kategória: Praktická elektronika, Opravy spotrebičov
Počet zobrazení: 57511
Komentáre k článku: 5
Ako používať multimeter, meranie jednosmerného napätia
Slovo multimeter pozostáva z dvoch slov: viacnásobné a meter - merania, meracie zariadenie. Tieto definície možno nájsť v mnohostrannom anglicko-ruskom slovníku, a preto s úplnou istotou môžeme povedať, že multimeter je množstvo meracích prístrojov „zabalených“ do jednej malej skrinky. Všetky tieto meracie prístroje sú určené na meranie v elektrických obvodoch a bolo by neodpustiteľné začať s príbehom o elektrických meraniach bez toho, aby ste si pamätali Ohmov zákon.
V školských učebniciach je Ohmov zákon pre časť obvodu napísaný nasledovne: „Prúd v okruhu (I) je priamo úmerný napätiu (U) a nepriamo úmerný odporu (R).“ Všetci, ktorí sa vážne zaoberajú elektrinou, poznajú túto vetu ako náš Otec. A potom povedzte, že nepoznáme Ohmov zákon - sedieť doma.
Ak je Ohmov zákon napísaný vo forme matematického vzorca, dopadne to jednoducho: I = U / R.
Toto je Ohmov zákon pre časť reťazca, na ktorú sa tu obmedzíme. Aby ste dosiahli správne výsledky, do vzorca by sa mali nahradiť aktuálne hodnoty v ampéroch, napätie vo voltoch a odpor v ohmoch. Prvé písmená sú veľké, pretože meracie jednotky pochádzajú od mien vedcov, ktorí tieto zákony objavili.
Je pravda, že nie je zakázané nahrádzať napríklad odpor v kiloohmoch (1 KOhm = 1 000 ohmov), potom sa prúd ukáže v miliampéroch (1 mA = 0,001 A). Takáto substitúcia v obvodoch s nízkym prúdom sa často používa.
Najjednoduchší elektrický obvod znázornený na obrázku 1 pozostáva zo zdroja napätia, spojovacích vodičov, ističa a záťaže. Ale na príklade tohto obvodu môžete vidieť všetko, čo je uvedené v Ohmovom zákone, všetko, čo je možné merať pomocou prístrojov, sa zoznámite s pripojením ampérmetra, voltmetra a ohmetra.
Obrázok 1. Najjednoduchší elektrický obvod
Ak chcete viesť meranie prúdu, napätie a odpor budú potrebné tri rôzne zariadenia: ampérmeter, voltmeter a ohmmeter. Pripojenie zariadení je znázornené na obrázku 2.
Obrázok 2. Pripojenie meracích prístrojov k elektrickému obvodu
Z tohto čísla je zrejmé, že ampérmeter je pripojený k prerušeniu obvodu v sérii so záťažou, voltmeter je zapojený paralelne s časťou obvodu, ohmmeter je rovnobežný so skúšobnou časťou, ale napájacie napätie musí byť odpojené alebo musí byť skontrolovaná nepripojená časť. Samozrejme môžete merať odpor rezistorov R1, R2 bez ich odparovania z obvodu, nezabudnite vypnúť napájanie.
Čo nerobiť alebo správne spôsoby vypaľovania multimetra
Tu môžete okamžite urobiť niekoľko poznámok, položiť niekoľko zložitých otázok. Čo sa stane, keď zameníte, zameníte napríklad voltmeter a ampérmeter?
Voltmeter, ktorý je súčasťou ampérmetra namiesto ampérmetra, pravdepodobne nespôsobí žiadne konkrétne problémy: veľký vnútorný odpor voltmetra obmedzí prúd na takej úrovni, že obvod jednoducho prestane fungovať, ako keby bol prerušovač obvodu otvorený.
Je úplne iné, ak je ampérmeter zapnutý namiesto voltmetra namiesto V1. Prúd cez ampérmeter dosiahne maximum, ktoré je zdroj energie schopný dodávať, pretože vnútorný odpor ampérmetra je veľmi malý (v normálnom meracom režime je menší, tým lepší).
V prípade galvanický článok to nie je zvlášť desivé, pretože prúd bude obmedzený vnútorným odporom batérie a merací limit ampéra je dosť veľký (10 alebo viac ampérov).
