Чем измерить напряжение: Как измерять величину напряжение вольтметром

Как измерять величину напряжение вольтметром

Вольтметр – это измерительный прибор, который предназначен для измерения напряжения постоянного или переменного тока в электрических цепях.

Вольтметр подключается параллельно к выводам источника напряжения с помощью выносных щупов. По способу отображения результатов измерений вольтметры бывают стрелочные и цифровые.

Величина напряжения измеряется в Вольтах, обозначается на приборах буквой В (в русском языке) или латинской буквой V (международное обозначение).

На электрических схемах вольтметр обозначается латинской буквой V, обведенной окружностью, как показано на фотографии.

Напряжение тока бывает постоянное и переменное. Если напряжение источника тока переменное, то перед значением ставится знак «~«, если постоянного, то знак «–«.

Например, переменное напряжение бытовой сети 220 Вольт кратко обозначается так: ~220 В или ~220 V. На батарейках и аккумуляторах при их маркировке знак «

–» часто опускается, просто нанесено число. Напряжение бортовой сети автомобиля или аккумулятора обозначается так: 12 В или 12 V, а батарейки для фонарика или фотоаппарата: 1,5 В или 1,5 V. На корпусе в обязательном порядке наносится маркировка возле положительного вывода в виде знака «+«.

Полярность переменного напряжения изменяется во времени. Например, напряжение в бытовой электропроводке изменяет полярность 50 раз в секунду (частота изменения измеряется в Герцах, один Герц равен одному изменению полярности напряжения в одну секунду).

Полярность постоянного напряжения во времени не меняется. Поэтому для измерения напряжения переменного и постоянного тока требуются разные измерительные приборы.

Существуют универсальные вольтметры, с помощью которых можно измерять как переменное, так и постоянное напряжение без переключения режимов работы, например, вольтметр типа Э533.

Как измерять напряжение в электропроводке бытовой сети

Внимание! При измерении напряжения величиной выше 36 В недопустимо прикосновение к оголенным провода,так как это может привести к поражению электрическим током!

Согласно требованиям ГОСТ 13109-97 действующее значение напряжения в электрической сети должно быть 220 В ±10%, то есть может изменяться в пределах от 198 В до 242 В. Если в квартире стали тускло гореть лампочки или часто перегорать, стала нестабильно работать бытовая техника, то для принятия мер, требуется сначала измерять значение напряжения в электропроводке.

    Приступая к измерениям, необходимо подготовить прибор:

– проверить надежность изоляции проводников с наконечниками и щупов;

– установить переключатель пределов измерений в положение измерения переменного напряжения не менее 250 В;

– вставить разъемы проводников в гнезда прибора ориентируясь по надписям возле них;

– включить измерительный прибор (если необходимо).

Как видно на картинке, в тестере выбран предел измерения переменного напряжения 300 В, а в мультиметре 700 В. Во многих моделях тестеров, нужно установить в требуемое положение сразу несколько переключателей. Род тока (~ или –), вид измерений (В, А или Омы) и еще вставить концы щупов в нужные гнезда.

В мультиметре конец щупа черного цвета вставлен в гнездо COM (общее для всех измерений), а красного в V, общий для изменения постоянного и переменного напряжения, тока, сопротивления и частоты. Гнездо, обозначенное ma , используются для измерения малых токов, 10 А при измерении тока достигающего 10 А.

Внимание! Измерение напряжения, когда штекер вставлен в гнездо 10 А выведет прибор из строя. В лучшем случае перегорит вставленный внутри прибора предохранитель, в худшем придется покупать новый мультиметр. Особенно часто допускают ошибки при использовании приборов для измерения сопротивления, и, забыв переключить режим, измеряют напряжение. Встречал не один десяток таких неисправных приборов, с горелыми резисторами внутри.

После проведения всех подготовительных работ можно приступать к измерению. Если Вы включили мультиметр, а на индикаторе не появились цифры, значит, либо в прибор не установлена батарейка или она уже выработала свой ресурс. Обычно в мультиметрах применяется батарейка типа «Крона», напряжением 9 В, срок годности которой один год. Поэтому, даже если прибор не использовался долгое время, батарейка может быть неработоспособна. При эксплуатации мультиметра в стационарных условиях целесообразно вместо кроны использовать адаптер ~220 В/–9 В.

Вставляете концы щупов в розетку или прикасаетесь ними к проводам электропроводки.

Мультиметр сразу покажет напряжение в сети, а вот в стрелочном тестере показания надо еще уметь прочитать. На первый взгляд, кажется, что сложно, так как много шкал. Но если присмотреться, то становится ясно, по какой шкале считывать показания прибора. На рассматриваемом приборе типа ТЛ-4 (который безотказно мне служит более 40 лет!) есть 5 шкал.

Верхняя шкала используется для снятия показаний, когда переключатель стоит в положениях кратных 1 (0,1, 1, 10, 100, 1000). Шкала, расположенная чуть ниже, кратных 3 (0,3, 3, 30, 300). При измерениях напряжения переменного тока величиной 1 В и 3 В, нанесены еще 2 дополнительные шкалы. Для измерения сопротивления имеется отдельная шкала. Аналогичную градуировку имеют все тестеры, но кратность может быть любая.

Так как предел измерений был выставлен ~300 В, значит, отсчет нужно производить по второй шкале с пределом 3, умножив показания на 100. Цена маленького деления равна 0,1, следовательно, получается 2,3 + стрелка стоит посередине между штрихами, значит, берем значение показаний 2,35×100=235 В.

Получилось, что измеренное значение напряжения составляет 235 В, что в пределах допустимого. Если в процессе измерений наблюдается постоянное изменение значения цифр младшего разряда, а у тестера стрелка постоянно колеблется, значит, имеются плохие контакты в соединениях электропроводки и необходимо провести ее ревизию.

Как измерять напряжение батарейки

аккумулятора или блока питания

Так как напряжение источников постоянного тока обычно не превышает 24 В, то прикосновение к клеммам и оголенным проводам не опасно для человека и особых мер безопасности соблюдать не требуется.

Для того, чтобы оценить годность батарейки, аккумулятора или исправность блока питания требуется измерять напряжение на их выводах. Выводы у круглых батареек находятся по торцам цилиндрического корпуса, положительный вывод обозначен знаком «+».

Измерение напряжения постоянного тока практически мало чем отличается от измерения переменного. Нужно просто переключить прибор в соответствующий режим измерения и соблюдать полярность подключения.

Величина напряжения, которое создает батарейка обычно нанесена на ее корпусе. Но даже если результат измерений показал достаточное напряжение, это еще не говорит о том, что батарейка хорошая, так как измерена ЭДС (электро движущая сила), а не емкость батарейки, от которой зависит продолжительность работы изделия, в которое она будет установлена.

Для более точной оценки емкости батарейки нужно напряжение измерять, подсоединив к ее полюсам нагрузку. В качестве нагрузки для батарейки 1,5 В хорошо подходит лампочка накаливания для фонарика, рассчитанная на напряжение 1,5 В. Для удобства работы нужно припаять к ее цоколю проводники.

Если напряжение под нагрузкой снижается менее, чем на 15%, то батарейка или аккумулятор вполне пригодны для эксплуатации. Если нет измерительного прибора, то можно судить о годности к дальнейшей эксплуатации батарейки по яркости свечения лампочки. Но такая проверка не может гарантировать продолжительность работы батарейки в устройстве. Она лишь свидетельствует, что в настоящее время батарейка еще пригодна к эксплуатации.

Измерение напряжения. Виды и принцип измерений. Особенности

Измерение напряжения на практике приходится выполнять довольно часто. Напряжение измеряют в радиотехнических, электротехнических устройствах и цепях и т.д. Вид переменного тока может быть импульсным или синусоидальным. Источниками напряжения являются химические элементы или генераторы тока.

Измерение напряжения

Напряжение импульсного тока имеет параметры амплитудного и среднего напряжения. Источниками такого напряжения могут быть импульсные генераторы. Напряжение измеряется в вольтах, имеет обозначение «В» или «V». Если напряжение переменное, то впереди ставится символ «

~», для постоянного напряжения указывается символ «-». Переменное напряжение в домашней бытовой сети маркируют ~220 В.

На аккумуляторах и гальванических элементах при указании напряжения знак «-» не используют, а ставят только цифры, например, «1,5 В». На корпусе гальванического элемента обязательно присутствует обозначение «+» возле положительного полюса. В практических электротехнических измерениях применяются кратные единицы: милливольты, киловольты и т.д.

Переменное напряжение имеет полярность, которая изменяется с течением времени. В бытовой сети напряжение изменяет полярность 50 раз за секунду, что означает частоту 50 герц. Постоянное напряжение имеет неизменную полярность. Поэтому для замеров напряжений переменного и постоянного тока применяют измерительные приборы, имеющие отличие в устройстве – вольтметры. Они могут быть цифровыми или аналоговыми (стрелочные). Однако существуют универсальные приборы, которые способны измерить постоянное и переменное напряжение, не переключая режимы.

Для начала измерений измерительный прибор соединяют параллельно с выводами источника питания или нагрузки специальными щупами.

Кроме вольтметров для измерения напряжения используют электронные осциллографы.

Это приборы, предназначенные для измерения и контроля характеристик электрических сигналов. Осциллографы работают на принципе отклонения электронного луча, который выдает изображение значений переменных величин на дисплее.

Измерение напряжения в сети переменного тока

Согласно нормативным документам величина напряжения в бытовой сети должна быть равной 220 вольт с точностью отклонений 10%, то есть напряжение может меняться в интервале 198-242 вольта. Если в вашем доме освещение стало более тусклым, лампы стали часто выходить из строя, либо бытовые устройства стали работать нестабильно, то для выяснения и устранения этих проблем для начала необходимо измерение напряжения в сети.

Перед измерением следует подготовить имеющийся измерительный прибор к работе:

• Проверить целостность изоляции контрольных проводов со щупами и наконечниками.
• Установить переключатель на переменное напряжение, с верхним пределом 250 вольт или выше.
• Вставить наконечники контрольных проводов в гнезда измерительного прибора, например, мультиметра. Чтобы не ошибиться, лучше смотреть на обозначения гнезд на корпусе.
• Включить прибор.

На мультиметре выбрана граница измерений 700 вольт. Некоторые приборы требуют для измерения напряжения устанавливать в нужное положение несколько разных переключателей: вид тока, вид измерений, а также вставить наконечники проводов в определенные гнезда. Конец черного наконечника в мультиметре воткнут в гнездо СОМ (общее гнездо), красный наконечник вставлен в гнездо с обозначением «V». Это гнездо является общим для измерения любого вида напряжения. Гнездо с маркировкой «ma» применяется для замеров небольших токов. Гнездо с обозначением «10 А» служит для измерения значительной величины тока, который может достичь 10 ампер.

Если измерять напряжение со вставленным проводом в гнездо «10 А», то прибор выйдет из строя, или сгорит предохранитель. Поэтому при выполнении измерительных работ следует быть внимательным. Наиболее часто ошибки возникают в случаях, когда сначала измеряли сопротивление, а затем, забыв переключить на другой режим, начинают измерение напряжения. При этом внутри прибора сгорает резистор, отвечающий за измерение сопротивления.

После подготовки прибора, можно начинать измерения. Если при включении мультиметра на индикаторе ничего не появляется, это означает, что элемент питания, расположенный внутри прибора, отслужил свой срок и требует замены. Чаще всего в мультиметрах стоит «Крона», выдающая напряжение 9 вольт. Срок ее службы составляет около года, в зависимости от производителя. Если мультиметром долго не пользовались, то крона все равно может быть неисправной. Если батарейка исправна, то мультиметр должен показать единицу.

