Как измерить напряжение: Как измерить напряжение мультиметром?

Измерение напряжения: 3 используемых прибора, примеры

Тусклый свет от приборов освещения или отказ стиральной машины выполнять свои функциональные обязанности свидетельствует о возможном падении питающего напряжения ниже нормы. В таких случаях необходимо произвести измерение напряжения, что позволит определить его соответствие заданному номиналу электрической сети.

Такая же процедура производится при ремонте электронных приборов, где измеряется падение напряжения на радиодеталях и отдельных участках цепи. Данная процедура выполняется довольно легко, но без понимания физики процесса и особенностей проведения замеров, человек рискует не только повредить дорогостоящее оборудование, но и получить электротравму, поэтому далее мы рассмотрим основные принципы измерения.

Используемые приборы

В каждом доме прибор учета электроэнергии находится в состоянии постоянного измерения переменного напряжения, но крайне редко эти данные где-либо отображаются. Некоторые из них подключаются напрямую, другие через измерительные трансформаторы.  

В практических целях для измерения уровня напряжения могут применяться:

• Вольтметры;
• Мультиметры
• Осциллографы.

Вольтметр представляют собой устройство для проверки разности потенциалов. На практике могут встречаться как цифровые, так и аналоговые вольтметры, на которых измеряемое напряжение отображается на дисплее или посредством отклонения стрелки на циферблате соответственно.

Важными параметрами при выборе как электронного, так и стрелочного вольтметра являются единицы измерений (мВ, В, кВ), рабочий диапазон и класс точности. Однако сфера их применения ограничена и применяется, чаще всего, для лабораторных исследований, поскольку в бытовых и производственных нуждах содержать один прибор для измерения одной электрической величины нецелесообразно.

Мультиметр или цифровой тестер является более универсальным прибором, который может работать с несколькими  параметрами: электрическим током, сопротивлением, частотой, температурой, напряжением и т. д. Для измерения напряжения мультиметр переключается в режим вольтметра, щупы подключаются к соответствующим разъемам. Конструктивно встречаются и цифровые и аналоговые модели, в некоторых из них можно переключать диапазон измерений, выбирать род тока, в других мультиметрах все эти величины могут подбираться автоматически.

Осциллограф – это довольно сложный прибор для измерения разности потенциалов, так как в нем на цифровом или аналоговом дисплее выводится кривая измеряемой величины. При  этом можно растянуть или сократить диапазон частот, чтобы рассмотреть форму импульсных напряжений, длительность импульсов, нарастание и провалы в кривой функции. Поэтому осциллограф для измерения напряжения применяется в электрических цепях и приборах высокой точности, при изготовлении и проверке радиодеталей и т.д. Мало кто держит дома осциллограф из-за высокой стоимости и сложности выполнения операций.

Измерение напряжения в сети

Чтобы правильно выполнить измерение напряжения необходимо четко представлять принцип и объект исследования. Поэтому следует отметить, что напряжение представляет собой такую электрическую величину, которая показывает разность заряда между двумя электрическими точками. К примеру, если в одной точке заряд составит +35 В, а в другой +310 В, то разница между этими точками составит 310 – 35 = 275 В, это и будет напряжение. Соответственно измерение напряжения может производиться только относительно чего-то, поэтому используются сразу две точки.

Рис. 1. Схема измерения напряжения

Если говорить о падении напряжения на каком-либо объекте или участке цепи, то измерение напряжения проводиться относительно концов прибора или цепи, точек подключения и т.д. При этом важно учитывать, что цифровой вольтметр или мультиметр в режиме измерения считается бесконечным сопротивлением или разрывом в цепи.

Падение напряжения возможно только при условии протекания тока, поэтому подключение вольтметров последовательно с измеряемым объектом недопустимо, так как через него перестанет протекать ток. Аналоговый или электронный вольтметр должен подключаться только параллельно по отношению к измеряемому сигналу.

С практической точки зрения следует заметить, что аналоговые модели измерительных приборов имеют входное сопротивление равное 10 – 20 кОм, а современные мультиметры могут похвастаться 1МОм. Так как через сопротивление на входе в измерительное устройство может протекать ток утечки, этот делитель напряжения будет обуславливать снижение точности измерений. Поэтому чем ближе сопротивление на входе к бесконечности, тем более точный прибор вы используете.

Важно отметить, что замеры производятся под напряжением, из-за чего присутствует угроза поражения электротоком. Поэтому важно соблюдать элементарные меры предосторожности. Далее рассмотрим порядок выполнения измерения для постоянного и переменного напряжения.

