A váltakozó feszültség mérésére analóg elektromechanikus eszközöket (elektromágneses, elektrodinamikus, ritkán indukciós), analóg elektronikus eszközöket (beleértve az egyenirányító rendszereket) és digitális mérőműszereket használnak. A mérésekhez kompenzátorok, oszcilloszkópok, felvevők és virtuális műszerek is használhatók.

A váltakozó feszültség mérésekor különbséget kell tenni a kívánt feszültség pillanatnyi, amplitúdója, átlagos és effektív értéke között.

A szinuszos váltakozó feszültség a következő összefüggések formájában ábrázolható:

Ahol u(t)- pillanatnyi feszültségérték, V; U m - amplitúdó feszültség értéke, V; (U - átlagos feszültségérték, V T - időszak

(T = 1//) a kívánt szinuszos feszültség, s; U- effektív feszültségérték, V.

A váltakozó áram pillanatnyi értéke elektronikus oszcilloszkópon vagy analóg rögzítővel (diagramrögzítő) jeleníthető meg.

A váltakozó feszültségek átlagos, amplitúdója és effektív értékeit mutató vagy digitális eszközök mérik közvetlen értékeléshez vagy váltakozó feszültség kompenzátorok. Az átlag- és amplitúdóértékek mérésére szolgáló eszközöket viszonylag ritkán használják. A legtöbb eszköz effektív feszültségértékekre van kalibrálva. Ezen megfontolások alapján a megadott mennyiségi feszültségértékek tankönyv, általában effektív értékben adják meg (lásd a (23.25) kifejezést).

A változó mennyiségek mérésénél nagy jelentősége van a kívánt feszültségek alakjának, amely lehet szinuszos, téglalap alakú, háromszög alakú, stb. A készülékek útlevelei mindig feltüntetik, hogy milyen feszültségek mérésére tervezték a készüléket (például szinuszos vagy téglalap alakú) feszültségek). Ebben az esetben mindig jelzi, hogy melyik váltakozó feszültség paramétert mérik (amplitúdóérték, átlagérték vagy a mért feszültség effektív értéke). Amint már említettük, az eszközök kalibrálását többnyire a kívánt váltakozó feszültségek effektív értékeiben használják. Emiatt minden további figyelembe vett változó feszültség effektív értékben van megadva.

A váltakozó feszültségű voltmérők mérési határainak bővítésére további ellenállásokat, műszertranszformátorokat és kiegészítő kapacitásokat (elektrosztatikus rendszerkészülékekkel) használnak.

A mérési határok kiterjesztésére szolgáló további ellenállások alkalmazását a 23.2. alfejezetben már tárgyaltuk az egyenfeszültségű voltmérőkkel kapcsolatban, ezért ebben az alfejezetben nem foglalkozunk vele. A feszültség- és árammérő transzformátorokat szintén nem veszik figyelembe. A transzformátorokra vonatkozó információkat a szakirodalom tartalmazza.

A további kapacitások alkalmazásának részletesebb mérlegelésével egy további kapacitással bővíthetőek a voltmérők elektrostatisztika mérési határai (23.3. ábra, A) vagy két további tartály használható (23.3. ábra, b).

Egy további kapacitású áramkörhöz (23.3. ábra, A) mért feszültség U elosztva a voltmérő kapacitása között C yés a C többletkapacitás fordítottan arányos az értékekkel S y és S

Ezt figyelembe véve U c = U-Uy, le lehet írni

Rizs. 23.3. Az elektrosztatikus mérési határok kiterjesztésének sémája

voltmérők:

A- áramkör egy további kapacitással; b- kör két további tartállyal; U- mért váltakozó feszültség (effektív érték); C, C, C 2 - további tartályok; Önéletrajz- a használt elektrosztatikus voltmérő kapacitása V; U c- feszültségesés a kiegészítő C kapacitáson; U v - elektrosztatikus voltmérő leolvasás

A (23.27) egyenlet megoldása erre U, kapunk:

A (23.28) kifejezésből az következik, hogy minél nagyobb a mért feszültség U Egy adott elektrosztatikus mechanizmus maximális megengedett feszültségéhez képest minél kisebbnek kell lennie a kapacitásnak VEL kapacitáshoz képest u.

Megjegyzendő, hogy a (23.28) képlet csak a kondenzátorokat alkotó kondenzátorok ideális szigetelése mellett érvényes. VELÉs C v. Ha a kondenzátorlemezeket egymástól szigetelő dielektrikum veszteséges, akkor további hibák lépnek fel. Ezen kívül a voltmérő kapacitása C y a mért feszültségtől függ U, hiszen től U A voltmérő leolvasása és ennek megfelelően az elektrosztatikus mérőmechanizmust alkotó mozgó és rögzített lemezek egymáshoz viszonyított helyzete függ. Ez utóbbi körülmény újabb további hiba megjelenéséhez vezet.

A legjobb eredmény akkor érhető el, ha egy további kapacitás helyett két további C (és C 2) kondenzátort használunk, amelyek feszültségosztót alkotnak (lásd 23.3. ábra, b).