Takto je možné testovať bunku veľkosti AA alebo AAA s napätím 1,5 V.Ak je prvok použiteľný, potom ampérmeter bude ukazovať prúd najmenej 1A alebo viac, zatiaľ čo prúd vybitého prvku nie je väčší ako niekoľko miliampérov alebo vôbec žiadny prúd.
Takéto odporúčanie je však absolútne nevhodné na kontrolu batérií rovnakej veľkosti: batérie nemajú radi skraty a môžu dokonca explodovať! Aj keď sa nedostane k výbuchu, nabíjanie takejto batérie bude problematické.
Ak je ampérmeter (multimeter v súčasnom meracom režime) „zapojený“ do zásuvky 220 V, výbuch zariadenia je jednoducho nevyhnutný. To isté sa stane, keď sa pokúsite zmerať napätie na výstupe multimetrom v režime merania odporu. Verte mi, bolo veľa takýchto prípadov. Z tohto dôvodu nie je potrebné merať napätie na výstupe, ak nie je potrebné, výlučne z dôvodu záujmu!
Potrebuje sa iba akceptovať ako zákon, spravidla. Aký je rozdiel, koľko je 210 alebo 235 V v tejto zásuvke? V skutočnosti sú všetky moderné elektronické zariadenia prevádzkované vo veľmi širokom rozsahu napätia, čo moderné uľahčujú spínacie zdroje.
Mnoho prístrojov na jednoduché meranie
Elektrický obvod zobrazený na obrázku 2 je napájaný zdrojom jednosmerného prúdu - galvanickou batériou, takže ampérmeter a voltmeter by mali byť navrhnuté na meranie v jednosmerných obvodoch. Ak je aj taký jednoduchý obvod napájaný striedavým prúdom (220 V, prerušovač obvodu, žiarovka), potom zariadenia budú vyžadovať striedavý prúd. Ukazuje sa, že potrebujete celý rad zariadení, a to aj s takou jednoduchou schémou!
Tento jednoduchý obvod je zobrazený za účelom obnovenia spôsobov pripojenia zariadení v pamäti. Viac informácií o meraní prúdov a napätí nájdete v článku. "Merania v elektrických obvodoch".
Je veľmi jednoduché zbaviť sa takého počtu zariadení: zmontujte všetky zariadenia do jedného krytu a pomocou prepínačov pripojte rovnaké meracie šípky ku každému z nich. Takéto zariadenia sa kedysi nazývali kombináciou alebo avometrom - AmpereVoltOmmeter.
Iný názov pre tieto zariadenia je tester z anglického testu - overenie, test, pretože presnosť meraní pomocou týchto zariadení je malá. Spravidla ide o zariadenia štvrtej triedy presnosti, t.j. chyba merania je 4%, čo je dosť pre najpraktickejšie účely.
V súčasnej dobe, šípka testery, nielen v dôchodku, ale zriedka používané, aj keď v niektorých prípadoch sa jednoducho nemôžu obísť bez. Ale mnoho, väčšinou starých špecialistov, uprednostňuje použitie meradiel šípok. Tak na to je zvyknutý. Pomaly sme teda prišli na moderný kombinovaný nástroj - multimeter.
Moderný digitálny multimeter
Na rozdiel od starožitných testerov sa multimeter stal digitálnym zariadením a digitálny multimeter je uvedený na obale. To nie je zo skutočnosti, že hodnoty sa zobrazujú vo forme čísel, rozdiel spočíva v princípe činnosti. Nameraná hodnota, napätie, prúd alebo odpor pomocou analógovo-digitálneho prevodníka (ADC) sa prevádza na digitálny kód, ktorý sa potom zobrazí na digitálnom displeji z tekutých kryštálov.
Indikátor môže okrem skutočných výsledkov merania ukazovať aj ďalšie informácie: stav nabitia batérie (keď je čas vymeniť batériu, na displeji sa objaví blikajúci obraz batérie) a upozornenie na meranie vysokého napätia. Multimetre s malými rozmermi a nízkymi cenami majú vysokú presnosť merania, čo im poskytuje zaslúženú popularitu medzi používateľmi.
