Służy do pomiaru napięcia. Woltomierz: opis urządzenia, zasada działania i przeznaczenie. Jak zmierzyć napięcie za pomocą multimetru

Aby zmierzyć pole elektromagnetyczne lub napięcie w określonym źródle prądu, użyj urządzenia zwanego woltomierzem. Do podłączenia woltomierza do zacisków źródła pomiaru stosuje się sondy zdalne. Według rodzaju wskaźniki dzielą się na cyfrowe i wskaźnikowe.

Do pomiaru prądu przemiennego lub stałego stosuje się różne przyrządy. Urządzenia mogą być uniwersalne i mierzyć zarówno jeden, jak i inny rodzaj prądu. Należą do nich woltomierz marki „E533”

Zarówno napięcie stałe, jak i przemienne mierzone są w woltach. Po łacinie jest to oznaczone „V”, po rosyjsku „V”. Jeżeli napięcie jest stałe, przed literą umieszcza się symbol „-”, jeżeli napięcie jest zmienne „ ~ " Załóżmy, że sieć AC jest oznaczona na dwa sposoby: ~220 V Lub 220 V. Na akumulatorach i bateriach oznaczenie nanoszone jest bez znaku.

Wskazane jest napięcie akumulatora 1,5 V Lub 1,5 V. Sieć pojazdów jest oznaczona w następujący sposób 12 V, 12 V. Zacisk dodatni musi być oznaczony znakiem „+”. Do pomiaru każdego rodzaju prądu potrzebne są różne przyrządy. Wynika to z faktu, że polaryzacja prądu stałego nie zmienia się w czasie, ale polaryzacja prądu przemiennego tak. Na przykład mamy sieć domową, która zmienia się 50 razy co 1 sekundę. Częstotliwość zmian mierzona jest w hercach, 1 Hz równa się 1 zmianie polaryzacji napięcia na 1 sekundę.

Jak zmierzyć napięcie w domowej instalacji elektrycznej

Wymagania GOST 13109-97 stanowią, że napięcie w sieci elektrycznej nie powinno przekraczać 220 V ± 10%. Minimalne napięcie w tym przypadku wyniesie 198 V, maksymalne - 242 V. Jeśli urządzenia gospodarstwa domowego nie działają stabilnie, żarówki palą się słabo lub przepalają się, pierwszą rzeczą, którą należy zrobić, jest zmierzenie napięcia w przewodach elektrycznych.

Przed pomiarami należy przygotować urządzenie:

Na zdjęciu widać, że granica pomiaru w testerze jest ustawiona na 300 V, w multimetrze na 700 V. Wiele modeli testerów wymaga ustawienia przełączników w kilku pozycjach: rodzaj pomiaru (Ohm, A, B); rodzaj prądu (-, ~), a także zainstaluj końcówki sond w wymaganych gniazdach. Multimetr wymaga zamontowania czarnej sondy w porcie COM (niezależnie od tego jaki jest pomiar), czerwonej w V (pomiar napięcia, częstotliwości, rezystancji). Gniazdo ma przeznaczone jest do pomiaru małych prądów, gniazdo 10 A do prądów nie przekraczających 10 A.

Ostrożnie! Jeśli włożysz wtyczkę do gniazdka 10 A i zmierzysz napięcie, urządzenie ulegnie awarii. Jeśli jest bezpiecznik, uratuje to urządzenie. Jeśli nie, będziesz musiał kupić nowy. Zdarza się to dość często. Spotkałem sporo urządzeń ze spalonymi rezystorami. Po wykonaniu wszystkiego możesz przystąpić do pomiaru.

Jeżeli po włączeniu urządzenia na wyświetlaczu nie pojawiają się żadne cyfry, oznacza to, że baterie nie zostały włożone lub są uszkodzone. Najczęściej multimetry wykorzystują Krona, która zapewnia zasilanie 9 V. Taka bateria wystarczy na rok. Dlatego też, jeśli urządzenie nie było używane przez dłuższy czas, akumulator mógł się rozładować. W warunkach stacjonarnych zamiast koronki lepiej zastosować zasilacz ~220V/–9V. Końce sond wkłada się do gniazda.

Multimetr zacznie działać, ale musisz móc odczytać odczyty czujnika zegarowego. Na pierwszy rzut oka jest to dość skomplikowana operacja. Urządzenie „TL-4”, które posiadam od ponad 40 lat, posiada 5 skal. Górna skala przeznaczona jest do odczytów stanowiących wielokrotności 1 (0,1, 1 itd.).

Skala jest niższa dla liczb będących wielokrotnościami 3 (0,3, 3 itd.). Jeśli mierzony jest prąd przemienny, którego wartość wynosi 1 V, 3 V, istnieją 2 skale pomocnicze. Pod oporem stosowana jest specjalna skala. Wszystkie testery są wykonane zgodnie z tą zasadą, jedynie krotność liczb może się różnić.

Odczyty będziemy brać z drugiej skali, mnożąc je przez 100. Ponieważ sondę wkładamy na „~300V”. Cena małego podziału wynosi 0,1. Dlatego 2,3 + bierze pod uwagę, że strzałka znajduje się między kreskami, okazuje się, że 2,35 * 100 = 235 V. Napięcie to mieści się w dopuszczalnym zakresie. Jeżeli podczas pomiarów obserwuje się stałe odchylenie strzałki, należy sprawdzić styk połączeń. Jeśli jest źle, poproś o sprawdzenie.

Jak zmierzyć napięcie prądu stałego akumulatora
akumulator lub zasilacz

Ponieważ źródło prądu nie przekracza 24 V, co nie zagraża życiu ludzkiemu, nie ma potrzeby stosowania środków bezpieczeństwa. Aby określić przydatność baterii, zasilacza lub akumulatora do dalszej pracy, należy zmierzyć napięcie na zaciskach. W akumulatorze zaciski znajdują się na końcach. Wartość dodatnia jest oznaczona znakiem „+”.

Pomiar prądu stałego nie różni się od pomiaru prądu przemiennego. Wystarczy zainstalować urządzenie w wymaganym zakresie pomiarowym i dokonać pomiaru, przestrzegając polaryzacji.

Aby dokonać dokładniejszej oceny pojemności, należy zmierzyć napięcie pod obciążeniem przyłożonym do biegunów. W przypadku akumulatora o napięciu 1,5 V odpowiednie jest obciążenie w postaci żarówki 1,5 V. Aby ułatwić przeprowadzanie prac testowych, można go przylutować do akumulatora za pomocą przewodów. Jeśli odchylenie napięcia od normy nie przekracza 15%, akumulator jest odpowiedni.

Jeśli urządzenie nie jest dostępne, stopień rozładowania można określić na podstawie blasku żarówki. Jednak ta metoda nie daje gwarancji. Potwierdzi to jedynie, że akumulator może być w tym momencie używany. Jeśli żarówka jest słaba, nie wyrzucaj baterii. Można go zamontować w zegarze ściennym, w którym posłuży przez długi czas. Dzieje się tak dlatego, że pobór prądu przez zegar jest zbyt niski.

Przyrządy do pomiaru napięcia i prądu można klasyfikować według różnych kryteriów:

• - według rodzaju urządzenia odczytującego (analogowe i cyfrowe);
• - metodą pomiaru (ocena bezpośrednia (działanie bezpośrednie) i porównanie z miernikiem);
• - o wartość zmierzonego napięcia (wartości szczytowe, średnie wartości wyprostowane, wartości skuteczne);
• - według rodzaju wejścia (otwarte lub zamknięte).

Obecnie w użyciu jest duża liczba przyrządów elektromechanicznych i elektronicznych do pomiaru napięć i prądów. Rozważmy zasady ich budowy.

Woltomierze i amperomierze elektromechaniczne

Woltomierze i amperomierze elektromechaniczne są przyrządami analogowymi bezpośredniego działania, w których zmierzona wielkość elektryczna jest bezpośrednio przekształcana na odczyt z urządzenia odczytującego.

W najprostszym przypadku woltomierze i amperomierze elektromechaniczne są mechanizmem pomiarowym z urządzeniem odczytującym (patrz rozdział 1), wyposażonym w zaciski wejściowe do podłączenia do mierzonego obiektu.

Uogólniony schemat blokowy woltomierza elektromechanicznego (amperomierza) można przedstawić jako połączony szeregowo wejściowy obwód pomiarowy i mechanizm pomiarowy z urządzeniem odczytującym. Należy pamiętać, że połączenie mechanizmu pomiarowego i urządzenia odczytującego nazywane jest zwykle licznikiem.

Wejściowy obwód pomiarowy (urządzenie wejściowe) zawiera z reguły jeden lub więcej przetworników pomiarowych, za pomocą których mierzona wielkość X przeliczone na wartość Y, wygodny do wpływania na mechanizm pomiarowy.

Najczęściej w urządzeniach elektromechanicznych stosuje się skalujące i normalizujące przetworniki pomiarowe, a także przeliczniki wartości ilościowych (patrz rozdział 1).

Prawie większość znanych typów mechanizmów pomiarowych (MM) może być używana do pomiaru napięć i prądów.

Do pomiaru napięć stałych w szerokim zakresie wartości (od ułamków miliwoltów do setek woltów) stosuje się woltomierze elektromechaniczne z magnetoelektrycznym mechanizmem pomiarowym (MEMM). Urządzenia te mają stosunkowo wysoką klasę dokładności (do 0,05), ale ich rezystancja wejściowa nie przekracza kilkudziesięciu tysięcy omów, co może prowadzić do znacznych błędów systematycznych. Błędy systematyczne woltomierza z MEIM mają także charakter temperaturowy ze względu na zależność rezystancji ramy przyrządu od temperatury otoczenia.

Rzadziej do pomiaru napięć stałych stosuje się woltomierze elektromechaniczne z elektrostatycznym IM (ESIM), elektromagnetycznym IM (EMIM) i elektrodynamicznym IM (EDIM).

Woltomierze z ESIM są zwykle używane do pomiaru wysokich napięć (kilowoltomierze), a woltomierze z EDIM służą jako przyrządy odniesienia przy badaniu przyrządów pomiarowych o niższej klasie dokładności.

Do pomiaru prądów stałych w szerokim zakresie wartości (10 - 7 ... 50 A) najczęściej stosuje się urządzenia elektromechaniczne (amperomierze) z MEIM, a także przy pomiarze napięć stałych. Urządzenia te charakteryzują się również błędem systematycznym temperatury (szczególnie przy zastosowaniu boczników), ponieważ w tym przypadku, ze względu na różne wartości współczynników temperaturowych materiału ramy i bocznika, następuje redystrybucja przepływających przez nie prądów. Do pomiaru prądów stałych stosuje się również amperomierze z EMIM i EDIM.

Pomiar napięć przemiennych wykonywany jest woltomierzami z technologią EMIM, EDIM, FDIM, ESIM, przyrządami termoelektrycznymi, a także woltomierzami prostowniczymi tj. woltomierze posiadające mechanizm pomiarowy układu magnetoelektrycznego i prostownik (przetwornik) podłączony na wejściu IM.

Pomiary prądów przemiennych wykonuje się amperomierzami termoelektrycznymi i prostownikowymi, a także amperomierzami elektromagnetycznymi i elektrodynamicznymi. Małe prądy zmienne są zwykle mierzone za pomocą amperomierzy prostowniczych. Najszerszy zakres mierzonych prądów przemiennych zapewniają amperomierze prostownikowe, częściej stosuje się je do pomiaru małych prądów. Najszerszy zakres częstotliwości mierzonych prądów zapewniają amperomierze termoelektryczne.

Większość urządzeń elektromechanicznych ma niską rezystancję wejściową (kiloomy), dlatego nadają się do pomiaru napięcia tylko w obwodach o niskiej impedancji. W obwodach z obciążeniami o wysokiej rezystancji (megaomach) urządzeń tych (z wyjątkiem elektrostatycznych) nie można używać, ponieważ po ich włączeniu obciążenie jest bocznikowane, a tym samym zmienia się tryb elektryczny obwodu. Ponadto typowymi wadami analogowych urządzeń elektromechanicznych są mały zakres częstotliwości, w którym dają wiarygodne odczyty, duże pojemności i indukcyjności wejściowe oraz zależność rezystancji wejściowej od częstotliwości.

W praktyce powszechne stały się uniwersalne przyrządy elektromechaniczne do pomiaru napięć i prądów stałych i przemiennych, a także rezystancji prądu stałego - awometry (multimetry). Stanowią połączenie dodatkowych rezystorów lub boczników, przetworników wartości mierzonych prądów przemiennych i napięć (prostowniki półprzewodnikowe) oraz IM układu magnetoelektrycznego z urządzeniem odczytującym.

Wariant obwodu avometru do pomiaru napięcia stałego pokazano na ryc. 5.4.

Ryż. 5.4.

Przełącznik zmienia zakres pomiarowy, ale rezystancja wejściowa woltomierza, mierzona w [Ohm/V], zwykle pozostaje stała, gdy zakres zmienia się w wyniku doboru rezystorów.

Na przykład, jeśli L, = 15 MOhm, Ja 2 = 4 MOhm, /?, = 800 kOhm, /? 4 = 150 kOhm, L 5 = 48 kOhm, a zakresy wynoszą odpowiednio 1000,250,50, 10, 2,5 V, to jeśli rezystancja uzwojenia urządzenia wynosi 2 kOhm, rezystancja wejściowa urządzenia w dowolnym położeniu przełącznika zakresów będzie wynosić 20 kOhm/V.

W praktyce pomiary napięcia muszą być wykonywane dość często. Napięcie mierzy się w radiotechnice, urządzeniach i obwodach elektrycznych itp. Rodzaj prądu przemiennego może być impulsowy lub sinusoidalny. Źródłami napięcia są albo generatory prądu.

Rodzaje pomiarów napięcia

Napięcie prądu impulsowego ma parametry amplitudy i napięcia średniego. Źródłami takiego napięcia mogą być generatory impulsów. Napięcie mierzone jest w woltach i oznaczane jako „V” lub „V”. Jeżeli napięcie jest zmienne, pojawia się symbol „ ~ ", dla napięcia stałego wskazany jest symbol "-". Napięcie przemienne w domowej sieci domowej oznaczone jest ~220 V.

Są to przyrządy przeznaczone do pomiaru i kontroli charakterystyk sygnałów elektrycznych. Oscyloskopy działają na zasadzie odchylania wiązki elektronów, co powoduje wyświetlenie na wyświetlaczu obrazu wartości zmiennych wielkości.

Pomiar napięcia przemiennego

Według dokumentów regulacyjnych napięcie w sieci domowej musi wynosić 220 woltów z dokładnością odchylenia 10%, to znaczy napięcie może zmieniać się w zakresie 198–242 woltów. Jeśli oświetlenie w Twoim domu stało się słabsze, lampy zaczęły często się psuć lub urządzenia gospodarstwa domowego stały się niestabilne, to aby zidentyfikować i wyeliminować te problemy, najpierw musisz zmierzyć napięcie w sieci.

Przed pomiarem należy przygotować istniejące urządzenie pomiarowe do użycia:

• Sprawdź integralność izolacji przewodów sterujących za pomocą sond i końcówek.
• Ustaw przełącznik na napięcie prądu przemiennego, z górnym limitem 250 woltów lub wyższym.
• Włóż przewody pomiarowe np. do gniazd urządzenia pomiarowego. Aby uniknąć błędów, lepiej spojrzeć na oznaczenia gniazd na obudowie.
• Włącz urządzenie.

Na multimetrze wybiera się granicę pomiaru wynoszącą 700 woltów. Niektóre urządzenia wymagają ustawienia kilku różnych przełączników w żądanej pozycji, aby zmierzyć napięcie: rodzaj prądu, rodzaj pomiaru, a także włożyć końcówki przewodów do określonych gniazd. Końcówkę czarnej końcówki multimetru wkładamy do gniazda COM (gniazdo wspólne), końcówkę czerwoną do gniazda oznaczonego „V”. To gniazdo jest wspólne do pomiaru dowolnego rodzaju napięcia. Gniazdo oznaczone „ma” służy do pomiaru małych prądów. Gniazdo oznaczone „10 A” służy do pomiaru znacznej ilości prądu, który może osiągnąć 10 amperów.

Jeśli zmierzysz napięcie przewodem włożonym do gniazda „10 A”, urządzenie ulegnie awarii lub przepali się bezpiecznik. Dlatego należy zachować ostrożność podczas wykonywania prac pomiarowych. Najczęściej błędy pojawiają się w przypadkach, gdy najpierw zmierzono rezystancję, a następnie, zapominając o przełączeniu na inny tryb, zaczynają mierzyć napięcie. W takim przypadku rezystor odpowiedzialny za pomiar rezystancji przepala się wewnątrz urządzenia.

Po przygotowaniu urządzenia można przystąpić do pomiarów. Jeśli po włączeniu multimetru nic nie pojawi się na wskaźniku, oznacza to, że bateria znajdująca się wewnątrz urządzenia wyczerpała się i wymaga wymiany. Najczęściej multimetry zawierają „Kronę”, która wytwarza napięcie 9 woltów. Jego żywotność wynosi około roku, w zależności od producenta. Jeśli multimetr nie był używany przez dłuższy czas, koronka może nadal być uszkodzona. Jeśli akumulator jest dobry, multimetr powinien go pokazać.

Sondy przewodowe należy włożyć do gniazdka lub dotknąć gołymi przewodami.

Wyświetlacz multimetru natychmiast wyświetli napięcie sieciowe w formie cyfrowej. Na czujniku zegarowym igła odchyli się o pewien kąt. Tester wskaźnikowy ma kilka stopniowanych skal. Jeśli przyjrzysz się im uważnie, wszystko stanie się jasne. Każda skala jest przeznaczona do konkretnego pomiaru: prądu, napięcia lub rezystancji.

Limit pomiaru na urządzeniu ustawiono na 300 woltów, więc należy policzyć na drugiej skali, która ma limit 3, a odczyty urządzenia należy pomnożyć przez 100. Skala ma wartość podziału równą 0,1 woltów, więc otrzymujemy wynik pokazany na rysunku, około 235 woltów. Wynik ten mieści się w dopuszczalnych granicach. Jeśli odczyty licznika stale zmieniają się podczas pomiaru, może wystąpić słaby kontakt w połączeniach przewodów elektrycznych, co może prowadzić do wyładowań łukowych i usterek sieci.

Pomiar napięcia stałego

Źródłami stałego napięcia są akumulatory, akumulatory niskiego napięcia lub akumulatory, których napięcie nie przekracza 24 woltów. Dlatego dotykanie biegunów akumulatora nie jest niebezpieczne i nie wymaga stosowania specjalnych środków bezpieczeństwa.

Aby ocenić wydajność akumulatora lub innego źródła, należy zmierzyć napięcie na jego biegunach. W przypadku baterii AA bieguny zasilania znajdują się na końcach obudowy. Biegun dodatni jest oznaczony „+”.

Prąd stały mierzy się w taki sam sposób jak prąd przemienny. Jedyna różnica polega na ustawieniu urządzenia w odpowiedni tryb i przestrzeganiu polaryzacji zacisków.

Napięcie akumulatora jest zwykle oznaczone na obudowie. Jednak wynik pomiaru nie wskazuje jeszcze na stan akumulatora, ponieważ mierzona jest siła elektromotoryczna akumulatora. Czas pracy urządzenia, w którym zostanie zamontowany akumulator, zależy od jego pojemności.

Aby dokładnie ocenić wydajność akumulatora, należy zmierzyć napięcie przy podłączonym obciążeniu. W przypadku baterii AA jako obciążenie nadaje się zwykła latarka o napięciu 1,5 V. Jeśli napięcie nieznacznie spadnie po włączeniu światła, czyli nie więcej niż o 15%, akumulator nadaje się do pracy. Jeśli napięcie spadnie znacznie bardziej, wówczas taka bateria może służyć tylko w zegarze ściennym, który zużywa bardzo mało energii.

Niedawno znajomy usłyszał w przypadkowej rozmowie słowo „woltomierz” i zapytał, co to jest. Odświeżmy więc naszą szkolną wiedzę.

W dzisiejszych czasach w naszym domu, w pracy i na ulicy wszystko zależy od prądu. Używamy go cały czas wstrząs elektryczny- zmienne i stałe. Prąd to ukierunkowany ruch nośników ładunku pod wpływem pola elektrycznego. Zatem napięcie lub różnica potencjałów jest wielkością fizyczną równą pracy, jaką wykonuje pole elektryczne podczas przenoszenia ładunku jednostkowego z jednego miejsca do drugiego.

Kiedy mówimy o ogniwie galwanicznym, w którym zachodzą wewnętrzne procesy chemiczne, czy o turbinie, którą wprawiają w ruch wody rzeki, niewłaściwe jest użycie wyrażenia „różnica potencjałów”, ponieważ praca przemieszczania ładunku wykonywana jest przez siły zewnętrzne o charakterze chemicznym lub mechanicznym. W takich przypadkach stosuje się koncepcję siły elektromotorycznej (EMF). To właśnie ten wskaźnik jest zapisany na bateriach sprzedawanych przy kasie w sklepie, a kiedy podłączymy woltomierz do zacisków bez podłączania obwodu z obciążeniem, dokładnie to zobaczymy.

Zarówno pole elektromagnetyczne, jak i napięcie mierzone są w woltach. Formalnie wymiar tej jednostki wyjaśnia się w następujący sposób: różnica potencjałów między punktami A i B jest równa 1 V, jeśli aby przenieść ładunek o wartości 1 kulomba z punktu A do punktu B, wykonujemy 1 dżul pracy. Od tej jednostki – wolt – pochodzi potoczna nazwa mierzonego napięcia: napięcie.

Jak działa woltomierz?

Jeśli musimy zmierzyć napięcie, musimy upewnić się, że przez urządzenie pomiarowe nie przepływa żaden prąd. Dlatego podłączamy urządzenie równolegle do obwodu roboczego. Obwód nadal działa, a miernik musi mieć bardzo wysoką rezystancję szeregową, aby jego odczyty były jak najbardziej dokładne. Urządzenie w najprostszej postaci składa się z układu magnetycznego, w którym znajduje się ruchoma rama-cewka. Do tej ramy przymocowane są sprężyny spiralne, które tworzą moment przeciwdziałający i strzałkę.

Takie proste urządzenia magnetoelektryczne były zwykle widziane przez wszystkich w dzieciństwie. Nawiasem mówiąc, urządzenie do pomiaru prądu - amperomierz - jest zaprojektowane w ten sam sposób, tylko obciążenie w nim jest niewielkie i umieszczone równolegle, a samo urządzenie jest umieszczone w obwodzie szeregowo.

Istnieją również urządzenia elektromagnetyczne (w których współdziała nieruchoma cewka i ruchomy rdzeń) oraz urządzenia elektrodynamiczne (w których pracują dwie cewki).

Oprócz tych trzech typów, woltomierze z innymi schematy obwodów, ale mają węższe obszary zastosowań. Do takich urządzeń należą termoelektryczne (wykorzystują właściwość prądu do podgrzewania przewodnika) i prostownik (który łączy w sobie prostownik diodowy i mechanizm magnetoelektryczny).

Wszystkie te urządzenia łączy jedno – skala, na której widzimy wyniki pomiarów. Im większy mierzony parametr, tym większe odchylenie igły. Urządzenia tego rodzaju nazywane są analogowymi. Ich wada jest oczywista: przy dłuższym użytkowaniu mechanizm ma tendencję do zużywania się, odczyty często zależą od warunków środowisko i wygodniej jest odbierać informacje z ekranu, na którym wyświetlane są potrzebne nam liczby. I tutaj z pomocą przychodzą nam woltomierze cyfrowe.

Zasada wyświetlania wyników pomiarów

Cechą cyfrowych przyrządów pomiarowych jest to, że sygnał analogowy (jeśli wyświetlisz go na wykresie, otrzymasz linię prostą przy stałym napięciu, a sinusoidę przy napięciu przemiennym) jest przetwarzany na sygnał cyfrowy, po czym trafia do licznik i ekran, na którym widzimy wynik pomiaru. Schemat ten jest realizowany za pomocą mikroukładów, których zakres pozwala obecnie na produkcję szerokiej gamy urządzeń - na przykład do pomiaru amplitudy napięcia przemiennego, impulsu, czułości fazowej itp.

Klasyfikacja

Przy całej swojej różnorodności, te przyrządy pomiarowe można klasyfikować według kilku parametrów. Pomoże Ci to wybrać ten, którego potrzebujesz, jeśli planujesz go kupić.

Zatem woltomierze można klasyfikować według:

Zgodnie z zasadą działania woltomierze są elektromechaniczne i elektroniczne. Do pierwszych zaliczają się proste urządzenia opisane w poprzednim rozdziale – magnetoelektryczne, elektrodynamiczne, elektromagnetyczne, termoelektryczne, prostownicze i elektrostatyczne. Druga obejmuje urządzenia z konwersją sygnału cyfrowego i analogowego oraz wyjściem na panel.

W zależności od zakresu zastosowania produkowane są urządzenia do pomiaru prądu stałego, przemiennego, uniwersalne, impulsowe, fazoczułe i selektywne.

Z założenia mogą być przenośne, czyli urządzenia z „krokodylkami” (można je schować do torby, a nawet kieszeni) i stacjonarne, które wykorzystuje się w pomieszczeniach zamkniętych. Do tych ostatnich zaliczają się także panele panelowe: przeznaczone są do montażu na stałe w desce rozdzielczej.

Klasa dokładności przyrządów pomiarowych jest oznaczona liczbą i nie wszyscy zwracają na to uwagę, ale na próżno. Czasami dokładność urządzenia ma fundamentalne znaczenie.

Liczba niezakreślona oznacza względny błąd pomiaru i jest podawany w procentach. W Rosji istnieją następujące klasy dokładności przyrządów według błędu względnego: 6, 4, 2,5, 1,5, 1,0, 0,5, 0,2, 0,1, 0,05, 0,02, 0,01, 0,005, 0,002, 0,001. Wskazana liczba pokazuje, o ile procent odczyty przyrządu mogą różnić się od prawdziwej wartości zmierzonej wartości. Ważne jest, aby dotyczyło to zakresu roboczego urządzenia i zakres ten musi być wskazany na urządzeniu. Nie zawsze pokrywa się to z zerowym znacznikiem skali: dla wartości bliskich zeru prawdopodobieństwo błędu dąży do nieskończoności.

Jeżeli urządzenie ma nierówną skalę, wówczas klasa dokładności jest oznaczona liczbą, pod którą pojawia się znak kąta. Oznacza to, że błąd podawany jest w ułamkach długości skali.

Oznaczenie frakcji pokazuje błąd na końcu skali i na początku.

Różnica między instrumentami cyfrowymi polega na tym, że mierzony w nich zakres jest regulowany; pozwala to na dokładniejsze pomiary.

Wybór woltomierza

Jeśli zdecydujesz się kupić sobie woltomierz, ty musisz zdecydować o następujących kwestiach:

1. W jakich zakresach będą dokonywane pomiary? Zgadzam się, istnieje duża różnica między pracą w podstacji obniżającej, gdzie zakres wynosi od 10 kV do 380 V, a naprawą sprzętu gospodarstwa domowego, gdzie ten zakres wynosi od 3 V do 220 V.
2. W jakich warunkach urządzenie będzie używane? Czy będzie to dom, laboratorium, ulica czy też potrzebujesz przemieszczania się po klientach.
3. Czy istnieje potrzeba pomiaru innych parametrów? Zwykle tak jest zawsze, pytanie tylko czy kupić osobne urządzenia czy jeden multimetr.

Jeśli pracujesz przy wysokich napięciach, lepiej wybrać producentów kilowoltomierza elektromechanicznego. Mają wystarczającą klasę dokładności dla dużych ilości, a jednocześnie mają jedną niewątpliwą zaletę - niezawodność. Urządzenia elektroniczne zasilane mikroelektroniką wciąż mają z tym problem: słabo reagują na przeciążenia i psują się. Na rynku dostępne są zarówno wersje przenośne, jak i panelowe tego typu urządzeń.

Do pracy w laboratorium lub warsztacie preferowane są urządzenia stacjonarne. Reprezentuje je dość duży asortyment – ​​zarówno elektromechaniczny, jak i cyfrowy.

Niektóre osoby mieszkające w sektorze prywatnym potrzebują woltomierza, aby zainstalować go w panelu (zwykle jest on na słupie w pobliżu domu). Do tego służą woltomierze panelowe, które można montować na szynie DIN – tak jak instaluje się na przykład mierniki i wyłączniki różnicowoprądowe. Kosztują od 900 do 4000 rubli i najczęściej są produkowane w wersji cyfrowej, ale jeśli napięcie w Twojej okolicy ma zwyczaj „skakać”, możesz także kupić elektromechaniczny - nawiasem mówiąc, są tańsze.

Wreszcie, jeśli dokonujesz pomiarów w drodze, woltomierz Ci nie wystarczy. Od lat 90-tych ubiegłego wieku wśród osób, których praca polega na przemieszczaniu się, popularne stały się testery, czyli multimetry. Istniały już wcześniej, ale ich dokładność pozostawiała wiele do życzenia. Teraz wybór i jakość tych urządzeń znacznie wzrosła, a ich cena jest stosunkowo niska. Jakie zalety mają testerzy?

Produkowane są zarówno testery cyfrowe, jak i analogowe. Te ostatnie są bardziej niezawodne, ale mniej celne: od czasu do czasu trzeba odłożyć strzałę na miejsce.

Jak używać

Jak podłączony jest woltomierz? Równoległy! Tej zasady należało się nauczyć w szkole.

Upewnij się, że zakres pomiarowy odpowiada oczekiwanemu napięciu obwodu. Jeśli ten zakres jest duży (kilowolty), ucierpi na tym dokładność, a jeśli jest mały, ucierpi na tym urządzenie.

Jeśli woltomierz jest elektromechaniczny, zainstaluj go prawidłowo. Producent wskazuje, jak to zrobić. Od tego zależy dokładność odczytów.

Jeśli woltomierz jest przeznaczony do pomiaru napięcia prądu stałego, nie należy próbować używać go do pomiaru napięcia prądu przemiennego. Jeśli jest uniwersalny, przełącz go na żądany tryb.

Woltomierz ze strzałką należy ustawić w pozycji „0”. Odbywa się to za pomocą śrubokręta, jeśli nie ma specjalnego uchwytu.

Nie chwytaj odsłoniętych części sond gołymi rękami, zwłaszcza jeśli napięcie w sieci przekracza 60 V. Co najmniej jest to nieprzyjemne, maksymalnie - rozumiesz. Pracuj przy wysokim napięciu w rękawiczkach.

Własnymi rękami

Pomimo tego, że wybór woltomierzy jest obecnie ogromny, zawsze są ludzie, którzy zawsze chcą zrobić wszystko sami. Istnieją różne opinie na temat tego, z czym to się wiąże. Nie będę komentował niczyich życzeń, nie to jest tematem artykułu. Ale powiem ci, jak zrobić woltomierz własnymi rękami (lub przerobić stary). W końcu nie ma tu rzeczy niemożliwych.