Két további kondenzátorral rendelkező áramkörre a következő összefüggés érvényes:

Ahol U a - feszültségesés a kondenzátoron C y

Ezt figyelembe véve le lehet írni

A (23.30) egyenlet megoldása erre U, kapunk:

A (23.31) kifejezésből arra következtethetünk, hogy ha a voltmérőt csatlakoztató C 2 kondenzátor kapacitása jelentősen meghaladja magának a voltmérőnek a kapacitását, akkor a feszültségeloszlás gyakorlatilag független a voltmérő leolvasásától. Ezenkívül a C 2 " C y a C és C 2 kondenzátorok szigetelési ellenállásának és frekvenciájának változása

23.3. táblázat

A váltakozó feszültség mérésének határértékei és hibái

a mért feszültség szintén csekély hatással van a műszer leolvasására. Vagyis két további tartály használata esetén a mérési eredmények további hibái jelentősen csökkennek.

Határértékek a váltakozó feszültség mérésére eszközökkel különböző típusokés ezen eszközök legkisebb hibáit a táblázat tartalmazza. 23.3.

Példaként az 5. függelék (A.5.1. táblázat) mutatja be műszaki specifikációk univerzális voltmérők, amelyek lehetővé teszik többek között a váltakozó feszültségek mérését.

Befejezésül a következőket kell megjegyezni.

Az azonos típusú és azonos feltételek melletti áramok (egyen és váltakozó) mérési hibái mindig nagyobbak, mint a feszültségmérési hibák (egyenesen és váltakozón egyaránt). A váltakozó áramok és feszültségek azonos típusú és azonos feltételek melletti mérési hibái mindig nagyobbak, mint az egyenáramok és feszültségek mérésének hibái.

Több részletes információkat a feltett kérdéseket a címen lehet beszerezni.

Aligha túlzás azt állítani, hogy minden rádióamatőrnek van egy M-83x család tesztelője. Egyszerű, elérhető, olcsó. Villanyszerelőnek bőven elég.

De a rádióamatőrnek van egy hibája a váltakozó feszültség mérésénél. Először is, alacsony érzékenység, másodszor pedig 50 Hz-es feszültség mérésére szolgál. A kezdő amatőr gyakran nem rendelkezik más műszerekkel, de meg akarja mérni például a teljesítményerősítő kimenetén a feszültséget, és értékelni szeretné annak frekvenciamenetét. Lehetséges ezt megtenni?

Az interneten mindenki ugyanazt ismétli - „legfeljebb 400 Hz”. Ez igaz? Lássuk csak.

A teszteléshez egy M-832 teszterből, egy GZ-102 hanggenerátorból és
lámpa voltmérő V3-38.

A rendelkezésre álló adatokból ítélve az M-83x vagy D-83x család számos eszközét közel azonos séma szerint szerelik össze, így nagy a valószínűsége annak, hogy a mérési eredmények közel lesznek. Ráadásul ebben az esetben nem érdekelt ennek a teszternek az abszolút hibája, csak a jelfrekvenciától függő leolvasások érdekeltek.

A szintet 8 Volt körül választották ki. Ez közel van a GZ-102 generátor maximális kimeneti feszültségéhez, és közel van egy átlagos teljesítményű UMZCH kimeneti feszültségéhez.

Jobb lenne egy újabb méréssorozatot végezni egy erős ULF-el, amely egy lépcsős transzformátorra van töltve, de nem hiszem, hogy az eredmények drámaian megváltoznának.
A frekvenciaválasz dB-ben való becslésének megkönnyítése érdekében a V3-38 voltmérő 10 V-os határánál 0 dB szintet választottunk. Amikor a jel frekvenciája megváltozott, a szintet kissé módosították, de a változások nem haladták meg a dB töredékét, és figyelmen kívül hagyhatók.

Eredmények

Az alábbi táblázatban TO- együttható, amellyel a teszter adott frekvencián elért mérési eredményét meg kell szorozni, figyelembe véve a frekvenciamenet csökkenését.

A táblázatos dB-ben kifejezett eredmények eléréséhez az egyes frekvenciákra kapott feszültségszintet a generátor kimenetén beállítottuk, majd a dB-ben mért különbséget kiolvastuk és beírtuk a táblázatba. Néhány pontatlanság a cső voltmérő leolvasásának 0,5 dB-es kerekítéséből és a teszter leolvasásának utolsó számjegyének kerekítéséből adódóan. Szerintem ebben az esetben egy 1 dB-es szisztematikus hiba teljesen elfogadható, mert az a fül számára észrevehetetlen.

Következtetés

Szóval mi történt?

A teszter frekvenciamenete nem 400 Hz-ig, hanem 4...6 kHz-ig e fölött kezdődik a csökkenés, amit a táblázat segítségével figyelembe vehetünk, és így viszonylag megbízható eredményeket kaphatunk a tartományban 20...20000 Hz és még magasabb.

Statisztikát kell gyűjtenie annak állítása érdekében, hogy a módosítások minden tesztelő számára megfelelőek. Sajnos nincs egy zsák tesztelőm.

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a teszter félhullámú egyenirányító áramkörrel méri a váltakozó feszültséget, annak hátrányaival, például azzal, hogy alacsony mért feszültségen csak szinuszos feszültséget mérhet állandó komponens nélkül, a hiba növekedni fog.

Hogyan javíthatom az M-832 tesztert a váltakozó feszültség mérésére?