Najjednoduchší spôsob, ako sa vysporiadať so zariadením a jeho prevádzkou, keď je v rukách. Pretože však takáto možnosť neexistuje, je celkom vhodný obrázok s obrázkom zariadenia. Stačí odfotografovať a poskytnúť vysvetľujúce nápisy. Podobná fotografia je znázornená na obr. (kliknutím na obrázok ho zväčšíte).
Obrázok 3Vzhľad digitálneho multimetra D838
Prečo a kto potrebuje multimeter
Multimetre série D83X sú rozpočtovou alternatívou - s minimálnymi nákladmi existuje celý rad alebo takmer všetky režimy prevádzky, ktoré väčšina elektrikárov, technikov elektroniky a len tí, ktorí musia čas od času komunikovať s elektrinou. Samozrejme existujú drahšie modely, ktoré majú ďalšie limity na meranie a rôzne prevádzkové vybavenie.
Predovšetkým je to schopnosť merať kapacitu kondenzátorov a indukčnosť cievok. Niektoré multimetre majú dokonca režim merania frekvencie, zvyčajne je však obmedzený na frekvencie zvukového rozsahu až do 20 kHz. Takmer všetky multimetre, vrátane možnosti rozpočtu, majú režim na meranie zisku tranzistorov s nízkym výkonom, ale nepoužívajú sa často.
Medzi ďalšie možnosti patrí podsvietenie stupnice (ako ďalej robiť merania v noci?) A tlačidlo na uloženie posledného výsledku merania. Takéto zapamätanie umožňuje zapísať výsledok do poznámkového bloku alebo do predtlačenej tabuľky. Vlastne veľmi užitočná vlastnosť.
Multimeter DT838 zobrazený na obrázku 3 ako príjemný doplnok má režim merania teploty: ak v tomto režime jednoducho zapnete multimeter, môžete pomocou interného snímača teploty sledovať teplotu v pracovnej miestnosti.
Zariadenie je dokončené vonkajší termočlánok typ K, ktorý umožňuje merať teploty až niekoľko sto stupňov, napríklad teplotu spájkovačky alebo horúcovzdušnej pištole.
Podobné zariadenia z iných sérií, napríklad DT832, majú namiesto merača teploty zabudovaný generátor pravouhlých impulzov s pevnou frekvenciou asi 1 KHz, čo vám umožňuje skontrolovať napríklad zosilňovače zvuku.
Nezabudnite multimeter v noci vypnúť
Ďalšou z príjemných funkcií drahších multimetrov je automatické vypnutie: po 15 minútach sa zariadenie vypne. Ďalšiu prácu je možné vykonať iba opätovným stlačením vypínača.
V zariadeniach, ako je D83x, sa vypnutie uskutoční nastavením jedného prepínača do polohy OFF (pozri obr. 3). Ak vás zariadenie príliš unesie a zabudnete ho vypnúť, nechajte ho cez noc (z nejakého dôvodu sa to stáva najčastejšie), potom bude potrebné nasledujúci deň vymeniť batériu.
Náklady na batériu „Krona“ (starý domáci názov, teraz je to len typ 6F22) sú priemernej kvality nízke a ich kúpa nie je problém. Avšak aj v jednom z najnovších rozhlasových časopisov na rok 2014, konkrétne v čísle 9, sa objavil článok s názvom „Konvertor na napájanie digitálneho multimetra“.
Prevodník pracuje na jednej batérii veľkosti AA alebo na jednej nikel-kadmiovej batérii. Je tu tiež uvedený jednoduchý obvod, doska plošných spojov a techniky montáže a konfigurácie. Na konci článku je uvedený zoznam niekoľkých predchádzajúcich publikácií na túto tému: tiež Rádiové časopisy s podobnými schémami.
Obrázok 4. Importovaná položka „Krone“
Takýto návrh bol vhodný počas všeobecného sovietskeho nedostatku, keď nebolo možné „získať“ Kronovu batériu, podobne ako oveľa viac. Teraz môže byť taký prevodník zostavený iba „z lásky k umeniu“.