Щупы проводов необходимо вставить в розетку или прикоснуться ими к оголенным проводам.

На дисплее мультиметра сразу появится величина напряжения сети в цифровом виде. На стрелочном приборе стрелка отклонится на некоторый угол. Стрелочный тестер имеет несколько градуированных шкал. Если их внимательно рассмотреть, то все становится понятным. Каждая шкала предназначена для определенных измерений: тока, напряжения или сопротивления.

Граница измерений на приборе была выставлена на 300 вольт, поэтому нужно отсчитывать по второй шкале, имеющий предел 3, при этом показания прибора необходимо умножить на 100. Шкала имеет цену деления, равной 0,1 вольта, поэтому получаем результат, изображенный на рисунке, около 235 вольт. Этот результат находится в допустимых пределах. Если при измерении показания прибора постоянно меняются, возможно, плохой контакт в соединениях электрической проводки, что может привести к искрению и неисправностям в сети.

Измерение постоянного напряжения

Источниками постоянного напряжения являются аккумуляторы, низковольтные блоки питания или батарейки, напряжение которых не более 24 вольт. Поэтому прикосновение к полюсам батарейки не опасно, и нет необходимости в специальных мерах безопасности.

Для оценки работоспособности батарейки или другого источника, необходимо измерение напряжения на его полюсах. У пальчиковых батареек полюсы питания расположены на торцах корпуса. Положительный полюс маркируется «+».

Постоянный ток измеряется аналогичным образом, как и переменный. Отличие заключается только в настройке прибора на соответствующий режим и соблюдении полярности выводов.

Напряжение батарейки обычно обозначено на корпусе. Но результат измерения еще не говорит об исправности батарейки, так как при этом измеряется электродвижущая сила батарейки. Продолжительность эксплуатации прибора, в котором будет установлен элемент питания, зависит от его емкости.

Для точной оценки работоспособности батарейки, необходимо проводить измерение напряжения при подключенной нагрузке. Для пальчиковой батарейки в качестве нагрузки подойдет обычная лампочка для фонарика на 1,5 вольта. Если напряжение при включенной лампочке снижается незначительно, то есть, не более, чем на 15%, следовательно, батарейка пригодна для работы. Если напряжение падает значительно сильнее, то такая батарейка может еще послужить только в настенных часах, которые расходуют очень мало энергии.

Похожие темы:

Как измерить напряжение переменного и постоянного тока?

Смотрите также обзоры и статьи:

Способы измерения напряжения

Если в арсенале простого домашнего непрофессионального мастера есть специальные инструменты, то с задачей измерения напряжения, он справится на отлично. Это умение однозначно пригодится в домашних мастерских: при починке техники, проверке переменного тока, при работе с постоянным током, проверяя аккумулятор в автомобиле мультиметром.

Основным способом измерения служит вольтметр: самостоятельный прибор или встроенный в многофункциональное устройство. У прибора есть экран, где отображается замеряемое значение. Некоторые из них имеют в комплектации токоизмерительные клещи.

Точность измерений может быть разной, всё зависит от ситуации. Для того, чтобы пользоваться прибором дома не нужен очень точной и, следовательно, дорогой, достаточно приобрести простой мультиметр, выбор которых достаточно широк. Для лабораторных исследований или мастерских, где производятся ремонтные работы, нужны боле точные приборы – осциллографы. Выпущенные еще в советские времена модели, до сих пор являются наиболее популярными, конечно же, помимо современных, а также заграничных. В советское время не было цифровых приборов, поэтому пользовались обычными тестерами, которые имели стрелки и шкалу с делениями или мультиметрами, которые называют Цешками. Цешки замеряют напряжение до 600 В, постоянный ток до 750 мА, сопротивление до 500 кОм. Эти устройства высокоточны, поэтому люди до сих пор успешно их используют, они поистине не уступают новомодному оборудованию.

Переменный ток подразделяется на импульсный и синусоидальный. Переменное напряжение имеет полярность, значение которой со временем меняется. Например, в быту напряжение может измениться 40 раз за секунду, то есть частота составляет 40 герц. Полярность постоянного напряжения константа, а значит, для замера напряжения постоянного тока нужен один прибор, а для переменного — другой. Речь идет о вольтметрах, которые имеют разное устройство. Кроме того, есть приборы, способные производить измерения напряжения без смены режима замеров.

Измерение переменного напряжения

Как мы помним из школьной программы напряжение в обыкновенном доме равняется 220 Вольт. С учетом допустимых значений отклонения могут составлять около 10 процентов. Бывает такое, что в доме лампочки стали гореть тусклым светом, либо быстро перегорать, техника стала работать со сбоями. Это говорит о том, что нужно измерить напряжение в сети, а уже после этого выявлять и устранять причину.

Обязательно должна быть проведена подготовка прибора к проведению замеров: нужно проверить все провода на их состояние, целостность, и проверить наконечники.

Прибор необходимо переключить на переменное напряжение. Затем воткнуть провода в гнезда, имеющиеся на приборе и только потом включить его.

Поскольку приборы бывают разные, то некоторым из них нужна дополнительная регулировка: переключателями нужно определить необходимые характеристики. Итак, черный наконечник установлен в гнездо черного цвета, красный установлен в гнездо «V». Оно общее для напряжения любого вида.

При проведении измерений следует быть аккуратным и не допускать ошибок. Провода нужно вставлять именно в те гнезда, которые для этого предназначены, иначе прибор может выйти из строя. При измерении сначала одного показателя, а затем другого, не нужно забывать переключать режимы — резистор, находящийся внутри может сгореть.

При включении прибора он должен показать значение – мультиметр показывает цифру один. Если прибор молчит, значит батарея неисправна и нуждается в замене. Примерный срок службы элемента питания составляет один год, но даже если какое-то время прибор никто не использовал, то батарейка скорее всего нерабочая.

Итак, следующим этапом нужно воткнуть щупы в розетку или прикоснуться к незаизолированным проводам. После этих действий на дисплее прибора высветится некое значение, отражающее напряжение сети. Если у вас нет цифрового прибора и вы пользуетесь прибором со стрелкой, то она должна отклониться. У такого тестера есть несколько шкал, каждая из которых показывает свои характеристики: сопротивление, ток, напряжение.

Если произошло так, что в процессе замеров меняются и прыгают значения, это свидетельствует о не очень хорошем контакте в соединениях, а это ведет к тому, что электрическая сеть будет неисправна.

Измерение постоянного напряжения

Различного вида батарейки – пальчиковые, минипальчиковые, крона и прочие разновидности, сюда же можно отнести аккумуляторы и блоки питания, которые питание получают от сети – всё это является источниками постоянного напряжения, и их наибольший показатель напряжения составляет 24 Вольт. Вот почему дотрагиваться до полюсов батарейки безопасно и можно это делать, не думая о последствиях.

Чтобы понять в рабочем ли состоянии находится батарейка нужно измерить напряжение на полюсах. Полюсы находятся в торцах, плюсовой полюс имеет маркировку со знаком «+».

Замеры производятся подобно переменному напряжению. Разница лишь в том, что настройка прибора немного отличается – выбирается иной режим, соблюдаются полярности.

Итак, ставим переключатель в тот режим, который нам нужен, то есть в тот, который предназначен для замеров постоянного напряжения. У пальчиковой батарейки оно составляет полтора Вольта. В выбранном секторе выбираем предел измерения «2V», где диапазон измерения как раз подходит для нашей батарейки – от 0 до 2 Вольт.

Устанавливаем щупы: красный – плюсовой – в гнездо «VΩmA», черный – общий – в гнездо «СОМ», относительно которого будет производиться измерение.

Затем красным щупом нужно прикоснуться плюсового полюса батарейки, а черным – отрицательного. Результат покажется на дисплее.

При смене мест щупов результат покажется со знаком минуса, что означает путаницу в полярности подключения. Но иногда это даже полезно, когда нужно починить электросхему и на плате определить полярность шины.

Рассмотрим ситуацию, если мы не знаем напряжение. Возьмем все ту же батарейку, но представим, что не знаем ее напряжение. Чтобы не испортить измерительный прибор устанавливаем переключатель на самое верхнее значение, например 600V. Это значит, что диапазон составляет от 0 до 600 Вольт. После прикосновения щупами батарейки значение на дисплее будет 001, что означает, что фактическое значение напряжения настолько мало, что прибор просто не может его показать.

Поэтому нужно установить переключатель прибора на меньшее значение, например, 200 Вольт. Дисплей выдаст значение «01,5», то есть напряжение составляет полтора Вольта.

Если нужно получить более точное значение, то устанавливаем переключатель на значение, еще меньшее, например 20V и снова произвести замер. Теперь появится более точное значение, например, 1,57, это значит, что напряжение батарейки 1,57 Вольт.

Бывают случаи, когда при производстве замера в левой стороне дисплея появляется единица. Это значит, что значение выше того предела, который выбран.

Измерение напряжения мультиметром

В случаях проведения измерений вольтметром, нужно не забывать, что его подключение должно быть параллельно элементу. Мультиметр, которым измеряется напряжение, можно считать вольтметром.

Во многих видах мультиметров есть несколько разъемов для подсоединения щупов:

• СОМ – стандартный, черного цвета. Щуп, который туда вставляют, также черный
• VΩmA – имеет красный цвет, с его помощью измеряют сопротивление, напряжение и силу тока (малых величин)
• 10A (20А) – замеры силы тока (больших величин).

Итак, чтобы выполнить замер напряжения, нужно выполнить несколько операций на приборе. Сначала определиться какое напряжение нужно замерить и затем выбрать соответствующее положение переключателя: если постоянное, то знак «=» или DC; если переменное, то знак «~» или AC.

Затем выставляем предел измерений. Произвести замеры напряжения не получится, если показатель на приборе меньше, чем его фактическая величина. Поэтому сначала берут максимальное значение, и затем медленно уменьшая его. Часть приборов автоматически могут определить вид напряжения, предел, не требуя выполнения дополнительных манипуляций.

Подсоединение прибора в цепь осуществляется при помощи щупов: красный подключается к положительному, черный к отрицательному. Если их подключить осуществить в обратном порядке, то результат на приборе будет отрицательным.

Ситуаций, когда требуется определение напряжения, множество. К примеру, можно определить есть ли скачки напряжения, проведя замеры при помощи мультиметра в розетке. Скачки зачастую бывают в маленьких населенных пунктах, а к чему это может привести понимают многие – на работе всех электроприборов.

Еще таким образом можно определить фазы. Это делается путем подключения одного щупа на контакт заземления, а второго по очереди на контакты в розетке.

В автомобиле также данный навык непременно пригодится – определить неисправности в зажигании или других важных частях. Для всего этого нужна информация о напряжении, а значит, вольтметр или мультиметр придут на помощь. В основном такая нужда появляется именно в старого вида автомашинах, но иногда и зарубежный транспорт требует таких манипуляций.

На производстве измерения проводятся при помощи осциллографов — цифровых аппаратов, на которых значения получаются при излучении формы сигнала на экране. Эти приборы позволяют оценить правильность деятельности, осуществляемой оборудованием или товаров, выпускаемых заводами, а также осуществлять различного рода ремонтные работы в мастерских.

Приборы для измерения напряжения

Такие приборы бывают двух видов: те, что выдают искомое значение напрямую и те, что выдают косвенное значение, с помощью которого затем, применяя различные вычисления, можно найти нужные параметры.