Telepíthet egy további „200-20 V” végálláskapcsolót és egy másik sönt ellenállást. De ehhez szét kell szerelni és módosítani kell a tesztelőt, meg kell értenie az áramkört, és rendelkeznie kell egy kalibráló eszközzel. Szerintem ez nem helyénvaló.

Jobb készítsen egy külön csatlakozót, amely felerősíti és egyenirányítja a feszültséget. Az egyenirányított feszültséget a teszter táplálja, amely be van kapcsolva az egyenfeszültség mérésére.
De ez egy másik cikk témája.

A munka célja- elektronikus voltmérők metrológiai jellemzőinek vizsgálata

Ismerkedjen meg a használt berendezéssel és a használati utasításokkal. Kapjon egy konkrét feladatot a tanártól a munka elvégzéséhez.

Határozza meg az elektronikus voltmérő fő hibáját a tanár által megadott mérési tartományon belül! Ábrázolja egy grafikonon a relatív és csökkentett hibák függését az elektronikus voltmérő leolvasásától. Vonjon le következtetést az ellenőrzött voltmérő pontossági osztályának való megfelelőségéről.

Határozza meg az elektronikus voltmérő amplitúdó-frekvencia karakterisztikáját! Rajzolja fel a frekvenciamenet grafikonját, és határozza meg a voltmérő működési frekvenciasávját az ellenőrzött voltmérő szabályozási és műszaki dokumentációja által meghatározott frekvenciamenet csillapítási szintjén.

Kísérletileg értékelje a frekvenciaválaszt digitális voltmérő. Végezzen összehasonlító elemzést az elektronikus, digitális és elektromechanikus amplitúdó-frekvencia jellemzőiről 11 1. megjegyzés. Vegye át az elektromechanikus voltmérőkre vonatkozó kutatások eredményeit az 1. számú laboratóriumi munkából, ha azt korábban elvégezték. voltmérők. Készítsen grafikonokat a vizsgált készülékek frekvenciaválaszáról!

Mérje meg a feszültséget elektronikus voltmérővel különféle formák(szinuszos, téglalap alakú és háromszög alakú) azonos amplitúdóval az eszköz működési frekvenciasávjában lévő frekvenciákon. Magyarázza meg és erősítse meg számításokkal a kapott eredményeket! Következtetések levonása arról, hogy a mért feszültség alakja milyen hatással van az elektronikus voltmérő leolvasására.

A munka leírása és sorrendje

Használt eszközök

Elektronikus voltmérő analóg kimenettel - GVT-417V

Univerzális mérőeszköz digitális kijelzővel - GDM-8135

Harmonikus jelgenerátor - SFG-2120

Elektronikus oszcilloszkóp - GOS-620

A készülékek leírása az állványon található.

A munka elvégzéséhez használja az ábrán látható diagramot. 2.1, ahol a GS szinuszos, négyszögletes és háromszög alakú jelek generátora (szintetizátora), a CV egy digitális voltmérő, az EV egy elektronikus voltmérő, az ELO egy katódsugároszcilloszkóp.

1. Az elektronikus voltmérő fő hibájaösszehasonlítási módszerrel határozzuk meg, azaz. leolvasását egy szabványos, jelen esetben egy digitális voltmérő leolvasásával összehasonlítva szinuszos feszültség mellett. A referencia voltmérő leolvasott értékei a tényleges feszültségértékek.

A GVT-417B elektronikus voltmérőt 1 kHz-es frekvencián ellenőrzik 1 V vagy 3 V felső határértékkel rendelkező skálákon, ami az alkalmazott generátor kimeneti feszültségének szabályozási tartományából adódik.

Az ellenőrzést a n= (610) skálajelek egyenletesen elosztva a műszer skála mentén, azzal sima növekedésés leolvasásának csökkenése

Ellenőrzött feszültségpontok U p vannak felszerelve az ellenőrzött elektronikus voltmérőre, és a tényleges feszültségértékek Uó uv, U O az értéket egy szabványos digitális voltmérőből veszik, amikor megközelítik az ellenőrzött jelet U n skálázódik, ahogy a leolvasott értékek nőnek és csökkennek.

A mérések és számítások eredményeit táblázat formájában mutatjuk be.

Az abszolút, relatív, csökkentett hibákat és a leolvasott értékek változását az alábbi képletekkel határozzuk meg laboratóriumi munka 1 vagy in ; határozza meg a maximális csökkentett hibát is max = Max(| én|) és a maximális eltérés H max = max( H én) kapott a kísérlet eredményeként.

A tesztek és számítások eredményei alapján ábrázolja egy grafikonon a relatív és csökkentett hibák függését az elektronikus voltmérő leolvasásától, = F (U p), = F (U p); A grafikon a vizsgált eszköz pontossági osztályának megfelelő maximálisan megengedett csökkentett hiba határait meghatározó vonalakat is tartalmaz.

A fő hibára és a leolvasások változására vonatkozó adatok elemzése alapján következtetést vonunk le arról, hogy a megadott jellemzők megfelelnek-e a vizsgált készülék pontossági osztálya által meghatározott követelményeknek.

2. Elektronikus voltmérő amplitúdó-frekvencia karakterisztikája A voltmérő leolvasásának a bemeneti szinuszos jel frekvenciájától való függése a feszültség állandó értéke mellett.