Redaktori časopisu Radio sa v posledných rokoch správali veľmi čudne: Namiesto toho, aby zverejňovali dobré a zaujímavé materiály, zlepšovali kvalitu publikácií, naháňajú služby zdieľania súborov a odtiaľ zabíjajú svoje diela pod ochrannou známkou zákona o ochrane autorských práv.
Nechajte čitateľa, aby si nemyslel, že ide o subjektívny názor autora článku o časopise: na elektronických fórach nájdete množstvo argumentov, ktoré sú oveľa kategorickejšie.
Začnime študovať multimeter
Často počujete také výroky: „No, viem, ako zvoniť drôtom z elektrickej gitary pre prerušenie alebo skrat. A nepotrebujem ďalšie. “Aby sme zmenšili tieto tvrdenia, vráťme sa znova k obrázku 3, ktorý pomôže zistiť, čo môže multimeter merať.
Na prednom paneli multimetra sú okamžite zrejmé dva veľké detaily: na vrchu je indikátor z tekutých kryštálov (displej) a v strede je veľký guľatý ovládací gombík. V tomto zariadení je to v skutočnosti jediné, jednoducho neexistujú žiadne iné. Touto rukoväťou sa v týchto režimoch prepínajú prevádzkové režimy a limity merania. Multimetre iných značiek vyzerajú rovnako.
Na označenie zvoleného limitu merania má rukoväť skosenie s extrudovaným trojuholníkom, čo nie je pri práci príliš výhodné. Ak je tento trojuholník vyplnený bielou farbou, ako je to znázornené na obrázku 3, bude to oveľa menej chybných inklúzií.
Režimy merania
Pomocou práve uvedeného gombíka môžete zvoliť jeden z režimov merania. Uvažovaný multimeter poskytuje niekoľko režimov:
-
Meranie jednosmerného napätia
-
Meranie striedavého napätia
-
Meranie jednosmerného prúdu
-
Meranie odporu
-
Zapojenie vodičov a polovodičov
-
Meranie tranzistora
-
Meranie teploty
Každý režim merania, okrem merania teploty, kontinuity polovodičov a zisku tranzistora, je rozdelený do niekoľkých LIMITOV, čo môže významne zvýšiť presnosť meraní, ktoré budú opísané neskôr.
Pri praktickej práci je najčastejšie potrebné merať konštantné napätie a používať režim „vytáčania“ na určovanie integrity zariadenia alebo na zdravie diód, tranzistorov, niekedy dokonca mikroobvodov. Preto bude potrebné tieto merania opísať dostatočne podrobne.
Meranie jednosmerného napätia
Elektronické zariadenie je napájané z konštantných zdrojov napätia. Môže ísť o batérie, galvanické články a pri napájaní zo siete ide o napájacie zdroje rôznych obvodov a prevedení. Pri opravách a uvádzaní do prevádzky elektronických zariadení je preto najčastejšie potrebné merať konštantné napätie na elektródach tranzistorov a mikroobvodov, aby sa skontrolovali jednosmerné prevádzkové režimy. Ďalej je opísané, ako používať multimeter na meranie jednosmerného napätia.
Na obrázku 3 je prepínač druhu práce nastavený do režimu merania konštantného napätia a do najvyššieho limitu až do 1000 V. Zároveň sa na displeji zobrazí upozornenie na nebezpečenstvo vysokého napätia: HV - (vysoké napätie - vysoké napätie). Rovnaké upozornenie sa objaví aj pri limite 750 V str. Samotné zariadenie teda varuje, že v tomto meracom rozsahu môžu byť prítomné životu nebezpečné napätia.
To však vôbec nie je potrebné, pretože pri tomto limite je možné merať napätie, ktoré nie je vôbec nebezpečné, napríklad v automobilových rozvodoch, kde je napätie iba 12 V alebo iba jeden galvanický článok. Je pravda, že výsledky merania nebudú veľmi presné. Spoľahlivejšie výsledky sa dosiahnu pri meraní pri limite 20 V.
Keď boli digitálne prístroje zriedkavé, boli to hlavne obrovské laboratórne prístroje „s dvoma držadlami na prenášanie“, takmer všetky merania sa vykonávali pomocou šípok. A potom existovalo také pravidlo, že najpresnejší výsledok by sa získal, keby v procese merania šípka nebola nižšia ako prvá tretina stupnice, je lepšie, ak je bližšie k stredu. Napríklad napätie 5 V sa môže merať pri limite 30 V, ale výsledok bude presnejší, ak použijete limit 10 V.
Toto odporúčanie by sa malo dodržiavať pri práci s digitálnym multimetrom, t. vyberte najvhodnejší limit merania. O tom sa bude diskutovať neskôr.
Limity merania jednosmerného napätia
V REŽIME merania DC napätia je päť LIMITOV:
-
200m,
-
2000 m,
-
20,
-
200,
-
1000.
V limite 200 m (ďalej, ako je to uvedené na zariadení na obr. 3), je možné merať napätie nepresahujúce 200 milivoltov, jednoduchšie povedané, iba 0,2V.
Limit 2000m vám umožňuje merať napätie do 2V. To napríklad umožňuje zmerať napätie galvanického článku alebo pokles napätia na odpore v emitorovom obvode tranzistora.
Nasledujúce tri limity sú jednoducho označené číslami bez písmen: 20, 200, 1000. Toto sú napätia meracích limitov vo voltoch. Dôvody presnosti meraní môžu potvrdiť údaje uvedené nižšie. Ako zdroj meraného napätia sa použila batéria typu AA s veľkosťou prstov, prvá vec, ktorá prišla do ruky, ale výsledky merania sa ukázali ako celkom jasné.
Merania pri rôznych limitoch
Prvé meranie napätia batérie sa uskutočnilo pri limite 1000, ako je znázornené na obrázku 5. Je potrebné poznamenať, že nevýznamné nuly sa nezrušia pri všetkých limitoch.
Obrázok 5
Tu bolo možné zmerať presne 1B, pretože rozlíšenie tohto limitu je iba 1B, desatiny voltu sa jednoducho nezobrazujú, čo je naznačené neexistenciou čiarky po najmenšom významnom znaku. Ak je namerané napätie napríklad 135,2 V, mohli by sme vidieť výsledok 135 V.
Možno niekto povie: „Mysli, dve desatiny voltu!“. Áno, v druhom prípade tieto dve desatiny nehrajú vôbec žiadnu úlohu, ale pri meraní napätia na batérii je takéto zaokrúhlenie výsledku merania neprijateľné.
Faktom je, že nikel-kadmium alebo kovová hydridová batéria sa považuje za nabitú, ak jej napätie nie je menšie ako 1,2V. Ak je napätie iba 1 V, potom to znamená, že je potrebné batériu nabiť. Ale bol to práve on, kto sa dostal pod pažu, hoci sa za nič nevinu.
Prepnite limit merania napätia na 200. Zobrazí sa už desatinná čiarka, po ktorej sa zobrazí desatiny voltu. Výsledok merania je omnoho bližší pravde, ako je to znázornené na obrázku 6.
Obrázok 6. Napätie batérie 1,2 V
Pri meracom limite 20 bude výsledok presnejší, až do stotín voltu, pozri obrázok 7.
Obrázok 7. Napätie batérie 1,22 V
A na hranici 2 000 m je výsledok zobrazený v milivoltoch, t.j. s presnosťou na 1/1000 voltov (1 milivolt). Znázornené na obrázku 8.
Obrázok 8. Napätie batérie 1,222 V
Niektoré zariadenia majú merací limit 2 (2 V), potom bude výsledok vyzerať ako 1,222V. Za desatinnou čiarkou sú tri číslice, čo umožňuje aj merania s rozlíšením 1 milivoltu.
Limit 200m vám umožňuje merať napätie nie vyššie ako 0,2V a pre daný prípad (batéria) sa nehodí, je to príliš malé. Zariadenie nemusí horieť, ale nemalo by sa to robiť. Vo všeobecnosti platí také ZLATÉ pravidlo: ak je veľkosť nameraného napätia (prúdu) neznáma aspoň približne, potom by sa meranie malo začať od najväčšieho limitu merania!
Pokračovanie článku:Ako merať napätie, prúd, odpor multimetrom, skontrolovať diódy a tranzistory
Boris Aladyshkin
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: