим вариант, когда величина напряжения неизвестна. В качестве источника напряжения оставим пальчиковую батарейку.

Допустим, мы не знаем напряжение батарейки, и чтобы не сжечь прибор измерение начинаем с самого максимального предела «600V», что соответствует диапазону измерения 0…600 Вольт. Щупами мультиметра касаемся полюсов батарейки и на индикаторе видим результат измерения, равный «001». Эти цифры говорят о том, что напряжения нет или его величина слишком мала, или выбран слишком большой диапазон измерения.

Опускаемся ниже. Переключатель переводим в положение «200V», что соответствует диапазону 0…200 Вольт, и щупами касаемся полюсов батарейки. На индикаторе появились показания равные «01,5». В принципе этих показаний уже достаточно, чтобы сказать, что напряжение пальчиковой батарейки составляет 1,5 Вольта.

Однако нолик, стоящий впереди, предлагает снизиться еще на предел ниже и точнее измерить напряжение. Снижаемся на предел «20V», что соответствует диапазону 0…20 Вольт, и снова производим измерение. На индикаторе высветились показания «1,58». Теперь можно с точностью сказать, что напряжение пальчиковой батарейки составляет 1,58 Вольта.

Вот таким образом, не зная величину напряжения, находят ее, постепенно снижаясь от высокого предела измерения к низкому.

Также бывают ситуации, когда при измерении в левом углу индикатора высвечивается единица «1». Единица сигнализирует о том, что измеряемое напряжение или ток выше выбранного предела измерения. Например. Если на пределе «2V» измерить напряжение равное 3 Вольта, то на индикаторе появится единица, так как диапазон измерения этого предела всего 0…2 Вольта.

Остался еще один предел «200m» с диапазоном измерения 0…200 mV. Этот предел предназначен для измерения совсем маленьких напряжений (милливольт), с которыми иногда приходится сталкиваться при наладке какой-нибудь радиолюбительской конструкции.

2. Измерение переменного напряжения.

Процесс измерения переменного напряжения ни чем не отличается от измерения постоянного. Отличие состоит лишь в том, что для переменного напряжения соблюдать полярность щупов не требуется.

Сектор переменного напряжения разбит на два поддиапазона 200V и 600V.
На пределе «200V» можно измерять, например, выходное напряжение вторичных обмоток понижающих трансформаторов, либо любое другое находящееся в диапазоне 0…200 Вольт. На пределе «600V» можно измерять напряжения 220 В, 380 В, 440 В или любое другое находящееся в диапазоне 0…600 Вольт.

В качестве примера измерим напряжение домашней сети 220 Вольт.
Переводим переключатель в положение «600V» и щупы мультиметра вставляем в розетку. На индикаторе сразу появился результат измерения 229 Вольт. Как видите, все очень просто.

И еще один момент.
Перед измерением высоких напряжений ВСЕГДА лишний раз убеждайтесь в исправности изоляции щупов и проводов вольтметра или мультиметра, а также дополнительно проверяйте выбранный предел измерения. И только после всех этих операций производите измерения. Этим Вы убережете себя и прибор от неожиданных сюрпризов.

А если что осталось не понятно, то посмотрите видеоролик, где показано измерение напряжения и силы тока с помощью мультиметра.

Как Вы убедились, измерить напряжение мультиметром не так уж и сложно. Главное понимать что, где и как. И в заключении хочу предложить Вам прочитать статью прибор для измерения силы тока, как измерить силу тока мультиметром.
Удачи!

Всегда ли показывает напряжение в розетке при измерении мультиметром, и как лучше всего проверить силу тока?

Умение проверять напряжение при помощи тестеров – важный навык для любого пользователя электричества. Без него невозможно самостоятельно починить розетку, найти проблему, по которой не работает бытовой прибор. Если дома фиксируются чрезмерные скачки напряжения, придется устанавливать стабилизаторы, чтобы не вышли из строя бытовые устройства.

Зачем знать напряжение в розетке

В розетке протекает переменный ток. Это значит, что происходят отклонения от номинального значения в большую или меньшую сторону. Номинальным напряжением в России считается 220 Вольт, но фактически значение равняется 230 Вольт. Современные бытовые приборы создаются с учетом допустимых отклонений, превышение характеристики способно вызвать поломку устройств. Особенно подвержены влиянию устройства с электромоторами (кондиционер, холодильники). Для снижения риска поломки нужно уметь определять напряжение при помощи специальных тестеров.

Многие считают, что данный навык обычному пользователю не обязателен и нужен только специалистам. Это не так, ведь с определения силы напряжения начинается починка розетки, проверка наличия сети в квартире и другие работы, связанные с проводкой.

Как измерить напряжение в розетке тестером

Если дома нет мультиметра, можно проверить наличие электричества при помощи пробника, который также называется индикаторной отверткой. Измерить величину таким способом не получится, а лишь проверить его наличие.

Чтобы измерить напряжение, нужно дотронуться пальцем до пятака на индикаторе, затем жало поочередно вставить в отверстия розетки. Если засветился индикатор, электричество в сети есть.

Проверить напряжение можно при помощи вольтметра, включенного параллельно. Его электрическое сопротивление не окажет влияния на само напряжение, и на экране будет указано значение в розетке. Подключать вольтметр нужно следующим образом:

• От первого разъема розетки провод идет к началу шунта, к нему же и подключают один из щупов вольтметра.
• Другой щуп нужно подсоединить к концу шунта, от которого провод идет к первому контакту цоколя лампы, используемой в качестве нагрузки.
• От цоколя лампы провод идет ко второму разъему розетки.

На вольтметре должен быть установлен режим переменного напряжения.

Как измерить 220 в мультиметром

Для измерения используются мультиметры. Они бывают двух видов:

• Стрелочные или аналоговые. Такие модели использовались до появления электронных. Стоят недорого, не требовательны при работе и не требуют источника постоянного тока. Недостатком устройства является неудобство снятия показаний из-за размеров шкалы.
• Электронные или цифровые. Это современные удобные устройства с большим количеством функций. Стоят дороже, но точность показания выше. Большинство специалистов используют данный вид устройств.

• постоянное и переменное напряжение;
• сопротивление;
• емкостные и частотные характеристики;
• силу постоянного и переменного тока;
• параметры диодов и транзисторов;
• температурный режим.

Переключение режимов производится при помощи ручки на панели устройства.

Алгоритм работы:

• Перед началом работы устройство собирается. В разъем с надписью COM всегда вставляется черный щуп. Красный нужно подключить к разъему с надписью VΩmA. Существует третий выход 10 А – это значит, что мультитестер способен измерять силу тока до указанного значения.
• После подключения выбирается режим измерения. Его нужно выставлять внимательно, так как при неправильных настройках устройство может выйти из строя. Менять положение переключателя во время работы запрещено. Поворотный выключатель устанавливается в поле ACV или V в положение 750.
• Теперь щупы можно вставлять в гнезда розетки и смотреть результат. Значение в 220 В будет иметь отклонения, по ГОСТу погрешность достигает 10%. Если значение выходит за рамки погрешности, рекомендуется установить дома стабилизатор напряжения.

Что покажет при неисправности розетки

Если сеть отсутствует, на мультиметре будет значение 0 Вольт. Причина – неисправность розетки или отсутствие электричества. Чтобы установить причину, нужно прозвонить другие розетки в помещении. Если не работает только одна, проверяются ее контакты и по необходимости производится замена на новую.

При скачках напряжения значения на мультитестере будут сильно отличаться от номинальных 220 Вольт. По ГОСТу допустимо отклонение в 10%, больший разброс может привести к поломке электроприборов. Если зафиксирован сильный скачок напряжения, стоит установить в квартире дополнительно устройство для стабилизации.
Домашняя сеть работает на напряжение в 220 Вольт, однако в розетке оно может отличаться от номинала. Напряжение, находящееся в пределах установленной ГОСТом нормы, является залогом качественной и стабильной работы бытовых приборов. Важно уметь проверять напряжение при помощи мультитестера, чтобы предотвратить риск поломки электроустройств. При значительном отклонении от установленных значений следует позаботиться о стабилизации напряжения в помещении.

Полезное видео

Как измерить напряжение ?

Как измерить напряжение в домашней сети.

Всем привет, и это простенький урок от Компьютер76, где я вам покажу, как определить величину напряжения в сети квартирыдома, то есть как измерить напряжение . Пользоваться мы будем исключительно мультиметром, так замер напряжения сети будет проводиться под эгидой постановки вопроса о качестве электроэнергии в вашем жилище на предмет выявления неисправности блока питания компьютера. Качество энергии – вопрос конкретный, и потому никакие самопальные контрольные лампы и однополюсные индикаторы нам не в помощь. В одной из статей я уже показал, какой мультиметр можно приобрести за небольшие деньги и желательно бы иметь в арсенале постоянно присутствующих в доме инструментов. Он пригодится не раз, использовать мультиметр при ремонте, в том числе компьютера, мы также будем не единожды.

Как правильно измерить напряжение в сети квартиры или дома?

Внимание! Убедительная просьба, если собираетесь прочитать статью до конца с целью получения навыков в электрических измерениях, почитайте введение, написанное мною в этой статье.

Верхний абзац вами прочитан и со статьёй по ссылке в нём вы также ознакомились? Приступаем.

Перед тем, как непосредственно измерить напряжение , проверьте его работоспособность. Проверьте целостность изоляции проводов щупов мультиметра визуально. Будет сюрприз, если вы получите удар током через повреждённую изоляцию. Целостность щупов можно также проверить замыканием на себя, предварительно установив переключатель прибора в режим “прозвонка”. Это подробно описывается в статье Мультиметр для чайников.

Устанавливаем щупы в гнёзда, как показано на фото:

Чёрный щуп установлен в разъём с обозначением COM, красный – с обозначениями V/Ώ. Цветность можно не сохранять, но почему так делается, прочтите также в статье Мультиметр для чайников.

Проверьте работоспособность прибора и целостность проводов щупов. Для этого переведите поворотный переключатель в положение “прозвонка” и замкните щупы между собой. Индикатор мультиметра покажет число, состоящее из трёх нолей или числа 001-002. Если Вы купили мультиметр с функцией сигнала, вы услышите непрерывный звук высокой тональности (в простонародье – писк). Если этого не произошло, проверьте, надёжно ли установлены разъёмы щупов в контактные полости мультиметра. Может быть и обрыв провода, скрытый под невредимой изоляцией. Особенно подвержен обрыву проводник у основания открытого контактного штырька на месте спайки штырька и провода.

Если всё в порядке, приступаем к измерению. Установите поворотный контакт в зону AC (Alternative Current – переменный ток) V

– переменное, электроэнергия именно такой характеристики поступает в вашу квартиру или дом). В этой зоне мультиметра, как и любой другой, несколько значений измеряемых величин. Числа, которые вы видите по кругу переключателя, это верхние пределы измерений. Так как напряжение в розетках составляет не более 220-230 В, нужно выставить значение переключателем на число, превышающее наше напряжение (обычно это числа 500, 700 или 1000 В), чтобы прибор понял эту величину. Ничего страшного не будет, если вы немного не угадаете. Индикатор в противном случае выйдет в положение превышение допустимых измерений. Это значение 1 на индикаторе.