A gyakorlatban széles körben elterjedt a mérőműszer működési frekvenciasávjának fogalma. A voltmérő működési frekvenciasávja a frekvenciatartományra vonatkozik f, amelynél a voltmérő frekvenciamenetének egyenetlensége nem halad meg egy bizonyos előre meghatározott megengedett értéket. Így a GVT-417B elektronikus voltmérő esetében a működési sávon belül legfeljebb 10 százalékos változás megengedett a műszer leolvasásában a frekvencián mért értékekhez képest. f 0 = 1 kHz.

A frekvenciatartomány szélső értékeit, amelyek kielégítik a meghatározott követelményt, alacsonyabbnak nevezzük f H és felső f Az elektronikus voltmérő működési sávjának határfrekvenciáiban.

ábrán látható séma szerint határozzuk meg a frekvenciaválaszt is. 2.1. Az SFG-2120 generátor jelforrásként szolgál, amely biztosítja a kimeneti jel állandó amplitúdóját, amikor a frekvencia megváltozik a működési tartományában.

A frekvencia előzetesen a GS generátoron van beállítva f 0 =1kHz szinuszos hullámformával. A GS generátor kimeneti feszültségszabályozójával állítsa be az elektronikus voltmérő leolvasását a skála jelzésénél a felső mérési határtól (0,7-0,9) tartományba, és rögzítse a beállított feszültségértéket. U P ( f 0 =1kHz) = … .

A jövőben a frekvenciamenet meghatározásakor csak a GS jelgenerátor frekvenciáját módosítják, a generátorról vett feszültséget nem.

A jel szintjének és alakjának figyelésére katódsugároszcilloszkópot használnak. Az oszcilloszkóp képernyőjén az eltérési együtthatók (VOLTS/DIV) és sweep-együtthatók (TIME/DIV) kiválasztásával a megfigyelésekhez és mérésekhez kényelmes oszcillogramot kapunk - egy kellően nagy amplitúdójú szinusz több periódusának képe; rögzítse az amplitúdót l A (vagy l 2A - kettős amplitúdó) a jel képe a jelszint későbbi ellenőrzéséhez.

Célszerű a frekvenciaválaszt külön meghatározni a magas és az alacsony frekvenciájú tartományokhoz.

A nagyfrekvenciás tartományban a frekvenciaválaszt 100 kHz-es lépésekben kezdik felvenni: 1 kHz (kezdeti frekvencia), 100 kHz, 200 kHz, ... addig a frekvenciáig, amelynél az elektronikus voltmérő leolvasása egy az eredetileg beállított értékhez képest 0,8-0,9 nagyságrendű érték U P ( f 0 = 1 kHz). A felső frekvencia tisztázása érdekében füzemi frekvenciasávban f elektronikus voltmérő a frekvenciamenet 10 százalékos csökkenésének tartományában, a frekvenciamenet több pontját is el kell távolítani a bemeneti jel frekvenciájának kisebb lépésével.

A tesztelés során a GS kimeneti jel állandó szintjét elektronikus oszcilloszkóppal figyeljük.

A tesztek és számítások eredményeit írja be a táblázatba:

Az EV-hez f B = ... önéletrajzhoz f B = ...

Ahol U P ( f) - voltmérő leolvasások frekvencián f; K(f) = U P ( f) /U P ( f o = 1 kHz) - a voltmérő frekvenciaválasza, a megfelelő frekvenciák relatív egységeiben megadva, f c a voltmérő működési sávjának felső határfrekvenciája, amelyet a kísérletben találtunk.

Ha egy feladatot hasonló módon, azonos frekvenciákon hajtunk végre, a digitális voltmérő frekvenciaválaszát értékeljük. A vizsgálati eredmények ugyanabba a táblázatba kerülnek. Mivel ez a munka megköveteli az elektronikus és digitális voltmérők működési frekvenciasávjának minőségi összehasonlítását, nem szükséges a digitális voltmérő frekvenciaválaszát további frekvenciapontokon tisztázni. Ebben az esetben a digitális voltmérő határfrekvenciáinak értékeit kisebb pontossággal határozzák meg.

Alacsonyabb vágási frekvencia f n munkacsík f az elektronikus váltóáramú voltmérőknél általában az egységek és az első tíz Hz tartományában van. Ezért az alacsony frekvenciájú tartományban a frekvenciaválasz meghatározásának eljárása a következő lehet: először csökkentse a frekvenciát az eredetiről f 0 = 1000 Hz-től 200 Hz-ig, majd 50 Hz-től 10 Hz-ig. Ha szükséges, pontosítsa az alacsonyabb frekvenciát f A munkasáv n értéke, amelynél a frekvencia átvitel 0,9-es szintre csökken az at értékéről f 0 =1000 Hz, további pontok eltávolítása 1 Hz-es lépésekben.

A digitális voltmérő frekvenciaválaszát ugyanazon a frekvencián értékelik.

A vizsgálati és számítási eredményeket táblázatos formában mutatjuk be:

Az EV-hez f n = …Hz, CV esetén f n = ...Hz.