Постоянного тока

Рис. 2. Измерение напряжения постоянного тока

Для цепи постоянного тока расмотрим порядок измерения напряжения при помощи цифрового мультиметра. Для этого:

1. Переведите переключатель мультиметра в положение для постоянного напряжения. На панели обозначается латинской буквой V со значком « = », знаками «+ и – », также может обозначаться аббревиатурой DC.
2. Выберете нужный предел измерения, который будет максимально приближен к предполагаемому номиналу, но выше измеряемого.
3. Установите щупы в соответствующие разъемы – черный к выводу COM, красный к выводу V.
4. Приложите щупы мультиметра  сразу к двум точкам – красный к плюсу, черный к минусу. Если вы заранее не знаете положение потенциалов, и показание прибора имеет отрицательное значение, нужно просто поменять полярность подключения.

На дисплее вы увидите показания вольтметра, если значение слишком малое, переключите ручку на меньший предел измерений. Прикладывая щупы, создавайте хорошее усилие, чтобы избежать большого переходного сопротивления, иначе они внесут ощутимую погрешность измерений.

Переменного тока

Рис. 3. Измерение переменного напряжения

В цепи переменного тока бытовой цепи важно учитывать ее опасность из-за номинала в 220/380 В. Поэтому при невозможности подключения мультиметра непосредственно в процессе эксплуатации, его присоединение должно выполняться при отключенном напряжении при помощи «крокодилов».

В остальном процесс измерения идентичен:

1. Переключите ручку мультиметра в положение для измерения переменного напряжения. На панели оно обозначается как  V со значком «~» или аббревиатурой AC.
2. Установите ручкой деление на нужный предел по принципу ближайшего большего потенциала относительно измеряемого номинала. 
3. Выполните подключение щупов к соответствующим выводам: черный к выводу COM, красный к выводу V.
4. Подключите измерительный прибор к нужному устройству, заметьте, что полярность щупов здесь значения не имеет.

На дисплее у вас отобразится действующее значение разности потенциалов, именно оно и является основным для всех расчетов. Но, помимо этого существует и амплитудное значение, которое больше действующего на √2 раз или 1,41 раза.

Реальные примеры измерения напряжения

Наиболее простым примером измерения напряжения в бытовых условиях является пальчиковая батарейка. В ней вам необходимо приложить черный щуп к выводу «– », а красный к выводу « + », позицию переключателя установить на 2 В постоянного напряжения.

Рис. 4. Пример измерения напряжения на батарейке

Если показания для батарейки 1,5 В будут в пределах от 1,6 до 1,2 В, то такой источник питания считается пригодным для всего оборудования, в случае снижения значений до 1 – 0,7 В, от батарейки будут запускаться импульсные устройства, к примеру, часы. Если вольтметр покажет 0,6 В и менее, разряд достиг критического значения.

При измерении разности потенциалов в бытовой сети, вам следует коснуться щупами контактов розетки. Так как изолированная часть щупа имеет ограничительное кольцо, за которым расположен длинный стержень, вы можете безопасно проникнуть в розетку, не рискуя прикоснуться к токоведущим элементам. Допустимыми считаются отклонения от номинала на 10%, то есть от 198 до 142 В.

Также можно замерить разность потенциалов на выходе автомобильного аккумулятора или на другом элементе цепи электрической проводки. Для этого черный щуп мультиметра устанавливается на «– » клемму аккумулятора, а красный на « + » клемму.

Если аккумулятор заряжен, то показания вольтметра должны находиться в пределах от 12 до 14 В, но встречаются модели и с большим разбросом. Такое измерение позволяет диагностировать различные причины неполадок.

Видео по теме

Мультиметр — Как пользоваться, функционал, описание

Содержание:

Что такое мультиметр

Мультиметр — это электротехнический прибор, который может измерять различные параметры электрического тока и радиоэлементов. Это в основном напряжение, сопротивление, сила тока, емкость конденсаторов, а также имеет в своем составе некоторые функции, типа прозвонки целостности проводников, диодов и транзисторов. Некоторые модели мультиметров могут даже измерять температуру радиоэлементов с помощью термопары.

Цифровые мультиметры почти вытеснили аналоговые мультиметры в силу своей дешевизны, удобства, а также многозадачности. Поэтому, в этой статье мы будем говорить именно о цифровых мультиметрах и их функциях.

Цифровой мультиметр состоит из дисплея, переключателя выбора функций (я его просто называю крутилкой), гнёзд, куда вставляются щупы, ну и сами щупы.

У дешевых мультиметров при измерении какой-либо величины надо выбирать измеряемый диапазон, поэтому, часто можно увидеть такие числа, как 2, 20, 200 и так далее, которые указывают на максимальный диапазон измерений.