Основная задача – не перепутать сами измеряемые единицы на мультиметре. Дешёвый выйдет из строя, более дорогой откажется работать или сработает по защите. Измерить напряжение в домашней сети можно лишь установив переключатель только в положении AC V

Итак, у меня мультиметр в положении 700 в секторе измерения переменного напряжения AC V

. Теперь можно измерить напряжение и остаётся направить контакты щупов в гнёзда розетки. Цветность проводов, повторюсь, значения не имеет никакого.

Обратите внимание, что на индикаторе напряжение не 220 В. Идеального напряжения в домовой сети добиться практически невозможно. Оптимальный вариант – если оно будет немного превышать значение 220В. Технически правильное напряжение: 400/√3 . И это обусловлено, прежде всего, законами электротехники и принципом выработки и передачи электроэнергии по сети, которая проделывает путь от электростанции до домашней розетки. Об этом в другой статье. МЫ же с вами убедились, что розетка “работает”. Напряжение к блоку питания компьютера соответствует нормальным значениям.

{SOURCE}

Как измерить переменное напряжение вольтметром для измерения постоянного

Принцип измерения

Если для измерения постоянного напряжения Вы пользуетесь вольтметром с измерительной головкой магнитоэлектрической системы, то обращали внимание, что при неправильной полярности подключения щупов вольтметра к источнику измеряемого напряжения, стрелка измерительной головки отклоняется в обратную сторону за нуль и зашкаливает. Если таким прибором попытаться измерить переменное напряжение частотой около 50 Гц и выше, стрелка может слегка дёрнуться в первоначальный момент времени, но после будет указывать на ноль. Ненулевое значение будет говорить о наличии постоянной составляющей напряжения.

Самый простой способ выйти из положения – преобразовать переменное напряжение в постоянное, то есть выпрямить его. Это легко сделать с помощью одного единственного диода, как показано в статье «Элементарный выпрямитель на одном диоде». Если желаете измерить напряжение более-менее точно, для выпрямления можно использовать диодный мост.

Схемы измерения

Причина такого поведения магнитоэлектрического измерительного прибора при измерении переменного напряжения проста. В таких приборах присутствует постоянный магнит, а направление отклонения стрелки прибора зависит от направления протекания тока в катушке поворачивающейся рамки. В момент положительного полупериода стрелка прибора пытается отклониться в одну сторону, отрицательного – в другую. При достаточно частой смене полярности, например как в потребительской сети 50 Гц, стрелка просто не успевает отклониться в одну сторону, как вдруг ей нужно отклоняться в обратную. При этом можно заметить просто дрожание стрелки, или не заметить ни чего.

Измерительные головки электромагнитной системы в устройстве своём не имеют постоянного магнита, а их принцип действия основан на явлении втягивания предмета из намагничивающегося материала в область центра катушки с током. Направление действия катушки с током на намагничивающийся объект не зависит от направления тока в обмотке катушки. Поэтому такие приборы легко измеряют как постоянный, так и переменный ток или напряжение.

Если у Вас возникла необходимость измерить напряжение в сети переменного тока, а под рукой только прибор с измерительной головкой магнитоэлектрической системы (с постоянным магнитом), то можно просто выйти из положения, имея под рукой хотя бы один выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже амплитудного значения предположительно измеряемой величины. Для этого рассмотрим две схемы.

Схема с одним диодом

Менее точный, но предельно простой вариант. Всё, что нужно, это подключить один из щупов прибора через выпрямительный диод. При этом следует учесть, что к клемме приора с положительной полярностью диод должен быть подключен катодом (к отрицательной – анодом). При действии положительного полупериода стрелку будет отклонять измеряемая величина напряжения в нужную нам сторону. Во время отрицательного полупериода диод будет запираться, разрывая цепь прибора с источником напряжения, которое уже не подействует на стрелку прибора в обратном направлении.

Особенность измерения схемой с одним диодом

Определение значения величины. При измерении по рассмотренной схеме следует учесть, что прибор реагирует только во ремя одного полупериода, и покажет величину в два раза меньше действительного действующего значения напряжения. То есть, если при измерении напряжения такой схемой прибор показал значение 110 В, это показание нужно умножить на два, и получите то, что Вы измерили.

Выбор диода. Для правильного выбора диода нам нужно обязательно учесть обратное напряжение диода, которое должно быть больше амплитудного значения измеряемой величины, иначе диод может пробить, и прибор перестанет показывать, или может врать на несколько порядков. Например, мы собираемся измерить напряжение в розетке. При указании класса напряжения оборудования указывается действующая величина. Чтобы узнать амплитудное значение, нужно действующую величину умножить на корень из двух: . Напряжение потребительской сети 220 В. Амплитуда напряжения будет 220×1,41=311 В. В нашем случае вполне подойдут выпрямительные диоды с обратным напряжением 400 В и выше. Ниже не желательно, т.к. в случае перенапряжения в сети,  амплитуда напряжения может превысить обратное напряжение диода, произойдёт необратимый пробой p-n перехода и диод выйдет из строя.

Кроме того, не выбирайте мощные диоды, чем меньше мощность, тем лучше. У мощных диодов большая площадь p-n перехода, который в запертом состоянии может вести себя как обкладки конденсатора. Таким образом, в отрицательный полупериод может сказаться ёмкостная проводимость, и показания прибора окажутся несколько занижены. Чем больше частота измеряемого напряжения, тем больше влияние, особенно при использовании высокоомных чувствительных измерительных головок.

Схема с диодным мостом

Более сложный вариант, но позволяющий измерять электрические величины более точно. Для этого потребуется 4 диода, либо готовый диодный мост. Принцип работы схемы аналогичен первому варианту, но здесь измерительный элемент чувствует оба полупериода напряжения, которые действуют на него однонаправлено, и прибор показывает действующее значение напряжения. То есть, показания прибора будут соответствовать действительности.

Выбор диодов или диодного моста аналогичен первому случаю.

Меры предосторожности

При модификации Вашего прибора указанными способами, уделите особое внимание безопасности. Диоды или диодный мост используемые в схемах, а так же контактные места рассечки проводов, щупов прибора, клеммы вольтметра должны быть надёжно заизолированы, чтобы предотвратить поражение электрическим током при случайном прикосновении к токоведущим частям прибора во время измерения.

в квартире и на даче

Низкое напряжение в сети – можно сказать, болезнь удаленных потребителей. Стиралка еле крутится, в квартире или в доме; совершенно исправный насос вдруг перестал качать воду на даче – причина чаще всего одна: падение напряжения сети электропитания. При допустимых пределах 195 – 235 В (если линейное напряжение, как и нас и в Европе, 220 В) на «кончиках» распределительной сети может быть 180 и даже 175 В.

Прежде всего, нужно разобраться, где происходит падение напряжения. Тут не нужно измерений и приборов – достаточно поспрашивать соседей. Если у них все в порядке, потери напряжения – в Вашей абонентской проводке и нужно звать мастера-электрика.

Повышение напряжения в сети электропитания

Если же низкое напряжение у всех в округе – нужно думать, как повысить напряжение в сети у себя. Но не пугайтесь сразу же больших затрат на чудеса современной электроники. Они нужны, о них речь пойдет ниже. Но чаще всего проблему можно решить быстро и без хлопот подручными средствами. Причем – технически грамотно и совершенно безопасно.

При стабильно низком напряжении в сети выручит самый обыкновенный понижающий трансформатор на 12 – 36 В. Да, да, именно понижающий. И большой его мощности не потребуется. 100-ваттный потянет нагрузку в 500 Вт, а киловаттный – в 5 кВт. И увеличить напряжение в сети можно до допустимых пределов.

Никаких чудес, никакой паранауки – достаточно такой трансформатор использовать как повышающий автотрансформатор, добавив напряжение понижающей обмотки к линейному. Тогда при 175 В в розетке на выходе будет при 12 В добавочных 187 В. Маловато, но бытовая техника работать будет. Если вдруг напряжение повысится до нормы, автотрансформатор выдаст 232 В; это еще в норме. При 36 В добавочных 175 В вытягиваем до 211 В – норма! Но вдруг и в розетке норма окажется, получим 256 В, а это уже нехорошо для электроприборов. Поэтому лучше всего – 24 В добавочных.

А как же мощность? Дело в том, что в сетевой обмотке автотрансформатора течет РАЗНОСТНЫЙ ток, и если повышать напряжение на небольшую долю от исходного, он окажется совсем незначительным. Правда, в дополнительной обмотке пойдет суммарный ток, но она в понижающих трансформаторах выполняется из толстого провода и при мощности исходного трансформатора в 100 Вт выдержит ток в 3-5 А, а это более 500 Вт при 220 В.

Нужно только правильно сфазировать обмотки. Для этого включаем трансформатор, как показано на схеме, БЕЗ НАГРУЗКИ. К гнездам «Прибор» подключаем любой вольтметр переменного тока на 300 В и более, хотя бы тестер. Показывает меньше, чем в розетке? Меняем местами концы любой из обмоток. Стало больше, чем в розетке? Все, можно пользоваться. Потребителей включаем вместо измерительного прибора.

Нужно только поставить в цепь сети предохранитель – вдруг в розетке «зашкалит» (это может случиться, если на старой и плохо обслуживаемой подстанции испортится зануление), так пусть он сгорит, а не техника.

Подходящий трансформатор можно найти на «железном» или радиорынке, а то и у себя в кладовке. Не спутайте только с гасящим устройством для низковольтных электропаяльников – они выполнены на конденсаторах, и от них толку не будет, а будет авария.

Защита от перепадов напряжения

В городских условиях напряжение в сети, как правило, держится, но актуальной становится защита квартиры от перепадов напряжения. Вот тут пора вспомнить о чудесах электроники, поскольку «железно – проволочная» электротехника эффективных, простых и дешевых способов их сглаживания не знает.

Поспрашивайте в электро- и радиомагазинах автомат защиты от перепадов напряжения; их еще называют «барьер защитный». Как примерно такой выглядит, видно на иллюстрации. Современные устройства такого типа сравнительно недороги, компактны, их легко подключить и обслуживания в процессе эксплуатации они не требуют.

Простой защитный барьер для домашней электросети

Но не вспоминайте об автотрансформаторе на даче – защитный барьер лишь устраняет броски напряжения; все время держать напряжение в розетке при стабильно пониженном он не может. В качестве накопителей энергии в таких устройствах используются суперконденсаторы, а они хоть и «супер», но все же не электрогенераторы.

Как все-таки быть при нестабильном напряжении?

Бывает и так, что напряжение в сети резко колеблется – то меньше нормы, то больше. Это признак запущенного местного электрохозяйства: тронутых коррозией распределительных проводов в сочетании с плохим нулем на подстанции. Законные меры воздействия на энергетиков оставим юристам; данная же статья техническая, и нам нужно знать, как держать напряжение в норме.

Старый добрый стабилизатор напряжения для дачи вполне подойдет. Возможно, еще от дедушкина черно-белого телевизора, если хранился в подходящих условиях. Только нужно учесть, что наиболее употребительные феррорезонансные стабилизаторы могут давать очень короткие, в несколько миллисекунд, выбросы напряжения, а они могут повредить компьютерную технику, современный телевизор и вообще все, где используются импульсные блоки питания.

Поэтому после такого стабилизатора желательно включить описанный выше автотрансформатор, но с добавкой не 24, а 6-12 В. Напряжение в розетке будет в пределах нормы, а обмотки с большой индуктивностью на массивном железе автотрансформатора паразитные импульсы погасят.

В продаже на интернет-аукционах и с рук можно встретить старые промышленные магнитнокомпенсационные стабилизаторы, и вроде бы подходящей мощности: 1-10 кВт. Но ныне применение таких устройств запрещено. Они хорошо держат напряжение, но дают большую реактивную составляющую потребляемой мощности, очень вредную для управляемых электроникой энергосистем.

Энергетики, вооруженные ныне компьютерным мониторингом, засекают «реактивку» мгновенно, вычисляют источник абсолютно точно, а штрафные санкции (весьма внушительные) применяют охотно и без промедления.

В частном домовладении достаточно обеспеченного владельца радикальное средство стабилизации напряжения в домовой сети – электронный преобразователь напряжения с собственным накопителем энергии. По принципу действия это тот же компьютерный «бесперебойник» (UPS), но на мощность 3-10 кВт.

Стоят такие устройства весьма и весьма недешево (3-20 тыс. долл. США), но обеспечивают идеальное качество напряжения в сети и электропитание потребителей при ее пропадании. В отличие от компьютерных UPS, они, как правило, имеют интерфейс связи со снабженным собственной электроникой аварийным дизель-генератором, так что «движок» запускается не сразу при пропадании сети, а спустя некоторое время, или когда аккумулятор бесперебойника начинает садиться.

В заключение – важный момент. Человек, поверхностно знакомый с электротехникой, может «сообразить»: ага, компьютерный киловаттный UPS, стало быть, сможет держать утюг почаса-час, а телевизор или люстру – чуть ли не сутки, а стоит несколько сотен долларов. Поставлю-ка я такой на даче!

Неверно. Компьютерные UPS рассчитаны на кратковременное эпизодическое использование, потому и стоят в десятки раз дешевле ИБП общего назначения. При непрерывном использовании достаточно дорогостоящий прибор очень быстро окончательно выйдет из строя.

***

© 2012-2020 Вопрос-Ремонт.ру

Загрузка…

что еще почитать:

Вывести все материалы с меткой:

Измерение параметров качества электроэнергии, измерить параметры электрической сети в Краснодаре

Практика эксплуатации энергохозяйства предприятия подтверждает, что с целью организации на предприятии энергоэффективного электроснабжения, необходимо регулярно (не реже раза в год) производить контроль параметров качества поступающей электроэнергии.

Не секрет, что существующие распределительные электрические сети имеют большой физический износ, большая часть трансформаторных подстанций перегружена. Эти и другие факторы приводят к отклонению параметров поступающей в нашу сеть электроэнергии от нормируемых, что приводит к различным негативным факторам в электрической сети. Среди таких факторов — увеличение реактивных токов, снижение уровня питающего напряжения (равно как и чрезмерное увеличение), искажение синусоиды, повышенные гармоники и т.д.

Значительное отклонение параметров качества электроэнергии питающей сети не позволяет эксплуатировать должным образом подключенные к ней электроустановки, а в ряде случаев это вообще запрещено. Так, например, снижение питающего напряжения на обмотках трехфазного электродвигателя приводит к повышению токов, протекающих в его обмотках, что в свою очередь приведет к повышенному нагреву изоляции, и к преждевременному выходу из строя оборудования или к сокращению его номинальной службы.

Для решения этой задачи, с помощью измерительного приборного комплекса необходимо произвести измерение токов и напряжений питающей сети на головном участке схемы, а в дальнейшем, при выявлении значительных отклонений, на всех отходящих фидерах.

Таким образом, в распоряжении энергетической службы предприятия, будут находится как протокол измерений, с указанием всех нормируемых параметров электроэнергии, так и непосредственно интервальные графики нагрузок и мгновенных значений токов и напряжений. Данная информация позволяет принять своевременные как организационные, так и технические мероприятия, позволяющие предотвратить ненормальные (аварийные и предаварийные) режимы работы электроборудования, а также позволяет снизить величину технических потерь электроэнергии, разгрузить питающие линии электропередач.

Комплекс измерения параметров качества электроэнергии, включает в себя:

• измерение и регистрация основных показателей качества электроэнергии (ПКЭ), установленных ГОСТ Р 54149-2010;
• измерение и регистрация электроэнергетических величин, таких как коэффициент мощности (cos φ), провалы напряжения, размах изменений напряжений, параметры временных перенапряжений, действующее значение тока по трем фазам, установившееся значение напряжений и отклонения

На основании измеренных амплитудных и мгновенных значений напряжений и токов по трем фазам рассчитываются значения полной мощности, активной мощности, коэффициента мощности и ряда других параметров:

• Действующее значение фазного напряжения (TRMS)
• Действующее значение линейного напряжения (TRMS)
• Действующее значение токов (TRMS)
• Полная мощность
• Активная мощность
• Коэффициент мощности, по соотношению мощностей или из фурье
• Действующее значение напряжения 1-ой гармоники
• Действующее значение токов 1-ой гармоники
• Активная мощность первой гармоники
• Коэффициент мощности
• Коэффициент искажения напряжения
• Коэффициент искажения тока
• Значения 3,5,7,9-40 гармоник в процентах от U1
• Значения 3,5,7,9-40 гармоник в процентах от I1
• Провалы
• Перенапряжения
• Импульсы
• Коэффициент несимметрии по обратной последовательности
• Частота напряжения

Итогом проведения измерений является протокол показателей качества электроэнергии по полученным данным, в соответствии с ГОСТ, а также график электрических нагрузок с приложением базы данных поинтервальных значений измеренных параметров.

Результатом работ по измерению показателей качества электроэнергии являются графики нагрузок (токовых значений, коэффициентов мощности, напряжения, синусоидальности), а также «Протокол параметров качества электроэнергии».

Рисунок 1 — Пример формы грозовых импульсов

С помощью программного обеспечения измерительного комплекса проводится анализ параметров работы системы электроснабжения, выявляется приближение параметров к границе опасной зоны, что дает возможность эксплуатирующей организации своевременно принять необходимые меры, или обратиться в свою энергоснабжающую организацию с требованием устранить выявленные несоответствия.

Специалисты ООО «ИТЦ «Энергоаудит», имеющие специальную профессиональную подготовку, и обладающие достаточным опытом проведения измерения качества электроэнергии помогут Вашему предприятию провести полный комплекс работ, а также предложат мероприятия, позволяющие привести параметры качества электроэнергии к нормируемым показателям.

Помимо цифрового мультиметра: компоненты и схемы для измерения тока и напряжения

Цифровой мультиметр обычно является предпочтительным инструментом для измерения токов и напряжений на этапе создания прототипа, но цифровой мультиметр может быть далеко не удобным, когда вы работаете с собранными печатными платами или упакованными модулями. Кроме того, некоторым схемам необходимо контролировать и, возможно, анализировать токи и напряжения во время работы. Таким образом, важно понимать, как включить в вашу конструкцию функции контроля напряжения и тока.

Рекомендуемый уровень

Начинающий

Зависимость напряжения от тока

Основным моментом здесь является то, что измерять напряжение проще, чем измерять ток. Напряжение доступно просто путем электрического подключения к соответствующему узлу, и пока ваша измерительная схема имеет очень высокий импеданс (который легко достигается с помощью операционного усилителя), остальная часть схемы не будет существенно затронута. С другой стороны, измерения тока часто более навязчивы, потому что в путь тока вставлено небольшое сопротивление.Следовательно, если у вас есть выбор измерения тока или напряжения, выберите напряжение. Например, если вам нужно измерить ток, который уже протекает через резистор с точно известным значением, просто измерьте напряжение на этом резисторе и используйте закон Ома для расчета тока.

Напряжение

Основная цель любой измерительной системы — минимизировать степень, в которой процесс измерения влияет на измеряемую величину. При измерении напряжения это означает, что измерительная цепь должна иметь очень высокое входное сопротивление.Подумайте об этом так: если бы измерительная цепь отсутствовала, изолирующий материал вокруг провода или дорожки печатной платы обеспечил бы чрезвычайно высокое сопротивление. Таким образом, когда входной импеданс измерительной цепи увеличивается, она ведет себя больше как простая разомкнутая цепь, и, таким образом, ее влияние на измеряемое напряжение становится менее значительным.

Высокий входной импеданс может быть достигнут с помощью простой схемы операционного усилителя, показанной ниже, которая называется повторителем напряжения. Он также обеспечивает низкий выходной импеданс, что помогает гарантировать, что показания не изменятся последующими компонентами в измерительной цепи.

Однако помните, что в реальных операционных усилителях возникают небольшие напряжения смещения и шума, поэтому выберите малошумящий операционный усилитель с низким смещением, если вам нужны высокоточные измерения.

Если вы измеряете напряжение, слишком высокое для входного диапазона операционного усилителя, вы можете использовать резистивный делитель напряжения вместе с повторителем напряжения:

С этими резисторами в цепи вы больше не пользуетесь высоким входным сопротивлением операционного усилителя.Для обеспечения точности измерений общее сопротивление R ₁ и R ₂ должно быть значительно больше, чем выходное сопротивление измеряемой цепи. Однако это требует компромисса, поскольку более высокое сопротивление ведет к более низкой точности измерения: большее сопротивление означает больший тепловой шум и большее напряжение смещения, создаваемое входным током смещения операционного усилителя. В качестве примера предположим, что R ₁ = R ₂ (это означает, что измеренное напряжение уменьшается вдвое) и что выходное сопротивление измеряемой цепи составляет 100 Ом.Этот график показывает разницу между истинным напряжением и измеренным напряжением — другими словами, погрешность измерения — с R ₁ и R ₂ , изменяющейся от 1 кОм до 1 МОм.

Для этого примера хорошим компромиссом будет R ₁ = R ₂ = 100 кОм, поскольку увеличение сопротивления выше этой точки мало влияет на ошибку измерения.

Ток

Большинство измерений тока в цепи делятся на две основные категории: резистивные и магнитные.В резистивном подходе небольшой резистор вставляется в путь тока, и дифференциальный усилитель измеряет падение напряжения на резисторе. Для измерения магнитного тока используется чувствительное устройство, которое генерирует напряжение, когда ток, проходящий через устройство, находится под влиянием магнитного поля. Обе стратегии имеют свои преимущества и недостатки.

Измерения сопротивления обычно более точны и могут использоваться в широком диапазоне амплитуд и частот тока, а необходимые компоненты недороги и легко доступны.Основным преимуществом магнитных измерений является изоляция: нет электрического соединения между датчиком и токопроводящей дорожкой, и в цепь не добавляется сопротивление, измеряющее ток. Отсюда следует, что магнитные датчики предпочтительнее для очень высоких токов, которые могут вызвать чрезмерное рассеивание мощности при измерении с помощью резистора для измерения тока.

Приведение в действие закона Ома

Базовая резистивная схема измерения тока включает прецизионный резистор и дифференциальный усилитель:

Дифференциальное усиление может быть достигнуто с помощью инструментального усилителя или даже схемы, основанной на стандартных операционных усилителях, но вы должны сначала найти подходящую часть среди усилителей с датчиком тока, которые, как следует из названия, специально разработаны для усиления напряжения на токоизмерительных резисторах.

Основным компромиссом здесь является номинал резистора. Резистор меньшего размера будет рассеивать меньше энергии и будет меньше влиять на измеряемый ток, но меньшее сопротивление также генерирует более низкое напряжение, которое больше подвержено ошибкам, вызванным шумом и напряжениями смещения.

Использование эффекта Холла

Преобразователи магнитного тока, обычно называемые датчиками на эффекте Холла, используют приложенное магнитное поле для генерирования напряжения, пропорционального току, проходящему через устройство.

Напряжения, создаваемые эффектом Холла, очень малы, и поэтому практические устройства содержат схемы для формирования и усиления сигнала. Датчики на эффекте Холла считаются ненавязчивыми, поскольку единственное сопротивление, вводимое в путь прохождения тока, — это сопротивление первичного проводника в устройстве — например, только 1,1 мОм в Allegro ACS709. Связь между выходным напряжением и измеряемым током для этого конкретного устройства иллюстрируется следующим графиком:

Замыкание контура

Схемы и устройства, рассмотренные до сих пор, просто преобразуют напряжение или ток в буферизованный масштабированный сигнал напряжения — нам все еще необходимо использовать эту измеряемую величину. Если ваше единственное требование — обнаружить неисправность и инициировать реакцию, вы можете использовать простую схему компаратора, которая активируется, когда измеряемый сигнал поднимается выше или ниже заранее определенного порога. Тем не менее, часто вам нужно делать больше с вашими измерениями: сохранять данные, анализировать тенденции, обнаруживать резкие увеличения или уменьшения, отправлять измерения на ПК и т. Д. В этом случае микроконтроллер со встроенным АЦП является мощным и мощным инструментом. универсальное решение, позволяющее удобно оцифровывать сигналы, анализировать оцифрованные данные и выполнять широкий спектр корректирующих мер.

резисторов последовательно и параллельно

Введение

Цепи постоянного тока (DC) характеризуются величинами тока, напряжения и сопротивления. Ток — это скорость потока заряда. Единица СИ — ампер (А). Условно направление тока — это направление потока заряда, хотя в металлических проводниках ток возникает из-за потока отрицательного заряда (электронов) в противоположном направлении. Из-за сохранения заряда ток одинаков во всех точках однопетлевой цепи.В точке ветвления в цепи, где проводящий путь разделяется на два или более, общий ток в точке ветвления равен полному току из этой точки. Обычно ток течет от положительной клеммы батареи или источника питания к отрицательной клемме. Для поддержания тока в цепи должен быть полностью проводящий путь. Напряжение — это мера разности электрических потенциалов между двумя точками в цепи. Единица СИ — вольт (В). Поскольку электрическая сила является консервативной, сумма напряжений увеличивается и уменьшается вокруг любого замкнутого контура, она равна нулю.Сопротивление — это свойство элемента схемы (проводника) препятствовать прохождению тока. Сопротивление определяется где В, — напряжение на элементе схемы, а I — ток, протекающий через него. Если R постоянно, то же самое для всех V , то элемент схемы подчиняется закону Ома. Единицей измерения сопротивления в системе СИ является ом (Ом). Сопротивление резистивного элемента цепи изменяется в зависимости от температуры. Два резистора R ₁ и R ₂ соединены последовательно, если весь ток, который проходит через R ₁ , также проходит через R ₂ .Следовательно, для двух последовательно соединенных резисторов ток с I ₁ по R ₁ такой же, как и ток с I ₂ по R ₂ , и этот ток такой же, как и ток ток, I , который входит в последовательную сеть:

I = I ₁ = I ₂ .

Полное напряжение В в последовательной сети представляет собой сумму напряжений В, ₁ и В ₂ на каждом резисторе.То есть

V = V ₁ + V ₂ .

Эквивалентное сопротивление R _с , R ₁ и R ₂ , последовательно включенных, определяется выражением Два резистора R ₁ и R ₂ подключены параллельно, если напряжения В ₁ и В ₂ на каждом одинаковы и равны напряжению В , через параллельную сеть. То есть

V = V ₁ = V ₂ .

Суммируйте токи I ₁ и I ₂ через каждый из резисторов, чтобы получить общий ток I , текущий в сеть и из нее:

I = I ₁ + I ₂ .

Эквивалентное сопротивление R _p из R ₁ и R ₂ , включенных параллельно, определяется выражением Это также можно записать как Амперметры используются для измерения тока.Амперметр подключается последовательно к цепи, так что весь измеряемый ток течет через амперметр. Следовательно, амперметры должны иметь очень маленькое сопротивление, чтобы не изменять ток в цепи. Вольтметры используются для измерения напряжений. Вольтметр подключается параллельно в двух точках, между которыми должна быть измерена разность потенциалов. Следовательно, вольтметр должен иметь большое сопротивление, чтобы через него проходил очень небольшой ток.

Цель

В этой лаборатории мы будем измерять и анализировать токи и напряжения для цепей, содержащих один резистор, а также для двух последовательно включенных резисторов и двух параллельно.

Аппарат

• Источник питания постоянного тока 0-40 вольт
• Лампочка на 12 вольт и розетка
• Резисторы 150 и 700 Ом
• Цифровой мультиметр

Процедура

Распечатайте лист для этой лабораторной работы. Этот лист понадобится вам для записи ваших данных.

Измерение напряжения

1

Блок питания является источником разности потенциалов (напряжения).Найдите источник питания постоянного тока за столом. Нажмите кнопку POWER ON / OFF в положение ON. Затем нажмите кнопку RANGE в положение IN (0,85 A). Это устанавливает источник питания в диапазоне 0-35 В / 0-0,85 А. Поверните ручку регулировки напряжения и тока ADJUST против часовой стрелки. Затем установите максимальный выходной ток для этого эксперимента, нажав кнопку CC Set и, удерживая ее, поверните ручку регулировки тока ADJUST по часовой стрелке до тех пор, пока на дисплее AMPS не появится 0. 30 A. Отпустите кнопку CC Set . Не перемещайте ручку текущей настройки ( CC Set ) в любой момент во время эксперимента.

2

Мультиметр — это измерительное устройство, которое используется для измерения разности напряжений, электрических токов и электрических сопротивлений. Он также может измерять другие электрические свойства. См. Рис. 1. В верхней части измерителя находится ЖК-дисплей (жидкокристаллический дисплей), в середине — переключатель функций / диапазона (диск), а внизу — четыре входных разъема.

Примечание. Измеритель особенно чувствителен (и склонен к перегоранию предохранителя) при использовании входного разъема 200 мА (см. I в обозначении на Рисунке 1).

Ключ для рисунка 1:

• А

  3-1 / 2-разрядный ЖК-дисплей с сигнализаторами.

• В

  Кнопка ВКЛ / ВЫКЛ: включает и выключает питание измерителя.

• С

  Кнопка HI / LO: выбирает высокий или низкий уровень запуска для измерения частоты.

• D

  Кнопка MAX: выбирает функцию удержания максимального показания.

• E

  Кнопка DC / AC: выбирает напряжение постоянного или переменного тока.

• Ф

  Переключатель функции / диапазона: выбирает желаемую функцию и диапазон.

• G

  Входной разъем V Ω: входной разъем для напряжения, сопротивления, проверки диодов, целостности цепи, частоты и логики.

• H

  Входной разъем COM: входной разъем заземления.

• Я

  Входной разъем 200 мА: входной разъем для тока до 200 мА, L _x (индуктивность), C _x (емкость).

• Дж

  Входной разъем на 10 А: входной разъем для тока до 10 А.

Для измерения заданного количества циферблат должен находиться в соответствующем положении и должны использоваться соответствующие два входных разъема. Таким образом, при повороте шкалы для перехода от одного типа измерения к другому (например, от разности напряжений к электрическому току) вам, возможно, также придется изменить входные разъемы. При перегрузке предохранитель может перегореть.

Осторожно:
Для защиты счетчик гудит при перегрузке; если он гудит, немедленно отсоедините провода счетчика!

Чтобы защитить измеритель от перегрузки при измерении неизвестного напряжения или тока, сначала следует установить измеритель на максимальную шкалу для этой функции.Если показание недостаточно велико, чтобы дать по крайней мере три значащих цифры, шкалу следует переключить (если возможно) на такую, которая позволяет проводить точное измерение.

3

Чтобы включить мультиметр, нажимайте верхнюю левую кнопку на измерителе, пока на его циферблате не появится дисплей. Чтобы настроить мультиметр на измерение постоянного напряжения, В, , переключите верхнюю правую кнопку на постоянный ток. Убедитесь, что на дисплее глюкометра отображается постоянный ток. Поверните переключатель функций / диапазонов в положение диапазона напряжения (В) и установите значение 20.Теперь измеритель настроен на считывание напряжений до 20 вольт постоянного тока. Подключите банан к банановым выводам к общему разъему (COM) и к разъему напряжения (V).

4

Подключите выводы мультиметра к клеммам + и — источника питания. См. Рисунок 2. На блоке питания поверните ручку регулировки напряжения ADJUST по часовой стрелке, пока на дисплее вольт не отобразится 5,0 вольт. Сравните показания напряжения на мультиметре и на измерителе блока питания. Эти два показания могут не совпадать.Ожидается, что мультиметр будет точнее.

Ток и напряжение для одиночного резистора

1

Уменьшите напряжение источника питания (против часовой стрелки) до нуля вольт. Подключите блок питания к резистору на печатной плате с маркировкой 700 Ом. (Не перенастраивайте и не изменяйте настройку тока на источнике питания.) Мы будем использовать мультиметр для измерения постоянного тока через резистор 700 Ом в зависимости от приложенного напряжения. Для этого мы должны соединить мультиметр серии с резистором, чтобы одинаковый ток проходил через оба. Так как предохранитель легко перегорит, когда мультиметр настроен на текущую настройку, внимательно следуйте инструкциям. Установите шкалу мультиметра на шкалу тока 20 мА и подключите банановые штекеры к гнездам COM и мА на измерителе.

Внимание:
Не повышайте напряжение на блоке питания, пока ТА не проверит вашу цепь.

2

После того, как ваш ТА даст добро, установите источник питания на 1 В и запишите в Таблице 1 ток через резистор, как показано на мультиметре.Повторите то же самое с источником питания, установленным на 2, 3, 4 и 5 вольт.

3

Используйте Excel для построения графика данных с током по вертикальной оси и напряжением по горизонтальной оси. Инструкции по построению графиков в Excel см. В приложении к интерактивному руководству лаборатории. Если вы получите ожидаемые результаты, данные будут располагаться близко к прямой линии, проходящей через начало координат. Используйте Excel, чтобы найти наклон прямой линии, который лучше всего соответствует вашим данным, и запишите результат, включая единицы измерения.

4

Используйте закон Ома и наклон графика, чтобы рассчитать сопротивление резистора R в единицах Ом (Ом). Запишите свой результат.

Ток и напряжение для лампочки

1

УСТАНОВИТЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПИТАНИЯ НА НУЛЬ, но не выключайте питание. Не изменяйте текущую настройку источника питания ( CC Set ). Мы будем использовать мультиметр для измерения постоянного тока через лампочку в зависимости от приложенного напряжения.Для этого мы должны соединить мультиметр серии с лампочкой, чтобы одинаковый ток проходил через оба. Так как предохранитель легко перегорит, когда мультиметр настроен на текущую настройку, внимательно следуйте инструкциям.

2

Установите шкалу мультиметра на шкалу постоянного тока 10 А. Используйте входные гнезда COM и 10 A. Подключите схему, как показано на рисунке 3.

Внимание:
Не повышайте напряжение на блоке питания, пока ТА не проверит вашу цепь.

3

После того, как ваш ТА даст добро, переключите напряжение питания на 2 вольта. В таблице 2 запишите текущее показание мультиметра. Повторите эти действия для напряжений источника питания 4, 6, 8, 10 и 12 вольт.

4

Используйте Excel для построения графика данных с током по вертикальной оси и напряжением по горизонтальной оси. Ожидается, что ваши данные не будут приближаться к прямой. Определите и вычислите R для каждого набора значений V и I в таблице 2 и запишите в третий столбец таблицы 2. Увеличивается ли R , уменьшается или остается на том же уровне, что и ток, I , через лампочку увеличивается?

Два последовательных резистора

1

Подключите на печатной плате два резистора с маркировкой 150 Ом и 700 Ом, как показано на рисунке 4. Они называются последовательно, потому что весь ток, проходящий через один, также проходит через другой. Убедитесь, что напряжение источника питания установлено на ноль. Подключите источник питания к комбинации последовательных резисторов, как показано на рисунке 4.Установите блок питания на 5 вольт. Установите шкалу мультиметра на диапазон 20 В и используйте гнезда COM и V. С помощью мультиметра измерьте и запишите разности потенциалов (напряжения) В ₁₅₀ и В ₇₀₀ на каждом резисторе и напряжение В, на комбинации из двух резисторов.

2

Когда вы закончите эти измерения, установите напряжение источника питания на ноль и отключите мультиметр от цепи. Что из следующего лучше отражает ваши результаты?

• •

  В = В ₁₅₀ + В ₇₀₀

• •

  В = В ₁₅₀ = В ₇₀₀

3

Когда напряжение источника питания установлено на ноль, подключите мультиметр последовательно с резисторами, как показано на рисунке 5. Установите мультиметр на диапазон постоянного тока 200 мА и подключите выводы мультиметра к правильным гнездам.

Осторожно:
Перед тем, как продолжить, попросите инструктора лаборатории проверить правильность настройки: предохранитель может перегореть, если измеритель не подключен к нужным точкам в цепи.

Получив добро от ТА, включите источник питания и установите его на 5 вольт. Измерьте ток в проводе между двумя резисторами, проводе между резистором 700 Ом и источником питания и проводе между резистором 150 Ом и источником питания. Убедитесь, что эти три тока равны.

4

Продолжая схему, показанную на рисунке 5, установите напряжение источника питания на 2 вольта. В таблице 3 запишите текущие показания мультиметра. Повторите эти действия для напряжений источника питания 4, 6, 8, 10 и 12 вольт.

5

Используйте Excel для построения графика данных с током по вертикальной оси и напряжением по горизонтальной оси. Используйте Excel, чтобы найти наклон прямой линии, который лучше всего соответствует вашим данным, и запишите результат, включая единицы измерения.

6

Используйте закон Ома и наклон графика, чтобы вычислить эквивалентное сопротивление, R _s , двух последовательно соединенных резисторов в единицах Ом (Ом). Запишите свой результат.

Два параллельных резистора

1

Подключите на печатной плате два резистора с маркировкой 150 Ом и 700 Ом, как показано на Рисунке 6a. Они считаются параллельными, поскольку напряжение на каждом резисторе равно напряжению источника питания, а резисторы обеспечивают параллельные пути для прохождения тока.

2

Убедитесь, что напряжение источника питания установлено на ноль. Подключите источник питания к комбинации параллельных резисторов, как показано на рисунке 6b. Установите блок питания на 5 вольт. С помощью мультиметра измерьте и запишите токи I ₁₅₀ и I ₇₀₀ , протекающие через каждый резистор, и общий ток I , протекающий через источник питания.

3

Когда вы закончите эти измерения, установите напряжение источника питания на ноль и отключите мультиметр от цепи.

4

Что из следующего лучше отражает ваши результаты?

• •

  Я = Я ₁₅₀ + Я ₇₀₀

• •

  Я = Я ₁₅₀ = Я ₇₀₀

5

Продолжите параллельную сеть резисторов. Когда напряжение источника питания установлено на ноль, подключите мультиметр для измерения полного тока I , протекающего через источник питания. Установите мультиметр на диапазон постоянного тока 200 мА.

Осторожно:
Перед тем, как продолжить, попросите инструктора лаборатории проверить правильность настройки: предохранитель может перегореть, если измеритель не подключен к нужным точкам в цепи.

Получив добро от ТА, включите источник питания и установите его на 2 вольта.

6

В таблице 4 запишите текущие показания мультиметра.Повторите эти действия для напряжений источника питания 4, 6, 8, 10 и 12 вольт.

7

Используйте Excel для построения графика данных с током по вертикальной оси и напряжением по горизонтальной оси. Используйте Excel, чтобы найти наклон прямой линии, который лучше всего соответствует вашим данным, и запишите результат, включая единицы измерения.

8

Используйте закон Ома и наклон графика, чтобы вычислить эквивалентное сопротивление, R _p , двух резисторов, включенных параллельно, в единицах Ом (Ом). Запишите свой результат.

Авторские права © 2012-2013 Advanced Instructional Systems Inc. и | Кредиты

Как использовать теорему Тевенина | ОРЕЛ

Существует множество методов, доступных для анализа сложных электрических цепей, например, анализ сетки, узловой анализ или законы Кирхгофа для цепей. Проблема в том, что при проектировании сети постоянного тока у вас будет нагрузка, значение которой будет меняться по мере развития процесса проектирования. Вместо того, чтобы пересчитывать ток и напряжение всей вашей цепи каждый раз при изменении нагрузки, вы можете упростить этот процесс с помощью теоремы Тевенина.В этом блоге мы рассмотрим, как упростить любую сложную линейную схему до единого источника напряжения и последовательного сопротивления. Оттуда мы можем использовать нашу эквивалентную схему Тевенина для быстрого расчета тока и напряжения. Давай начнем.

Что такое теорема Тевенина?

Как и все другие математические и научные теории / законы, теорема Тевенина была изобретена самим человеком, Леоном Шарлем Тевенином, французским телеграфным инженером, родившимся в Мо, Франция. После службы в корпусе инженеров-телеграфистов Тевенин был назначен инспектором по обучению в Высшей школе телеграфии в 1882 году.Именно здесь он заинтересовался измерением электрических цепей двумя доступными в то время методами — Законом Кирхгофа и Законом Ома.

Леон Шарль Тэвенин (Источник изображения)

В попытке упростить анализ сложных схем для каждого инженера, Тевенин разработал свою теперь известную теорему Тевенина, которая сводит сложные схемы к упрощенным эквивалентным схемам Тевенина.

Эта теорема утверждает, что вы можете взять любую линейную схему, которая может содержать несколько ЭДС и резистивных компонентов, и упростить схему до одного источника напряжения и последовательного сопротивления, подключенного к нагрузке.

Упрощенная эквивалентная схема Тевенина с одним источником напряжения и сопротивлением. (Источник изображения)

В данном случае линейная цепь — это цепь, которая включает в себя пассивные компоненты, такие как резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы. Однако если вы работаете со схемой, которая включает газоразрядные или полупроводниковые компоненты, то у вас нелинейная схема. Теорема Тевенина не для этого годилась. Так зачем использовать эту теорему для анализа линейных цепей?

• Эффективность .Теорема Тевенина обеспечивает простой метод анализа силовых цепей, в которых обычно есть нагрузка, которая меняет значение в процессе анализа. Эта теорема обеспечивает эффективный способ вычисления напряжения и тока, протекающих через нагрузку, без необходимости заново рассчитывать всю схему.
• Фокус . Теорема Тевенина также предоставляет эффективный способ сосредоточить анализ на определенной части схемы. Это позволяет рассчитать напряжение и ток на конкретном терминале, упростив остальную часть схемы с помощью эквивалента Тевенина.

Посмотрите на приведенный ниже пример схемы. Здесь у нас есть резистор R2 в качестве нагрузки. Мы хотим рассчитать напряжение и ток, протекающие через этот резистор, без необходимости использовать трудоемкие методы анализа, такие как Branch Current, Mesh Current и т. Д., Каждый раз, когда изменяется значение резистора нагрузки.

(Источник изображения)

Чтобы упростить эту задачу, мы можем использовать теорему Тевенина, чтобы удалить сопротивление нагрузки и напряжения. Затем мы упрощаем остальную часть схемы как единый источник напряжения и последовательное сопротивление.В этой упрощенной схеме Тевенина два резистора R1 и R3 вместе с вторичным напряжением B2 упрощены до единого источника напряжения и последовательного сопротивления. Что касается нагрузочного резистора, то упрощенные напряжение и сопротивление будут работать так же, как и наша исходная схема. Теперь у нас есть только две простые переменные, с которыми мы будем работать в наших расчетах.

(Источник изображения)

Теорема Тевенина в действии

Давайте посмотрим на пример схемы и вычислим ток, протекающий через нагрузочный резистор между двумя выводами.Процесс анализа цепи постоянного тока с использованием теоремы Тевенина требует следующих шагов:

1. Найдите сопротивление Тевенину, удалив все источники напряжения и нагрузочный резистор.
2. Найдите напряжение Thevenin, подключив напряжение.
3. Используйте сопротивление и напряжение Тевенина, чтобы найти ток, протекающий через нагрузку.

Вот пример схемы, с которой мы будем работать:

(Источник изображения)

Шаг 1 — Сопротивление Тевенину

Сначала нам нужно снять нагрузочный резистор 40 Ом, соединяющий клеммы A и B, вместе со всеми источниками напряжения.Это даст нам разомкнутую цепь при нулевом напряжении, в результате чего останется только два резистора, подключенных последовательно.

(Источник изображения)

Чтобы рассчитать общее сопротивление тевенину, мы можем использовать следующий процесс:

Шаг 2 — Напряжение Thevenin

Затем мы можем использовать закон Ома для вычисления полного тока, протекающего по цепи, следующим образом:

Поскольку эти резисторы соединены последовательно, они будут иметь одинаковый 0. 33 ампера. Мы можем использовать эти значения резисторов и наш ток для расчета падения напряжения, которое составляет:

Шаг 3 — Ток нагрузки

Теперь, когда у нас есть сопротивление и напряжение Тевенина, мы можем соединить нашу эквивалентную схему Тевенина с нашим исходным нагрузочным резистором, как показано ниже.

Отсюда мы можем использовать закон Ома для расчета полного тока, протекающего через нагрузочный резистор, следующим образом:

Готовы проверить свои навыки? Используйте теорему Тевенина, чтобы найти iload и vload для схемы ниже!

Запомните трехэтапный процесс:

1. Найдите сопротивление Тевенину, отключив все источники напряжения и нагрузку.
2. Найдите напряжение Thevenin, повторно подключив источники напряжения.
3. Используйте сопротивление и напряжение Тевенина, чтобы найти общий ток, протекающий через нагрузку.

Сохраняйте простоту

Планируете разработать схему питания постоянного тока? Скорее всего, вы включите нагрузку, значение которой изменится во время анализа схемы. Вместо того, чтобы пересчитывать всю схему каждый раз, когда вы меняете значение этой нагрузки, теперь у вас есть теорема Тевенина, которая упрощает вашу работу.

Эта теорема позволяет вам взять любую сложную линейную схему с множеством резистивных компонентов и ЭДС и упростить ее до эквивалентной схемы Тевенина. С помощью этой упрощенной схемы вы можете легко рассчитать общий ток и напряжение, протекающие через нагрузку. Это огромная экономия времени для любого инженера, которому необходимо эффективно анализировать схемы для силовых схем и других сложных приложений.

Тем из вас, кто изучает визуальное / кинестетическое мышление, обязательно посмотрите видео ниже, в котором показано, как использовать теорему Тевенина шаг за шагом.

Готовы спроектировать свою первую силовую цепь? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня!

Цифровой мультиметр

: советы и хитрости | Стратегии решения проблем и диагностики в анализе систем управления

Цифровой мультиметр (DMM), пожалуй, самый полезный инструмент в коллекции техников по приборам. Это единое испытательное оборудование, при правильном использовании, дает ценную информацию о состоянии и работе многих электрических и электронных систем.Мультиметр хорошего качества не только способен точно показывать электрическое напряжение, ток и сопротивление, но он также полезен для более сложных испытаний. Тема этого раздела — как использовать цифровой мультиметр для некоторых из этих расширенных тестов.

Для всех этих тестов я предлагаю использовать высококачественный полевой мультиметр. Лично я большой поклонник расходомеров марки Fluke , так как использую именно эту марку почти всю свою профессиональную карьеру. Эти мультиметры обладают выдающейся способностью точно измерять истинную среднеквадратичную амплитуду, различать сигналы переменного и постоянного тока, измерять сигналы переменного тока в широком частотном диапазоне и выдерживать нагрузки, как механические, так и электрические.

Запись автоматических измерений

Многие современные мультиметры имеют функцию, которая записывает самые высокие и самые низкие измерения, полученные во время теста. На мультиметрах марки Fluke это называется функцией Мин. / Макс. . Эта функция чрезвычайно полезна при диагностике периодически возникающих проблем, когда соответствующие напряжения или токи, указывающие на проблему или вызывающие ее, не являются постоянными, а скорее приходят и уходят. Я много раз использовал эту функцию для отслеживания сигнала с прерывистым «сбоем», пока я занимался другими задачами.

Самая основная функция захвата высокого и низкого уровня на мультиметре сообщает вам только самые высокие и самые низкие измеренные показания во время тестового интервала (и это только в пределах времени сканирования измерителя — очень короткий переходный сигнал может остаться незамеченным. счетчик, если его продолжительность меньше времени сканирования счетчика). Более продвинутые мультиметры фактически регистрируют , время , когда происходит событие, что, очевидно, является более полезной функцией. Если ваш бюджет на инструмент может поддерживать цифровой мультиметр с возможностью «регистрации», потратьте дополнительные деньги и найдите время, чтобы узнать, как работает эта функция!

Как избежать «фантомного» напряжения

Моя первая «уловка» — это не столько характеристика высококачественного цифрового мультиметра, сколько решение общей проблемы , вызванной использованием высококачественного цифрового мультиметра. Большинство цифровых мультиметров демонстрируют очень высокий входной импеданс в режимах измерения напряжения. Это похвально, поскольку идеальный вольтметр должен иметь бесконечное входное сопротивление (чтобы не «загружать» измеряемый им сигнал напряжения). Однако в промышленных приложениях такое высокое входное сопротивление может привести к тому, что измеритель будет регистрировать наличие напряжения там, где его не должно быть по закону.

Рассмотрим случай испытания на отсутствие напряжения переменного тока на изолированном силовом проводе, который случайно проходит рядом с другими (находящимися под напряжением) силовыми проводниками переменного тока в пределах длинного участка кабелепровода:

Когда провод 5 переключателя питания находится в разомкнутом состоянии, между проводом 5 и нейтралью (L2) не должно быть измеренного напряжения переменного тока, однако вольтметр регистрирует чуть более 10 вольт переменного тока.Это «фантомное напряжение» возникает из-за емкостной связи между проводом 5 и проводом 8 (все еще находящимся под напряжением) по всей длине их взаимных путей внутри трубопровода.

Такие фантомные напряжения могут ввести в заблуждение, если технический специалист обнаружит их при поиске неисправностей в неисправной электрической системе. Фантомные напряжения создают впечатление соединения (или, по крайней мере, соединения с высоким сопротивлением), где на самом деле нет непрерывности. Показанный пример, где фантомное напряжение составляет 10,3 вольт по сравнению со значением напряжения источника 120 вольт, на самом деле довольно скромен.При увеличении паразитной емкости между проводниками (более длинный провод проходит в непосредственной близости и / или более одного «соседнего» провода под напряжением) величина фантомного напряжения начинает приближаться к величине напряжения источника.

Здесь показана эквивалентная схема, где цифровой мультиметр смоделирован как сопротивление 10 МОм \ (\ Омега \):

Аналоговый вольтметр никогда бы не зарегистрировал 10,3 В при тех же условиях из-за его значительно более низкого входного сопротивления. Таким образом, показания «фантомного напряжения» больше, чем что-либо другое, являются продуктом современного тестового оборудования.

Очевидным решением этой проблемы является использование другого вольтметра — с гораздо меньшим входным сопротивлением. Но что делать технику, если их единственный вольтметр — это высокоомный цифровой мультиметр? Разумеется, подключите небольшое сопротивление параллельно входным клеммам счетчика! Компания Fluke предлагает на рынок именно такой тип аксессуаров, SV225 «Адаптер паразитного напряжения» с целью устранения паразитных показаний напряжения на цифровом мультиметре с высоким импедансом:

Поскольку входной импеданс вольтметра искусственно уменьшен с помощью этого приспособления, емкостной связи недостаточно для создания какого-либо значительного падения напряжения на входных клеммах вольтметра, что устраняет его.Теперь технический специалист может с уверенностью приступить к проверке наличия управляющего сигнала переменного тока (или напряжения питания).

Бесконтактное определение напряжения переменного тока

В то время как последней «уловкой» с мультиметром было устранение паразитного эффекта, этот трюк представляет собой использование того же эффекта: показания «фантомного напряжения», полученные путем емкостной связи вольтметра с высоким импедансом с проводником, на который подается напряжение переменного тока (с относительно земли). Вы можете использовать вольтметр переменного тока с высоким импедансом для качественных измерений напряжения переменного тока с привязкой к земле, установив измеритель на максимально чувствительный диапазон переменного тока, заземлив один измерительный провод и просто прикоснувшись другим измерительным проводом к изоляции проводника. под тестом.Наличие напряжения (обычно в диапазоне милливольт переменного тока) в непосредственной близости от проводника, находящегося под напряжением, будет указывать на то, что этот проводник находится под напряжением.

Этот трюк полезен для определения того, находятся ли определенные провода питания переменного тока или управляющие провода под напряжением в месте, где единственный доступ к этим проводам — ​​это их изолирующие оболочки. Примером, где вы можете столкнуться с этой ситуацией, является снятие крышки с колена кабелепровода или другого фитинга, чтобы получить доступ к жгуту проводов, и вы обнаружите, что эти провода помечены для облегчения идентификации, но провода не заканчиваются ни на одном оголенном участке. металлические клеммы для контакта с наконечниками щупов мультиметра.В этом случае вы можете надежно подсоединить один зонд к металлическому корпусу фитинга кабелепровода, при этом по отдельности прикасаясь концом другого зонда к нужным проводникам (по одному), наблюдая за показаниями измерителя в милливольтах переменного тока.

Несколько важных предостережений ограничивают полезность этого «трюка»:

• Невозможность количественного измерения
• Возможность получения «ложноотрицательных» показаний (невозможность определить наличие напряжения)
• Возможность «ложноположительных» показаний (обнаружение «фантомного напряжения» от соседнего проводника)
• Исключительная применимость к переменным напряжениям значительной величины (\ (\ geq \) 100 В переменного тока)

Поскольку это только качественный тест, показания милливольтметра, отображаемые высокоимпедансным вольтметром, ничего не говорят о действительной величине переменного напряжения между проводником и землей. Хотя входной импеданс измерителя довольно постоянен, паразитная емкость, образованная площадью поверхности наконечника испытательного зонда и толщиной (и диэлектрической постоянной) изоляции проводника, весьма изменчива. Однако в условиях, когда достоверность измерения может быть установлена ​​(например, в случаях, когда вы можете прикоснуться кончиком щупа к проводнику, который, как известно, находится под напряжением, чтобы установить «базовый» милливольтный сигнал), этот метод полезен для быстрой проверки состояние подачи питания на проводники, в которых омический контакт (металл-металл) невозможен.

По той же причине сильно изменяющейся паразитной емкости этот метод никогда не следует использовать для обесточивания проводника в целях безопасности. Единственный раз, когда вы должны доверять тому, что вольтметр не показывает линейное напряжение, — это когда тот же самый измеритель проверяется относительно известного источника аналогичного напряжения в непосредственной близости, и когда тест выполняется с прямым контактом металл-металл (наконечник зонда к проводу). ) контакт. Неиндикационный вольтметр может указывать на отсутствие опасного напряжения, или он может указывать на нечувствительный измеритель.

Обнаружение гармоник переменного тока

Присутствие гармоник напряжения в системе переменного тока может вызвать множество неуловимых проблем. Приборы контроля качества электроэнергии существуют для измерения содержания гармоник в энергосистеме, но удивительно хороший качественный контроль гармоник может быть выполнен с помощью мультиметра с функцией измерения частоты.

Установка мультиметра на считывание переменного напряжения (или переменного тока, если это интересующая величина), а затем активация функции измерения «частоты» должны привести к измерению точно 60.0 Гц в правильно функционирующей энергосистеме (50,0 Гц в Европе и некоторых других частях мира). Единственный способ, которым измеритель должен когда-либо считывать что-либо, значительно отличающееся от базовой частоты, — это наличие в цепи значительного гармонического содержания. Например, если вы настроили свой мультиметр на считывание частоты переменного напряжения, а затем получили измерение 60 Гц, которое периодически подскакивало до некоторого более высокого значения (скажем, 78 Гц), а затем обратно до 60 Гц, это будет означать, что ваш измеритель обнаруживает гармонические напряжения достаточной амплитуды, чтобы затруднить «привязку» измерителя к основной частоте.

Очень важно отметить, что это грубый тест гармоник энергосистемы, и что измерения «твердой» базовой частоты не гарантируют отсутствие гармоник. Конечно, если ваш мультиметр выдает нестабильные показания, когда он настроен на измерение частоты, это говорит о наличии сильных гармоник в цепи. Однако отсутствие такой нестабильности не обязательно означает, что в цепи отсутствуют гармоники. Другими словами, стабильное показание частоты — , неубедительное значение : цепь может быть без гармоник или гармоники могут быть достаточно слабыми, чтобы ваш мультиметр игнорировал их и отображал только основную частоту цепи.

Определение шума в трактах сигнала постоянного тока

Серьезным источником неисправности в аналоговых электронных схемах является наличие «шумового» напряжения переменного тока, накладываемого на сигналы постоянного тока. Такой «шум» сразу проявляется, когда сигнал отображается на экране осциллографа, но сколько технических специалистов берут с собой портативный осциллограф для поиска и устранения неисправностей?

Высококачественный мультиметр, демонстрирующий хорошую селективность измерения напряжения переменного и постоянного тока, очень полезен в качестве качественного прибора для обнаружения шума.Настройка мультиметра на считывание напряжения переменного тока и подключение его к источнику сигнала, где ожидается чистое (неизменное) напряжение постоянного тока, должны дать показание почти ноль милливольт. Если на этот сигнал постоянного тока накладывается шум, он проявляется как напряжение переменного тока, которое будет отображать ваш измеритель.

Не только возможность высококачественного (дискриминирующего) мультиметра по напряжению переменного тока полезна для обнаружения наличия «шумового» напряжения, наложенного на аналоговые сигналы постоянного тока, она также может дать подсказку об источнике шума. Активировав функцию измерения частоты мультиметра при измерении переменного напряжения (или милливольт переменного тока), вы сможете отслеживать частоту шума, чтобы увидеть его значение и стабильность.

Однажды на работе я диагностировал проблему в аналоговой системе управления мощностью, в которой устройство управления работало странно. Подозревая, что причиной проблемы может быть шум на линии измерительного сигнала, я настроил мультиметр Fluke на измерение напряжения переменного тока и снял напряжение шума в несколько десятых вольта (наложенное на сигнал постоянного тока величиной в несколько вольт).Это сказало мне, что шум был действительно серьезной проблемой. Нажав кнопку «Hz» на своем мультиметре, я измерил частоту шума 360 Гц, которая оказалась частотой «пульсации» шестипульсного (трехфазного) выпрямителя переменного тока в постоянный, работающего на базовой частоте 60 Гц. Это подсказало мне, где был вероятный источник шума, что привело меня к физическому местонахождению проблемы (плохой экран на кабеле рядом с проводкой выхода выпрямленного питания).

Создание испытательного напряжения

Современные цифровые мультиметры — фантастически способные измерительные инструменты, но знаете ли вы, что они также способны генерировать простых тестовых сигналов? Хотя это не является целью функций мультиметра для проверки сопротивления и диодов, он выдает низкое постоянное напряжение в каждой из этих настроек.

Это полезно при качественном тестировании определенных инструментов, таких как электронные индикаторы, записывающие устройства, контроллеры, модули сбора данных и сигнальные реле, все они предназначены для ввода сигнала напряжения постоянного тока от резистора 250 Ом, проводящего сигнал электронного передатчика 4–20 мА. Установив мультиметр на функцию проверки сопротивления (\ (\ Omega \)) или диода, а затем подключив измерительные провода к входным клеммам прибора, можно отметить реакцию прибора.

Конечно, это только качественный тест , поскольку мультиметры не предназначены для вывода какого-либо точного значения напряжения ни в режиме проверки сопротивления, ни в режиме проверки диодов. Однако для проверки основного отклика индикатора процесса, регистратора, контроллера, канала сбора данных, входа DCS или любых других устройств, принимающих сигнал постоянного тока, это удобно и полезно. В каждом мультиметре, с которым я когда-либо пробовал это сделать, функция проверки диодов выдает на больше напряжения на , чем функция измерения сопротивления. Это дает вам два уровня генерации «тестового сигнала»: низкий уровень (сопротивление) и высокий уровень (проверка диодов). Если вы заинтересованы в использовании мультиметра для генерации тестового напряжения, я рекомендую вам потратить время на подключение мультиметра к вольтметру с высоким импедансом (например, другому цифровому мультиметру для измерения постоянного напряжения) и отметить, какое напряжение выдает ваш измеритель. в каждом режиме.Зная это, вы сможете проводить тесты, которые будут скорее количественными, чем качественными.

Использование счетчика в качестве временной перемычки

Часто в процессе диагностики проблем в электрических и электронных системах возникает необходимость временно соединить две или более точек в цепи вместе, чтобы вызвать реакцию. Это называется «перемычкой», и провода, используемые для этих временных соединений, называются перемычками .

Более чем однажды я оказывался в положении, когда мне нужно было сделать временное «перемычку» между двумя точками в цепи, но у меня не было с собой никаких проводов для этого соединения.В таких случаях я узнал, что могу использовать свои измерительные провода мультиметра, когда они подключены к токоизмерительным гнездам измерителя. Большинство цифровых мультиметров имеют отдельный разъем для красного измерительного провода, внутренне подключенный к низкоомному шунту , ведущему к общему (черному) разъему измерительного провода. Когда красный измерительный провод подключен к этому разъему, два измерительных провода фактически являются общими друг с другом и действуют как один провод.

Прикосновение тестовых проводов измерителя к двум точкам в цепи теперь будет «перемыкать» эти две точки вместе, любой ток, протекающий через шунтирующее сопротивление мультиметра. При желании измеритель может быть включен, чтобы контролировать, сколько тока проходит через «перемычку», если это имеет диагностическое значение.

Дополнительным преимуществом использования мультиметра в режиме измерения тока в качестве испытательной перемычки является то, что эта установка обычно защищена по току предохранителем внутри измерителя. Применение перемычек к цепи под напряжением может таить в себе некоторую опасность, если между этими двумя точками существует значительный потенциал и возможность источника тока: в момент, когда перемычка соединяет эти точки, внутри провода может возникнуть опасный ток.Использование мультиметра таким образом дает вам перемычку с предохранителем : дополнительную степень безопасности в вашей диагностической процедуре.

Как рассчитать выходное напряжение

Обновлено 8 декабря 2020 г.

Пол Меслер

Закон Ома — важная математическая формула, которую электрики и физики используют для определения определенных измерений в данной цепи. Формула:

В = I \ раз R

, где V — напряжение, измеренное в вольтах, I — величина тока, измеренная в амперах, а R — сопротивление, измеренное в омах.Резисторы препятствуют прохождению потока электронов в цепи и, в зависимости от их материала, обладают большим сопротивлением, чем другие. Напряжение в цепи — не что иное, как «источник электрического потенциала» внутри этой цепи.

Цепь в серии

Определите общую силу тока в цепи. Если у вас была цепь, и вы обнаружили, что она пропускает общий ток 6 ампер, вы должны использовать это значение в качестве силы тока в цепи. Помните, что в цепи общая сила тока везде одинакова.

Определите общее количество сопротивлений в цепи. Вы измеряете сопротивление в омах, которое выражается греческой буквой омега. Если вы измеряете, что в этой цепи есть резистор с сопротивлением 3 Ом, а другой — с сопротивлением 2 Ом, это означает, что общее сопротивление цепи составляет 5 Ом.

Найдите выходное напряжение, умножив силу тока на общее количество сопротивлений в цепи. В приведенных выше примерах мы знаем, что сила тока составляет 6 ампер, а общее сопротивление — 5 Ом.Следовательно, выходное напряжение для этой схемы:

В = I \ times R = 6 \ times 5 = 30 \ text {volts}

Параллельные цепи

Определите общий ток в цепи. Как и в последовательной цепи, ток или сила тока везде одинаковы. Используя тот же пример, мы скажем, что общая сила тока составляет 6 ампер.

Найдите полное сопротивление в цепи. Общее сопротивление в параллельной цепи отличается от последовательной цепи. В последовательной цепи мы получаем общее сопротивление, просто добавляя каждое отдельное сопротивление в цепи; однако в параллельной цепи нам нужно найти полное сопротивление по формуле:

R_ {tot} = \ frac {1} {\ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + … + \ frac {1} {R_n}}

То есть единица, деленная на сумму обратных величин всех резисторов в параллельной цепи. На том же примере скажем, что резисторы имеют сопротивление 2 Ом и 3 Ом. Следовательно, полное сопротивление в этой параллельной серии составляет:

R_ {tot} = \ frac {1} {\ frac {1} {2} + \ frac {1} {3}} = 1,2 \ text {ohms}

Найдите напряжение так же, как вы нашли напряжение в последовательной цепи. Мы знаем, что общая сила тока для цепи составляет 6 ампер, а полное сопротивление — 1.2 Ом. Следовательно, полное выходное напряжение для этой параллельной цепи составляет:

В = I \ times R = 6 \ times 1.2 = 7.2 \ text {volts}

НАИЛУЧШИЙ МЕТОД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ P.O.E.

НАИЛУЧШАЯ ПРАКТИКА ИЗМЕРЕНИЯ P.O.E.

НАИЛУЧШАЯ ПРАКТИКА ИЗМЕРЕНИЯ P.O.E.

Автор: Дон МакКлатчи

Использование P.O.E. P ower O ver E thernet увеличивается частично в связи с развитием стандарта IEEE802.3af с большим количеством производителей, использующих P.O.E. возможность в свои продукты. Преимущества использования P.O.E. как источник энергии многочисленны в том числе. Нет необходимости в электрике и нет опасной высоковольтной основной проводки, оборудование можно перемещать с места на место без необходимости установки новых источников питания, оборудование можно отключать или повторно настраивать дистанционно, питание может поступать от общего источника без дополнительных Проводка и использование одного обжимного разъема 8P8C для подключения оборудования для передачи данных и питания проще.

Каждый P.O.E. Энергосистема состоит по крайней мере из двух частей: сторона источника питания, часто называемая «PSE» или оборудование источника питания, и сторона нагрузки системы, называемая «PD» или приводимое устройство. PSE может быть встроен в сетевой видеорегистратор, сетевой коммутатор или P.O.E. инжектор. Во всех случаях питание для запуска оборудования исходит от устройства PSE. Он создан для предотвращения перегрузок и коротких замыканий за счет защиты источника питания несколькими способами. Первый способ начинается при запуске, когда PSE включается, он проверяет сетевой кабель с ограниченным по току низким напряжением, ища конкретную резистивную нагрузку «25 кОм», чтобы увидеть, подключено ли к нему какое-либо оборудование PD.Если к PSE не подключено никакое оборудование, он не будет обеспечивать питание линии, а вместо этого продолжит проверку линии на допустимую нагрузку. Если нагрузка слишком велика для источника питания, PSE не будет подключать питание. Таким образом, для того, чтобы PSE мог подавать необходимое напряжение, должна быть подходящая нагрузка, и она не может превышать максимальную мощность источника питания. Таким образом, PSE защищает сетевой кабель от перегрузки, а также защищает оборудование PSE от перегрузки. P.O.E. система работает между этими двумя крайними значениями, и при установке нового P.О. system или при поиске и устранении неисправностей в существующей системе.

Теперь на другом конце сетевого кабеля находится PD или Powered Device, обычно камера. Внутри PD находится еще один преобразователь постоянного тока в постоянный, который принимает сильно изменяющееся напряжение (вызываемое потерями постоянного тока в кабеле) от сетевого кабеля и регулирует его для обеспечения стабильного напряжения камеры. Все это работает довольно хорошо при условии, что PSE выдает достаточно напряжения для питания регуляторов частичного разряда. Когда и если они этого не сделают, ваша камера, скорее всего, отключится или данные будут прерываться.

Итак, что должен искать техник в хорошем P.O.E. напряжение питания? Напряжение питания, измеренное на стороне PSE сетевого кабеля, должно составлять от 36 до 57 В постоянного тока с помощью вольтметра постоянного тока, диапазон 200 В при полной нагрузке системы. Однако вы должны увидеть номинальное напряжение 48 В постоянного тока.

В результате потери постоянного тока в резистивном кабеле напряжение на стороне PSE кабеля всегда будет больше, чем напряжение на стороне PD сетевого кабеля. Таким образом, измерение, проводимое на конце сетевого кабеля с частичными разрядами, является наиболее важным измерением.На стороне частичного разряда ваше подаваемое напряжение должно быть достаточно высоким, чтобы обеспечить питание электроники постоянного тока внутри вашей камеры. Если этот уровень напряжения упадет во время работы, это может повлиять на данные камеры. Вы должны измерить и записать напряжение постоянного тока, подаваемое на PD, с помощью стандартного вольтметра при установке нового P.O.E. системы и при поиске и устранении неисправностей существующей системы.

Есть измерение P.O.E. источник питания, который часто упускается из виду, и это измерение пульсаций переменного тока в источнике питания, а иногда и мешающего сигнала переменного тока, который может повлиять на работу ваших камер и даже вызвать ошибки при передаче данных. Этот сигнал переменного тока будет перемещаться поверх постоянного напряжения, как шум, и, если он достаточно сильный, он может вводить данные через компоненты камеры. В большинстве случаев вы не сможете обнаружить сигнал переменного тока, однако, если он достаточно большой, это будет проблемой. Поэтому вам следует переключить вольтметр на сторону переменного тока с диапазоном 50 В переменного тока и измерить любое мешающее напряжение переменного тока. Итак, теперь вы знаете, что измерять, что дальше?

Следующая задача — найти простой и понятный способ прорваться в сетевой кабель, чтобы проводить измерения, не повреждая кабель в процессе.Лучше всего сделать специальную соединительную коробку с двумя гнездовыми разъемами 8P8C на ней, чтобы вы могли вставить ее в любое место на пути сетевого кабеля для измерения P.O.E. напряжения. Эта коробка адаптера должна предоставить вам легкий доступ к контрольным точкам для P.O.E. напряжение на контактах 1 / 2-3 / 6 и 4 / 5-7 / 8 — оба метода, используемые в P. O.E. система. Затем вы просто касаетесь вольтметром контрольных точек и проводите измерения постоянного и переменного тока, это очень просто.

FM SYSTEMS, INC. Производит именно такое устройство для измерения P.О. напряжение называется ПОЭТ-1. Он разработан, чтобы предоставить вам доступ к P.O.E. напряжение в вашей IP-системе для упрощения измерений. Это надежный и недорогой инструмент, который вы будете использовать для проверки P.O.E. напряжение в ваших установках.

Как измерить ток и напряжение с помощью осциллографа

Большинство осциллографов напрямую измеряют только напряжение, а не ток, однако есть несколько способов измерить ток с помощью осциллографа:

1. Измерьте падение напряжения на шунтирующем резисторе. — в конструкции некоторых источников питания могут быть встроены шунтирующие резисторы для обратной связи.Один из способов — измерить падение дифференциального напряжения на таком резисторе. Обычно это резисторы небольшого номинала, часто менее 1 Ом.
2. Измерение тока с помощью токового пробника — При использовании в сочетании с возможностями измерения напряжения осциллографа, токовые пробники могут обеспечивать широкий спектр важных измерений мощности, таких как мгновенная мощность, средняя мощность и фаза.

Чтобы ваши текущие измерения были максимально точными, необходимо выбрать и правильно применить наиболее подходящую технику.У каждого из двух вышеперечисленных методов есть свои преимущества и недостатки, которые мы рассмотрим ниже:

Измерение тока как падения напряжения на шунтирующем резисторе

Если в источник питания встроен резистор считывания тока («шунтирующий» резистор), это наиболее удобный подход.

Измерение падения напряжения на измерительном резисторе с помощью активного дифференциального пробника даст хорошие результаты, , если синфазный сигнал находится в пределах указанного рабочего диапазона пробника и падение напряжения достаточно велико .

Однако использование дифференциального пробника для сигналов низкого уровня требует некоторого внимания к снижению шума в системе измерения.

• Используйте наименьшее доступное затухание пробника и ограничьте полосу пропускания пробника или осциллографа, чтобы уменьшить шум измерительной системы.
• Также имейте в виду, что емкость и сопротивление пробника будут параллельны чувствительному резистору, и, хотя они предназначены для минимизации воздействия на тестируемое устройство, вы должны знать, что они существуют.

Подключение сенсорного резистора последовательно с нагрузкой требует тщательного проектирования. По мере увеличения значения сопротивления падение напряжения на ампер увеличивается в соответствии с законом Ома, что улучшает качество измерения тока. Однако рассеиваемая мощность в резисторе увеличивается пропорционально квадрату тока, и необходимо учитывать дополнительное падение напряжения. Кроме того, резисторы добавляют цепи индуктивное сопротивление.

И не забывайте, что входная емкость дифференциального пробника появляется параллельно измерительному резистору, образуя RC-фильтр.

Если вы действительно добавляете в схему резистор считывания, попытайтесь добавить его как можно ближе к земле , чтобы минимизировать синфазные сигналы на резисторе, которые измерительная система должна отклонить. И, в отличие от высокопроизводительных токовых пробников, характеристика подавления синфазного сигнала при измерениях дифференциального напряжения имеет тенденцию к падению по частоте, что снижает точность измерений высокочастотного тока с помощью измерительных резисторов.

Измерение тока с помощью токоизмерительного щупа

Ток, протекающий через проводник, вызывает образование поля электромагнитного потока вокруг проводника.Токовые пробники предназначены для определения силы этого поля и преобразования ее в соответствующее напряжение для измерения с помощью осциллографа.

Это позволяет просматривать и анализировать формы сигналов тока с помощью осциллографа. При использовании в сочетании с возможностями осциллографа для измерения напряжения пробники тока также позволяют выполнять широкий спектр измерений мощности. В зависимости от математических возможностей осциллографа по осциллографу эти измерения могут включать в себя мгновенную мощность, истинную мощность, полную мощность и фазу.

Существует два основных типа токовых пробников для осциллографов:

• Датчики переменного тока
• Датчики постоянного / переменного тока.

Оба типа используют принцип действия трансформатора для измерения переменного тока (AC) в проводнике.

Для работы трансформатора по проводнику должен протекать переменный ток. Этот переменный ток вызывает формирование и схлопывание магнитного поля в соответствии с амплитудой и направлением тока.Когда чувствительная катушка помещается в это магнитное поле, изменяющееся магнитное поле индуцирует пропорциональное напряжение на катушке посредством простого действия трансформатора. Этот связанный с током сигнал напряжения затем преобразуется и может отображаться на осциллографе в виде волны с масштабированием по току.

Простейшие пробники переменного тока представляют собой пассивные устройства, которые представляют собой просто катушку, намотанную в соответствии с точными характеристиками на магнитный сердечник, такой как ферритовый материал. Некоторые из них являются сплошными тороидами и требуют от пользователя прокладки проводника через сердечник.В токовых пробниках с разъемным сердечником используется точно спроектированная механическая система, которая позволяет открывать и зажимать сердечник вокруг проводника без разрыва цепи при испытании. Пробники тока Splitcore обладают высокой чувствительностью и работают без питания, но они механически жесткие и обычно имеют небольшую апертуру, что может ограничивать их универсальность.

Пробники переменного тока

, основанные на технологии катушки Роговского, являются альтернативой пробникам с твердым и разъемным сердечником. Катушка Роговского использует воздушный сердечник и является механически гибкой, что позволяет открывать катушку и наматывать ее на провод или вывод компонента.И поскольку сердечник не является магнитным материалом, катушки Роговского не насыщаются магнитным полем при высоких уровнях тока, даже в тысячи ампер. Однако они, как правило, имеют более низкую чувствительность, чем пробники с разъемным сердечником, и для них требуются активные формирователи сигнала для интеграции сигнала с катушки и, следовательно, требуется источник питания.

Для многих применений преобразования энергии пробник переменного / постоянного тока с разъемным сердечником является наиболее универсальным, точным и простым в использовании решением. В датчиках переменного / постоянного тока используется трансформатор для измерения переменного тока и устройство на эффекте Холла для измерения постоянного тока.Поскольку они включают в себя активную электронику для поддержки датчика Холла, для работы зондов переменного / постоянного тока требуется источник питания.

No related posts.