A kutatás eredményei alapján frekvencia-válasz grafikonokat készítenek magas és alacsony frekvenciákra. Kényelmes grafikonokat készíteni a frekvenciatengely mentén logaritmikus skálán.

3. A bemeneti jel alakjának a váltakozó áramú voltmérők leolvasására gyakorolt ​​hatásának meghatározása.

Az elektronikus váltóáramú voltmérőkben AC-DC feszültség-átalakítókat használnak, amint például az 1. ábrán látható. 2.2, ahol: u in( t) - bemeneti feszültség, U - váltóáramú erősítő, IM - magnetoelektromos mérőmechanizmus, - a mérőszerkezet eltérítési szöge.

A váltakozó feszültség amplitúdóját, átlagos egyenirányított vagy effektív értékét egyenfeszültséggé alakítják. Ugyanakkor az átalakító típusától függetlenül minden elektronikus váltóáramú voltmérő kalibrálva van szinuszos feszültség effektív értékei. Ez további hibákhoz vezethet a nem szinuszos feszültségek mérésekor.

A GVT-417B elektronikus voltmérő átlagos egyenirányított érték átalakítóval rendelkezik. Az ilyen voltmérőknél a mutató elhajlási szöge arányos az átlagos egyenirányított értékkel U cf bemeneti feszültség

Ahol: k V- voltmérő konverziós együttható, u in( t) - bemeneti váltakozó feszültség periódussal T.

Javallatok U p voltmérők áramban vannak kalibrálva U szinuszos feszültségértékek

Ahol: k F = U/U CP - feszültség hullámforma együtthatója, szinuszos feszültséghez kФ = 1,11. Ezért egy másik feszültségformához ( k F? 1.11) a voltmérő leolvasása jelentősen eltérhet a tényleges értékétől, ami további hibához vezet a mérési eredményben.

Ilyen esetekben számítással meg lehet találni a szükséges feszültségeket ismert jelalakkal.

A voltmérő működési elve és az elfogadott kalibráció alapján a leolvasások szerint lehetséges U A készülék P értéke bármely (a voltmérő frekvenciaválaszán belüli) mért feszültség átlagos egyenirányított értékének meghatározására

U SR = U P/1.11.

Hatékony érték U nem szinuszos feszültség csak akkor határozható meg, ha ismert az együttható k F feszültség hullámalakja, k F = U/U CP (vagy ismert a jel alakja, amelyből ez az együttható meghatározható)

U= k F U SR.

Egyes jelek alakegyütthatóinak numerikus értékeit a táblázat tartalmazza.

A feszültség alakjának az elektronikus voltmérő leolvasására gyakorolt ​​​​hatásának kísérleti értékeléséhez a szinuszos, négyszögletes és háromszög alakú jeleket egymás után azonos amplitúdóval mérik.

Korábban a voltmérő leolvasásait a szinuszos jelen a kiválasztott skála felső mérési határától számított 0,5-0,6 tartományba állította be a névleges frekvencián. f n =1 kHz, majd a bemeneti jelek azonos amplitúdója mellett a feszültséget voltmérővel mérjük más jelformákhoz. A jelformák (szinuszos, háromszög alakú, téglalap alakú) a „ gomb megnyomásával állíthatók be Hullám” a generátoron.

A jelzések szerint U A voltmérő határozza meg az átlagot U SR és áram U feszültségértékek minden hullámformához.

A feszültségformának a közepesen egyenirányított feszültségátalakítóval ellátott elektronikus voltmérő leolvasására gyakorolt ​​hatásának felméréséhez határozza meg a további relatív hibát (százalékban)

100(U P - U)/U.

A mérések és számítások eredményeit táblázatban rögzítjük.

Meg kell jegyezni, hogy a mérési eredmény további hibát tartalmaz, ha a nem szinuszos feszültségek effektív értékeit közvetlenül a voltmérő leolvasásából határozzák meg, anélkül, hogy figyelembe vennék a jel alakját és elvégeznék a megfelelő számításokat.

A kutatási eredmények alapján vonjon le következtetést a feszültséggörbe alakjának befolyásáról az elektronikus voltmérővel végzett mérési eredményekre.

Irodalom

Metrológia, szabványosítás és tanúsítás: tankönyv diákoknak. magasabb tankönyv intézmények/[B.Ya.Avdeev, V.V.Alekseev, E.M.Antonyuk stb.]; szerkesztette: V. V. Alekseev. - M.: "Akadémia" kiadó, 2007. 136-140.o.

Az elektromos készülékek zavartalan működése nagymértékben függ a hálózat feszültségszintjétől, a megfelelő áramellátástól és a vezetékek épségétől. Az AC feszültséget multiméterrel mérheti. Ez nélkülözhetetlen asszisztens az elektromos hálózat problémáinak időben történő azonosításában és biztosításában biztonságos használat háztartási és professzionális készülékek.

Jellemzők, funkciók, eszközök típusai

Ez a készülék sok elektromos mennyiség univerzális rögzítője. Attól függően modellválaszték A multiméterek és az általuk ellátott funkciók mind a mindennapi életben, mind a professzionális villanyszerelők arzenáljában megtalálták a használatát.

Egy átlagos költségű multiméter képes mérni:

• a hálózat váltakozó feszültségének és az akkumulátor vagy akkumulátor állandó feszültségének jelzője;
• egyen- és váltakozó áram (áramerősség);
• ellenállási szint;
• diódák működőképessége (folytonossági mód);
• áramfrekvencia;
• hőmérséklet;
• a kondenzátor kapacitásértéke.

Az új típusú eszközök alacsony frekvenciájú generátorral és hangszondával rendelkezhetnek. A teljes termékpaletta közül érdemes 2 fő készüléktípust kiemelni.

Elektronikus (digitális) típus. A kapott indikátorok megjelennek a képernyőn, amelyet hét szegmens jelzői vesznek körül. Legtöbbjük bent dolgozik automatikus üzemmód, a multiméter a kapott adatok alapján önállóan határozza meg az értékek határértékét. Csak ki kell választania a mérés típusát. Más modellek az adatokat közvetlenül a számítógépre továbbíthatják további feldolgozás céljából.

Nyíl típusa. Az ilyen típusú eszközök valódi megváltást jelentenek, ha erős interferencia zavar normál működés elektronikus multiméter, és teljesen torzítja az információt.

Otthon elég lesz az áramot egy elektronikus típusú multiméterrel mérni, amelynek felbontása 3,5. Ezek olyan eszközök, mint a dt 831, 832 vagy az újabb dt 834.

Házelemek

Mivel a digitális modellek egyre igényesebbek, a multiméterek megnevezését és főbb jellemzőit példájukon keresztül tárgyaljuk.

A mért értékeket megjelenítő folyadékkristályos képernyővel vannak felszerelve. Közvetlenül alatta van egy kapcsoló, amely a tengelye körül forog. Jelzi a kiválasztott típust és mérési határértékeket.

2 vezetékkel ellátott szonda csatlakozik a multiméter házának aljzataihoz: piros vagy pozitív, fekete vagy negatív.

Egy negatív szonda mindig csatlakozik a „föld” vagy „COM” feliratú csatlakozóhoz. A pozitív csatlakozó bármely másik aljzathoz csatlakozik.

Meg kell jegyezni, hogy 2, 3 vagy 4 csatlakozó lehet, ezek száma a típustól és a gyártótól függ. Azonban még az ilyen multiméterekben is csak a pozitív szonda csatlakoztatására szolgáló aljzat cserélhető, a negatív ugyanazon a helyen marad.

Tesztelő üzemmódok

A multiméter működését és üzemmódjait egy kapcsoló szabályozza. Felső függőleges helyzete azt jelzi, hogy a készülék ki van kapcsolva.
Bármilyen más irányba történő fordulás az üzemmód változását jelzi, és a következőképpen jelzi:

Minden eredmény pillanatok alatt megjelenik a teszter képernyőjén, százados pontossággal közölve a kiválasztott indikátor értékét.

A váltakozó áram jelölése bármely multiméteren AC szimbólumok (váltakozó áram) formájában ábrázolható. Ennek megfelelően az ACA a váltakozó áram erőssége, az ACV pedig a váltakozó áramú feszültség. Ez egy olyan áram, amely hatalmas, de állandó számú alkalommal változtat irányt 1 másodperc alatt. Otthoni hálózatokban az ingadozási frekvencia 50 Hz.

Csatlakozási sorrend

Fontos megjegyezni, hogy a váltóáram mérésének megkezdésekor egyáltalán nem szükséges figyelni a szondák csatlakoztatásának polaritására. Ha az értéke negatív, akkor egy mínusz jel jelenik meg a képernyőn a számok előtt.

Ezt a mutatót mérő multiméter kapcsolót a megfelelő pozícióba állítjuk és beállítjuk a mérési tartományt.

A mérési határértékek kiválasztását a lehető legfelelősségteljesebben kell megválasztani. Ha a mért áram jelentősen meghaladja a kiválasztott tartományt, akkor a biztosíték, vagy ami még rosszabb, az egész multiméter kiolvadhat.

Ügyeljen a csatlakozó (aljzat) kiválasztására. Alatta kell lennie a mérni kívánt maximális áramértéknek. A 10A azt jelenti, hogy legfeljebb 10A áramot mérnek (elég magas).

A mérési folyamat szabályozásához először állítsa a kapcsolót a maximálisan megengedett értéktartományba, helyezze be a szonda dugóit az aljzatokba. Ezután szükség szerint csökkentse a szintet.

A teljesítmény mérésére egy váltakozó ill DC, a multimétert sorba kell kötni a terheléssel (zseblámpa, lámpa, hűtő, rádió áramkör stb.). Ez az alapszabály minden elektromos mérőműszerre. Vagyis az áram méréséhez a multimétert az áramkör „nyitott részébe” kell csatlakoztatni.

Hogyan határozzuk meg a váltakozó feszültség értékét a hálózatban

A váltakozó feszültség meghatározásánál fontos szempont az a tény, hogy a multiméter szondák párhuzamosan csatlakoznak a mért készülékhez. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a feszültség maga a két pont közötti potenciálkülönbség.

Ugyanazt az elvet használhatja, mint a váltakozó áram esetében. Állítsa be az értéktartományt a maximumtól a minimumig, ne felejtse el a szondák helyzetét.