Аналоговые

Представляют собой стрелочные тестеры, состоящие из чувствительного магнитоэлектрического измерителя, добавочных резисторов и шунтов. Информация передается на градуированную шкалу при помощи подвижной стрелки.
Преимущества аналоговых устройств:

• устойчивость к помехам;
• чувствительность к изменениям в электрической цепи;
• доступная цена.

Недостатки:

• большая погрешность измерений;
• нелинейная шкала, для которой требуется предварительное выведение нуля специальным регулятором;
• низкое внутреннее сопротивление;
• нет автоматического определения полярности;
• невозможно измерить переменный ток или напряжение.

Тем не менее некоторые инженеры предпочитают именно аналоговый вариант для тех случаев, когда при испытаниях электрических компонентов нужно точно определить направление и тенденцию изменения величины.

Маркировка шкалы мультиметра

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

Самые простые приборы могут измерять:

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

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

Какие параметры можно измерить мультиметром

Такой ручной измерительный прибор предназначен для различных тестовых проверок касающихся электричества.

Мультиметр является многофункциональным устройством, которым можно определить такие технические параметры:

• напряжение – постоянное и переменное;
• диапазон сопротивления;
• емкость;
• частоту;
• индуктивность;
• силу постоянного и переменного тока;
• температурный режим;
• коэффициент усиления транзисторов;
• проверка диодов и транзисторов;
• вычисление электросопротивления с передачей сигнала пониженного сопротивления цепи.

Во многих моделях на передней панели находится ручка, которая способствует переключению величин.

Некоторые мультиметры имеют дополнительное оснащение и могут измерять массу, метраж или время в секундах

Результаты измерений видны на встроенном мониторе. Сбоку прибора находятся два гнезда для щупов – красного (плюсового значения) и черного (с минусовым потенциалом).

Инструкция на мультиметр

На лицевой части мы видим переключатель, с помощью которого можем выбрать нужные нам функции. Давайте разберемся с обозначениями, которые есть на мультиметре. Каждую функцию я пометил цифрой для удобства восприятия.

1)Сопротивление Ω.  Этот значок говорит нам о том, что мы собираемся измерять сопротивление какого-либо проводника или резистора.

2)Постоянное напряжение =V. Выставив переключатель на этот значок, мы можем измерять постоянное напряжение.

3) Переменное напряжение ~V. С помощью этой функции мы можем измерять значение переменного напряжения.

4)Измерение коэффициента усиления транзисторов hFe. Я им не пользуюсь, потому что у меня есть специальный для этого прибор транзисторметр. Более подробно про коэффициент усиления можно прочитать в этой статье.

5) Емкость конденсаторов  F. Все очевидно. Можно измерять емкость.

6)Измерение силы тока постоянного напряжения =A. Можем измерять силу тока постоянного напряжения.

7)Измерение силы тока переменного напряжения ~A. С помощью этой функции мы можем измерить силу  тока переменного напряжения. Например, эта функция пригодится тогда, когда нам надо узнать, какая сила тока течет в цепи, когда мы подключим лампу накаливания или какую-нибудь другую нагрузку к сети 220 Вольт.

8 )Диодная прозвонка и прозвонка целостности проводников. Показывает сопротивление, если вы будете измерять целостность проводников. При проверке диодов показывает падение напряжения на PN-переходе. Прелесть данной функции в том, что если высвечивается сопротивление меньше, чем 100 Ом (для различных моделей оно разное), из мультиметра доносится орущий сигнал. Очень удобная функция для проверки диодов, а также целостности проводов и предохранителей. Если будете покупать мультиметр, то берите обязательно с диодной прозвонкой, иначе такой мультиметр резко потеряет свою функциональность.

Как подключить провода мультиметра

Прибор под названием мультиметр способен производить замеры напряжения разных узлов электросети, проверять технику на работоспособность, измерять сопротивление тока по его направлению и многое другое.

Мультиметры, учитывая их модели и набора конфигураций, могут иметь определенный комплект встроенных способностей. Например, самые простые приборы, способны только делать замеры тока, а более усовершенствованным моделям, под силу решать намного больше разноплановых задач.

Приборы бывают цифровыми и аналоговыми. В зависимости от своего типа они имеют отличительный внешний вид, иногда разную разметку шкалы. Однако, схема эксплуатации у всех них будет идентична.

Подключение проводов – главная процедура начала любого замера. Сперва, необходимо усвоить название каждого разъема находящихся на корпусе, как правило, их 3 штуки:

1. СОМ – внутрь данной маркировки всегда подсоединяется черный провод.
2. VΩmA – для красного провода. Используется в целях проверки напряжения, или силы тока (до 200мА), вычисления сопротивления.
3. 10 ADC – тоже для красного, но с несколько другими задачами: силы тока более 200мА.
   

Крайне важно не путать предназначение конкретного разъема и использовать каждый согласно его способностям. Иначе есть высокий риск выхода из строя мультиметра.

После подсоединения проводов в нужные отверстия, остается их подсоединить к клеммам прибора, который нужно проверить.

Установка режима измерения

После установки щупов переведите переключатель мультиметра на подходящий диапазон. Если измеряется напряжение в розетке, выбирайте пороговое значение в 750 ACV, если, к примеру, автомобильного аккумулятора — 20 или 200 DCV.

Всегда необходимо устанавливать предел измерения выше предполагаемого напряжения на источнике питания. Иначе вы рискуете сжечь прибор.

Есть правило: вольтаж измеряется путем параллельного подключения мультиметра, (тогда как сила тока — последовательно с нагрузкой). На практике это значит, что для того, чтобы померить напряжение в розетке, необходимо просто вставить в нее оба щупа мультиметра, каждый в свое гнездо. Где ноль, где фаза — не имеет значения.

Прибор показывает напряжение в тех пределах, на которые он отрегулирован. Таким образом, если выставить верхний порог в 750 В — увидите на экране значение в диапазоне 210-230 В. Или меньше, или больше, если скачок напряжения очень велик, но выше 750 В он подняться не может. Но если выставить порог в 200 В, то при фактической величине напряжения выше этой границы на экране появится цифра 1.

Учтите, что ровно 220 В в бытовой розетке бывает не всегда. Допустимы отклонения плюс-минус 10-15 В.

Проверка трехфазной линии осуществляется контактом двух щупов мультиметра с двумя шинами. Между ними должно быть 380 В, между одной шиной и землей будет 220 В (плюс-минус 15).

Как проверить напряжение мультиметром

Разобраться с общими принципами работы прибора поможет тематическая статья «Как пользоваться мультиметром: подробная инструкция для начинающих». Здесь мы поговорим о применении устройства для работы с розетками и другими бытовыми электроприборами.

Самые простые, используемые для бытовых нужд, мультиметры «умеют» замерять силу тока, напряжение и сопротивление для устройств переменного и постоянного тока. Если необходимо проверить мультиметром напряжение в розетке 220 В, регулятор устройства выставляется в область замера «переменного» напряжения, обозначенную маркировкой V~ или ACV (в зависимости от модели мультиметра).

При этом с учетом возможного превышения напряжения в сети стандартных показателей регулятор устанавливается на максимальное значение – 750 В. После включения устройства дисплей должен показать три нуля (в зависимости от числа разрядов устройства – их может быть от 2,5 до 8,5 – количество нулей может отличаться).

Далее следует подключить щупы. Они монтируются так: черный в гнездо с обозначением COMMON (COM), красный – либо в гнездо с маркировкой VΩmA.

Важно: чтобы удобнее было ориентироваться в обозначениях на передней панели мультиметра, рекомендуем изучить стандартные варианты маркировки.

Щупы устанавливаются в оба гнезда розетки. На дисплее отразится значение напряжения переменного тока в данной точке сети. Если при вопросе, как измерить напряжение в розетке мультиметром, пользователь «зависает» на выборе – в какое отверстие какой щуп вставлять – можем успокоить. Это не принципиально, в большинстве современных приборов полярность щупов при измерении напряжения не важна.

Важно: если требуется уточнить, как замерить напряжение мультиметром в розетке маломощного удлинителя или в старой, еще советского образца, электросети, можно устанавливать плюсовый щуп в гнездо с обозначением mA. В этом случае перегрузка прибора практически исключена.

Как измерить напряжение в розетке

Одной из самых частых задач является измерение напряжение в розетке либо в квартирной проводке. При помощи мультиметра это сделать очень просто. Как мы уже писали выше, в розетках течет переменный ток, поэтому для его измерения нужно выставить переключатель на мультиметре в зону ACV.

Мы знаем, что напряжение должно быть примерно 220 вольт, поэтому если у вас мультиметр как на примере с фотографии выше – выставьте переключатель на отметку больше предполагаемого значения, в данном случае на 750 в диапазоне ACV.

Настроив прибор самое время засунуть пальцы щупы в розетку. Не имеет разницы какой провод в какое отверстие розетки вставлять. В целом здесь бояться нечего, главное держаться за изолированную часть щупов и не касаться металлической их части (хотя сделать это довольно сложно даже при большом желании), а также не допускать их касания друг друга, пока они вставлены в розетку, иначе можно устроить короткое замыкание.