Woltomierz elektromechaniczny

Będziesz potrzebować następujących komponentów:

Pierwszy schemat przedstawia prosty woltomierz prądu stałego z czterema zakresami pomiarowymi – wybór zakresu zależy od tego, na jakie obciążenie umieścimy włącznik. Na dodatkowych schematach widzimy: ich instalacja rozszerza zastosowanie urządzenia, teraz może mierzyć napięcie w sieci prądu przemiennego.

Przed montażem należy upewnić się czy głowica magnetyczna ze strzałką jest w dobrym stanie, jej sprężyny spiralne nie są wyrwane, a rama chodzi normalnie. Następnie możesz rozpocząć instalację mostka, a następnie podłączyć magazynek rezystorów do przełącznika. Będziesz także musiał stworzyć nową skalę. Aby to zrobić, przykryj stary papier papierem, wytnij wzdłuż konturu i narysuj na nim 4 półkoliste linie. Po montażu można przystąpić do kalibracji. W tym celu należy zmierzyć napięcie testerem, a następnie przełączyć nowy produkt na wymagany zakres naszym nowym urządzeniem. Zaznacz na skali. I tak dalej, aż skala zostanie wyskalowana.

Ostrzeżenie: przed testowaniem Wysokie napięcie założyć rękawiczki.

W razie potrzeby można również wykonać woltomierz cyfrowy. W Internecie jest mnóstwo obwodów do tego, a także komponentów. Tutaj przedstawię jeden z układów, na 8-bitowym mikrokontrolerze. Przeznaczony do pomiaru napięć do 30 V

Ogólnie rzecz biorąc, jeśli twoje ręce nie są od nudy, idź!

Woltomierz to urządzenie pomiarowe przeznaczone do pomiaru Napięcie prąd stały lub przemienny w obwodach elektrycznych.

Woltomierz podłącza się równolegle do zacisków źródła napięcia za pomocą zdalnych sond. Ze względu na sposób wyświetlania wyników pomiarów woltomierze dzielą się na zegarowe i cyfrowe.

Wartość napięcia mierzona jest w Voltach, oznaczone na przyrządach literą W(w języku rosyjskim) lub litera łacińska V(oznaczenie międzynarodowe).

NA schematy elektryczne Woltomierz jest oznaczony łacińską literą V otoczoną okręgiem, jak pokazano na fotografii.

Napięcie może być stałe lub zmienne. Jeśli napięcie źródła prądu jest zmienne, przed wartością umieszcza się znak „”. ~ „jeśli jest stały, to znak” – ".

Na przykład napięcie przemienne w sieci domowej 220 woltów jest w skrócie oznaczone w następujący sposób: ~220 V Lub ~220 V. Przy oznaczaniu baterii i akumulatorów znak „ – ” jest często pomijany, po prostu drukuje się liczbę. Napięcie sieci pokładowej samochodu lub akumulatora jest wskazywane w następujący sposób: 12 V Lub 12 V oraz baterie do latarki lub aparatu: 1,5 V Lub 1,5 V. Obudowa musi być oznaczona w pobliżu zacisku dodatniego w formie „ + ".

Biegunowość napięcia przemiennego zmienia się w czasie. Na przykład napięcie w domowej instalacji elektrycznej zmienia polaryzację 50 razy na sekundę (częstotliwość zmian mierzona jest w hercach, jeden herc jest równy jednej zmianie polaryzacji napięcia na sekundę).

Biegunowość napięcia stałego nie zmienia się w czasie. Dlatego do pomiaru napięcia prądu przemiennego i stałego potrzebne są różne przyrządy pomiarowe.

Istnieją uniwersalne woltomierze, za pomocą których można mierzyć zarówno naprzemiennie, jak i stałe ciśnienie bez przełączania trybów pracy, na przykład woltomierz typu E533.

Jak zmierzyć napięcie w domowej instalacji elektrycznej

Uwaga! Przy pomiarze napięć powyżej 36 V niedopuszczalne jest dotykanie gołych przewodów, gdyż grozi to porażeniem prądem!

Zgodnie z wymogami GOST 13109-97 skuteczna wartość napięcia w sieci elektrycznej musi wynosić 220 V ±10%, to znaczy może się różnić od 198 V do 242 V. Jeśli żarówki w mieszkaniu zaczną słabo się palić lub często się przepalają lub urządzenia gospodarstwa domowego zaczną działać niestabilnie, to aby podjąć działania, należy najpierw zmierzyć wartość napięcia w instalacji elektrycznej.

Rozpoczynając pomiary należy przygotować urządzenie: – sprawdzić niezawodność izolacji przewodów za pomocą końcówek i sond; – ustawić przełącznik granic pomiaru w pozycji pomiaru napięcia przemiennego co najmniej 250 V;

– włożyć złącza przewodów do gniazd urządzenia, kierując się znajdującymi się obok nich napisami;

– włączyć urządzenie pomiarowe (jeśli to konieczne).

Jak widać na zdjęciu tester wybrał granicę pomiaru napięcia AC na 300 V, a multimetr ma 700 V. W wielu modelach testerów trzeba ustawić kilka przełączników na raz w żądaną pozycję. Rodzaj prądu (~ lub –), rodzaj pomiaru (V, A lub Ohm), a także włóż końcówki sond do odpowiednich gniazd.

W multimetrze czarny koniec sondy jest podłączony do gniazda COM (wspólnego dla wszystkich pomiarów), a czerwony koniec do V, wspólnego do zmiany napięcia, prądu, rezystancji i częstotliwości prądu stałego i przemiennego. Gniazdo oznaczone ma służy do pomiaru małych prądów, 10 A przy pomiarze prądu dochodzącego do 10 A.

Uwaga! Pomiar napięcia przy włożonej wtyczce do gniazdka 10 A spowoduje uszkodzenie urządzenia. W najlepszym przypadku przepali się bezpiecznik włożony do urządzenia, w najgorszym przypadku będziesz musiał kupić nowy multimetr. Szczególnie często popełniają błędy, używając przyrządów do pomiaru rezystancji i zapominając o przełączaniu trybów, mierząc napięcie. Spotkałem dziesiątki takich wadliwych urządzeń ze spalonymi rezystorami w środku.

Po zakończeniu wszystkich prac przygotowawczych możesz rozpocząć pomiary. Jeśli włączysz multimetr, a na wskaźniku nie pojawią się żadne cyfry, oznacza to, że albo bateria nie jest zainstalowana w urządzeniu, albo już wyczerpała swoje zasoby. Zazwyczaj multimetry korzystają z baterii Krona 9 V z okresem trwałości wynoszącym jeden rok. Dlatego nawet jeśli urządzenie nie było używane przez długi czas, bateria może nie działać. W przypadku użytkowania multimetru w warunkach stacjonarnych zaleca się zamiast koronki zastosować adapter ~220 V/–9 V.

Włóż końcówki sond do gniazdka lub dotknij nimi przewodów elektrycznych.

Multimetr natychmiast pokaże napięcie w sieci, ale nadal musisz móc odczytać odczyty na testerze zegarowym. Na pierwszy rzut oka wydaje się to trudne, ponieważ skal jest wiele. Ale jeśli przyjrzysz się uważnie, stanie się jasne, w jakiej skali odczytać urządzenie. Przedmiotowe urządzenie typu TL-4 (które służyło mi bezawaryjnie już ponad 40 lat!) posiada 5 podziałek.

Górna skala służy do dokonywania odczytów, gdy przełącznik znajduje się w pozycjach będących wielokrotnością 1 (0,1, 1, 10, 100, 1000). Skala znajdująca się tuż poniżej jest wielokrotnością 3 (0,3, 3, 30, 300). Przy pomiarze napięć przemiennych 1 V i 3 V stosuje się 2 dodatkowe skale. Istnieje osobna skala do pomiaru rezystancji. Wszystkie testery mają podobną kalibrację, ale krotność może być dowolna.

Ponieważ granicę pomiaru ustalono na ~300 V, oznacza to, że odczytu należy dokonać na drugiej skali z limitem 3, mnożąc odczyty przez 100. Wartość małego podziału wynosi 0,1, zatem wychodzi 2,3 + strzałka znajduje się pośrodku między liniami, co oznacza przyjęcie wartości odczytanej 2,35×100=235 V.

Okazało się, że zmierzona wartość napięcia wynosi 235 V, co mieści się w dopuszczalnych granicach. Jeśli w trakcie pomiaru następuje ciągła zmiana wartości najmniej znaczących cyfr, a wskazówka testera stale się waha, oznacza to, że w połączeniach przewodów elektrycznych występują złe styki i należy to sprawdzić.

Jak zmierzyć napięcie akumulatora
akumulator lub zasilacz

Ponieważ napięcie źródeł prądu stałego zwykle nie przekracza 24 V, dotykanie zacisków i gołych przewodów nie jest niebezpieczne dla człowieka i nie są wymagane żadne szczególne środki ostrożności.

Aby ocenić przydatność baterii, akumulatora czy stan zasilacza, należy zmierzyć napięcie na ich zaciskach. Zaciski akumulatorów okrągłych znajdują się na końcach cylindrycznego korpusu, biegun dodatni jest oznaczony znakiem „+”.

Pomiar napięcia stałego praktycznie nie różni się zbytnio od pomiaru napięcia prądu przemiennego. Wystarczy przełączyć urządzenie w odpowiedni tryb pomiarowy i zwrócić uwagę na polaryzację podłączenia.

Ilość napięcia wytwarzanego przez akumulator jest zwykle zaznaczona na jego korpusie. Ale nawet jeśli wynik pomiaru wykazał wystarczające napięcie, nie oznacza to, że akumulator jest dobry, ponieważ zmierzono EMF (siła elektromotoryczna), a nie pojemność akumulatora, od której zależy żywotność produktu, w którym będzie on zostać zainstalowany, zależy.

Aby dokładniej oszacować pojemność akumulatora, należy zmierzyć napięcie, podłączając obciążenie do jego biegunów. Jako obciążenie dla akumulatora 1,5 V doskonale nadaje się żarówka latarki o napięciu znamionowym 1,5 V. Dla ułatwienia obsługi należy przylutować przewody do jej podstawy.

Jeśli napięcie pod obciążeniem spadnie o mniej niż 15%, wówczas bateria lub akumulator nadaje się do użycia. Jeśli nie ma urządzenia pomiarowego, możesz ocenić przydatność akumulatora do dalszego użytkowania na podstawie jasności żarówki. Ale taki test nie może zagwarantować żywotności baterii urządzenia. Wskazuje jedynie, że bateria jest w dalszym ciągu zdatna do użytku.