Példaként egy szabványos akkumulátor használható a váltakozó feszültség mérésére. A kapcsoló a megfelelő üzemmódba van állítva, a tartomány be van állítva. Ebben az esetben a szondák mindkét oldalon egymással párhuzamosan érintik az akkumulátort. És azonnal láthatja, hogyan jeleníti meg a képernyő a vizsgált elem feszültségértékét.

Ugyanez a helyzet az állandó feszültséggel is, de csak emlékezni kell a kapcsoló megfelelő üzemmódba állítására.

A multiméter típusától és konkrét működésétől függetlenül fontos betartani a tűzbiztonsági előírásokat, és megfelelően kezelni az elektromos készülékeket anélkül, hogy az egészségét veszélyeztetné.

Az elektromos feszültség alapvető mértékegysége a volt. A nagyságtól függően a feszültség mérhető volt(IN), kilovolt(1 kV = 1000 V), millivolt(1 mV = 0,001 V), mikrovolt(1 µV = 0,001 mV = 0,000001 V). A gyakorlatban leggyakrabban voltokkal és millivoltokkal kell számolni.

A stressznek két fő típusa van: állandóÉs változó. Az elemek és akkumulátorok állandó feszültség forrásaként szolgálnak. A váltakozó feszültség forrása lehet például egy lakás vagy ház elektromos hálózatának feszültsége.

Feszültséghasználat mérésére voltmérő. Voltmérők vannak kapcsolók(analóg) és digitális.

Ma a mutató voltmérők rosszabbak, mint a digitálisak, mivel az utóbbiak kényelmesebbek. Ha mutató voltmérővel történő méréskor a feszültségértékeket egy skálán kell kiszámítani, akkor digitális eredmény a mérések azonnal megjelennek a kijelzőn. És a méreteket tekintve a mutatóműszer rosszabb, mint a digitális.

De ez nem jelenti azt, hogy egyáltalán nem használnak mutatóeszközöket. Vannak olyan folyamatok, amelyek digitális műszerrel nem láthatók, ezért a kapcsolókat inkább ipari vállalkozások, laboratóriumok, javítóműhelyek stb.

Elektromosan kapcsolási rajzok a voltmérőt egy kör jelöli nagy latin betűvel " V"belül. A voltmérő szimbóluma mellett annak betűjele látható: „ P.U." és a sorozatszámot az ábrán. Például. Ha két voltmérő van az áramkörben, akkor az első mellett azt írják, hogy " PU 1"és a másodikról" PU 2».

Egyenfeszültség mérésénél a diagram a voltmérő csatlakozásának polaritását jelzi, de ha váltakozó feszültséget mérünk, akkor a bekötés polaritása nincs feltüntetve.

között mérik a feszültséget két pont sémák: in elektronikus áramkörök ah között pozitívÉs mínusz oszlopok, be elektromos diagramok között fázisÉs nulla. Voltmérő csatlakoztatva párhuzamos a feszültségforrással vagy párhuzamos a láncszakasszal- ellenállás, lámpa vagy egyéb terhelés, amelyen a feszültséget mérni kell:

Vegyük fontolóra egy voltmérő csatlakoztatását: a felső diagramban a feszültséget a lámpán mérik HL1és egyidejűleg az áramforráson GB1. Az alábbi diagramon a feszültséget a lámpán mérjük HL1és ellenállást R1.

A feszültség mérése előtt határozza meg kilátásés hozzávetőleges méret. Az a tény, hogy a voltmérők mérőrésze csak egyfajta feszültségre van kialakítva, és ez eltérő mérési eredményeket eredményez. Az egyenfeszültség mérésére szolgáló voltmérő nem lát váltakozó feszültséget, de a váltakozó feszültség voltmérője éppen ellenkezőleg, mérheti az egyenfeszültséget, de leolvasása nem lesz pontos.

Ismerni kell a mért feszültség hozzávetőleges értékét is, hiszen a voltmérők szigorúan meghatározott feszültségtartományban működnek, és ha hibázik a tartomány vagy az érték megválasztása, a készülék megsérülhet. Például. A voltmérő mérési tartománya 0...100 Volt, ami azt jelenti, hogy feszültséget csak ezen határokon belül lehet mérni, hiszen ha 100 Volt feletti feszültséget mérünk, a készülék meghibásodik.

Azon eszközökön kívül, amelyek csak egy paramétert (feszültség, áram, ellenállás, kapacitás, frekvencia) mérnek, vannak olyan multifunkcionálisak is, amelyek mindezeket a paramétereket egy készülékben mérik. Az ilyen készüléket ún vizsgáló(leginkább mutatós mérőműszerek) ill digitális multiméter.

A tesztelőn nem fogunk kitérni, ez egy másik cikk témája, de térjünk át közvetlenül a digitális multiméterre. A multiméterek többnyire kétféle feszültséget képesek mérni 0...1000 Volt tartományon belül. A mérés megkönnyítése érdekében mindkét feszültség két szektorra, a szektorokon belül pedig altartományokra van osztva: az egyenfeszültségnek öt altartománya van, a váltakozó feszültségnek kettő.

Minden résztartománynak megvan a maga maximális mérési határa, amelyet egy digitális érték jelez: 200 m, 2V, 20V, 200V, 600V. Például. A „200 V” határon a feszültség mérése a 0...200 V tartományban történik.