Если вы все сделали правильно на экране вашего мультиметра будет показано текущее напряжение в розетке и вашей внутриквартирной проводке.

В нашем случае это 235.8 вольт – в пределах нормы. Ровно 220V на экране вы никогда не увидите, так что погрешность в +-20 – это нормально.

Что покажет при неисправности розетки

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

При скачках напряжения значения на мультитестере будут сильно отличаться от номинальных 220 Вольт. По ГОСТу допустимо отклонение в 10%, больший разброс может привести к поломке электроприборов. Если зафиксирован сильный скачок напряжения, стоит установить в квартире дополнительно устройство для стабилизации.

Домашняя сеть работает на напряжение в 220 Вольт, однако в розетке оно может отличаться от номинала. Напряжение, находящееся в пределах установленной ГОСТом нормы, является залогом качественной и стабильной работы бытовых приборов. Важно уметь проверять напряжение при помощи мультитестера, чтобы предотвратить риск поломки электроустройств. При значительном отклонении от установленных значений следует позаботиться о стабилизации напряжения в помещении.

Как измерить напряжение аккумулятора или батареи

Всевозможные батарейки и различные аккумуляторы, в общем все, где вы видите “+” и “-” – все это источники постоянного электрического тока. Измерить постоянное напряжение ни чуть не сложнее, чем переменное.

Для этого возьмите, к примеру, самую обыкновенную пальчиковую батарейку. Соедините красный провод мультиметра с “+” – вым контактом батарейки, а черный с “-” – вым. Если вы соедините их наоборот – ничего страшного не произойдет, просто на экране мультиметра показания будут отображаться со знаком “минус”, примерно вот так.

Обычно напряжение на аккумуляторах маленькое, так что можно не бояться и прижимать щупы пальцами. До 20 вольт вы скорее всего ничего не почувствуете. В случае батарейки типа AAA – её максимальное напряжение 1.5 вольта, что совсем не страшно для человека.

Как мы видим из показаний мультиметра, напряжение в нашей батарейке 1.351 вольта, а значит батарейка еще вполне себе заряженная и может использоваться.

Аналогичным образом можно проверять любые другие элементы питания и измерять их вольтаж, и как вы теперь знаете, ничего сложного в этом нет.

Проверка работоспособности АКБ мультиметром — особенности и недостатки способа

Как проверить аккумулятор мультиметром? Для определения степени заряженности достаточно измерить напряжение на клеммах, при этом АКБ должна быть полностью отключена от нагрузки и выдержана в таком состоянии не менее 2 часов. Выставляем на мультиметре нужный режим и предел измерения (см. раздел выше). Подключаем, измеряем напряжение и сверяемся с табличкой, приведённой ниже.

Зависимость напряжения на клеммах от степени заряженности АКБ

Напряжение на клеммах без нагрузки, В	Уровень заряда, %
малосурьмянистые (Sb/Sb) и гибридные (Sb/Ca)	кальциевые (Ca/Ca) и AGM/Gel (Ca/Ca)
12,51–12,66	12,66–12,81	100
12,31–12,46	12,46–12,61	75
12,1–12,25	12,26–12,41	50
11,92–12,07	11,86–12,01	25
11,75–11,90	11,66–11,81

На фото ниже на клеммах батареи напряжение составляет 12,83 В, АКБ кальциевая, а значит, она заряжена на 100 %.

Метод достаточно прост, но работает лишь в том случае, если аккумуляторная батарея заведомо исправна и мы просто решили оценить степень её заряженности. Если АКБ старенькая, то измерение «холостого» напряжения ничего не даст. Без нагрузки оно может быть нормальным, но достаточно включить, скажем, фары головного света, как те же 12,8 В превратятся в 9–10.

Таким образом, для более-менее качественной проверки АКБ одного мультиметра мало. Нужно измерять напряжение на нагруженном аккумуляторе. Как говорится, проверить его на амперы. В качестве нагрузки будем использовать лампу головного света мощностью 55 Вт.

Прежде всего, измеряем напряжение на ненагруженной АКБ (см. выше), показания записываем. Теперь подключаем нагрузку и ждём 2–3 минуты. Не отключая нагрузку снова измеряем напряжение. Если оно снизилось не более чем на 0,3–0,4 В, то есть вероятность, что АКБ исправна.

О чём расскажет напряжение

Для автомобильного аккумулятора напряжение сразу покажет, что делать с батареей. Чтобы качественно проверить автомобильный аккумулятор, делаем два измерения. Селектор тестера ставим на 20 V.

На работающем двигателе

Первое измерение — при работающем двигателе. На клеммах должно быть от 13,5 до 14 В. Если оно больше, чем 14,2 В — аккумулятор подсел и генератор выдаёт повышенное напряжение, чтобы подзарядить батарею. Такое может быть, например, на холоде — саморазряд аккумуляторов при низкой температуре никто не отменял. Но если такое происходит летом, да на старой батарее — стоит как минимум обслужить аккумулятор у электрика. Если при работающем моторе напряжение на клеммах аккумулятора меньше 13,4 В — выключаем все потребители — фары, магнитолу, обогревы. И замеряем вновь. Получаем такой же результат — повод ехать на сервис, генератор неисправен.

На неработающем двигателе

При неработающем двигателе напряжение на исправном аккумуляторе должно составлять от 12,5 до 13 В. Падение напряжения говорит о падении уровня заряда. Если у вас постоянно уровень заряда низок, а так может быть при коротких поездках и старой батарее, стоит хотя бы иногда батарею заряжать специальным устройством. Уровень заряда автомобильного аккумулятора на 55 Ач можно приблизительно оценить по таблице.

Напряжение, В	12,9	12,5	12,1
Уровень заряда, %	90	50	10

Как прозвонить провода мультиметром

Прозвонка проводов означает определение из целостности. По сути мультиметр определяет сопротивление замкнутого контура и если это значение близко к нулю, то контур считается замкнутым и выдаётся звуковой сигнал. Не всякий мультиметр может прозванивать провода со звуком, но большинство из них на это способны.

Прозвонка — это проверка целостности цепи. Для прозвонки проводов мультиметр устанавливается в нужный режим. Чаще всего он совмещен с прозвонкой диодов, но может быть вынесен отдельно и отмечен знаком колокольчика. Далее один щуп прикладывается к одному концу проводника, а другой щуп к другому. При этом звучит сигнал или появляется индикация светом или на дисплее. Если индикация есть – цепь не разорвана, если нет, то проводник поврежден или цепь разорвана.

Проверка диодов, конденсаторов и транзисторов (режим hFE)

Этот режим имеет не каждый прибор. Для проверки сопротивления диодов, выбирается соответствующий режим и по аналогии с прозвонкой проводника выполняются нужные действия.

Для определения параметров конденсаторов и транзисторов на приборе устанавливается специальный режим «hFE».

У транзисторов имеются три выхода: база, эмиттер и коллектор, которые подключаются к разъемам В, E, F мультиметра. При правильном подключении на дисплее отобразится величина усиления транзистора.

У конденсаторов емкость измеряется путем установки концов конденсатора в разъемы с обозначением Сх. При этом на дисплее отобразится номинальное значение ёмкости электронного компонента.

Разница между переменным и постоянным напряжением

Чтобы проводить измерение напряжения мультиметром, нужно познакомиться с важными понятиями:

• постоянный ток;
• переменный.

Переменное напряжение

Ток, который находится в наших розетках, обеспечивает снабжением энергии все бытовые приборы, освещение. Образуясь на электрических станциях, он состоит из постоянно движущихся и направляющихся электронов по проводам.

Благодаря этому движению и образуется необходимое всем напряжение.

У стандартных розеток, частота движения равна 50Гц, а сила в них равна 220В. За одну секунду, поток образовавшихся электронов, целых 50 раз меняет свое направление, и тем самым меняется заряд: положительный сменяется отрицательным.

Этот стандартный процесс перемещения по проводам электродов и называется переменным током. От которого происходит питание всего, что подключено к стандартной розетке.

Постоянный ток

Постоянным – называется напряжение, которым наделены все аккумуляторные батареи. Например, в такой технике как:

• телефоны;
• машинные аккумуляторы;
• и обычные батарейки (пальчиковые, мини и пр.).

Когда заряда не хватает, человек подключает от сети к разряженному предмету – устройство, работающее от розетки и выполняющее задачу преобразования переменного тока в постоянный.

Аккумулятор накопив в себе запас напряжения становится снова готовым к действиям.

Возможные неисправности

Если мультиметр перестал измерять напряжение или неправильно его показывает, проверьте другим тестером батарейку, размещенную внутри корпуса, или просто замените ее.

Проверьте также, соответствует ли выставленный порог измерения напряжению, которое должно быть у объекта, который вы проверяете. Проверьте, верно ли установлен характер вольтажа — батарея не проверяется в режиме переменного, а розетка — постоянного напряжения.

Если не определяется параметр в одной розетке, проверьте его в другой. Если проблема возникла при проверке маленькой батареи — возможно, дело в плохом контакте щупа и клеммы.

Протестируйте устройство на различных объектах, априори работоспособных. Если мультиметр в принципе перестал измерять вольтаж, то либо иссяк его встроенный источник тока, либо повреждена плата управления, либо — наиболее частый случай — поврежден кабель одного из щупов.

Следует осмотреть кабели на предмет разрыва, убедиться в хорошем контакте с гнездом. Если разрыв обнаружен — замените или почините провод, восстановив его целостность.

Если же никаких видимых причин потери работоспособности не обнаружено, то, скорее всего, мультиметр сгорел. Это могло произойти из-за попытки измерить завышенное напряжение, либо мощного сетевого скачка или других причин.

Правила безопасности использования мультиметра

При работе с электрическими приборами следует придерживаться инструкции техники безопасности:

1. Правильно отключать и включать электрические цепы. Внимательно следить за положением автоматического выключателя.
2. При работе с устройствами под напряжением следует применять защитные средства. Инструмент должен быть изолированным, а руки защищены прорезиненными перчатками. Рекомендуется использовать изолирующий коврик под ногами. Одежда не должна быть легко воспламеняющейся.
3. Измеряя мультиметром приборы под напряжением изначально подключить заземляющий зажим, а после электропровод. При отсоединении вначале убирается провод под напряжением, а уж после стержень заземления.
4. Электрический прибор, который подвергается проверке, не следует держать в руках. Любое устройство под напряжением должно находиться на безлопастном расстоянии от человека.
5. Нельзя использовать мокрый мультиметр или пользоваться измерительным устройством во влажной среде.
6. В процессе измерения запрещается изменять положение переключателя в мультиметре. Предел вычисляемых величин должен регулироваться только, когда отключены щупы.
7. Перед работой с электроизмерительным прибором следует проверить исправность тестирующих проводов. Исключается осуществлять проверку напряжения с параметрами выше верхней границы измерения прибора.

При подборе мультиметра нужно четко изучить все технические параметры прибора, которые обозначаются в прилагаемых к нему документах. Соблюдая все меры предосторожности, и имея представление о принципах работы с измерительным устройством можно измерять напряжение в электрических розетках при каждом подключении новой электротехники.

Как итог

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

Предыдущая

РазноеЭнергия конденсатора

Следующая

РазноеАвтоматические выключатели

Измерение напряжения постоянного тока (DC)

 

При измерении напряжения следует учитывать такие аспекты, как измерение высокого напряжения, контуры заземления, синфазное напряжение и топологии изоляции.

 

Высоковольтные измерения и изоляция

 

При измерении более высоких напряжений необходимо учитывать множество вопросов. При определении системы сбора данных первый вопрос, который вы должны задать, — будет ли система безопасной. Выполнение высоковольтных измерений может быть опасным для вашего оборудования, тестируемого устройства и даже для вас и ваших коллег. Чтобы обеспечить безопасность вашей системы, вы должны обеспечить изолирующий барьер между пользователем и опасным напряжением с помощью изолированных измерительных устройств.

 

Изоляция , средства физического и электрического разделения двух частей измерительного устройства, которые можно разделить на электрическую и защитную изоляцию. Электрическая изоляция относится к устранению путей заземления между двумя электрическими системами. Обеспечив гальваническую развязку, вы можете разорвать контуры заземления, увеличить диапазон синфазных сигналов системы сбора данных и сместить опорный уровень сигнала на единую системную землю. Защитная изоляция ссылается на стандарты, содержащие 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 на другие электрические системы, с которыми может контактировать пользователь.

 

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

 

Узнайте больше об измерениях высокого напряжения и изоляции.

 

 

Контуры заземления

Контуры заземления являются наиболее распространенным источником шума в приложениях сбора данных. Они возникают, когда две соединенные клеммы в цепи имеют разные потенциалы земли, что приводит к протеканию тока между двумя точками. Местное заземление вашей системы может быть на несколько вольт выше или ниже уровня земли ближайшего здания, а близлежащие удары молнии могут увеличить разницу до нескольких сотен или тысяч вольт. Это дополнительное напряжение само по себе может вызвать значительную ошибку в измерении, но вызывающий его ток может также связывать напряжения в близлежащих проводах. Эти ошибки могут проявляться в виде переходных процессов или периодических сигналов. Например, если контур заземления образован линиями электропередач переменного тока с частотой 60 Гц, нежелательный сигнал переменного тока появляется при измерении в виде периодической ошибки напряжения.

 

При наличии контура заземления измеренное напряжение , ΔV _m , представляет собой сумму напряжения сигнала, Vs, и разности потенциалов, ΔV _g , которая существует между землей источника сигнала и заземление измерительной системы, как показано на рис. 6. Этот потенциал обычно не является уровнем постоянного тока; таким образом, результатом является зашумленная измерительная система, часто показывающая в показаниях частотные составляющие сети 60 Гц.

 

 

Рис. 3. Заземленный источник сигнала, измеренный с помощью системы заземления, включает контуры заземления 002 Чтобы избежать контуров заземления, убедитесь, что в измерительной системе имеется только один эталон заземления, или использовать изолированное измерительное оборудование. Использование изолированного оборудования устраняет путь между землей источника сигнала и измерительным устройством, тем самым предотвращая протекание тока между несколькими точками заземления.

 

 

Синфазное напряжение

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

 

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

 

Коэффициент подавления синфазных сигналов описывает способность измерительной системы подавлять синфазные напряжения. Усилители с более высокими коэффициентами подавления синфазных сигналов более эффективны при подавлении синфазных напряжений.

 

В неизолированной дифференциальной измерительной системе в цепи между входом и выходом все еще существует электрический путь. Поэтому электрические характеристики усилителя ограничивают уровень синфазного сигнала, который можно подать на вход. При использовании изолирующих усилителей устраняется токопроводящий электрический путь, а коэффициент подавления синфазных сигналов резко увеличивается.

 

 

Топологии изоляции

Важно понимать топологию изоляции устройства при настройке измерительной системы. Различные топологии имеют несколько связанных с ними соображений стоимости и скорости. Двумя распространенными топологиями являются канал-канал и банк.

 

 

Межканальная

Наиболее надежной топологией изоляции является межканальная изоляция . В этой топологии каждый канал индивидуально изолирован друг от друга и от других неизолированных компонентов системы. Кроме того, каждый канал имеет свой изолированный источник питания.

Что касается скорости, то есть несколько архитектур на выбор. Использование развязывающего усилителя с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) на канал обычно быстрее, поскольку вы можете получить доступ ко всем каналам параллельно. Более экономичная, но более медленная архитектура включает мультиплексирование каждого изолированного входного канала в один АЦП.

Другой метод обеспечения межканальной изоляции заключается в использовании общего изолированного источника питания для всех каналов. В этом случае синфазный диапазон усилителей ограничен шинами питания этого источника питания, если только вы не используете входные аттенюаторы.

 

Банк

Другая топология изоляции включает объединение или группировку нескольких каналов вместе для совместного использования одного изолирующего усилителя. В этой топологии разность синфазных напряжений между каналами ограничена, но синфазное напряжение между банком каналов и неизолированной частью измерительной системы может быть большим. Отдельные каналы не изолированы, но банки каналов изолированы от других берегов и от земли. Эта топология является более дешевым решением по изоляции, поскольку в этой конструкции используется один изолирующий усилитель и источник питания.

Как измерять напряжение с помощью осциллографа

Осциллографы помогают визуализировать электрический сигнал. По своей сути осциллографы отображают график зависимости напряжения от времени для одного или нескольких сигналов. Этот график зависимости напряжения от времени часто называют «формой сигнала». Этот сигнал отображается путем подключения определенного сигнала тестируемого устройства (DUT) к осциллографу с помощью пробника. Наконечник пробника подключается к сигналу, а заземляющий зажим подключается к надежной точке заземления. Измерение напряжения с помощью осциллографа дает основную информацию о сигнале, однако осциллографы часто предлагают гораздо более продвинутые инструменты для дальнейшего анализа вашего сигнала. Понимание того, как измерять напряжение с помощью осциллографа, — это первый шаг к раскрытию мощных измерительных возможностей, которые предлагает ваш осциллограф.

Шаг 1: Включите осциллограф и нажмите кнопку «Настройка по умолчанию» на передней панели.

Шаг 2: Подключите пробник к каналу 1. На этом этапе не слишком беспокойтесь о типе пробника, но если у вас есть пробник с зажимом или другим механизмом, который не позволяет вам удерживать его на проводе, это сделает вашу жизнь проще. Ниже приведен базовый пассивный пробник, который отлично подходит для начала!

Шаг 3: Найдите надежную точку заземления и подключите к ней зажим заземления.
Шаг 4: Подсоедините наконечник пробника к сигналу, который вы хотите измерить.
Шаг 5: Теперь осциллограф измеряет напряжение вашего сигнала и отображает его изменение во времени. Если вы не видите весь сигнал на экране, нажмите кнопку «Auto Scale» на передней панели, чтобы отцентрировать и масштабировать осциллограмму.
Шаг 6: Используйте вертикальную и горизонтальную ручки для дальнейшей настройки отображения сигнала. Эти ручки помогут вам увеличивать и уменьшать масштаб, а также сдвигать сигнал вправо, влево, вверх и вниз.