Второй способ точнее и применяется для радиотехнических цепей.

Какими приборами можно измерить напряжение:

• Вольтметр – работает на основе закона Ома. Замеры осуществляются с помощью электромагнитного поля. Имеется несколько классификаций.
• Потенциометр – трехвыводной открытый резистор. Широко применяется в автомобильной сфере. При работе этого прибора один из выводов подсоединяется к контакту, другие два — отводные. Сами приборы могут быть линейными, логарифмическими и экспоненциальными.

• Мультиметр – устройство, которое может замерит напряжение, силу тока, сопротивление. Подойдет для работы с переменным и с постоянным током. Очень эффективен, поэтому пользуется большим спросом.
• Осциллограф – отражает работу даже самого маленького импульса и имеет особое значение при работе с электроприборами. Внешне похож на тепловизор. Осциллографы делятся на специализированные, скоростные, запоминающиеся, универсальные и стробоскопические.
• Электрометр – модернизированная версия электроскопа, предназначен для того, чтобы измерить разность потенциалов.

Опубликовано: 2020-04-06 Обновлено: 2021-08-30

Автор: Магазин Electronoff

Поделиться в соцсетях

Порядок измерения напряжения постоянного тока цифровым мультиметром

1. Переведите регулятор в положение . На некоторых цифровых мультиметрах (DMM) также предусмотрен вариант . Если вы не знаете, что выбрать, начните с режима , который соответствует более высокому напряжению.

2. Сначала вставьте черный щуп в разъем «COM».

Последовательность измерений напряжения постоянного тока цифровым мультиметром

3. Затем вставьте красный щуп в разъем «V Ω». По завершении измерения отсоедините щупы в обратном порядке: сначала красный, затем черный.

4. Подключите измерительные щупы к цепи: черный к контрольной точке отрицательной полярности (заземление цепи), красный — к положительной контрольной точке.

Примечание. Большинство современных цифровых мультиметров автоматически определяют полярность. При измерении напряжения постоянного тока не имеет большого значения, с каким контактом соприкасаются красный и черный выходы — с положительным или отрицательным. Если щупы соприкасаются с клеммами противоположных знаков, на экране появляется символ «минус». При использовании аналогового мультиметра красные выводы всегда должны соприкасаться с положительной клеммой, а черные — с отрицательной. Несоблюдение этого требования приведет к повреждению прибора.

5. Прочитайте результат измерения на экране.

Другие полезные функции при измерении напряжения постоянного тока

6. Современные цифровые мультиметры по умолчанию работают в режиме автоматического выбора диапазона — в зависимости от выбранной на регуляторе. Чтобы выбрать фиксированный диапазон измерений, нажмите кнопку RANGE (Диапазон) несколько раз для выбора нужного диапазона. Если измеренное напряжение находится в диапазоне более низких значений , выполните следующие действия:

1. Отсоедините измерительные щупы.
2. Измените положение регулятора на [символ мВ пост. тока].
3. Подсоедините измерительные щупы и прочитайте показания.

7. Нажмите кнопку HOLD (Удержание), чтобы выполнить устойчивое измерение. Его результаты можно просмотреть после завершения измерения.

8. Нажмите кнопку MIN/MAX (Мин./Макс.), чтобы выполнить измерение максимальных и минимальных значений. Цифровой мультиметр издает звуковой сигнал при регистрации каждого нового показания.

9. Нажмите кнопку относительного измерения (REL) или кнопку с дельтой (Ω), чтобы задать определенное контрольное значение цифрового мультиметра. Отображаются результаты измерений выше и ниже контрольного значения.

Примечание. Избегайте распространенной среди техников ошибки: ни в коем случае не вставляйте щупы в неправильные входные разъемы. Перед измерением напряжения постоянного тока убедитесь, что красный щуп вставлен во входной разъем с маркировкой V, а не A. На экране должен отображаться символ dcV. Если измерительные щупы вставлены в разъемы с маркировкой A или mA, при измерении напряжения в измерительной цепи возникнет короткое замыкание.

Анализ результатов измерения напряжения

• Как правило, напряжение измеряют в следующих целях: a) определить наличие напряжения в данной точке и б) убедиться, что напряжение находится на нужном уровне.
• Напряжение переменного тока может сильно варьироваться (от −10 % до +5 % от номинального значения источника питания), не вызывая никаких сбоев в цепи. Но даже незначительные перепады напряжения постоянного тока могут указывать на неисправность.
• Точное значение допустимого изменения напряжения постоянного тока зависит от области применения. Пример см. в таблице ниже.
• В некоторых областях применения постоянного тока значительные колебания постоянного тока не только приемлемы, но и необходимы.
  • Пример. Частоту двигателей постоянного тока можно регулировать путем изменения подаваемого напряжения постоянного тока. В этом случае измерение напряжения постоянного тока электродвигателя зависит от настройки регулятора напряжения.
• Во время измерений напряжения постоянного тока и сравнения результатов сверяйтесь со значения цепи, которые указывают производители в технических характеристиках.

Как показано в таблице выше, у полностью заряженного автомобильного аккумулятора номиналом 12 В напряжение разомкнутой цепи может находиться в диапазоне от 11,9 В до 12,6 В (обычно 2,2 В на ячейку).

• Значение 11,9 В указывает на разряженный аккумулятор.
• Значение 12,6 В указывает на 100-процентный заряд аккумулятора. Промежуточные измеренные значения показывают, что заряд менее 100 %.
• Если измеренное напряжение батареи немного повышено (3–5 %), это намного лучше, чем пониженное значение напряжения. Падение напряжения постоянного тока ниже стандартного номинального значения указывает на наличие неисправности.

Измерения напряжения переменного и постоянного тока

• В некоторых случаях напряжение постоянного тока измеряют в цепях с напряжением переменного тока.
• Для обеспечения максимальной точности измерения напряжения постоянного тока сначала измерьте и запишите напряжение переменного тока. Затем измерьте напряжение постоянного тока, с помощью кнопки RANGE (Диапазон) выбрав такой диапазон напряжения постоянного тока, который равен диапазону напряжения переменного тока или превышает его.
• Некоторые цифровые мультиметры могут одновременно измерять и отображать значения переменного и постоянного тока сигнала. На экране цифрового мультиметра результаты отображаются тремя способами (см. рисунок ниже):
  1. Составляющая переменного тока сигнала отображается на основном поле экрана, а постоянного тока — на дополнительном поле меньшего размера.
  2. Показания по постоянному току можно перенести на основное поле, при этом показания по переменному току будут отображаться на дополнительном поле (как на большинстве цифровых мультиметров).
  3. Комбинированное значение переменного и постоянного тока — эквивалентное среднеквадратичное значение сигнала.
     

Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.

Как измерить напряжение мультиметром: инструкции, фото, видео

Мультиметр – современное устройство, которое может проверить разные параметры сети: сопротивление, силу тока и т.п. А как измерить напряжение мультиметром? Что это вообще такое, и какие показатели считаются нормальными? Ответим на эти вопросы в статье.

Напряжение: что это такое?

Сначала вспомним определение. Напряжение — это давление от источника питания электроцепи, обеспечивающее движение заряженных электронов через проводящий контур, за счет чего эти частицы выполняют полезную для людей работу, к примеру, обеспечивают свечение лампы.

Говоря о напряжении, мы ведём речь о двух видах тока:

1. Переменный ток. Он находится в наших розетках, снабжает энергией бытовые электроприборы, с его помощью работает освещение. Образуясь на электростанциях, переменный ток состоит из постоянно перемещающихся направляющихся электронов по кабелям. Такое движение и формирует нужное напряжение. У обычных розеток частота движения приравнивается 50Гц, а вольтаж у них 220В. За секунду поток электронов 50 раз меняет направление, что приводит к изменению заряда: “+” меняется на “-”. Такой процесс и называется переменным током: от него питается всё подключенное к этой розетке.
2. Постоянный ток. Он присущ всем АКБ, будь то автомобиль, телефон или простая пальчиковая батарейка. Когда электрический заряд заканчивается, выполняется подключение от сети, переменный ток преобразуется в постоянный. Так АКБ вновь копит в себе запас напряжения, если речь идёт о многоразовых батареях.

Значит, процесс проверки напряжения мультиметром должен быть отдельным для каждого вида тока, то есть для каждого устройства свой метод, в частности, для розетки и аккумулятора.

Инструкция: как измерить напряжение мультиметром

Измерять напряжение достаточно легко: нужно только выбрать определенный режим, предел измерений и подключить щупы. Но на каждом этапе есть свои нюансы. Обязательно изучите руководство к вашему тестеру, где содержатся точные обозначения. А чтобы точно сделать все правильно, прочитайте статью о том, как пользоваться мультиметром.

Выбор режима

В вопросе о том, как измерить вольты мультиметром, первым делом важно определиться с режимом тестера.

Ручку переключателя необходимо перевести на режим изменения напряжения, при этом выбирать аббревиатуру следует в зависимости от того, что будет измеряться:

1. ACV — переменное напряжение.
2. DCV — постоянное.

Также есть иные обозначения, тоже указывающие на напряжение:

1. V — это вольтаж, V~ — это переменное напряжение.
2. V с горизонтальной черточкой с тремя короткими под ней — постоянное напряжение.

На некоторых моделях может стоять только V, что указывает на автоматическое определение тестером вида напряжения.

Выбор предела измерений

Если вы хотите разобраться, как проверить вольтаж мультиметром, нужно научиться определять диапазон значений.

Находить его нужно на корпусе в области переключения напряжения. У большей части моделей максимальный предел составляет 750В для переменного напряжения и 1000В для постоянного.

Если вы будете измерять напряжение в розетке, переведите ручку переключателя на значение в 750 ACV, если же будете тестировать АКБ автомобиля, можно ставить, к примеру, 200 DCV.

Помните правило: предел измерения разных параметров устанавливается выше предполагаемого значения. В противном случае велик риск того, что мультиметр сгорит.

Тестер покажет на дисплее значения напряжения в том диапазоне, который вы установили. Выставив предел в 750В, вы вполне можете увидеть на экране значение в 230В, больше или меньше. Цифры выше 750 точно не будет. Если же вы поставите предел, например, в 200В, то, если фактическая величина больше, на дисплее появится цифра 1.

Если вы измеряете напряжение в обычной розетке, не обязательно должно быть значение в 220В. Меньше или больше на 10-15В — вполне нормально.

Подключение щупов

Теперь в том, как измерить вольтаж мультиметром, нужно понять, как правильно расставить щупы, которых два — черный и красный. Для начала их нужно вставить в гнёзда на корпусе, которых часто два, но может быть три и даже четыре.

Темный провод мультиметра именуется отрицательным, его нужно присоединить к гнезду COM. Алый провод — положительный или фаза. Если отверстий на тестера два, логично, что второе для этого щупа. Если больше, прочитайте в руководстве по применению, куда присоединять красный провод для измерения напряжения. Обычно это гнездо, возле которого стоит буква V.

Для замера напряжения мультиметром другие наконечники щупов присоединяются к измерительному элементу. Здесь всё просто, потому что вольтаж проверяется параллельным подключением, то есть не нужна никакая нагрузка. Всё, что нужно сделать: вставить в розетку щупы и посмотреть на дисплей.

Тестирование трехфазки выполняется с помощью соединения двух проводов тестера с двумя шинами. Норма между ними — 380 В, между одной шиной и землей — 220 В (может быть чуть больше или меньше).

Как измерить напряжение мультиметром в розетке

Теперь поэтапно рассмотрим, как замерить вольтаж мультиметром в розетке:

1. Выбрать функцию измерения переменного напряжения мультиметра, выставив максимальный диапазон измерений.
2. Присоединить наконечники щупов к розетке, нащупав провод внутри. В случае с переменным током нам не нужно выяснять, где “+” и “-”.
3. Посмотреть на результат, который отображается на дисплее. Не забудьте для этого включить мультиметр.

Видео о том, как узнать напряжение мультиметром в розетке:

Как померить мультиметром вольтаж батарейки

Измерение мультиметром напряжения постоянного у батарейки осуществляется так:

1. Выбрать на тестере режим измерения постоянного напряжения, а также диапазон измерения выше предполагаемого. Можно начать с максимального и постепенно понижать. Для домашних батареек достаточно 20 DCV.
2. Наконечник темного провода измерителя соединить с минусом.
3. Наконечник алого провода соединить с плюсом.
4. Посмотреть на цифры на дисплее. Если перед ними стоит знак минус, значит, вы перепутали полярность, но само значение отображает реальное напряжение.

Полученное значение сравните с нормой, которая может быть указана на корпусе устройства.

Видео, как проверить вольты на мультиметре у пальчиковой батарейки:

Теперь вы знаете, как проверить напряжение с помощью мультиметра. Делитесь своим опытом в комментариях.

Желаем вам безопасных и точных измерений!

Вопрос — ответ

Вопрос: Как правильно померить сопротивление мультиметром

Ответ: Для этого нужно выбрать режим, который на многих моделях обозначается Ω. На некоторых моделях режим выбирается с разу с диапазоном. Затем щупы вставляются в гнёзда на мультиметре, а наконечники нужно приложить к контактам элемента.

 

Вопрос: Как лучше всего измерить сопротивление цифровым мультиметром

Ответ: Цифровым мультиметром делать это очень легко, потому что такой прибор сразу показывает готовое значение. Важно всё правильно подключить, а затем смотреть, что покажет дисплей. Если показан 0, то нужно уменьшить диапазон измерений. Если вы увидели «ol» или «over» или «1», диапазон нужно увеличить. Цифра 1 может указывать, что имеется обрыв.

 

Вопрос: Как можно проверить омы мультиметром

Ответ: В Омах измеряется сопротивление. На мультиметре оно обозначается как Ω. На вашем тестере могут стоять режимы 200, 2000, 200k и т.п, которые тоже относятся к сопротивлению и указывают на диапазоны, в которых можно его мерить. Если вы приблизительно знаете, какого сопротивления ожидать, выставляйте ближайшее бОльшее значение.

 

Вопрос: Как проверить сопротивление провода обычным мультиметром?

Ответ: Для этого нужно выбрать режим прозвонки, который помогает выявить обрыв на участке цепи. После подключения и соединения контактов должен появиться звуковой сигнал. Если его нет, значит, в данном участке обрыв.

 

Вопрос: Как проверить сопротивление: мультиметром или омметром?

Ответ: Омметр — прибор для измерения сопротивления. Если у вас есть мультиметр с функцией омметра, то вы тоже можете узнать величину Ω. Но обычным мультиметром вы не сможете замерить большие сопротивления, для этого нужен мегаомметр.

 

Вопрос: Как померить напряжение цифровым мультиметром?

Ответ: Нужно выбрать определенный режим, предел измерений и подключить щупы. Если измеряете вольтаж в розетке, нужно выбрать режим переменного напряжения, а также выставить максимальный предел измерения, обычно это 750В.

 

Вопрос: Как замерить в розетке напряжение мультиметром?

Ответ: Выбрать функцию измерения переменного напряжения мультиметра, выставив максимальный диапазон измерений. Присоединить наконечники щупов к розетке, нащупав провод внутри. В случае с переменным током полярность значения не имеет. Осталось посмотреть на результат, который отображается на дисплее.

 

Вопрос: Как правильно проверить вольтаж мультиметром?

Ответ: Вольтаж — это напряжение. Оно зависит от вида тока: постоянный или переменный. На мультиметре ACV — переменное напряжение, DCV — постоянное. Встречаются и другие обозначения. Для розетки выбирается режим измерения переменного напряжения, для батареек, АКБ — постоянного.

 

Вопрос: Как измерить вольтаж батареек мультиметром?

Ответ: Выбрать на тестере режим измерения постоянного напряжения, а также диапазон измерения выше предполагаемого. Для домашних батареек достаточно 20 DCV. Наконечник черного провода соединить с минусом, наконечник красного — с плюсом. Если перед цифрами на дисплее стоит знак минус, значит, вы перепутали полярность, но само значение правильное.

 

Вопрос: Как мерить напряжение с помощью современного мультиметра?

Ответ: Общая инструкция такова: выбрать на тестере нужный режим (постоянное или переменное напряжение), предел измерений выше предполагаемого и соединить щупы с розеткой или батареей (аккумулятором). Нюансы зависят от того, что именно будет измеряться.

 

Как измерить напряжение в розетке мультиметром – RozetkaOnline.COM

Одна из основных причин выхода из строя электроприборов дома – это проблемы с напряжением сети.

Оно может быть слишком низким, недостаточным для работы оборудования, либо наоборот слишком высоким, из-за чего бытовая техника сгорает. Нередко бывает, что напряжение то растёт, то падает, скачкообразно, что еще более губительно для любого электрического оборудования.

Именно поэтому, измерение напряжения в розетке в быту – это основной, главный этап диагностики электросети, если замечена её нестабильная работа.

Главным инструментом для измерения напряжения является мультиметр или тестер. Ведь для понимания причин проблемы, важно знать точные характеристики электрического тока, никакая индикаторная отвертка или контрольная лампочка вам такой информации не даст.

Абсолютно любой мультиметр имеет функцию измерения напряжения с диапазонами, которые позволят определить стандартные бытовые 220В и 380В. Это его базовая, одна из самых важных функций. В ящике с инструментами абсолютно каждого домашнего мастера мультиметр должен быть обязательно. Тем более, что сейчас довольно просто купить качественные и недорогие модели, практически в любом уголке России.

Сама диагностика розетки, довольно проста, ниже она подробно описана.

Пошаговая инструкция: как измерить напряжение мультиметром самому

1. Подключаем измерительные щупы к мультиметру и выставляем режим определения напряжения переменного тока

В первую очередь необходимо правильно подключить щупы к мультиметру:

– Штекер красного щупа устанавливается в разъем «VΩmA»;

– Черный щуп подключается к разъему «COM»;

Затем выбирается режим работы и диапазон измерения:

В бытовых розетках наших домов и квартир протекает переменный электрический ток, стандартная его величина 220 – 230 Вольт.

Соответственно, колесо выбора режима работы необходимо перевести на:

– измерение напряжения переменного тока «AC –Alternating Current», которое маркируется как «~V»

– рабочий диапазон больший чем 230 Вольт, в нашем случае 500В

Теперь, когда подготовительные работы завершены, можно приступать непосредственно к замерам.

2. Измеряем величину напряжения в розетке

Держа щупы за изолированные, пластиковые ручки, не касаясь токопроводящих стержней-наконечников, помещаем их в гнезда розетки. Один щуп в левое, а другой в правое гнездо, как показано на изображении ниже. Порядок установки не важен, главное правило – наконечники щупов должны коснуться токопроводящих контактов розетки в гнездах.

Измерение проводится без отключения электрического тока. Для чистоты эксперимента, лучше всего тестировать в условиях, приближенных к тем, когда проявляются странности в работе электрооборудования.

3. Результаты измерения напряжения в розетке

Как только щупы коснуться контактов розетки, на экране мультиметра сразу же покажется результат измерения напряжения, количество вольт.

Если вы всё правильно сделали, на дисплее отразится три возможных вида результатов измерения:

1. Нормальное напряжение

2. Слишком низкое, высокое или меняющееся

3. Отсутствие какого-либо сигнала

Давайте коротко рассмотрим каждый из этих пунктов. Какие должны быть показатели, что может их вызывать и главное, что дальше делать в той или иной ситуации:

1. Нормальное напряжение в розетке

По современным нормам, стандартное напряжение в сети 220 – 230В. Я не зря указываю такой диапазон, а не какую-то определенную, точную величину.

Всё дело в том, что долгое время стандарт напряжения бытовой электрической сети у нас в стране был 220 Вольт, именно под него выпускалось оборудование, прокладывались сети. Позже, стандартным стало напряжение 230 Вольт и во всех современных домах его величина в розетках скорее всего будет именно таким.

Для удобства, дальше, я буду указывать именно 230В, как основной показатель напряжения в электрической сети, но вы должны знать, что 220В также не является свидетельством неисправности.

Более того, современные стандарты допускают отклонения он номинальной величины напряжения на 10% в каждую сторону. Соответственно, при измерении напряжения в розетке мультиметром, нормальным результатом будет являться любой в диапазоне от 207 до 253 Вольт.

Но я бы на вашем месте дополнительно проинспектировал все элементы электроустановки и сделал заявку в обслуживающую дом организацию, чтобы проверить, почему величина напряжения в розетках отличается от 220-230В.

2. Аварийная величина напряжения в бытовой сети

Как я уже сказал ранее, всё напряжение, что попадает в диапазон от 207 до 253 Вольт, условно считается нормальным. Соответственно, любой показатель за его пределами – это сигнал об аварийной ситуации в электросети. Опять же я говорю УСЛОВНО нормальным потому, что всё же любая величина напряжения, которая отличается от 220 или 230В, не мой взгляд уже не нормальная, где то есть потери, либо наоборот причины перенапряжения.

Причин, приводящих к слишком низкому или наоборот, чрезмерно высокому напряжению в сети довольно много. В условиях квартиры, обычно к этому приводят проблемы с контактами, особенно в местах соединения проводников, а также нередко ошибки при проектировании электросети, в частности неправильный выбор сечения проводов.

Но чаще всего, проблема с напряжением в розетках лежит вне ваших квартир и домов, она связана:

– с ветхостью наружных электросетей и оборудования;

– с неправильно подобранными характеристиками распределяющего или генерирующего электрооборудования, например, трансформатора;

– с перегрузкой электросети, при активном потреблении электроэнергии сразу многими потребителями;

В первую очередь, выявив проблемы с напряжением в вашей сети, необходимо:

– Узнать, проявляются ли они во всех помещениях или четко локализован;

– Принять меры к защите электрооборудования дома, отключив его от питающей сети;

– Приступить к диагностике;

И в первую очередь, по описанном в этой статье методике, замерьте напряжение на вводном автомате в квартиру.

Если в квартиру поступает стандартное напряжение, находящееся в условно нормальном диапазоне от 207 до 253В, то проверяйте внутреннюю электросеть:

Если вы своими силами не способны провести комплексную диагностику вашей электроустановки – обязательно обратитесь к профессионалу, например, вызовете электрика. В одной из предыдущих статей я достаточно подробно описал все возможные способы вызова специалиста, их описания и недостатки. И это не реклама конкретной компании или специалиста, а простое перечисление доступных вам вариантов.

Если же проблемы с напряжением подтвердились и на вводном кабеле в квартиру или дом, то необходимо обратится в вашу электроснабжающую, обслуживающую или управляющую компанию, для выяснения причин проблем.

До завершения проверки, выявления и устранения причин неисправности, не пользуйтесь электрооборудованием дома, либо подключайте его через стабилизатор. А что такое стабилизатор напряжения, зачем он нужен и когда используется простым и понятным языком я уже описал ЗДЕСЬ, на примере релейной и электромеханической модели.

Зная расторопность при выполнении заявок потребителей специалистами обслуживающих компаний, я рекомендую, в случае с внешними проблемами с напряжением, сразу купить стабилизатор. Тем более есть вполне недорогие, доступные модели, которые позволят вам, не теряя в комфорте, дождаться восстановления параметров сети, защитив ваше электрооборудование и в будущем.

3. Отсутствие напряжения в розетке

Если же мультиметр при измерении показал, что напряжение в розетке отсутствует, необходимо тщательно проверить всю электрическую цепь до неё. Особенно работу защитной автоматики.

Лучшим способом, найти причину неисправности и отсутствия напряжения в розетке – прозвонить её мультиметром. О том, как это сделать самому, в домашних условиях, используя возможности мультиметра – я подробно описал, в соответствующем цикле статей, доступных по ссылке.

Как видите, мультиметр незаменимый помощник любому домашнему мастеру. При этом не обязательно обладать какой-то особой квалификацией или большим опытом, чтобы эффективно работать с этим многофункциональным измерительным прибором.

Если же вы хотите замерить мультиметром еще какие-то параметры электрических приборов, оборудования, проводки и их компонентов, но не знаете, как это сделать – пишите об этом в комментариях к статье. На основе ваших запросов, мы подготовим и выпустим новую, наглядную инструкцию, со всеми необходимыми описаниями, схемами, рекомендациями, необходимыми для решения ВАШЕЙ задачи.

А для того, чтобы оперативно узнавать анонсы о выходе новых материалов, подписывайтесь на нашу группу вконтакте. Получайте первым информацию в ленту о выходе статей, без рекламы и флуда.

В чем измеряется напряжение: единица измерения напряжения

О том, что в электротехнике есть такое понятие, как напряжение, знают многие. Напряжение может быть постоянным или переменным, оно может иметь различные величины и разную форму. Но в отличие от силы тока объяснить, что называется электрическим напряжением, могут далеко не все. Также многие знают, что напряжение измеряется в Вольтах, но что это за величина? Постараемся разобраться в этих и подобных вопросах.

Что такое электрическое напряжение?

Прежде чем разбираться в таких тонкостях, вспомним, что такое электрический ток. Упорядоченное движение заряженных частиц по замкнутой цепи называется электрическим током. А теперь подумаем, что заставляет эти заряженные частицы двигаться? Есть несколько способов заставить их перемещаться:

• механическое;
• химическое;
• фотоэлектрическое;
• статистическое;
• атмосферное;
• биологическое.

Для широкого пользования применяют первые два способа, их и разберем. При механическом способе вокруг катушки вращается магнит, или, наоборот, вокруг магнита вращается катушка, не так важно, главное, чтобы они двигались относительно друг друга.

Когда происходит такой процесс, в катушке электроны начинают двигаться вслед за магнитным полем, на концах катушки появляется заряд противоположного знака. То есть на одном конце имеется положительный заряд, на другом отрицательный.

Если катушку соединить проводом, то по проводу пойдет ток, потому что противоположно заряженные частицы притягиваются. А раз на концах катушки имеется разность потенциалов, то они стремятся соединиться, провод помогает им в этом.

Логично, что чем больше заряда накапливается на концах катушки, тем сильнее будет притяжение. Вот эту разность зарядов, в большинстве случаев, принято считать напряжением.

Единица измерения напряжения

Само по себе напряжение не производит работу, это делают заряды, перемещающиеся по цепи. Например, при движении электронов по вольфрамовой нити, электроны сталкиваются с атомами вольфрама и отдают ему часть энергии.

Благодаря этому нить нагревается и испускает электромагнитное излучение: тепло и свет. Но чтобы нить накалилась до необходимой температуры, необходимо точно знать сопротивление ее и подаваемое напряжение. В чем измеряется напряжение?

Единицей измерения напряжения служит Вольт. В русском обозначении используется буква В, в международном – V. Что понимается под напряжением в 1В? При таком напряжении по цепи должен идти постоянный ток величиной 1 А и совершаться работа мощностью 1 Вт.

Электрическое напряжение измеряется в Вольтах, названа эта величина в честь итальянского ученого Алессандро Вольта

По другому определению при напряжении в 1 В для перемещения заряда в 1 Кулон совершается работа в 1 Джоуль. Если более подробно рассматривать, в каких единицах измеряется напряжение, то следует отметить более крупную величину в 1 кВ (киловольт) и более мелкие: 1 мВ (милливольт), 1 мкВ (микровольт). Более подробную информацию можно увидеть в приведенной таблице:

От чего зависит напряжение

Как было показано выше, источники питания могут иметь разную природу. Так, грозовой разряд может достигать напряжения в 100 МВ и более, а в живом организме до нескольких вольт: у электрического ската 200–250 В; электрического угря до 650В. Гальванические элементы рассчитаны на питание приборов, для которых они предназначены и имеют напряжение до нескольких десятков вольт.

Также электрическое напряжение зависит от норм страны, где оно используется. Хотя напряжение на электростанциях имеет небольшое значение, с помощью трансформаторов его поднимают до нескольких десятков или сотен киловольт. Это снижает потери при передачах его на большие расстояния.

Каким прибором измеряется напряжение

Важно знать не только в чем измеряется напряжение, но и с помощью какого прибора можно произвести это измерение. Для этого потребуется вольтметр.

Несколько десятилетий назад существовали стрелочные приборы. В них стрелка отклонялась под действием электромагнита, выполненного в виде рамочной катушки, расположенной в постоянном магните. В современных приборах применяется жидкокристаллическое табло, а показания определяются встроенной микросхемой.

Осторожно! При измерении напряжения переключатель выбора измеряемых величин не должен оказаться в области измерения тока, это неизбежно приведет к выходу прибора из строя.

У некоторых может возникнуть вопрос: что лучше, отдельный вольтметр или мультиметр? Не имеет значения, каким прибором измеряется напряжение, все они приспособлены для этого. Те погрешности, которые содержатся в широко распространенных приборах, вполне допустимы для бытовых измерений.

Качество же прибора не зависит от его сложности или функциональности, как правило, это связано с недобросовестностью или неопытностью производителя.

Виды напряжения

Во время измерения напряжения важно знать, с каким родом напряжения мы имеем дело. Дело в том, что для получения желаемого результата необходимо:

• знать род тока;
• иметь представление о возможной величине;
• знать возможности прибора.

От рода тока будет зависеть, в какой области прибора следует устанавливать круговой переключатель. Также может иметь значение расположения щупов относительно клемм источника питания. Хотя многие приборы защищены от неправильного выбора шкалы измерений, неправильно выбранная шкала может значительно повлиять на показания.

Мультиметры способны измерять постоянное и переменное напряжение, но что касается переменного тока, здесь они ограничены в выборе. Рассмотрим это более подробно.

Постоянное напряжение

Электрическое напряжение бывает:

• постоянное;
• переменное.

К постоянному току традиционно относят следующие источники:

• гальванические элементы, солнечные батареи;
• выпрямители;
• генераторы постоянного тока.

Из них только первый источник действительно считается постоянным. По определению постоянным называется ток, не изменяющийся по величине и направлению. Выпрямители выдают однонаправленный пульсирующий ток, у которого есть своя частота.

Использование сглаживающих фильтров снижает эти колебания, но полностью не устраняет их, по крайней мере, в большинстве выпрямителях. Что касается генераторов, то у них и вовсе напряжение «скачет» от нуля до максимального значения. Это тоже требует сглаживание импульсов.

Гальванические элементы, как и солнечные батареи, на самом деле выдают постоянный ток. Конечно, при разряде элемента напряжение падает, но это происходит независимо от самого источника.

Для измерения постоянного напряжения необходимо соблюдать полярность. Поэтому щупы многих вольтметров или их провода окрашиваются в разные цвета.

Переменное напряжение

К переменному току можно отнести:

Синусоидальный ток отличается от других видов тем, что напряжение переходит нулевую отметку. В одном периоде напряжение с нуля доходит до максимального положительного значения, а затем снижается до максимального отрицательного значения, переходя нулевое значение. Пульсирующее и выпрямленное напряжения измеряются постоянным вольтметром, в то время как синусоидальный измеряется переменным вольтметром.

Синусоидальный ток многим отличается от постоянного. Например, различают способ измерения:

• фазный;
• линейный.

Фазное напряжение измеряется между нулевым проводом и фазой, в то время как линейное измеряется между фазами. Поскольку напряжение во времени постоянно меняется, можно определить его разные значения:

• мгновенное;
• амплитудное;
• среднее;
• среднеквадратическое;
• средневыпрямленное.

Мгновенным напряжением называется напряжение, соответствующее мгновенному значению по времени. То есть оно может иметь любое значение как в положительной области, так и в отрицательной.

Амплитудное – напряжение между двумя максимальными значениями периода. Среднее значение в переменном токе равно нулю.

Среднеквадратическое, это именно то значение, которое показывает мультиметр. Средневыпрямленное напряжение приравнивается к постоянному току.

Мы разобрали не только, в чем измеряется напряжение, но и разницу между постоянным и переменным напряжением. Узнали, что переменное напряжение можно измерять различными способами. Вся эта информация поможет лучше понимать специфичные формулировки, связанные с напряжением.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Как измерить напряжение переменного тока

Шаги для измерения напряжения переменного тока цифровым мультиметром

1. Поверните шкалу на ṽ. Некоторые цифровые мультиметры (DMM) также включают m ṽ. Если напряжение в цепи неизвестно, установите диапазон на максимальное значение напряжения и установите диск на ṽ.
   Примечание: Большинство мультиметров включаются в режиме автоматического выбора диапазона. При этом автоматически выбирается диапазон измерения в зависимости от имеющегося напряжения.
2. Сначала вставьте черный провод в разъем COM.
3. Затем вставьте красный провод в гнездо VΩ. Когда закончите, снимите провода в обратном порядке: сначала красный, затем черный.
4. Подключите щупы к цепи: первый черный, второй красный.
   Примечание: напряжение переменного тока не имеет полярности.
   Осторожно: Не позволяйте пальцам касаться кончиков проводов. Не позволяйте наконечникам касаться друг друга.
5. Считайте результат измерения на дисплее. Когда закончите, сначала удалите красный провод, затем черный.

Другие полезные функции при измерении переменного напряжения

6. Нажмите кнопку RANGE, чтобы выбрать конкретный фиксированный диапазон измерения.
7. Нажмите кнопку HOLD, чтобы зафиксировать стабильное измерение. Его можно просмотреть после завершения измерения.
8. Нажмите кнопку MIN / MAX, чтобы зафиксировать минимальное и максимальное значение. Цифровой мультиметр подает звуковой сигнал каждый раз, когда записывается новое показание.
9. Нажмите относительную кнопку (REL), чтобы установить мультиметр на определенное эталонное значение. Отображаются измерения выше и ниже эталонного значения.
   Примечание: Избегайте этой распространенной и серьезной ошибки: вставлять измерительные провода в неправильные входные гнезда.Это может привести к опасной вспышке дуги. При измерении переменного напряжения обязательно вставьте красный провод во входное гнездо, обозначенное V, а не A. На дисплее должен отображаться символ ṽ. Подключение измерительных проводов к входам A или MA и последующее измерение напряжения вызовет короткое замыкание в измерительной цепи.

Анализ измерений напряжения переменного тока

• В общем, все источники переменного напряжения отличаются от колебаний переменного напряжения по системам распределения электроэнергии.
• Напряжение, которое отличается от ожидаемого, с большей вероятностью будет ниже нормального.
• Обычно напряжение, измеренное в системах переменного тока, должно находиться в пределах от -10% до + 5%.
• Измерения напряжения в различных точках системы различаются. См. Таблицу ниже.

Диапазон напряжения системы *
Питание	Диапазон обслуживания		Диапазон использования
	Удовлетворительно	Приемлемо	Удовлетворительно	Приемлемо
120, 1Φ	114 — 126	110 — 127	110 — 126	106 — 128
120/240, 1Φ	114/228 — 126/252	110/220 — 127/254	110/220 — 126 / 252	106/212 — 127/254
120/208, 3Φ	114/197 — 126/	110/191 — 127/220	110/191 — 126/218	106 / 184 — 127/220
120/240, 3Φ	114/228 — 126/252	110/220 — 127/254	110/220 — 126/252	106/212 — 127/254
277/480, 3Φ	263/456 — 291/504	254/440 — 293/508	25 4/440 — 291/504	264/424 — 293/508

* в вольтах

Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A.Мазур, американское техническое издательство.

Связанные ресурсы

Как измерить напряжение с помощью мультиметра »Электроника

Измерить напряжение мультиметром, цифровым (DMM) или аналоговым, легко, но с некоторыми мерами предосторожности и советами это может быть более точным, простым и безопасным.

---

Руководство по мультиметру Включает в себя:
Основные сведения о тестере Аналоговый мультиметр Как работает аналоговый мультиметр Цифровой мультиметр DMM Как работает цифровой мультиметр Точность и разрешение цифрового мультиметра Как купить лучший цифровой мультиметр Как пользоваться мультиметром Измерение напряжения Текущие измерения Измерения сопротивления Тест диодов и транзисторов Диагностика транзисторных цепей

---

Напряжение — одно из самых простых и распространенных измерений, которое можно выполнить с помощью аналогового мультиметра или цифрового мультиметра, цифрового мультиметра.

Измерения напряжения также имеют то преимущество, что их можно проводить непосредственно в рассматриваемой цепи. В отличие от измерений тока, нет необходимости вводить измеритель в цепь — вместо этого измерения напряжения могут быть выполнены путем измерения непосредственно в соответствующих точках цепи.

Измерения напряжения легко производить как с аналоговыми, так и с цифровыми измерителями, и, по сути, способ измерения одинаков — единственная разница в том, что один измеритель является аналоговым, а другой — цифровым.Нет других методов, которые можно использовать, как в случае измерения сопротивления.

Как произвести измерение напряжения — основы

При измерении напряжения рассматривается разность потенциалов между двумя точками. Другими словами, они смотрят на разницу электрического давления в двух точках. В большинстве случаев напряжение измеряется между определенной точкой и землей или линией нулевого напряжения в цепи. Однако это не означает, что напряжение нельзя измерить между любыми двумя точками.

Напряжение измеряется простым размещением цифрового мультиметра в двух точках, где должно быть измерено напряжение.

Как произвести измерение напряжения — цифровым мультиметром, DMM

Цифровые мультиметры

особенно просты в использовании для измерения напряжения, которое они могут делать с большой точностью.

… очень просто измерить напряжение цифровым мультиметром, DMM ….

1. Если на цифровом мультиметре установлены разные разъемы для разных диапазонов, например.грамм. тока, сопротивления и т. д. вставьте щупы в соответствующие гнезда на измерителе. Обычно счетчик снабжен двумя выводами: черным и красным. Черный обычно считается отрицательным. Он подключается к отрицательному или «общему» разъему счетчика. Красный подключается к плюсовому разъему.
2. Включите счетчик
3. Установите диапазон измерителя так, чтобы он соответствовал наибольшему ожидаемому значению — примечание: некоторые цифровые мультиметры будут иметь автоматический выбор диапазона, и необходимо только выбрать допустимое напряжение.Обратите внимание, что DMMS обычно может работать как с отрицательными, так и с положительными значениями на измерительном или красном проводе.
4. Сначала проверьте точку низкого напряжения — часто это может быть заземление, и на черном или заземляющем зонде может быть даже зажим типа «крокодил» или «крокодил», который можно подключить к подходящей точке заземления. Это избавляет от попыток исследовать две точки одновременно.
5. Проверьте точку с более высоким напряжением с помощью щупа на красном проводе.
6. При необходимости отрегулируйте переключатель диапазонов для получения наилучшего показания.
7. Обратите внимание на чтение
8. Сделайте следующее измерение или, если закончили, снимите датчики и выключите глюкометр.
9. Всегда лучше вернуть переключатель диапазонов измерителя в самый высокий доступный диапазон напряжения, так как это может предотвратить повреждение измерителя, используемого до того, как будет установлен надлежащий диапазон.

Как произвести измерение напряжения аналоговым мультиметром

Аналоговые мультиметры

также очень просты в использовании, но при обращении с ними, возможно, потребуется немного больше осторожности, чтобы предотвратить повреждение — они не обладают всей защитой цифрового мультиметра.

… аналоговые мультиметры также могут очень легко измерять напряжение ….

1. На многих аналоговых мультиметрах есть разные розетки для напряжения / колебания и тока. Вставьте измерительный конец щупов в необходимые гнезда. Обычно измеритель снабжен двумя выводами, одним черным и другим красным. Черный обычно считается отрицательным. Он подключается к отрицательному или «общему» разъему счетчика.Красный подключается к плюсовому разъему. Важно убедиться, что отрицательный вывод находится в отрицательном или общем соединении.
2. Установите диапазон измерителя так, чтобы он соответствовал наибольшему ожидаемому значению и допустил небольшую прибавку, поскольку это может привести к повреждению из-за высокого напряжения или реверсирования напряжения.
3. Постарайтесь убедиться, что положительное напряжение приложено к положительному проводу (как можно лучше без измерения).
4. Сначала проверьте точку низкого напряжения — часто это может быть земля, и на черном или заземляющем зонде может быть даже зажим типа «крокодил» или «крокодил», который можно подключить к подходящей точке заземления.Это избавляет от попыток исследовать две точки одновременно.
5. Проверьте точку с более высоким напряжением с помощью щупа на красном проводе.
6. Убедитесь, что получено положительное отклонение измерителя. Затем отрегулируйте многопользовательский переключатель диапазона, чтобы уменьшить значение диапазона. Это делается до тех пор, пока на измерителе не будет наблюдаться наибольшее отклонение, не выходящее за пределы диапазона. Таким образом достигается наиболее точное показание.
7. Обратите внимание на чтение
8. Сделайте следующее считывание или, если закончили, удалите датчики.
9. Всегда лучше вернуть переключатель диапазонов измерителя в самый высокий доступный диапазон напряжения, так как это может предотвратить повреждение измерителя, используемого до того, как будет установлен надлежащий диапазон.

Советы по измерению напряжения

Несмотря на то, что измерения напряжения выполнить легко, несколько простых советов могут сделать измерения более легкими и точными.

• Подключите заземление счетчика к земле: Часто бывает трудно удержать два датчика, закрепить плату, а затем настроить переключатель в измерителе одновременно.Также существует опасность соскальзывания зонда. Чтобы упростить задачу, многие мультиметры имеют зажимы типа «крокодил» / «аллигатор».
  Зажим типа «крокодил / аллигатор» может использоваться для заземления при измерении напряжения с помощью мультиметра. Его можно прикрепить к подходящей точке заземления, а затем все измерения проводить относительно земли. . что обычно требуется. Если необходимо напряжение между двумя разными точками, можно измерить каждую точку и определить разницу между ними.
• После использования возврат к максимальному диапазону напряжения: На счетчиках, где диапазоны можно переключать, всегда лучше вернуть переключатель в оба диапазона максимального напряжения переменного тока. Таким образом, если измеритель будет подключен до того, как будет установлен переключатель диапазонов, это не приведет к повреждению. Это хорошая привычка.

Измерения напряжения очень легко выполнить с помощью цифрового мультиметра, цифрового мультиметра или аналогового мультиметра. Эти измерения, вероятно, являются наиболее распространенными измерениями, выполняемыми с помощью мультиметра.

Умение измерять напряжение с помощью мультиметра — особенно полезный навык, который будет использоваться снова и снова.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер Осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Дип-метр, ГДО Логический анализатор Измеритель мощности RF Генератор радиочастотных сигналов Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование / JTAG Получение данных
Вернуться в меню тестирования.. .

Как измерить напряжение в цепи

Последнее видео продемонстрировало основы использования мультиметров с ручным и автоматическим выбором диапазона. Видео ниже продемонстрирует, как проверить напряжение, ток и сопротивление в цепи. Чтобы охватить одну тему за раз, я расскажу об измерении напряжения в этом блоге, а также буду следить за отдельными блогами по току и сопротивлению.

Рисунок 1

Хорошо, эта тема кажется довольно простой.Поместите щупы в схему, и у вас есть измерения. Верно? Не совсем. Во-первых, вам нужно знать, что именно вы хотите измерить. Общее напряжение цепи? Падение напряжения отдельного компонента? Показание напряжения на мультиметре будет зависеть от того, где вы разместите щупы.

Сначала возьмите мультиметр и вставьте черный щуп в порт «COM». Вставьте красный зонд в порт «V». Обратите внимание, что порт «V» или напряжение, скорее всего, будет использоваться и для других измерений, а не просто «V» над ним.Если вы измеряете напряжение постоянного тока, поверните шкалу на V _DC или на V с одной непрерывной линией над ним и одной пунктирной линией (см. Рисунок 1). Если вы измеряете напряжение переменного тока, поверните шкалу на V _AC или на V с синусоидальной волной над ним (см. Рисунок 1). Если измеритель ручного выбора диапазона, параметры будут больше похожи на фотографию ниже, и вам нужно будет выбрать диапазон, который вы хотите измерить. Всегда начинайте с более высокого уровня и постепенно уменьшайте диапазон по мере необходимости.

* Примечание. Каждый счетчик будет выглядеть по-разному и иметь свои собственные максимальные значения, это изображение является всего лишь примером, а не прямым представлением каждого счетчика.

После того, как щупы подключены и шкала повернута в нужное положение, поместите щупы по обе стороны от напряжения питания. Если показание отрицательное, просто переключите щупы так, чтобы щуп «COM» (черный) находился на отрицательном проводе. Чтобы измерить напряжение отдельного компонента, поместите щупы с каждой стороны компонента, убедившись, что «COM» или черный щуп находится на отрицательном проводе, а красный щуп — на положительном проводе.

Измерения напряжения предоставляют важную информацию, когда дело доходит до поиска и устранения неисправностей.Он не только может сказать вам, подается ли в цепь слишком большое или слишком маленькое напряжение, но также вы можете определить, какой отдельный компонент является причиной, на основе падения напряжения. Такие компоненты, как провода, дорожки на печатной плате и предохранители, падение напряжения на которых превышает ожидаемое, могут указывать на проблему. Готовы начать измерения? Ознакомьтесь с нашим широким выбором мультиметров на сайте: digikey.com/multimeters.

Об авторе

Эшли Авальт (Ashley Awalt) — разработчик технического контента, работающая в Digi-Key Electronics с 2011 года.Она получила степень младшего специалиста по прикладным наукам в области электронных технологий и автоматизированных систем в Общественном и техническом колледже Нортленда в рамках стипендиальной программы Digi-Key. В настоящее время ее роль заключается в оказании помощи в создании уникальных технических проектов, документировании процесса и, в конечном итоге, в участии в производстве видеоматериалов, освещающих эти проекты. В свободное время Эшли любит — подожди, а есть ли свободное время, когда ты мама?