Most maga a mérési folyamat.

1. DC feszültség mérés.

Először döntünk kilátás mért feszültséget (DC vagy AC), és mozgassa a kapcsolót a kívánt szektorba. Például vegyünk egy AA elemet, amelynek állandó feszültsége 1,5 Volt. Az állandó feszültség szektort választjuk, és ebben a mérési határ „2V”, melynek mérési tartománya 0...2 Volt.

A mérővezetékeket az alábbi ábra szerint kell az aljzatokba helyezni:

piros a nívópálcát általában úgy hívják pozitív, és bedugjuk a foglalatba, amellyel szemben a mért paraméterek ikonjai láthatók: „VΩmA”;
fekete a nívópálcát hívják mínusz vagy általánosés a szemközti aljzatba illesztjük, amivel egy „COM” ikon található. Minden mérés ehhez a szondához képest történik.

A pozitív szondával érintse meg az akkumulátor pozitív pólusát, a mínusz szondával pedig érintse meg a negatív pólust. Az 1,59 voltos mérési eredmény azonnal látható a multiméter kijelzőjén. Amint látja, minden nagyon egyszerű.

Most van egy másik árnyalat. Ha az akkumulátoron lévő szondákat felcserélik, akkor egy mínusz jel jelenik meg előtte, jelezve, hogy a multiméter csatlakozásának polaritása fordított. A mínusz jel nagyon kényelmes lehet az elektronikus áramkörök beállítása során, amikor meg kell határoznia a pozitív vagy negatív buszokat a táblán.

Nos, most nézzük meg azt a lehetőséget, amikor a feszültség értéke ismeretlen. Feszültségforrásként AA elemet fogunk használni.

Tegyük fel, hogy nem ismerjük az akkumulátor feszültségét, és hogy ne égessük le a készüléket, a mérést a maximum „600V” határtól kezdjük, ami a 0...600 voltos mérési tartománynak felel meg. A multiméter szondák segítségével megérintjük az akkumulátor pólusait, és a kijelzőn a mérési eredményt látjuk: 001 " Ezek a számok azt jelzik, hogy nincs feszültség, vagy túl kicsi az értéke, vagy túl nagy a mérési tartomány.

Menjünk lejjebb. A kapcsolót a 0...200 Volt tartománynak megfelelő „200V” állásba állítjuk, és a szondákkal megérintjük az akkumulátor pólusait. A jelző a következővel egyenlő értéket mutatott: 01,5 " Elvileg ezek az értékek már elegendőek ahhoz, hogy az AA elem feszültsége 1,5 Volt legyen.

Az elől lévő nulla azonban még lejjebb menést és a feszültség pontosabb mérését javasolja. Lemegyünk a „20V” határértékre, ami a 0...20 voltos tartománynak felel meg, és újra megmérjük. A jelző azt mutatta, hogy 1,58 " Most már pontosan kijelenthetjük, hogy az AA elem feszültsége 1,58 Volt.

Ily módon a feszültségérték ismerete nélkül megtalálják azt, fokozatosan csökkenve a magas mérési határról az alacsonyra.

Vannak olyan helyzetek is, amikor a mérés során a kijelző bal sarkában a "" egység jelenik meg. 1 " Egy mértékegység jelzi, hogy a mért feszültség vagy áram meghaladja a kiválasztott mérési határértéket. Például. Ha 3 V-os feszültséget mér a „2V” határon, akkor egy mértékegység jelenik meg a kijelzőn, mivel ennek a határértéknek a mérési tartománya csak 0…2 Volt.

Marad még egy határ „200 m”, 0...200 mV mérési tartománnyal. Ez a határérték nagyon kis feszültségek (millivolt) mérésére szolgál, amelyek néha előfordulhatnak egyes rádióamatőr-konstrukciók beállításakor.

2. AC feszültségmérés.

A váltakozó feszültség mérésének folyamata nem különbözik az egyenfeszültség mérésétől. Az egyetlen különbség az, hogy váltakozó feszültség esetén a szondák polaritása nem szükséges.

Az AC feszültség szektor két altartományra oszlik 200VÉs 600V.
A „200V” határon mérheti például a leléptető transzformátorok szekunder tekercseinek kimeneti feszültségét, vagy bármilyen más feszültséget 0...200 Volt tartományban. A „600 V” határon 220 V, 380 V, 440 V vagy bármilyen más feszültség mérhető 0...600 V tartományban.

Példaként mérjük meg a feszültséget otthoni hálózat 220 Volt.
A kapcsolót „600 V” állásba helyezzük, és helyezzük be a multiméter szondákat az aljzatba. A 229 voltos mérési eredmény azonnal megjelent a kijelzőn. Amint látja, minden nagyon egyszerű.

És még egy dolog.
A nagyfeszültség mérése előtt MINDIG ellenőrizze, hogy a voltmérő vagy multiméter szondáinak és vezetékeinek szigetelése jó állapotban van-e, és emellett ellenőrizze a kiválasztott mérési határt is. És csak az összes művelet után végezzen méréseket. Így megóvja magát és a készüléket a váratlan meglepetésektől.

És ha valami nem világos, nézze meg a videót, amely bemutatja, hogyan kell mérni a feszültséget és az áramerősséget multiméterrel.