ในการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจะใช้เครื่องมือไฟฟ้าแบบอะนาล็อก (แม่เหล็กไฟฟ้า, ไฟฟ้าพลศาสตร์, การเหนี่ยวนำน้อย), อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบอะนาล็อก (รวมถึงระบบวงจรเรียงกระแส) และเครื่องมือวัดแบบดิจิทัล สามารถใช้ตัวชดเชย ออสซิลโลสโคป เครื่องบันทึก และอุปกรณ์เสมือนในการวัดได้

เมื่อทำการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับควรแยกแยะระหว่างค่าทันที, แอมพลิจูด, ค่าเฉลี่ยและประสิทธิภาพของแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ

แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับไซน์ซอยด์สามารถแสดงในรูปแบบของความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

ที่ไหน คุณ(t)- ค่าแรงดันไฟฟ้าทันที, V; อืม -ค่าแรงดันแอมพลิจูด, V; (U - ค่าแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ย, V ที -ระยะเวลา

(ท= 1//) แรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์ที่ต้องการ, s; ยู-ค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ, V.

ค่าปัจจุบันของกระแสสลับสามารถแสดงบนออสซิลโลสโคปอิเล็กทรอนิกส์หรือใช้เครื่องบันทึกแบบอะนาล็อก (เครื่องบันทึกแผนภูมิ)

ค่าเฉลี่ย แอมพลิจูด และประสิทธิภาพของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับวัดโดยตัวชี้หรืออุปกรณ์ดิจิทัลสำหรับการประเมินโดยตรงหรือตัวชดเชยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ เครื่องมือสำหรับการวัดค่าเฉลี่ยและแอมพลิจูดนั้นใช้ค่อนข้างน้อย อุปกรณ์ส่วนใหญ่ได้รับการปรับเทียบตามค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ จากการพิจารณาเหล่านี้ ค่าความเครียดเชิงปริมาณที่ให้มา หนังสือเรียนตามกฎแล้วจะได้รับค่าที่มีประสิทธิผล (ดูนิพจน์ (23.25))

เมื่อทำการวัดปริมาณตัวแปร รูปร่างของแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการมีความสำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งอาจเป็นไซน์ซอยด์ สี่เหลี่ยม สามเหลี่ยม ฯลฯ พาสปอร์ตสำหรับอุปกรณ์จะระบุเสมอว่าแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัด (เช่น เพื่อวัดไซน์ซอยด์หรือสี่เหลี่ยม แรงดันไฟฟ้า) ในกรณีนี้ จะมีการระบุเสมอว่าพารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับใดที่กำลังวัดอยู่ (ค่าแอมพลิจูด ค่าเฉลี่ย หรือค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้) ตามที่ระบุไว้แล้วสำหรับการสอบเทียบอุปกรณ์ส่วนใหญ่จะใช้ในค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ต้องการ ด้วยเหตุนี้ แรงดันไฟฟ้าผันแปรทั้งหมดที่พิจารณาด้านล่างนี้จึงได้รับในค่าที่มีประสิทธิผล

เพื่อขยายขีดจำกัดการวัดของโวลต์มิเตอร์แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ จะใช้ความต้านทานเพิ่มเติม หม้อแปลงเครื่องมือ และความจุเพิ่มเติม (พร้อมอุปกรณ์ระบบไฟฟ้าสถิต)

การใช้ความต้านทานเพิ่มเติมเพื่อขยายขีดจำกัดการวัดได้มีการอภิปรายไปแล้วในหมวดย่อย 23.2 ที่เกี่ยวข้องกับโวลต์มิเตอร์แรงดันตรง ดังนั้นจึงไม่ได้รับการพิจารณาในหมวดย่อยนี้ หม้อแปลงวัดแรงดันและกระแสก็ไม่ได้รับการพิจารณาเช่นกัน ข้อมูลเกี่ยวกับหม้อแปลงมีให้ในวรรณคดี

ด้วยการพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ความจุเพิ่มเติม ความจุเพิ่มเติมหนึ่งรายการสามารถใช้เพื่อขยายขอบเขตการวัดค่าไฟฟ้าสถิตของโวลต์มิเตอร์ได้ (รูปที่ 23.3, ก)หรือใช้ภาชนะเพิ่มเติมสองใบได้ (รูปที่ 23.3, ข)

สำหรับวงจรที่มีความจุเพิ่มเติมหนึ่งตัว (รูปที่ 23.3 ก) แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ คุณกระจายระหว่างความจุของโวลต์มิเตอร์ ซีและความจุเพิ่มเติม C จะเป็นสัดส่วนผกผันกับค่า เอสวายและเอส

เมื่อพิจารณาแล้วว่า U c = U- Uy,สามารถเขียนลงไปได้

ข้าว. 23.3. โครงการขยายขีดจำกัดการวัดไฟฟ้าสถิต

โวลต์มิเตอร์:

ก- วงจรที่มีความจุเพิ่มเติมหนึ่งรายการ ข- วงจรพร้อมคอนเทนเนอร์เพิ่มเติมอีกสองตู้ คุณ- วัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (ค่า rms) C, C, C 2 - คอนเทนเนอร์เพิ่มเติม ประวัติย่อ-ความจุของโวลต์มิเตอร์ไฟฟ้าสถิตที่ใช้ วี; คุณค- แรงดันตกคร่อมความจุเพิ่มเติม C; คุณวี -การอ่านโวลต์มิเตอร์แบบไฟฟ้าสถิต

การแก้สมการ (23.27) สำหรับ คุณเราได้รับ:

จากนิพจน์ (23.28) จะตามมาว่ายิ่งแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้มีค่ามากขึ้น คุณเมื่อเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับกลไกไฟฟ้าสถิตที่กำหนด ค่าความจุไฟฟ้าควรน้อยกว่า กับเมื่อเทียบกับความจุ กับคุณ.

ควรสังเกตว่าสูตร (23.28) ใช้ได้เฉพาะกับฉนวนในอุดมคติของตัวเก็บประจุที่สร้างตัวเก็บประจุ กับและ ซี วี.หากอิเล็กทริกที่หุ้มแผ่นตัวเก็บประจุจากกันมีการสูญเสียจะเกิดข้อผิดพลาดเพิ่มเติม นอกจากนี้ความจุของโวลต์มิเตอร์ ซีขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ คุณตั้งแต่จาก คุณการอ่านค่าโวลต์มิเตอร์และตำแหน่งสัมพัทธ์ของแผ่นเคลื่อนที่และแผ่นคงที่ซึ่งก่อให้เกิดกลไกการวัดไฟฟ้าสถิตขึ้นอยู่กับ กรณีหลังนี้นำไปสู่การปรากฏของข้อผิดพลาดเพิ่มเติมอื่น

ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจะได้รับหากใช้ตัวเก็บประจุ C (และ C 2) เพิ่มเติมสองตัวแทนความจุเพิ่มเติมหนึ่งตัวเพื่อสร้างตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า (ดูรูปที่ 23.3, ข)

สำหรับวงจรที่มีตัวเก็บประจุเพิ่มเติมสองตัว ความสัมพันธ์ต่อไปนี้ใช้ได้:

ที่ไหน คุณเอ -แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ ซี

เมื่อพิจารณาแล้วว่า สามารถเขียนลงไปได้

แก้สมการ (23.30) สำหรับ คุณเราได้รับ:

จากนิพจน์ (23.31) เราสามารถสรุปได้ว่าหากความจุของตัวเก็บประจุ C 2 ที่เชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์นั้นเกินความจุของโวลต์มิเตอร์อย่างมีนัยสำคัญ การกระจายแรงดันไฟฟ้านั้นแทบไม่ขึ้นอยู่กับการอ่านโวลต์มิเตอร์ นอกจากนี้ที่ C 2” ซีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานฉนวนของตัวเก็บประจุ C และ C 2 และความถี่

ตารางที่ 23.3

ขีดจำกัดและข้อผิดพลาดในการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ก็มีผลเพียงเล็กน้อยต่อการอ่านค่าของเครื่องมือ นั่นคือเมื่อใช้คอนเทนเนอร์เพิ่มเติมสองคอนเทนเนอร์ ข้อผิดพลาดเพิ่มเติมในผลการวัดจะลดลงอย่างมาก

ขีดจำกัดในการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับด้วยอุปกรณ์ ประเภทต่างๆและข้อผิดพลาดที่เล็กที่สุดของอุปกรณ์เหล่านี้แสดงไว้ในตาราง 23.3.

ดังตัวอย่างในภาคผนวก 5 (ตาราง ก.5.1) แสดงให้เห็น ข้อกำหนดทางเทคนิคโวลต์มิเตอร์สากลที่ให้คุณวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้

โดยสรุปควรสังเกตสิ่งต่อไปนี้

ข้อผิดพลาดในการวัดกระแส (ทางตรงและกระแสสลับ) ด้วยอุปกรณ์ประเภทเดียวกันและภายใต้สภาวะที่เท่ากันจะมากกว่าข้อผิดพลาดในการวัดแรงดันไฟฟ้า (ทั้งทางตรงและกระแสสลับ) เสมอ ข้อผิดพลาดในการวัดกระแสสลับและแรงดันไฟฟ้าด้วยอุปกรณ์ชนิดเดียวกันและภายใต้สภาวะที่เท่ากันจะมากกว่าข้อผิดพลาดในการวัดกระแสตรงและแรงดันไฟฟ้าเสมอ

มากกว่า ข้อมูลรายละเอียดสามารถสอบถามคำถามได้จาก

แทบจะไม่ใช่เรื่องเกินจริงที่จะกล่าวว่านักวิทยุสมัครเล่นทุกคนมีผู้ทดสอบตระกูล M-83x เรียบง่าย เข้าถึงได้ ราคาถูก เพียงพอสำหรับช่างไฟฟ้า

แต่สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นนั้นมีข้อบกพร่องในการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ประการแรกความไวต่ำและประการที่สองมีไว้สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่ 50 Hz บ่อยครั้งที่มือสมัครเล่นมือใหม่ไม่มีเครื่องมืออื่น แต่ต้องการวัด เช่น แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเพาเวอร์แอมป์ และประเมินการตอบสนองความถี่ เป็นไปได้ไหมที่จะทำเช่นนี้?

บนอินเทอร์เน็ตทุกคนพูดสิ่งเดียวกันซ้ำ - "ไม่เกิน 400 Hz" นี่เป็นเรื่องจริงเหรอ? มาดูกัน.

สำหรับการทดสอบ มีการประกอบการตั้งค่าจากเครื่องทดสอบ M-832 เครื่องกำเนิดเสียง GZ-102 และ
หลอดไฟโวลต์มิเตอร์ V3-38

เมื่อพิจารณาจากข้อมูลที่มีอยู่ อุปกรณ์จำนวนมากในตระกูล M-83x หรือ D-83x ได้รับการประกอบขึ้นโดยใช้รูปแบบเดียวกันเกือบทั้งหมด ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้สูงที่ผลการวัดจะใกล้เคียงกัน นอกจากนี้ ในกรณีนี้ ฉันไม่ค่อยสนใจข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ของผู้ทดสอบนี้ ฉันสนใจเพียงการอ่านค่าโดยขึ้นอยู่กับความถี่ของสัญญาณเท่านั้น

ระดับที่เลือกไว้ประมาณ 8 โวลต์ ซึ่งใกล้เคียงกับแรงดันเอาต์พุตสูงสุดของเครื่องกำเนิด GZ-102 และใกล้กับแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของกำลังเฉลี่ย UMZCH

จะดีกว่าถ้าทำการวัดอีกชุดหนึ่งโดยโหลด ULF อันทรงพลังลงบนหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ แต่ฉันไม่คิดว่าผลลัพธ์จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก
เพื่อความสะดวกในการประมาณการตอบสนองความถี่ในหน่วย dB จึงเลือกระดับ 0 dB ที่ขีดจำกัด 10 V ของโวลต์มิเตอร์ V3-38 เมื่อความถี่ของสัญญาณเปลี่ยนไป ระดับจะถูกปรับเล็กน้อย แต่การเปลี่ยนแปลงจะไม่เกินเศษส่วนของ dB และสามารถละเว้นได้

ผลลัพธ์

ในตารางด้านล่างนี้ ถึง- ค่าสัมประสิทธิ์ที่ต้องคูณผลการวัดของผู้ทดสอบที่ความถี่ที่กำหนดโดยคำนึงถึงการลดลงของการตอบสนองความถี่

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์แบบตารางในหน่วย dB ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับสำหรับแต่ละความถี่จะถูกตั้งค่าที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิด และค่าความแตกต่างใน dB จะถูกอ่านและป้อนลงในตาราง ความไม่ถูกต้องบางประการเนื่องจากการปัดเศษ 0.5 dB ของการอ่านค่าโวลต์มิเตอร์ของหลอดและการปัดเศษของตัวเลขสุดท้ายของการอ่านค่าของผู้ทดสอบ ฉันคิดว่าในกรณีนี้ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบที่ 1 เดซิเบลนั้นค่อนข้างยอมรับได้เพราะหูไม่สามารถมองเห็นได้

บทสรุป

แล้วเกิดอะไรขึ้น?

การตอบสนองความถี่ของผู้ทดสอบนั้นถูกต้องไม่เกิน 400 Hz แต่สูงถึง 4...6 kHz ซึ่งสูงกว่านั้นการลดลงเริ่มต้นขึ้น ซึ่งสามารถนำมาพิจารณาได้โดยใช้ตาราง ดังนั้นจึงได้ผลลัพธ์ที่ค่อนข้างเชื่อถือได้ในช่วง 20...20,000 Hz และสูงกว่านั้น

เพื่อยืนยันว่าการแก้ไขนั้นเหมาะสมกับผู้ทดสอบทุกคน คุณต้องรวบรวมสถิติ น่าเสียดายที่ฉันไม่มีถุงทดสอบ

เราต้องไม่ลืมว่าผู้ทดสอบจะวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับโดยใช้วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นที่มีข้อเสีย เช่น ความสามารถในการวัดเฉพาะแรงดันไฟฟ้าแบบไซน์โดยไม่มีส่วนประกอบคงที่ เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ต่ำ ข้อผิดพลาดจะเพิ่มขึ้น

ฉันจะปรับปรุงเครื่องทดสอบ M-832 สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้อย่างไร

คุณสามารถติดตั้งลิมิตสวิตช์ "200-20 V" เพิ่มเติมและตัวต้านทานสับเปลี่ยนอีกตัวได้ แต่จำเป็นต้องถอดประกอบและดัดแปลงเครื่องทดสอบ คุณต้องเข้าใจวงจรและมีอุปกรณ์สอบเทียบ ฉันคิดว่านี่ไม่เหมาะสม

ดีกว่าทำสิ่งที่แนบมาแยกต่างหากเพื่อขยายและแก้ไขแรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้วจะจ่ายให้กับเครื่องทดสอบ ซึ่งเปิดไว้เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง
แต่นี่เป็นหัวข้อสำหรับบทความอื่น

วัตถุประสงค์ของการทำงาน- ศึกษาคุณลักษณะทางมาตรวิทยาของโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์

ทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์ที่ใช้และคำแนะนำในการใช้งาน รับงานเฉพาะจากอาจารย์เพื่อทำงานให้เสร็จ

ตรวจสอบข้อผิดพลาดหลักของโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ในช่วงการวัดที่ครูกำหนด พล็อตกราฟหนึ่งการพึ่งพาญาติและลดข้อผิดพลาดในการอ่านโวลต์มิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ สรุปผลการปฏิบัติตามข้อกำหนดของโวลต์มิเตอร์ที่ได้รับการตรวจสอบด้วยระดับความแม่นยำ

กำหนดลักษณะแอมพลิจูด-ความถี่ของโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ พล็อตกราฟการตอบสนองความถี่และกำหนดย่านความถี่การทำงานของโวลต์มิเตอร์ที่ระดับการลดทอนการตอบสนองความถี่ที่กำหนดโดยเอกสารด้านกฎระเบียบและทางเทคนิคสำหรับโวลต์มิเตอร์ที่กำลังตรวจสอบ

ทดลองประเมินการตอบสนองความถี่ โวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอล- ทำการวิเคราะห์เปรียบเทียบคุณลักษณะแอมพลิจูด-ความถี่ของอิเล็กทรอนิกส์ ดิจิตอล และระบบเครื่องกลไฟฟ้า 11 หมายเหตุ 1- นำผลการวิจัยเกี่ยวกับโวลต์มิเตอร์แบบเครื่องกลไฟฟ้าจากงานห้องปฏิบัติการหมายเลข 1 หากเคยดำเนินการมาก่อน โวลต์มิเตอร์ สร้างกราฟการตอบสนองความถี่ของอุปกรณ์ที่กำลังศึกษา

วัดแรงดันไฟฟ้าด้วยโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ รูปทรงต่างๆ(ไซน์ซอยด์ สี่เหลี่ยม และสามเหลี่ยม) ที่มีแอมพลิจูดเท่ากันที่ความถี่ซึ่งอยู่ในย่านความถี่การทำงานของอุปกรณ์นี้ อธิบายและยืนยันผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ สรุปผลเกี่ยวกับอิทธิพลของรูปร่างของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ต่อการอ่านโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์

คำอธิบายและลำดับของงาน

อุปกรณ์ที่ใช้

โวลต์มิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์พร้อมเอาต์พุตอะนาล็อก - GVT-417V

เครื่องมือวัดอเนกประสงค์พร้อมจอแสดงผลดิจิตอล - GDM-8135

เครื่องกำเนิดสัญญาณฮาร์มอนิก - SFG-2120

ออสซิลโลสโคปอิเล็กทรอนิกส์ - GOS-620

คำอธิบายของอุปกรณ์ติดอยู่ที่ขาตั้ง.

ในการทำงานให้ใช้แผนภาพที่แสดงในรูปที่ 1 ในเวอร์ชัน 2.1 โดยที่ GS เป็นเครื่องกำเนิด (ซินธิไซเซอร์) ของสัญญาณไซน์ สี่เหลี่ยม และสามเหลี่ยม CV เป็นโวลต์มิเตอร์แบบดิจิทัล EV เป็นโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ ELO เป็นออสซิลโลสโคปรังสีแคโทด

1. ข้อผิดพลาดหลักของโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์กำหนดโดยวิธีเปรียบเทียบ ได้แก่ โดยการเปรียบเทียบค่าที่อ่านได้กับค่าที่อ่านได้ของมาตรฐาน ในกรณีนี้คือ โวลต์มิเตอร์แบบดิจิทัล ที่แรงดันไฟฟ้าไซนูซอยด์ การอ่านค่าโวลต์มิเตอร์อ้างอิงจะถือเป็นค่าแรงดันไฟฟ้าจริง

โวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ GVT-417B ได้รับการตรวจสอบที่ความถี่ 1 kHz บนสเกลที่มีขีดจำกัดบน 1V หรือ 3V ซึ่งเนื่องมาจากช่วงการควบคุมของแรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้

มีการตรวจสอบเพื่อ n= (610) เครื่องหมายสเกลกระจายเท่า ๆ กันตามสเกลเครื่องมือด้วย เพิ่มขึ้นอย่างราบรื่นและการอ่านค่าลดลง

จุดแรงดันไฟฟ้าที่ตรวจสอบแล้ว คุณ p ได้รับการติดตั้งบนโวลต์มิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่กำลังตรวจสอบและค่าแรงดันไฟฟ้าจริง คุณโอ้ ยูวี คุณโอ ค่าที่อ่านได้จะนำมาจากโวลต์มิเตอร์แบบดิจิทัลมาตรฐาน ตามลำดับ เมื่อเข้าใกล้เครื่องหมายที่กำลังตรวจสอบ คุณ n จะปรับขนาดเมื่อการอ่านเพิ่มขึ้นและลดลง

ผลลัพธ์ของการวัดและการคำนวณจะแสดงในรูปแบบของตาราง

ข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ สัมพันธ์ ลดลง และความแปรผันของการอ่านจะถูกกำหนดโดยใช้สูตรที่ให้มา งานห้องปฏิบัติการ 1 หรือใน ; ยังกำหนดข้อผิดพลาดที่ลดลงสูงสุด max = Max(| ฉัน|) และการเปลี่ยนแปลงสูงสุด ชมสูงสุด = สูงสุด( ชม ฉัน) ที่ได้จากการทดลอง

จากผลการทดสอบและการคำนวณ ให้พล็อตกราฟหนึ่งการพึ่งพาความสัมพันธ์และลดข้อผิดพลาดในการอ่านโวลต์มิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ = เอฟ (คุณพี) = เอฟ (คุณพี); กราฟยังมีเส้นที่กำหนดขีดจำกัดของข้อผิดพลาดที่ลดลงสูงสุดที่อนุญาต ซึ่งสอดคล้องกับระดับความแม่นยำของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ

จากการวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับข้อผิดพลาดหลักและความแปรผันของการอ่าน จะได้ข้อสรุปเกี่ยวกับความสอดคล้องของคุณลักษณะที่ระบุกับข้อกำหนดที่กำหนดโดยระดับความแม่นยำของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ

2. ลักษณะแอมพลิจูดความถี่ของโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์หมายถึง การขึ้นต่อกันของการอ่านค่าโวลต์มิเตอร์กับความถี่ของสัญญาณไซน์ซอยด์อินพุตที่ค่าคงที่ของแรงดันไฟฟ้า

ในทางปฏิบัติ แนวคิดเรื่องย่านความถี่การทำงานของเครื่องมือวัดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ย่านความถี่การทำงานของโวลต์มิเตอร์หมายถึงช่วงความถี่ ฉซึ่งความไม่สม่ำเสมอของการตอบสนองความถี่ของโวลต์มิเตอร์จะต้องไม่เกินค่าที่อนุญาตที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ดังนั้นสำหรับโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ GVT-417B ภายในย่านความถี่การทำงานอนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงการอ่านเครื่องมือจากการอ่านที่ความถี่ได้ไม่เกิน 10 เปอร์เซ็นต์ ฉ 0 = 1กิโลเฮิร์ตซ์

ค่าสุดขีดของช่วงความถี่ที่ตรงตามข้อกำหนดที่ระบุเรียกว่าค่าที่ต่ำกว่า ฉ H และด้านบน ฉในความถี่จำกัดของแถบการทำงานของโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์

การตอบสนองความถี่ยังถูกกำหนดตามรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 1 2.1. เครื่องกำเนิด SFG-2120 ใช้เป็นแหล่งสัญญาณซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความกว้างของสัญญาณเอาท์พุตคงที่เมื่อความถี่เปลี่ยนแปลงในช่วงการทำงานของมัน

ความถี่ถูกกำหนดไว้เบื้องต้นบนตัวกำเนิด GS ฉ 0 =1kHz พร้อมรูปคลื่นไซน์ ใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า GS ตั้งค่าการอ่านโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ที่เครื่องหมายสเกลในช่วง (0.7-0.9) จากขีดจำกัดการวัดด้านบน และบันทึกค่าแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งไว้ คุณพี ( ฉ 0 =1กิโลเฮิรตซ์) = … .

ในอนาคต เมื่อพิจารณาการตอบสนองความถี่ เฉพาะความถี่ของเครื่องกำเนิดสัญญาณ GS เท่านั้นที่เปลี่ยนไป และแรงดันไฟฟ้าที่นำมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่เปลี่ยนแปลง

ในการตรวจสอบระดับสัญญาณและรูปร่าง จะใช้ออสซิลโลสโคปรังสีแคโทด บนหน้าจอออสซิลโลสโคป โดยการเลือกค่าสัมประสิทธิ์การเบี่ยงเบน (VOLTS/DIV) และค่าสัมประสิทธิ์การกวาด (TIME/DIV) จะได้ออสซิลโลแกรมที่สะดวกสำหรับการสังเกตและการวัด - รูปภาพของช่วงเวลาหลายช่วงของไซนัสอยด์ที่มีแอมพลิจูดขนาดใหญ่เพียงพอ บันทึกแอมพลิจูด ลเอ (หรือ ล 2A - แอมพลิจูดสองเท่า) ภาพของสัญญาณสำหรับการตรวจสอบระดับสัญญาณในภายหลัง

สะดวกในการกำหนดการตอบสนองความถี่แยกกันสำหรับบริเวณความถี่สูงและต่ำ

ในภูมิภาคความถี่สูง การตอบสนองความถี่จะเริ่มดำเนินการเป็นขั้นละ 100 kHz: 1 kHz (ความถี่เริ่มต้น), 100 kHz, 200 kHz, ... จนกระทั่งความถี่ที่การอ่านค่าของโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ลดลงเหลือ ค่าลำดับ 0.8-0.9 จากการอ่านค่าชุดแรก คุณพี ( ฉ 0 =1กิโลเฮิรตซ์) เพื่อชี้แจงความถี่บน ฉในย่านความถี่การทำงาน ฉโวลต์มิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ในบริเวณที่การตอบสนองความถี่ลดลง 10 เปอร์เซ็นต์จำเป็นต้องลบการตอบสนองความถี่หลายจุดเพิ่มเติมด้วยขั้นตอนที่เล็กกว่าในการเปลี่ยนความถี่ของสัญญาณอินพุต

ในระหว่างการทดสอบ ระดับคงที่ของสัญญาณเอาท์พุต GS จะถูกตรวจสอบด้วยออสซิลโลสโคปอิเล็กทรอนิกส์

เขียนผลการทดสอบและการคำนวณลงในตาราง:

สำหรับรถอีวี ฉ B = ... สำหรับ CV ฉบี = ...

ที่ไหน คุณพี ( ฉ) - การอ่านโวลต์มิเตอร์ที่ความถี่ ฉ; เค(ฉ) = คุณพี ( ฉ) /คุณพี ( ฉ o = 1 kHz) - การตอบสนองความถี่ของโวลต์มิเตอร์แสดงเป็นหน่วยสัมพันธ์สำหรับความถี่ที่สอดคล้องกัน ฉ c คือความถี่จำกัดบนของย่านการทำงานของโวลต์มิเตอร์ที่พบในการทดลอง

เมื่อทำงานในลักษณะเดียวกันที่ความถี่เดียวกัน การตอบสนองความถี่ของโวลต์มิเตอร์แบบดิจิทัลจะถูกประเมิน ผลการทดสอบจะถูกป้อนลงในตารางเดียวกัน เนื่องจากงานนี้ต้องมีการเปรียบเทียบแถบความถี่การทำงานของโวลต์มิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์และดิจิตอลในเชิงคุณภาพ จึงไม่จำเป็นต้องชี้แจงการตอบสนองความถี่ของโวลต์มิเตอร์แบบดิจิทัลที่จุดความถี่เพิ่มเติม ในกรณีนี้ค่าของความถี่ที่ จำกัด ของโวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอลจะถูกกำหนดด้วยความแม่นยำน้อยกว่า

ความถี่ตัดต่ำ ฉไม่มีแถบทำงาน ฉสำหรับโวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบอิเล็กทรอนิกส์ มักจะอยู่ในช่วงหน่วยและหลักสิบแรกของ Hz ดังนั้นขั้นตอนการพิจารณาการตอบสนองความถี่ในย่านความถี่ต่ำจึงเป็นดังนี้ ขั้นแรกให้ลดความถี่จากเดิม ฉ 0 = 1,000Hz ถึง 200Hz และจาก 50Hz ถึง 10Hz หากจำเป็น ให้ชี้แจงความถี่ที่ต่ำกว่า ฉ n ของแถบการทำงาน ซึ่งการตอบสนองความถี่ลดลงเหลือระดับ 0.9 จากค่าที่ ฉ 0 = 1,000Hz โดยลบจุดเพิ่มเติมโดยเพิ่มทีละ 1Hz

การตอบสนองความถี่ของโวลต์มิเตอร์แบบดิจิทัลได้รับการประเมินที่ความถี่เดียวกัน

ผลการทดสอบและการคำนวณแสดงในรูปแบบตาราง:

สำหรับรถอีวี ฉ n = …Hz สำหรับ CV ฉน = ...เฮิรตซ์

จากผลการวิจัย กราฟการตอบสนองความถี่จะถูกสร้างขึ้นสำหรับความถี่สูงและต่ำ สะดวกในการสร้างกราฟตามแกนความถี่ในระดับลอการิทึม

3. การกำหนดอิทธิพลของรูปร่างสัญญาณอินพุตต่อการอ่านค่าโวลต์มิเตอร์แบบ AC

ในโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์แบบอิเล็กทรอนิกส์จะใช้ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบ AC เป็น DC ดังที่แสดงในรูปที่ 1 2.2 โดยที่: คุณใน( ที) - แรงดันไฟฟ้าอินพุต, U - แอมพลิฟายเออร์กระแสสลับ, IM - กลไกการวัดแมกนีโตอิเล็กทริก - มุมโก่งของกลไกการวัด

ใช้ตัวแปลงแอมพลิจูดค่าแก้ไขเฉลี่ยหรือค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นแรงดันตรง ในเวลาเดียวกัน โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดจะได้รับการสอบเทียบ โดยไม่คำนึงถึงประเภทของตัวแปลง ค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์- สิ่งนี้อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดเพิ่มเติมเมื่อวัดแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ใช่ไซนูซอยด์

โวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ GVT-417B มีตัวแปลงค่าที่แก้ไขโดยเฉลี่ย สำหรับโวลต์มิเตอร์ดังกล่าว มุมโก่งของตัวชี้จะเป็นสัดส่วนกับค่าที่แก้ไขโดยเฉลี่ย คุณแรงดันไฟเข้า cf

ที่ไหน: เค วี- ค่าสัมประสิทธิ์การแปลงโวลต์มิเตอร์ คุณใน( ที) - แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอินพุตพร้อมระยะเวลา ต.

ข้อบ่งชี้ คุณ p โวลต์มิเตอร์มีการสอบเทียบในปัจจุบัน คุณค่าแรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์

ที่ไหน: เคฟ = คุณ/คุณ CP - ค่าสัมประสิทธิ์รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าสำหรับแรงดันไฟฟ้าไซน์ เคФ = 1.11 ดังนั้นสำหรับแรงดันไฟฟ้ารูปแบบอื่น ( เคฟ? 1.11) การอ่านโวลต์มิเตอร์อาจแตกต่างอย่างมากจากค่าจริงซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดเพิ่มเติมในผลการวัด

ในกรณีเช่นนี้ การคำนวณสามารถคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการพร้อมรูปร่างสัญญาณที่ทราบได้

ขึ้นอยู่กับหลักการทำงานของโวลต์มิเตอร์และการสอบเทียบที่ยอมรับ สามารถทำได้ตามค่าที่อ่านได้ คุณ P ของอุปกรณ์เพื่อกำหนดค่าแก้ไขเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ (ภายในการตอบสนองความถี่ของโวลต์มิเตอร์)

คุณเอสอาร์ = คุณหน้า/1.11.

คุณค่าที่มีประสิทธิภาพ คุณแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ใช่ไซนูซอยด์สามารถกำหนดได้ก็ต่อเมื่อทราบค่าสัมประสิทธิ์เท่านั้น เครูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า F เคฟ = คุณ/คุณ CP (หรือทราบรูปร่างของสัญญาณซึ่งสามารถหาค่าสัมประสิทธิ์นี้ได้)

ยู=เคเอฟ คุณเอสอาร์

ค่าตัวเลขของค่าสัมประสิทธิ์รูปร่างสำหรับสัญญาณบางอย่างแสดงอยู่ในตาราง

เพื่อประเมินอิทธิพลของรูปร่างแรงดันไฟฟ้าต่อการอ่านค่าโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์โดยการทดลอง สัญญาณของรูปทรงไซน์ซอยด์ สี่เหลี่ยม และสามเหลี่ยมจะถูกวัดตามลำดับที่แอมพลิจูดเดียวกัน

ก่อนหน้านี้การอ่านค่าโวลต์มิเตอร์จะถูกตั้งค่าบนสัญญาณไซน์ในช่วง 0.5 - 0.6 จากขีด จำกัด การวัดด้านบนของสเกลที่เลือกที่ความถี่ระบุ ฉ n =1 กิโลเฮิรตซ์จากนั้นที่แอมพลิจูดเท่ากันของสัญญาณอินพุต แรงดันไฟฟ้าจะถูกวัดด้วยโวลต์มิเตอร์สำหรับรูปแบบสัญญาณอื่น รูปร่างสัญญาณ (ไซน์, สามเหลี่ยม, สี่เหลี่ยม) ตั้งค่าได้โดยการกดปุ่ม " คลื่น” บนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ตามข้อบ่งชี้ คุณโวลต์มิเตอร์เป็นตัวกำหนดค่าเฉลี่ย คุณเอสอาร์และกระแส คุณค่าแรงดันไฟฟ้าสำหรับรูปคลื่นทั้งหมด

ในการประเมินอิทธิพลของรูปแบบแรงดันไฟฟ้าต่อการอ่านโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ด้วยตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่มีการแก้ไขปานกลางให้กำหนดข้อผิดพลาดสัมพัทธ์เพิ่มเติม (เป็นเปอร์เซ็นต์)

100(คุณพี - คุณ)/คุณ.

ผลลัพธ์ของการวัดและการคำนวณจะถูกบันทึกไว้ในตาราง

ควรสังเกตว่าข้อผิดพลาดเพิ่มเติมจะรวมอยู่ในผลการวัดหากกำหนดค่าประสิทธิภาพของแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ใช่ไซน์ซอยด์โดยตรงจากการอ่านโวลต์มิเตอร์โดยไม่คำนึงถึงรูปร่างของสัญญาณและดำเนินการคำนวณที่เกี่ยวข้อง

จากผลการวิจัยสรุปเกี่ยวกับอิทธิพลของรูปร่างของเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าต่อผลการวัดด้วยโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์

วรรณกรรม

มาตรวิทยา มาตรฐาน และการรับรอง: หนังสือเรียนสำหรับนักศึกษา สูงกว่า หนังสือเรียน สถาบัน/[B.Ya.Avdeev, V.V.Alekseev, E.M.Antonyuk ฯลฯ]; แก้ไขโดย V.V. Alekseev - อ.: ศูนย์การพิมพ์ "Academy", 2550 หน้า 136-140

การทำงานอย่างต่อเนื่องของเครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้าในเครือข่าย การจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ถูกต้อง และความสมบูรณ์ของสายไฟ คุณสามารถวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้โดยใช้มัลติมิเตอร์ นี่คือผู้ช่วยที่ขาดไม่ได้ในการระบุปัญหาในเครือข่ายไฟฟ้าอย่างทันท่วงทีและสร้างความมั่นใจ การใช้งานที่ปลอดภัยเครื่องใช้ในครัวเรือนและมืออาชีพ

คุณสมบัติ ฟังก์ชัน ประเภทของอุปกรณ์

อุปกรณ์นี้เป็นเครื่องบันทึกสากลสำหรับปริมาณไฟฟ้าจำนวนมาก ขึ้นอยู่กับ ช่วงโมเดลและชุดฟังก์ชันที่พวกเขาทำ มัลติมิเตอร์พบว่ามีประโยชน์ทั้งในชีวิตประจำวันและในคลังแสงของช่างไฟฟ้ามืออาชีพ

มัลติมิเตอร์ราคาเฉลี่ยสามารถวัด:

• ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในเครือข่ายและแรงดันไฟฟ้าคงที่ของแบตเตอรี่หรือแบตเตอรี่
• กระแสตรงและกระแสสลับ (ความแรงของกระแส);
• ระดับความต้านทาน
• การทำงานของไดโอด (โหมดต่อเนื่อง);
• ความถี่ปัจจุบัน
• อุณหภูมิ;
• ค่าความจุของตัวเก็บประจุ

อุปกรณ์รูปแบบใหม่อาจมีเครื่องกำเนิดความถี่ต่ำและหัววัดเสียง ในบรรดาผลิตภัณฑ์ทั้งหมดนั้นควรค่าแก่การเน้นอุปกรณ์หลัก 2 ประเภท

ประเภทอิเล็กทรอนิกส์ (ดิจิตอล) ตัวบ่งชี้ที่ได้รับจะแสดงบนหน้าจอ ซึ่งล้อมรอบด้วยตัวบ่งชี้จากเจ็ดส่วน ส่วนใหญ่ทำงานใน โหมดอัตโนมัติมัลติมิเตอร์จะกำหนดค่าจำกัดของค่าอย่างอิสระตามข้อมูลที่ได้รับ คุณเพียงแค่ต้องเลือกประเภทของการวัด รุ่นอื่นๆ สามารถถ่ายโอนข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์โดยตรงเพื่อประมวลผลต่อไปได้

ประเภทลูกศร อุปกรณ์ประเภทนี้จะเป็นความรอดที่แท้จริงเมื่อมีการรบกวนที่รุนแรง การทำงานปกติมัลติมิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์และบิดเบือนข้อมูลโดยสิ้นเชิง

ที่บ้านก็เพียงพอแล้วที่จะวัดกระแสด้วยมัลติมิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียด 3.5 นี่คืออุปกรณ์เช่น dt 831, 832 หรือการดัดแปลงที่ใหม่กว่า dt 834

องค์ประกอบที่อยู่อาศัย

เนื่องจากโมเดลดิจิทัลเป็นที่ต้องการมากขึ้น จึงจะมีการหารือเกี่ยวกับการกำหนดและคุณลักษณะหลักของมัลติมิเตอร์โดยใช้ตัวอย่าง

มีหน้าจอคริสตัลเหลวที่แสดงค่าที่วัดได้ ด้านล่างมีสวิตช์หมุนรอบแกนของมัน โดยระบุประเภทที่เลือกและขีดจำกัดการวัด

มีการเชื่อมต่อโพรบ 2 ตัวพร้อมสายไฟเข้ากับช่องเสียบบนตัวมัลติมิเตอร์: สีแดงหรือขั้วบวก สีดำหรือขั้วลบ

โพรบลบจะเชื่อมต่อกับขั้วต่อที่มีป้ายกำกับว่า "กราวด์" หรือ "COM" เสมอ ขั้วบวกเชื่อมต่อกับซ็อกเก็ตอื่น

ควรสังเกตว่าสามารถมีขั้วต่อได้ 2, 3 หรือ 4 ตัว จำนวนของพวกเขาขึ้นอยู่กับรุ่นและผู้ผลิต อย่างไรก็ตามแม้ในมัลติมิเตอร์ดังกล่าวก็สามารถเปลี่ยนซ็อกเก็ตสำหรับเชื่อมต่อเฉพาะโพรบบวกได้ แต่ขั้วลบจะยังคงอยู่ในตำแหน่งเดิม

โหมดการทำงานของเครื่องทดสอบ

การทำงานของมัลติมิเตอร์และโหมดต่างๆ ถูกควบคุมโดยใช้สวิตช์ ตำแหน่งแนวตั้งด้านบนบ่งบอกว่าอุปกรณ์ปิดอยู่
การเลี้ยวในทิศทางอื่นบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงโหมดและมีการระบุดังต่อไปนี้:

ผลลัพธ์ทั้งหมดจะแสดงบนหน้าจอของผู้ทดสอบภายในเวลาไม่กี่วินาที โดยรายงานค่าของตัวบ่งชี้ที่เลือกด้วยความแม่นยำระดับร้อย

การกำหนดกระแสสลับบนมัลติมิเตอร์ใด ๆ สามารถแสดงได้ในรูปแบบของสัญลักษณ์ AC (กระแสสลับ) ดังนั้น ACA คือความแรงของกระแสสลับ ACV คือแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ นี่คือกระแสที่เปลี่ยนทิศทางเป็นจำนวนมากแต่คงที่ใน 1 วินาที ในเครือข่ายในบ้าน ความถี่การเปลี่ยนแปลงคือ 50 Hz

ลำดับการเชื่อมต่อ

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าเมื่อเริ่มวัดระดับกระแสสลับ ไม่จำเป็นต้องสังเกตขั้วของการเชื่อมต่อโพรบเลย หากค่าเป็นลบ เครื่องหมายลบก็จะปรากฏขึ้นบนหน้าจอด้านหน้าตัวเลข

เราตั้งสวิตช์มัลติมิเตอร์ที่ใช้วัดตัวบ่งชี้นี้ไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมและกำหนดช่วงการวัด

การเลือกขีดจำกัดการวัดควรดำเนินการอย่างรับผิดชอบที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หากกระแสไฟฟ้าที่วัดได้เกินช่วงที่เลือกไว้อย่างมาก อาจทำให้ฟิวส์ขาดหรือแย่กว่านั้นคือมัลติมิเตอร์ทั้งหมด

ให้ความสนใจกับการเลือกใช้ขั้วต่อ (ซ็อกเก็ต) ด้านล่างนี้ควรเป็นค่ากระแสสูงสุดที่คุณต้องการวัด 10A หมายความว่าวัดกระแสได้สูงสุดถึง 10A (ค่อนข้างสูง)

เพื่อควบคุมกระบวนการวัด ขั้นแรกให้ตั้งสวิตช์ไปที่ช่วงค่าสูงสุดที่อนุญาต จากนั้นเสียบปลั๊กโพรบเข้าไปในช่องเสียบ จากนั้นจึงลดระดับลงตามความจำเป็น

เพื่อวัดกำลังไฟฟ้ากระแสสลับหรือ ดี.ซีจะต้องเชื่อมต่อมัลติมิเตอร์แบบอนุกรมกับโหลด (ไฟฉาย, โคมไฟ, เครื่องทำความเย็น, วงจรวิทยุ ฯลฯ ) นี่เป็นกฎพื้นฐานสำหรับเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าทั้งหมด นั่นคือเพื่อวัดกระแสไฟฟ้า มัลติมิเตอร์จะเชื่อมต่อ "เข้าที่" ของวงจร

วิธีกำหนดค่าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในเครือข่าย

จุดสำคัญในการกำหนดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับคือการที่หัววัดมัลติมิเตอร์เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่วัดแบบขนาน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้าเองคือความต่างศักย์ระหว่างจุดสองจุด

คุณสามารถใช้หลักการเดียวกันกับในกรณีของไฟฟ้ากระแสสลับได้ ปรับช่วงค่าจากสูงสุดไปต่ำสุด โดยไม่ลืมตำแหน่งของโพรบ

ตัวอย่างเช่น สามารถใช้แบตเตอรี่มาตรฐานเพื่อวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้ สวิตช์ถูกตั้งค่าเป็นโหมดที่เหมาะสม ตั้งค่าช่วงแล้ว ในกรณีนี้ โพรบจะสัมผัสแบตเตอรี่ขนานกันทั้งสองด้าน และคุณสามารถดูได้ทันทีว่าหน้าจอแสดงค่าแรงดันไฟฟ้าขององค์ประกอบที่กำลังศึกษาอยู่อย่างไร

สถานการณ์จะเหมือนกันกับแรงดันไฟฟ้าคงที่ แต่คุณเพียงแค่ต้องจำไว้ว่าต้องตั้งสวิตช์เป็นโหมดที่ถูกต้อง

ไม่ว่ามัลติมิเตอร์รุ่นใดและการทำงานเฉพาะเจาะจงจะเป็นเช่นไร สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามคำแนะนำด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัย และใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างถูกต้องโดยไม่ทำให้สุขภาพของคุณตกอยู่ในความเสี่ยง

หน่วยวัดพื้นฐานของแรงดันไฟฟ้าคือโวลต์ สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าได้ ขึ้นอยู่กับขนาด โวลต์(ใน), กิโลโวลต์(1 กิโลโวลต์ = 1,000 โวลต์) มิลลิโวลต์(1 มิลลิโวลต์ = 0.001 โวลต์) ไมโครโวลต์(1 µV = 0.001 มิลลิโวลต์ = 0.000001 V) ในทางปฏิบัติ บ่อยครั้งคุณต้องจัดการกับโวลต์และมิลลิโวลต์

ความเครียดมีสองประเภทหลัก - ถาวรและ ตัวแปร- แบตเตอรี่และตัวเก็บประจุทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าคงที่ แหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอาจเป็นแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายไฟฟ้าของอพาร์ทเมนต์หรือบ้าน

เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ โวลต์มิเตอร์- มีโวลต์มิเตอร์ สวิตช์(อะนาล็อก) และ ดิจิตอล.

ทุกวันนี้โวลต์มิเตอร์แบบพอยน์เตอร์นั้นด้อยกว่าแบบดิจิตอลเนื่องจากแบบหลังใช้งานได้สะดวกกว่า หากเมื่อทำการวัดด้วยโวลต์มิเตอร์แบบพอยน์เตอร์จะต้องคำนวณการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าในสเกล ผลลัพธ์ดิจิทัลการวัดจะแสดงบนตัวบ่งชี้ทันที และในแง่ของมิติ เครื่องมือพอยน์เตอร์นั้นด้อยกว่าเครื่องมือดิจิทัล

แต่ไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีการใช้เครื่องมือพอยน์เตอร์เลย มีกระบวนการบางอย่างที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยเครื่องมือดิจิทัล ดังนั้นสวิตช์จึงถูกนำมาใช้มากขึ้นในองค์กรอุตสาหกรรม ห้องปฏิบัติการ ร้านซ่อม ฯลฯ

บนไฟฟ้า แผนภาพวงจรโวลต์มิเตอร์ระบุด้วยวงกลมที่มีอักษรละตินตัวพิมพ์ใหญ่ " วี" ข้างใน. ถัดจากสัญลักษณ์ของโวลต์มิเตอร์จะมีการระบุตัวอักษรไว้ “ ป.ล." และหมายเลขซีเรียลในแผนภาพ ตัวอย่างเช่น. หากมีโวลต์มิเตอร์สองตัวในวงจรให้เขียนถัดจากอันแรก “ พียู 1"และประมาณวินาที" พียู2».

เมื่อวัดแรงดันไฟฟ้าตรง แผนภาพจะระบุขั้วของการเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์ แต่หากวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ขั้วของการเชื่อมต่อจะไม่ถูกระบุ

โดยมีการวัดแรงดันไฟฟ้าระหว่าง สองจุดโครงร่าง: ใน วงจรอิเล็กทรอนิกส์อาระหว่าง เชิงบวกและ ลบเสาใน ไดอะแกรมไฟฟ้าระหว่าง เฟสและ ศูนย์- เชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์แล้ว ขนานกับแหล่งจ่ายแรงดันหรือ ขนานไปกับส่วนโซ่- ตัวต้านทาน หลอดไฟ หรือโหลดอื่น ๆ ที่ต้องวัดแรงดันไฟฟ้า

ลองพิจารณาการเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์: ในแผนภาพด้านบน แรงดันไฟฟ้าจะวัดทั่วทั้งหลอดไฟ เอชแอล1และพร้อมกันบนแหล่งพลังงาน GB1- ในแผนภาพด้านล่าง วัดแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งหลอดไฟ เอชแอล1และตัวต้านทาน R1.

ก่อนที่จะวัดแรงดันไฟฟ้าให้ตรวจสอบก่อน ดูและโดยประมาณ ขนาด- ความจริงก็คือส่วนการวัดของโวลต์มิเตอร์ได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันไฟฟ้าประเภทเดียวเท่านั้น และส่งผลให้ผลการวัดต่างกัน โวลต์มิเตอร์สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงไม่เห็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ แต่ในทางกลับกันโวลต์มิเตอร์สำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าโดยตรงได้ แต่การอ่านจะไม่ถูกต้อง

นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องทราบค่าโดยประมาณของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ เนื่องจากโวลต์มิเตอร์ทำงานในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด และหากคุณทำผิดพลาดกับการเลือกช่วงหรือค่า อุปกรณ์อาจเสียหายได้ ตัวอย่างเช่น. ช่วงการวัดของโวลต์มิเตอร์คือ 0...100 โวลต์ ซึ่งหมายความว่าสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าได้ภายในขีดจำกัดเหล่านี้เท่านั้น เนื่องจากหากวัดแรงดันไฟฟ้าเกิน 100 โวลต์ อุปกรณ์ก็จะทำงานล้มเหลว

นอกจากอุปกรณ์ที่วัดพารามิเตอร์เพียงตัวเดียว (แรงดัน, กระแส, ความต้านทาน, ความจุ, ความถี่) แล้วยังมีอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่นที่วัดพารามิเตอร์เหล่านี้ทั้งหมดในอุปกรณ์เดียว อุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่า ผู้ทดสอบ(ส่วนใหญ่เป็นเครื่องมือวัดพอยน์เตอร์) หรือ มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล.

เราจะไม่อยู่กับผู้ทดสอบซึ่งเป็นหัวข้อของบทความอื่น แต่มาดูตรงไปที่มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัลกันดีกว่า โดยส่วนใหญ่ มัลติมิเตอร์สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าได้สองประเภทภายในช่วง 0...1,000 โวลต์ เพื่อความสะดวกในการวัด แรงดันไฟฟ้าทั้งสองจะแบ่งออกเป็นสองเซกเตอร์ และภายในเซกเตอร์ออกเป็นช่วงย่อย: แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงมีห้าช่วงย่อย แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับมีสองช่วง

แต่ละช่วงย่อยมีขีดจำกัดการวัดสูงสุดของตนเอง ซึ่งระบุด้วยค่าดิจิทัล: 200ม, 2V, 20V, 200V, 600V- ตัวอย่างเช่น. ที่ขีดจำกัด “200V” แรงดันไฟฟ้าจะวัดในช่วง 0...200 โวลต์

ตอนนี้กระบวนการวัดผลนั้นเอง.

1. การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

อันดับแรกเราตัดสินใจ ดูวัดแรงดันไฟฟ้า (DC หรือ AC) แล้วเลื่อนสวิตช์ไปยังเซกเตอร์ที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น ลองใช้แบตเตอรี่ AA ซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าคงที่ 1.5 โวลต์ เราเลือกเซกเตอร์แรงดันไฟฟ้าคงที่และในนั้นขีด จำกัด การวัดคือ "2V" ช่วงการวัดคือ 0...2 โวลต์

ต้องเสียบสายวัดทดสอบเข้าไปในช่องเสียบดังแสดงในรูปด้านล่าง:

สีแดงปกติจะเรียกว่าก้านวัดระดับน้ำมัน เชิงบวกและเสียบเข้าไปในซ็อกเก็ตตรงข้ามกับไอคอนของพารามิเตอร์ที่วัดได้: "VΩmA";
สีดำก้านวัดน้ำมันเรียกว่า ลบหรือ ทั่วไปและเสียบเข้าที่ช่องตรงข้ามมีไอคอน COM การวัดทั้งหมดทำขึ้นโดยสัมพันธ์กับโพรบนี้

ใช้หัววัดบวกแตะขั้วบวกของแบตเตอรี่ และหัววัดลบแตะขั้วลบ ผลการวัด 1.59 โวลต์จะมองเห็นได้ทันทีบนตัวบ่งชี้มัลติมิเตอร์ อย่างที่คุณเห็นทุกอย่างง่ายมาก

ตอนนี้มีความแตกต่างกันนิดหน่อย หากมีการเปลี่ยนหัววัดบนแบตเตอรี่ เครื่องหมายลบจะปรากฏขึ้นที่ด้านหน้าของหัววัด เพื่อส่งสัญญาณว่าขั้วของการเชื่อมต่อมัลติมิเตอร์กลับด้าน เครื่องหมายลบอาจสะดวกมากในกระบวนการตั้งค่าวงจรอิเล็กทรอนิกส์เมื่อคุณต้องการกำหนดบัสบวกหรือลบบนบอร์ด

ทีนี้ลองพิจารณาตัวเลือกเมื่อไม่ทราบค่าแรงดันไฟฟ้า เราจะใช้แบตเตอรี่ AA เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า

สมมติว่าเราไม่ทราบแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ และเพื่อไม่ให้อุปกรณ์ไหม้ เราจึงเริ่มวัดจากขีดจำกัดสูงสุด "600V" ซึ่งสอดคล้องกับช่วงการวัด 0...600 โวลต์ ใช้โพรบมัลติมิเตอร์แตะขั้วของแบตเตอรี่และบนตัวบ่งชี้เราจะเห็นผลการวัดเท่ากับ “ 001 - ตัวเลขเหล่านี้บ่งชี้ว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าหรือค่าของมันน้อยเกินไป หรือช่วงการวัดใหญ่เกินไป

ลงไปข้างล่างกันดีกว่า เราเลื่อนสวิตช์ไปที่ตำแหน่ง "200V" ซึ่งสอดคล้องกับช่วง 0...200 โวลต์และแตะขั้วแบตเตอรี่ด้วยโพรบ ตัวบ่งชี้แสดงค่าที่อ่านได้เท่ากับ “ 01,5 - โดยหลักการแล้ว ค่าที่อ่านได้เหล่านี้เพียงพอที่จะบอกได้ว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ AA คือ 1.5 โวลต์

อย่างไรก็ตาม ศูนย์ด้านหน้าแนะนำให้ลดค่าลงและวัดแรงดันไฟฟ้าได้แม่นยำยิ่งขึ้น เราลงไปที่ขีด จำกัด "20V" ซึ่งสอดคล้องกับช่วง 0...20 โวลต์แล้วทำการวัดอีกครั้ง ตัวชี้วัดแสดงให้เห็นว่า “ 1,58 - ตอนนี้เราสามารถพูดได้อย่างแม่นยำว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ AA คือ 1.58 โวลต์

ด้วยวิธีนี้ โดยไม่ทราบค่าแรงดันไฟฟ้า พวกเขาพบค่าดังกล่าว และค่อยๆ ลดลงจากขีดจำกัดการวัดที่สูงไปเป็นค่าต่ำ

นอกจากนี้ยังมีสถานการณ์ที่หน่วย "" ปรากฏขึ้นที่มุมซ้ายของตัวบ่งชี้เมื่อทำการวัด 1 - หน่วยบ่งชี้ว่าแรงดันหรือกระแสที่วัดได้สูงกว่าขีดจำกัดการวัดที่เลือก ตัวอย่างเช่น. หากคุณวัดแรงดันไฟฟ้า 3 โวลต์ที่ขีดจำกัด “2V” หน่วยหนึ่งจะปรากฏบนตัวบ่งชี้ เนื่องจากช่วงการวัดของขีดจำกัดนี้อยู่ที่ 0…2 โวลต์เท่านั้น

ยังมีขีดจำกัดอีกหนึ่งอย่าง “200m” ด้วยช่วงการวัด 0...200 mV ขีดจำกัดนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กมาก (มิลลิโวลต์) ซึ่งบางครั้งพบเมื่อตั้งค่าการออกแบบวิทยุสมัครเล่นบางรุ่น

2. การวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

กระบวนการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับไม่แตกต่างจากการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือไม่จำเป็นต้องมีขั้วของโพรบสำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

ภาคแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแบ่งออกเป็นสองช่วงย่อย 200Vและ 600V.
ที่ขีดจำกัด “200V” คุณสามารถวัดได้ เช่น แรงดันเอาต์พุตของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงสเต็ปดาวน์ หรือแรงดันไฟฟ้าอื่นใดในช่วง 0...200 โวลต์ ที่ขีดจำกัด “600V” คุณสามารถวัดแรงดันไฟฟ้า 220 V, 380 V, 440 V หรือแรงดันไฟฟ้าอื่นๆ ในช่วง 0...600 โวลต์

ตัวอย่าง เรามาวัดแรงดันไฟฟ้ากัน เครือข่ายภายในบ้าน 220 โวลต์
เราเลื่อนสวิตช์ไปที่ตำแหน่ง "600V" และใส่โพรบมัลติมิเตอร์เข้าไปในซ็อกเก็ต ผลการวัดค่าไฟ 229 โวลต์ ปรากฏบนตัวบ่งชี้ทันที อย่างที่คุณเห็นทุกอย่างง่ายมาก

และอีกอย่างหนึ่ง
ก่อนทำการวัดแรงดันไฟฟ้าสูง ควรตรวจสอบอีกครั้งว่าฉนวนของโพรบและสายไฟของโวลต์มิเตอร์หรือมัลติมิเตอร์อยู่ในสภาพดี และตรวจสอบขีดจำกัดการวัดที่เลือกเพิ่มเติมด้วย. และหลังจากการดำเนินการทั้งหมดเหล่านี้ทำการวัดแล้วเท่านั้น- ด้วยวิธีนี้ คุณจะปกป้องตัวเองและอุปกรณ์จากเหตุประหลาดใจที่ไม่คาดคิด

และหากยังไม่ชัดเจน ให้ดูวิดีโอซึ่งแสดงวิธีวัดแรงดันและกระแสโดยใช้มัลติมิเตอร์