Измерения напряжения

: практическое руководство — NI

Несмотря на то, что многие датчики выдают напряжение постоянного тока, которое можно измерить с помощью мультиметра или устройства сбора данных, основная задача этого технического документа — изучить общие измерения постоянного тока, не требующие установки промежуточного датчика.

Основы измерения напряжения

Чтобы понять, как измерять напряжение, важно понимать основы того, как вы проводите измерения. По сути, напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя интересующими вас точками в электрической цепи. Однако общая путаница заключается в том, как определяется контрольная точка измерения. Контрольная точка измерения — это уровень напряжения, при котором выполняется измерение.

Методы опорных точек

Существует два основных метода измерения напряжений: опорное заземление и дифференциальное.

Измерение опорного напряжения на землю

Один из методов — измерить напряжение относительно общей точки или точки «земли». Часто эти «заземления» стабильны и неизменны и чаще всего составляют около 0 В. Исторически термин «земля» возник из обычного применения, когда потенциал напряжения равен 0 В путем подключения сигнала непосредственно к земле. особенно хороши для канала, который соответствует следующим условиям:

• Входной сигнал высокого уровня (более 1 В)
• Длина проводов, соединяющих сигнал с устройством, составляет менее 10 футов (3 м)
• Входной сигнал может иметь общую опорную точку с другими сигналами
  

Заземление обеспечивается либо устройством, выполняющим измерения, либо измеряемым внешним сигналом.Когда заземление обеспечивается устройством, такая установка называется несимметричным режимом с привязкой к земле (RSE), а когда земля обеспечивается сигналом, такая установка называется несимметричным режимом без привязки (NRSE).

Большинство приборов предлагают аналогичные конфигурации контактов для измерений аналогового входа. Следующий пример демонстрирует этот тип измерения с использованием шасси CompactDAQ и модуля аналогового ввода NI 9205 (см. Рисунок 1).

Рисунок 1.Шасси CompactDAQ с модулем аналогового ввода NI 9205

На рисунке 2 показана схема подключения для измерения напряжения RSE с использованием шасси NI cDAQ-9178 с NI 9205, а также распиновка для модуля. На рисунке 2 контакт 1 соответствует каналу «Аналоговый вход 0», а контакт 17 соответствует общему заземлению.

Рисунок 2. Односторонний режим с заземлением

На рисунке 3 показана схема подключения для измерения напряжения NRSE с использованием cDAQ-9178 с NI 9205.На рисунке контакт 1 соответствует каналу «Аналоговый вход 0», а контакт 35 соответствует каналу «Контроль аналогового входа». Этот канал, особенно для измерений NRSE, может обнаруживать напряжение земли, создаваемое сигналом.

Рисунок 3. Односторонний режим без ссылки

Измерение дифференциального напряжения

Другой способ измерения напряжения — определение «разности» напряжения между двумя отдельными точками в электрической цепи.Например, чтобы измерить напряжение на одном резисторе, вы измеряете напряжение на обоих концах резистора. Разница между напряжениями — это напряжение на резисторе. Обычно измерения дифференциального напряжения полезны для определения напряжения, которое существует на отдельных элементах схемы, или если источники сигнала зашумлены.

Дифференциальные входные соединения особенно хорошо подходят для канала, который соответствует любому из следующих условий:

• Входной сигнал низкого уровня (менее 1 В)
• Длина проводов, соединяющих сигнал с устройством, превышает 3 м (10 футов)
• Входной сигнал требует отдельной опорной точки заземления или обратного сигнала
• Сигнальные провода проходят через шумную среду
  

На рисунке 4 показана схема подключения для измерения дифференциального напряжения с использованием cDAQ-9178 с NI 9205.На рисунке контакт 1 соответствует каналу «Аналоговый вход 0», а контакт 19 соответствует каналу «Аналоговый вход 8».

В дифференциальном режиме отрицательный сигнал подключается к аналоговому выводу, обращенному непосредственно к аналоговому каналу, который подключен к положительному сигналу. Например, «Аналоговый вход 0» будет подключен к положительному сигналу, «Аналоговый вход 8» — к отрицательным сигналам, «Аналоговый вход 1» — к положительному, «Аналоговый вход 9» — к отрицательному и так далее. Недостатком дифференциального режима является то, что он эффективно уменьшает вдвое количество аналоговых входных измерительных каналов.

Рисунок 4. Дифференциальный режим

Типы источников сигналов

Перед настройкой входных каналов и подключением сигналов необходимо определить, являются ли источники сигналов плавающими или заземленными.

Плавающие источники сигналов

Беспотенциальный источник сигнала не подключен к системе заземления здания, но имеет изолированную контрольную точку заземления. Некоторыми примерами плавающих источников сигналов являются выходы трансформаторов, термопар, устройств с батарейным питанием, оптических изоляторов и развязывающих усилителей.Инструмент или устройство с изолированным выходом является источником плавающего сигнала. Заземление плавающего сигнала должно быть подключено к земле устройства, чтобы установить местный или бортовой опорный сигнал для сигнала. В противном случае измеряемый входной сигнал изменяется, поскольку источник выходит за пределы синфазного входного диапазона.

Наземные источники сигналов

Источник сигнала с привязкой к земле подключен к заземлению системы здания, поэтому он уже подключен к общей точке заземления по отношению к устройству, предполагая, что измерительное устройство подключено к той же системе питания, что и источник.К этой категории относятся неизолированные выходы приборов и устройств, которые подключаются к системе электроснабжения здания. Разница в потенциале земли между двумя приборами, подключенными к одной и той же энергосистеме здания, обычно составляет от 1 до 100 мВ, но разница может быть намного выше, если цепи распределения питания подключены неправильно. Если заземленный источник сигнала измерен неправильно, эта разница может проявиться как ошибка измерения. Следуя инструкциям по подключению заземленных источников сигнала, можно устранить разность потенциалов земли из измеряемого сигнала.

На рис. 5 показаны различные типы источников сигнала, а также оптимальные схемы подключения, основанные на отдельном методе измерения. Обратите внимание, что в зависимости от типа сигнала конкретный метод измерения напряжения может дать лучшие результаты, чем другие.

Рисунок 5. Типы обычных источников сигнала в сравнении с рекомендуемыми конфигурациями входов

Узнайте больше о полевой проводке и шумах для аналоговых сигналов.

Высоковольтные измерения и изоляция

При измерении более высоких напряжений необходимо учитывать множество факторов.При выборе системы сбора данных первый вопрос, который вы должны задать, — будет ли эта система безопасной. Выполнение измерений высокого напряжения может быть опасным для вашего оборудования, тестируемого устройства и даже для вас и ваших коллег. Чтобы обеспечить безопасность вашей системы, вы должны обеспечить изоляционный барьер между пользователем и опасными напряжениями с изолированными измерительными устройствами.

Изоляция

, средство физического и электрического разделения двух частей измерительного устройства, может быть разделено на электрическую и безопасную изоляцию.Электрическая изоляция предназначена для исключения путей заземления между двумя электрическими системами. Обеспечивая гальваническую развязку, вы можете разорвать контуры заземления, увеличить синфазный диапазон системы сбора данных и сдвинуть опорный сигнал заземления по уровню на единицу заземления системы. Изоляция безопасности ссылается на стандарты, которые содержат особые требования к изоляции людей от контакта с опасным напряжением. Он также характеризует способность электрической системы предотвращать передачу высокого напряжения и переходных напряжений через ее границу в другие электрические системы, с которыми пользователь может контактировать.

Включение изоляции в систему сбора данных выполняет три основные функции: предотвращение контуров заземления, подавление синфазного напряжения и обеспечение безопасности.

Узнайте больше об измерениях и изоляции высокого напряжения.

Контуры заземления

Контуры заземления являются наиболее распространенным источником шума в приложениях для сбора данных. Они возникают, когда две подключенные клеммы в цепи имеют разные потенциалы заземления, вызывая протекание тока между двумя точками.Локальное заземление вашей системы может быть на несколько вольт выше или ниже земли ближайшего здания, а удары молнии поблизости могут вызвать разницу в несколько сотен или тысяч вольт. Это дополнительное напряжение само по себе может вызвать значительную ошибку в измерениях, но вызывающий его ток может также связывать напряжения в соседних проводах. Эти ошибки могут проявляться в виде переходных процессов или периодических сигналов. Например, если контур заземления сформирован из линий электропередачи переменного тока 60 Гц, нежелательный сигнал переменного тока проявляется как периодическая ошибка напряжения при измерении.

При наличии контура заземления измеренное напряжение Vm представляет собой сумму напряжения сигнала Vs и разности потенциалов Vg, которая существует между землей источника сигнала и землей измерительной системы (см. Рисунок 6). Этот потенциал обычно не является уровнем постоянного тока; таким образом, результатом является зашумленная система измерения, часто показывающая в показаниях компоненты частоты сети (60 Гц).

Рис. 6. Заземленный источник сигнала, измеренный с помощью системы с заземлением
, имеет контуры заземления

Во избежание образования контуров заземления убедитесь, что в измерительной системе имеется только один опорный заземляющий провод, или используйте изолированное измерительное оборудование.Использование изолированного оборудования устраняет путь между землей источника сигнала и измерительным устройством, тем самым предотвращая протекание тока между несколькими точками заземления.

В ранее упомянутой настройке CompactDAQ модуль аналогового ввода NI 9229 обеспечивает межканальную изоляцию 250 В.

Рисунок 7. Изолированный модуль аналогового ввода NI 9229 между каналами

Синфазное напряжение

Идеальная дифференциальная измерительная система реагирует только на разность потенциалов между двумя своими клеммами, входами (+) и (-).Дифференциальное напряжение на паре цепей является полезным сигналом, однако может существовать нежелательный сигнал, который является общим для обеих сторон пары дифференциальных цепей. Это напряжение известно как синфазное напряжение. Идеальная дифференциальная измерительная система полностью отклоняет, а не измеряет синфазное напряжение. Однако практические устройства имеют несколько ограничений, описываемых такими параметрами, как диапазон синфазного напряжения и коэффициент отклонения синфазного сигнала (CMRR), которые ограничивают эту способность отклонять синфазное напряжение.

Диапазон синфазного напряжения определяется как максимально допустимое колебание напряжения на каждом входе относительно земли измерительной системы. Нарушение этого ограничения приводит не только к ошибке измерения, но и к возможному повреждению компонентов на плате.

Коэффициент подавления синфазного сигнала описывает способность измерительной системы отклонять синфазное напряжение. Усилители с более высокими коэффициентами подавления синфазных напряжений более эффективны при подавлении синфазных напряжений.

В неизолированной дифференциальной измерительной системе электрический путь все еще существует в цепи между входом и выходом.Следовательно, электрические характеристики усилителя ограничивают уровень синфазного сигнала, который можно подать на вход. Использование развязывающих усилителей устраняет токопроводящий электрический путь и резко увеличивает коэффициент подавления синфазного сигнала.

Топологии изоляции

При настройке системы измерения важно понимать топологию изоляции устройства. Различные топологии имеют несколько связанных соображений стоимости и скорости.

Межканальный

Самая надежная топология изоляции — это изоляция каналов. В этой топологии каждый канал отдельно изолирован друг от друга и от других неизолированных компонентов системы. Кроме того, каждый канал имеет собственный изолированный источник питания.

Что касается скорости, можно выбрать из нескольких архитектур. Использование развязывающего усилителя с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) на канал обычно быстрее, поскольку вы можете получить доступ ко всем каналам параллельно.Модули аналогового ввода NI 9229 и NI 9239 обеспечивают межканальную изоляцию для обеспечения высочайшей точности измерений.

Более экономичная, но более медленная архитектура предполагает мультиплексирование каждого изолированного входного канала в один АЦП.

Другой метод обеспечения межканальной развязки — использование общего изолированного источника питания для всех каналов. В этом случае синфазный диапазон усилителей ограничен шинами питания этого источника питания, если вы не используете входные аттенюаторы.

Банк

Другая топология развязки включает объединение или группирование нескольких каналов вместе для совместного использования одного развязывающего усилителя. В этой топологии разница синфазного напряжения между каналами ограничена, но синфазное напряжение между группой каналов и неизолированной частью измерительной системы может быть большим. Отдельные каналы не изолированы, но берега каналов изолированы от других берегов и от земли. Эта топология представляет собой более дешевое решение для изоляции, поскольку в этой конструкции используются один изолирующий усилитель и источник питания.

Большинство модулей аналогового ввода NI C Series, таких как NI 9201 и NI 9221, изолированы от банка и могут обеспечивать точные аналоговые измерения напряжения при меньших затратах.

Как увидеть свои измерения: NI LabVIEW

После подключения датчика к измерительному прибору вы можете использовать программное обеспечение графического программирования LabVIEW для визуализации и анализа данных по мере необходимости (см. Рисунок 8).

Рисунок 8. Измерение напряжения LabVIEW

Как измерить напряжение | ХИОКИ Э.E. CORPORATION

Как измеряется напряжение? Напряжение легко измерить тестером.

• («Тестер» и «мультиметр» часто используются как взаимозаменяемые; на этой странице используется «тестер».)

Обзор

Поскольку напряжение не видно, невозможно просто проверить, сколько напряжения протекает в цепи. глядя на это. Однако каждая цепь в электронном устройстве имеет заранее определенное напряжение, необходимое для ее работы, а более высокие напряжения могут вызвать повреждение оборудования или телесные повреждения.
В то же время схемы не будут работать, если они запитаны от слишком низкого напряжения, поэтому необходимо проверить правильность напряжения при неисправности электронного устройства. На этой странице содержится подробное описание того, как использовать мультитестеры, которые используются при измерении напряжения, а также некоторые меры предосторожности при их использовании.

Тестеры необходимы для измерения напряжения.

Если вы хотите что-то измерить, вам понадобится измерительный прибор. Инструменты используются для точного измерения вещей; Например, вам понадобится линейка или измерительная лента, если вы хотите измерить длину, весы или весы, если вы хотите измерить вес, и часы, если вы хотите измерить время.Таким образом, используемый инструмент зависит от того, что измеряется.
То же самое касается измерения напряжения. Это особенно верно, поскольку вы не можете увидеть или прикоснуться к напряжению. В отличие от физических свойств, вы не можете сделать приблизительную оценку, просто взглянув на них. Следовательно, вам понадобится мультиметр для измерения напряжения. Некоторые из целей, для которых используются эти инструменты, включают:

• Проверка безопасности
• Проверка качества
• Создание прогнозов на основе измеренных значений
• Решение проблем
• Проверка пригодности

Мультитестеры позволяют тщательно проверять состояние электрических устройств путем измерения напряжения.

Типы тестеров

Тестеры выпускаются во множестве вариантов. В этом разделе содержится подробное описание основных типов доступных тестеров.

Аналоговые тестеры

Аналоговые тестеры позволяют делать интуитивные суждения на основе отклонения стрелки на градуированной шкале. Они измеряют простой набор параметров, и их преимущество в том, что они просты в использовании. С другой стороны, у них есть недостаток — большие потери по инструментам.

Цифровые тестеры

Цифровые тестеры отображают результаты своих измерений в числовом виде, что позволяет пользователю получить точные показания. Многие цифровые модели обладают расширенными функциями, которые было бы трудно реализовать с помощью аналогового тестера, например расширенными функциями измерения, проверки целостности и проверки диодов. Некоторые модели могут даже отправлять данные измерений на компьютер. Кроме того, цифровые модели отличаются низкими инструментальными потерями.Цифровые тестеры можно классифицировать по методу исправления, который они используют.
При выпрямлении среднего значения входной сигнал обрабатывается как синусоида и преобразуется для отображения результатов измерения. Необходимо соблюдать осторожность, поскольку такой подход может привести к увеличению погрешности измерения при искажении формы сигнала. Напротив, метод истинного среднеквадратичного значения преобразует и отображает форму волны, включая ее гармонические составляющие, позволяя прибору отображать значения, характеризующиеся более низкой ошибкой измерения.

Метод истинного среднеквадратичного значения преобразует форму сигнала, включая его гармонические составляющие, для отображения с использованием формулы среднеквадратического значения.
Инструменты также можно классифицировать на основе предоставляемых ими функциональных возможностей, например, предоставляют ли они текущий измерительный терминал. Высококачественные модели предлагают большой выбор параметров измерения, а простые модели — меньше. Высококачественные модели способны выполнять высокоточные измерения в различных приложениях.Однако они также более дорогие; Рекомендуется приобрести инструмент, соответствующий цели, для которой вы планируете его использовать.

Использование тестера

В этом разделе предлагается простое введение в использование аналогового или цифрового тестера для измерения напряжения.

Выбор параметра измерения

Мультиметры (мультиметры) стали обычным явлением как среди аналоговых, так и среди цифровых тестеров. Некоторые модели предоставляют большое количество параметров измерения. Если ваш прибор является одним из таких, выберите измерение напряжения с помощью поворотной ручки.Многие инструменты имеют поворотную ручку, которая используется для изменения измеряемого параметра. Измерение напряжения обозначается словом «Voltage» или единицей измерения «V». Вы можете получить более точные результаты, выполнив настройку нуля перед началом измерений.

Измерение цепи с помощью измерительных проводов

Вставьте красный и черный измерительные провода в клеммы на приборе. У прибора будет общая клемма для черного провода, но разные клеммы для красного провода, в зависимости от измеряемого параметра; обязательно вставьте красный провод в клемму измерения напряжения.

Клемма измерения напряжения

Считывание значения

Если вы измеряете напряжение постоянного тока, красный измерительный провод является положительным, а черный измерительный провод — отрицательным. Если вы измеряете напряжение переменного тока, выводы не имеют положительной или отрицательной связи. Если вы измеряете напряжение, подключите провода к обоим концам измеряемой цепи. Таким образом можно измерить значение напряжения. Если вы используете аналоговый прибор, прочтите положение стрелки на градуированной шкале; если вы используете цифровой прибор, считайте числовое значение с дисплея.
Вы можете выбрать диапазон измерения для измерения напряжения. Если вы не уверены, насколько велико измеряемое напряжение, начните с самого высокого диапазона и постепенно переключайтесь на более низкие диапазоны по мере необходимости. Если вы используете цифровой тестер, многие модели могут автоматически выбрать диапазон за вас.

Выберите диапазон

Меры предосторожности при измерении напряжения

При измерении напряжения тестером необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности.

Отодвиньте провода от тестируемой цепи при изменении диапазона.

Если вам нужно изменить диапазон, сначала отодвиньте щупы от измеряемой цепи. Изменение диапазона при контакте проводов с цепью может привести к повреждению прибора.

Соблюдайте осторожность при контакте проводов с проверяемой схемой.

Соблюдайте осторожность, чтобы провода соприкасались только с намеченной областью. Неосторожное соприкосновение проводов с другими частями цепи может повредить не только прибор, но и электронное устройство, которое вы пытаетесь измерить.

Измерение напряжения с помощью тестера

Вам может потребоваться измерить напряжение, чтобы проверить безопасность или качество электронного устройства. Для измерения напряжения необходимы мультиметры (мультиметры). Эти инструменты доступны в аналоговом и цифровом вариантах, и многие из них предлагают ряд удобных функций. Используйте то, что вы узнали здесь, чтобы выбрать тестер, который соответствует вашим потребностям, а затем использовать его для измерения напряжения.

Как использовать

Сопутствующие товары

Подробнее

Измерение напряжения на макетной плате

Измерение напряжения на макетной плате

Рисунок 1. Измерение падения напряжения на резисторе в цепи.

Измерение напряжения в цепи аналогично измерению давление в водопроводе. В то время как манометр показывает давление разница между внутренней и внешней стороной трубы, вольтметр указывает «давление» разность между его красным датчиком и черный зонд. Мы называем эту разницу «электрического давления» «Напряжение.»

Каждый резистор в электрической цепи «израсходован» Некоторое напряжение, подаваемое батареей или другим источником.Чтобы измерить это падение напряжения, используйте цифровой мультиметр (DMM), как показано, поместив измеритель щупы на каждом конце резистора. См. Рисунок 1.

Ручка цифрового мультиметра должна быть установлена ​​на диапазон постоянного напряжения для измерения постоянного тока. напряжения. Используйте курсор мыши, чтобы щелкнуть и повернуть ручку в желаемый диапазон. На рисунке 2 ручка установлена ​​на « 20 DCV ». Это означает Цифровой мультиметр может отображать измерения до 20 вольт. Значит, цифровой мультиметр считывает На рисунке 2 предполагается, что напряжение составляет 5,79 вольт.

Рисунок 2. Ручка цифрового мультиметра установите диапазон 20 вольт, показав 5,79 вольт.

Если ручка повернута на «2000 м», цифровой мультиметр может считывать значения от до 2000 милливольт. При этой настройке цифровой мультиметр не будет показывать десятичные разряды. Например, отображение «652» будет понятным как 652 милливольта. Если на дисплее отображается «755» с ручкой, установленной в положение «1000 DCV», что это за измерение? (ответ: 755 вольт!)

Примечание: Будьте осторожны при работе с агрегатами.Самый формулы, такие как закон Ома, ожидают измерения в вольтах. Но вы часто встретите меры в милливольт (то есть 1/1000 вольт). Итак, вы можете преобразовать меру 652 милливольта в вольты:

Как видите, преобразование милливольт в вольт на самом деле так же просто, как перемещение десятичной точки на три позиции влево, что приводит к делению числа на 1000.

Измерение тока, напряжения и сопротивления

Обзор

Наиболее часто используемым оборудованием для электрических измерений является мультиметр , который может измерять ток (амперы), напряжение (вольты) и сопротивление (Ом).Есть два основных типа мультиметров — аналоговый и цифровой. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки в зависимости от типа выполняемого измерения. Примеры того и другого показаны ниже:

Аналоговый мультиметр (слева) и цифровой мультиметр (справа)

Напряжение измерения

Напряжение на компоненте является мерой разницы в электрическом потенциале от одной стороны компонента к другой, поэтому измеритель должен быть подключен, как показано:

Использование мультиметра для измерения напряжения на компоненте схемы

Измерение тока

Ток — это мера скорости потока электронов через цепь.Чтобы измерить ток, цепь должна быть разомкнута, а счетчик должен быть помещен в цепь так, чтобы ток проходил через нее. Это показано ниже:

Использование мультиметра для измерения тока в цепи

Измерение сопротивления

Чтобы измерить сопротивление, необходимо сначала отключить компонент от цепи.Это необходимо для того, чтобы другие компоненты схемы не влияли на показания. Затем датчики измерителя подключаются с обеих сторон компонента, как показано:

Использование мультиметра для измерения сопротивления компонента схемы

В таблице ниже показаны префиксные обозначения для кратных и дольных единиц общих электрических единиц.

Общие и частные кратные

G	гига	10 9	(× 1,000,000,000)
M	мегапиксель	10 6	(× 1,000,000)
k	кило	10 3	(× 1000)
м	милли	10 -3	(× 0. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт