แทบจะไม่ใช่เรื่องเกินจริงที่จะกล่าวว่านักวิทยุสมัครเล่นทุกคนมีผู้ทดสอบตระกูล M-83x เรียบง่าย เข้าถึงได้ ราคาถูก เพียงพอสำหรับช่างไฟฟ้า

แต่สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นก็มีข้อบกพร่องในการวัด แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ- ประการแรกความไวต่ำและประการที่สองมีไว้สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่ 50 Hz บ่อยครั้งที่มือสมัครเล่นมือใหม่ไม่มีเครื่องมืออื่น แต่ต้องการวัด เช่น แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเพาเวอร์แอมป์ และประเมินการตอบสนองความถี่ เป็นไปได้ไหมที่จะทำเช่นนี้?

บนอินเทอร์เน็ตทุกคนพูดสิ่งเดียวกันซ้ำ - "ไม่เกิน 400 Hz" เป็นอย่างนั้นเหรอ? มาดูกันดีกว่า

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

เมื่อพิจารณาจากข้อมูลที่มีอยู่ อุปกรณ์จำนวนมากในตระกูล M-83x หรือ D-83x ได้รับการประกอบขึ้นโดยใช้วงจรเดียวกันเกือบทั้งหมด จึงมีความเป็นไปได้สูงที่ผลการวัดจะใกล้เคียงกัน 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

สำหรับการวัด ความไว, กำลังขับและ การบิดเบือนฮาร์มอนิกเครื่องขยายเสียงจำเป็นต้องมีออสซิลโลสโคป, โวลต์มิเตอร์แบบ AC, เครื่องกำเนิดเสียง ( ซีจี) และโหลดที่เทียบเท่ากับเครื่องขยายเสียงที่กำลังศึกษา หลังเป็นตัวต้านทานแบบลวดพันซึ่งมีความต้านทานเท่ากับความต้านทานรวมของคอยล์เสียงของไดนามิกเฮด (หรือลำโพง) ของเครื่องขยายเสียง กำลังกระจายจะต้องไม่น้อยกว่ากำลังของไดนามิกเฮด (หากลำโพงแอมพลิฟายเออร์มีหลายหัว ก็จะเป็นกำลังทั้งหมด)

การวัดความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกที่แอมพลิฟายเออร์ป้อนเข้าไปในสัญญาณนั้นได้รับการประเมินโดยใช้วิธีการที่ใช้ออสซิลโลสโคปความถี่ต่ำ ในกรณีนี้การวัดจะเริ่มต้นด้วยการใช้คุณลักษณะแอมพลิจูดของแอมพลิฟายเออร์ซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันไฟขาออก คุณออกไปสัญญาณขยายที่มีความถี่ 1,000 Hz จากแรงดันไฟฟ้าขาเข้า คุณเข้าที่โหลดคงที่ รเท่ากับความต้านทานที่เท่ากัน ร.

แผนภาพการเชื่อมต่อของเครื่องมือวัดกับแอมพลิฟายเออร์ซึ่งต้องวัดลักษณะแอมพลิจูดนั้นแสดงไว้ในรูปที่ 1 1, ก. เครื่องขยายเสียงและเครื่องกำเนิดเสียงต้องได้รับพลังงานจากแหล่งแยกกัน แทนที่จะเป็นหัวไดนามิก (หรือลำโพง) โหลดที่เทียบเท่าจะเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียง อีกครั้งและสำหรับอินพุต "Y" ของออสซิลโลสโคป ตัวควบคุมระดับเสียงถูกตั้งค่าไว้ที่สูงสุดและสัญญาณที่มีความถี่ 1,000 Hz และแรงดันไฟฟ้า 30-40 mV จะถูกส่งไปยังอินพุตของเครื่องขยายเสียงจากเครื่องกำเนิดเสียง การสแกนการโก่งตัวในแนวนอนของลำแสงออสซิลโลสโคปได้รับการตั้งค่าเพื่อให้มองเห็นภาพการสั่นหนึ่งครั้งบนหน้าจอได้ชัดเจน โดยการวัดแรงดันไฟฟ้าขาเข้า คุณเข้า,โวลต์มิเตอร์แบบเอซี ป.ล.เปลี่ยนไปใช้โหลดที่เท่ากัน อีกครั้งและวัดแรงดันเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียง คุณออกไป- ผลการวัดจะถูกบันทึก (ดูตาราง)

การตอบสนองแอมพลิจูดของแอมพลิฟายเออร์ (เงื่อนไขการวัด)

อุ้ย, เอ็มวี
ยูเอาท์, เอ็ม วี	1200	1600	2000	2400	2800	3200	3600	3800	4000	4100

ข้าว. 1. โครงการวัดพารามิเตอร์หลักของเครื่องขยายสัญญาณ AF

โดยไม่ต้องเปลี่ยนความถี่ของสัญญาณ ซีจีเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นขั้นทุกๆ 10 mV และป้อนผลการวัดลงในตาราง แรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งมีการตัด "ยอด" ของไซนัสอยด์ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาปรากฏบนหน้าจอ (รูปที่ 2, b) ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากการตัดต่อแบบสมมาตรของแรงดันไฟฟ้าสัญญาณเอาท์พุต และมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกของแอมพลิฟายเออร์เป็นประมาณ 10% หมายความว่ากำลังขับถึงระดับสูงสุดแล้ว สูงสุด- หลังจากนั้นสัญญาณอินพุต ซีจีลดลงจนกระทั่งความบิดเบี้ยวของคลื่นไซน์ที่ตามองเห็นได้หายไป และพิจารณาว่าในกรณีนี้ เครื่องขยายเสียงจะส่งกำลังเอาท์พุตที่กำหนดให้กับโหลด ชื่อพี- แรงดันไฟขาออกที่โหลดเท่ากันซึ่งสอดคล้องกับค่าสูงสุด อาร์มา x และระบุ ชื่ออาร์ควรเน้นกำลังเอาต์พุตในตาราง

ข้าว. 2. การสร้างลักษณะแอมพลิจูดของแอมพลิฟายเออร์ 3CH

ถัดไปตามผลการวัดที่ป้อนในตารางคุณลักษณะแอมพลิจูดของแอมพลิฟายเออร์จะถูกสร้างขึ้น (รูปที่ 2) จนถึงจุด "a" จะเป็นเส้นตรงจากนั้นเริ่มเบี่ยงเบนลงซึ่งบ่งบอกถึงการละเมิดสัดส่วนระหว่างแรงดันไฟฟ้าอินพุตและเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงและลักษณะของการบิดเบือนของสัญญาณที่ขยาย ตอนนี้ใช้สูตร P ออก = U ออก 2 / R n,สามารถคำนวณได้ กำลังขับของเครื่องขยายเสียงสำหรับค่าที่แตกต่างกัน คุณออกไป- ในรูป 2 ขนานกับแกน คุณออกไปแกนตั้งที่สองวางอยู่ทางด้านซ้าย พีออกซึ่งแสดงกำลังเอาต์พุตโดยประมาณของเครื่องขยายเสียงในหน่วยวัตต์

ข้าว. 3. วงจรวัดความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิก

จุด "a" บนกราฟซึ่งเริ่มต้นการผันลักษณะเฉพาะของแอมพลิจูด มักจะสอดคล้องกับกำลังเอาต์พุตที่กำหนดของเครื่องขยายเสียง โดย ลักษณะแอมพลิจูดคุณยังสามารถกำหนดค่าตัวเลขของความไวของแอมพลิฟายเออร์ได้ซึ่งสอดคล้องกับค่านั้น คุณเข้าที่ ชื่ออาร์.

ตัวเลข ค่าความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิก กิโลกรัมเครื่องขยายเสียง เอเอฟสามารถวัดได้โดยใช้ตัวกรองหยุด L1C1C2 (รูปที่ 3) ปรับเป็นความถี่พื้นฐาน 1,000 Hz ซึ่งเชื่อมต่อระหว่างเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ที่โหลดด้วยโหลดเทียบเท่า R9 และโวลต์มิเตอร์แบบไฟฟ้ากระแสสลับ ป.ล.- คอยล์ L1 ของตัวกรองนี้ซึ่งประกอบด้วยลวด PEV-2 จำนวน 290 รอบ ถูกพันบนวงแหวนเฟอร์ไรต์ 2000NM ขนาดมาตรฐาน K20x12x6 โดยใช้กระสวย ตัวเก็บประจุกรอง C1 และ C2 ชนิด MBM หรือ KB

ขั้นแรก ให้สวิตช์ "S" อยู่ที่ตำแหน่ง "1" ซึ่งสอดคล้องกับตัวกรองที่ปิดใช้งานและโวลต์มิเตอร์ ป.ล.วัดแรงดันไฟฟ้า คุณออกไป- เอาเป็นว่า คุณออกไปเท่ากับ 3 โวลต์ (3000 มิลลิโวลต์) จากนั้นหมุนสวิตช์ “S” ไปที่ตำแหน่ง “2” เปิดตัวกรองกั้นและวัดแรงดันไฟฟ้าฮาร์มอนิก คุณก- สมมติว่าแรงดันไฟฟ้านี้จะเท่ากับ 70 mV การบิดเบือนฮาร์มอนิก กิโลกรัมคำนวณโดยใช้สูตรโดยประมาณที่กำหนดก่อนหน้านี้:

เค ก. dataยูช / ยูออก ∙ 100% ≈ 70 ∙ 100 / 3000 ≈ 2,3%,

ที่ไหน:

กิโลกรัม– ค่าสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิก[ %];

ยูช– แรงดันฮาร์มอนิก [mV];

ยูออก- แรงดันขาออก[มิลลิวี]

การใช้เทคนิคนี้ทำให้สามารถวัดความไว กำลังเอาท์พุต และความบิดเบือนฮาร์โมนิกของแอมพลิฟายเออร์ AF เกือบทุกประเภทได้อย่างแม่นยำ สำหรับเครื่องขยายเสียงสเตอริโอ พารามิเตอร์ของแต่ละช่องสัญญาณจะถูกวัดแยกกัน เปรียบเทียบ และหากจำเป็น ให้ปรับระดับโดยการเลือกชิ้นส่วนและโหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสม

ไม่จำเป็นต้องค้นหาความถี่ของกระแสสลับอย่างแน่ชัดบ่อยครั้งนักเมื่อเปรียบเทียบกับตัวบ่งชี้เช่นแรงดันและกระแส ตัวอย่างเช่น ในการวัดความแรงของกระแสไฟฟ้า คุณสามารถใช้แคลมป์วัดได้ คุณไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับชิ้นส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าด้วยซ้ำ และพอยน์เตอร์หรือมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลจะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า อย่างไรก็ตามเพื่อตรวจสอบความถี่ที่ขั้วเปลี่ยนแปลงในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งก็คือจำนวนงวดเต็มจะใช้เครื่องวัดความถี่ โดยหลักการแล้วอุปกรณ์ที่มีชื่อเดียวกันสามารถวัดจำนวนการสั่นสะเทือนทางกลในช่วงเวลาหนึ่งได้ แต่ในบทความนี้เราจะพูดถึงปริมาณไฟฟ้าโดยเฉพาะ ต่อไปเราจะบอกวิธีวัดความถี่ของกระแสสลับด้วยมัลติมิเตอร์และเครื่องวัดความถี่

สามารถใช้อุปกรณ์อะไรได้บ้าง

การจำแนกประเภทของเครื่องวัดความถี่

อุปกรณ์ทั้งหมดนี้แบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลักตามขอบเขตการใช้งาน:

1. การวัดทางไฟฟ้า ใช้สำหรับการวัดความถี่ในครัวเรือนหรืออุตสาหกรรมในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ใช้สำหรับควบคุมความถี่ของความเร็วของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสเนื่องจากประเภทของการวัดความถี่ของการปฏิวัติในกรณีนี้มีประสิทธิภาพและแพร่หลายที่สุด
2. การวัดด้วยวิทยุ ใช้เฉพาะในงานวิศวกรรมวิทยุและสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงได้หลากหลาย

ตามการออกแบบ เครื่องวัดความถี่แบ่งออกเป็นแบบติดตั้งบนแผง แบบอยู่กับที่ และแบบพกพา โดยธรรมชาติแล้วอุปกรณ์พกพาจะมีขนาดกะทัดรัด ใช้งานได้หลากหลายและมากกว่า อุปกรณ์เคลื่อนที่ซึ่งนักวิทยุสมัครเล่นนิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย

สำหรับเครื่องวัดความถี่ชนิดใดมากที่สุด ลักษณะสำคัญซึ่งโดยหลักการแล้วบุคคลควรคำนึงถึงในการซื้อคือ:

• ช่วงความถี่ที่อุปกรณ์สามารถวัดได้ เมื่อวางแผนที่จะทำงานกับค่าอุตสาหกรรมมาตรฐานที่ 50 Hz คุณต้องอ่านคำแนะนำอย่างละเอียดเนื่องจากอุปกรณ์บางชนิดอาจไม่สามารถมองเห็นได้
• แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานในวงจรที่จะทำการวัด
• ความไวแสง ค่านี้มีความสำคัญมากกว่าสำหรับอุปกรณ์ความถี่วิทยุ
• ข้อผิดพลาดที่เขาสามารถทำการวัดได้

มัลติมิเตอร์ความถี่ AC

อุปกรณ์ที่พบบ่อยที่สุดที่คุณสามารถค้นหาขนาดของความผันผวนของความถี่และที่มีจำหน่ายอย่างอิสระและแพร่หลายคือมัลติมิเตอร์ คุณต้องใส่ใจเขา ฟังก์ชั่นเนื่องจากไม่ใช่ทุกอุปกรณ์ดังกล่าวจะสามารถวัดความถี่ของกระแสสลับในเต้ารับหรือวงจรไฟฟ้าอื่น ๆ ได้

เครื่องทดสอบดังกล่าวส่วนใหญ่มักมีขนาดกะทัดรัดมากเพื่อให้ใส่ในถุงได้ง่ายและทำงานได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยวัดนอกเหนือจากความถี่ แรงดัน กระแส ความต้านทาน และบางครั้งก็อุณหภูมิอากาศ ความจุไฟฟ้า และความเหนี่ยวนำด้วย รูปลักษณ์ทันสมัยมัลติมิเตอร์และวงจรของมันใช้องค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิทัลเพียงอย่างเดียวเพื่อการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น มัลติมิเตอร์นี้ประกอบด้วย:

• ตัวบ่งชี้ข้อมูลผลึกเหลวสำหรับแสดงผลการวัด ซึ่งส่วนใหญ่มักจะอยู่ที่ส่วนบนของโครงสร้าง
• โดยทั่วไปสวิตช์จะทำในรูปแบบขององค์ประกอบทางกลที่ช่วยให้คุณเปลี่ยนจากการวัดปริมาณหนึ่งไปยังอีกปริมาณหนึ่งได้อย่างรวดเร็ว คุณต้องระวังให้มากเพราะเช่นถ้าคุณวัดแรงดันไฟฟ้าและสวิตช์อยู่ที่เครื่องหมาย "I" นั่นคือความแรงของกระแสผลที่ตามมาก็จะตามมาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งจะไม่เพียงนำไปสู่ความล้มเหลวเท่านั้น ของอุปกรณ์ แต่ยังสามารถทำให้เกิดความเสียหายจากความร้อนได้
• ซ็อกเก็ตโพรบ ด้วยความช่วยเหลือทำให้มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าโดยตรงระหว่างอุปกรณ์กับวัตถุนำไฟฟ้าที่วัดได้ สายไฟไม่ควรมีรอยแตกหรือแตกหักในฉนวน โดยเฉพาะส่วนปลายซึ่งจะอยู่ในมือของผู้วัด

ฉันอยากจะพูดถึงสิ่งที่แนบมาพิเศษสำหรับมัลติมิเตอร์ซึ่งมีอยู่และได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อเพิ่มจำนวนฟังก์ชันของอุปกรณ์ทั่วไปที่มีชุดมาตรฐาน

การวัดความถี่ดำเนินการอย่างไร

ก่อนที่จะใช้มัลติมิเตอร์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องวัดความถี่ คุณต้องทำความคุ้นเคยกับพารามิเตอร์ที่สามารถวัดได้อีกครั้ง เพื่อที่จะวัดได้อย่างถูกต้อง คุณต้องเชี่ยวชาญหลายขั้นตอน:

1. เปิดอุปกรณ์ด้วยปุ่มที่เกี่ยวข้องบนตัวเครื่องซึ่งส่วนใหญ่มักจะเน้นด้วยสีสดใส
2. ตั้งสวิตช์เพื่อวัดความถี่ AC
3. เราจะทดสอบอุปกรณ์วัดโดยใช้โพรบสองตัวในมือของเราแล้วเชื่อมต่อเข้ากับซ็อกเก็ตที่เหมาะสมตามคำแนะนำ ก่อนอื่นคุณต้องพยายามค้นหาความถี่แรงดันไฟฟ้าในเครือข่าย 220 โวลต์มาตรฐานซึ่งควรจะเท่ากับ 50 Hz (ค่าเบี่ยงเบนอาจเป็นได้หลายสิบ) ค่านี้ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดโดยผู้จำหน่ายไฟฟ้า เนื่องจากหากมีการเปลี่ยนแปลง เครื่องใช้ไฟฟ้าอาจทำงานล้มเหลว ซัพพลายเออร์มีหน้าที่รับผิดชอบต่อคุณภาพของไฟฟ้าที่จ่ายให้และปฏิบัติตามพารามิเตอร์ทั้งหมดอย่างเคร่งครัด อย่างไรก็ตาม ค่านี้ไม่ได้เป็นมาตรฐานในทุกประเทศ โดยการเชื่อมต่อสายวัดความถี่เข้ากับสายของเต้ารับ อุปกรณ์จะแสดงค่าประมาณ 50 Hz หากตัวบ่งชี้แตกต่างออกไป นี่จะเป็นข้อผิดพลาดและจะต้องนำมาพิจารณาในการวัดครั้งต่อไป

วิธีการวัดทางเลือกอื่นๆ

วิธีตรวจสอบความถี่ที่มีประสิทธิภาพและง่ายที่สุดคือการใช้ออสซิลโลสโคป เป็นออสซิลโลสโคปที่วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์มืออาชีพทุกคนใช้เนื่องจากคุณสามารถมองเห็นได้ไม่เพียง แต่ตัวเลขเท่านั้น แต่ยังรวมถึงไดอะแกรมด้วย ในกรณีนี้ต้องแน่ใจว่าได้ปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในตัวแล้ว สำหรับผู้เริ่มต้นใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การวัดโดยใช้อุปกรณ์นี้จะค่อนข้างเป็นปัญหา เราพูดคุยเกี่ยวกับเรื่องนี้ในบทความแยกต่างหาก

ตัวเลือกที่สองคือการวัดโดยใช้เครื่องวัดความถี่ตัวเก็บประจุซึ่งมีช่วงการวัด 10 Hz-1 MHz และข้อผิดพลาดประมาณ 2% จะกำหนดค่าเฉลี่ยของกระแสคายประจุและกระแสชาร์จซึ่งจะเป็นสัดส่วนกับความถี่และวัดทางอ้อมโดยใช้แอมมิเตอร์แมกนีโตอิเล็กทริกที่มีสเกลพิเศษ

อีกวิธีหนึ่งเรียกว่าเรโซแนนซ์และขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ที่เกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมี สเกลวัด พร้อมกลไกการปรับแบบละเอียดอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถตรวจสอบค่าทางอุตสาหกรรมที่ 50 Hz ได้โดยใช้วิธีนี้ แต่จะทำงานที่ 50,000 Hz

คุณควรรู้ด้วยว่ามีรีเลย์ความถี่ โดยปกติในองค์กร สถานีไฟฟ้าย่อย โรงไฟฟ้า นี่เป็นอุปกรณ์หลักที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงความถี่ รีเลย์นี้มีอิทธิพลต่ออุปกรณ์ป้องกันและระบบอัตโนมัติอื่น ๆ เพื่อรักษาความถี่ให้อยู่ในระดับที่ต้องการ กิน ประเภทต่างๆรีเลย์ความถี่ที่มีฟังก์ชันการทำงานที่แตกต่างกันเราจะพูดถึงเรื่องนี้ในสิ่งพิมพ์อื่น

อย่างไรก็ตาม มัลติมิเตอร์และมิเตอร์ความถี่ดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์ทำงานด้วยการนับพัลส์ตามปกติ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของทั้งพัลส์และแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอื่นๆ โดยไม่จำเป็นต้องเป็นไซนูซอยด์ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ขณะเดียวกันก็รับประกันความแม่นยำสูงสุดตลอดจนช่วงที่กว้างที่สุด .

การวัดแรงดันและกระแสที่ความถี่อุตสาหกรรมสามารถทำได้โดยใช้โวลต์มิเตอร์และแอมมิเตอร์ใดๆ ก็ตามที่ทำงานที่ความถี่ 50 เฮิรตซ์ แต่เฉพาะเมื่อวัตถุที่กำลังวัดมีกำลังแรงเท่านั้น การวัดดังกล่าวส่วนใหญ่ดำเนินการโดยโวลต์มิเตอร์และแอมมิเตอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้าและไฟฟ้าไดนามิก

หากต้องการวัดแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่แปรผัน ให้ใช้ เครื่องชดเชยไฟฟ้ากระแสสลับ- ในการปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ u x =U x e jφ x กับแรงดันไฟฟ้าชดเชย u k =U k e jφ k ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้: ความเท่าเทียมกันของแรงดันไฟฟ้า U x =U k ในค่าสัมบูรณ์; การต่อต้านเฟสของพวกเขา (φ x -φ k = 180º); ความเท่าเทียมกันของความถี่ รูปร่างเดียวกันของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้และชดเชย ตัวชดเชย AC มีความแม่นยำน้อยกว่าตัวชดเชย กระแสตรงเนื่องจากไม่มีมาตรฐาน AC EMF

ครั้งที่สอง การวัดแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่สูงและสูง

การวัดแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่สูงและความถี่สูงจะดำเนินการโดยโวลต์มิเตอร์ที่ทำงานในช่วงความถี่ที่ระบุ เช่นเดียวกับออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์

ออสซิลโลสโคปเป็นเครื่องมือที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นการวัดทั้งหมดจึงจำกัดอยู่เพียงการวัดการโก่งตัวของลำอิเล็กตรอนภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ สำหรับการศึกษาสัญญาณเฉพาะ จำเป็นต้องเลือกประเภทของออสซิลโลสโคปอย่างถูกต้อง ปฏิบัติตามเงื่อนไขการจับคู่ เชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับวัตถุที่ทำการวัด กราวด์ จากนั้นจึงกำหนดประเภทของการซิงโครไนซ์ แอมพลิจูด โหมดกวาด ระยะเวลา และ ค่าสัมประสิทธิ์การเบี่ยงเบน ความแม่นยำของผลการวัดที่ได้รับขึ้นอยู่กับการพิจารณาความบิดเบือนและข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นอย่างถูกต้อง

สาม. การวัดกระแสในวงจรความถี่สูงและความถี่สูง

เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ความแม่นยำในการวัดไฟฟ้ากระแสสลับด้วยแอมมิเตอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้าและไฟฟ้าไดนามิกทั่วไปจะลดลง อุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นเป็นพิเศษมีช่วงความถี่ขยาย (สูงสุด 10 kHz) และใช้ในการวัดกระแสในวงจรกำลังสูง

รูปที่ 7.

การวัดกระแสในวงจร ความถี่สูงดำเนินการเป็นหลัก แอมป์มิเตอร์แบบเทอร์โมอิเล็กทริก.

แอมป์มิเตอร์ความร้อนเป็นการผสมผสานระหว่างตัวแปลงความร้อนและกลไกการวัดแมกนีโตอิเล็กทริก เทอร์โมคัปเปิลประกอบด้วยเทอร์โมคัปเปิลตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปและเครื่องทำความร้อน เมื่อกระแสไหลผ่านเครื่องทำความร้อนที่ทำจากวัสดุที่มีความต้านทานสูง (นิกโครม, คอนสแตนตัน ฯลฯ ) ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาภายใต้อิทธิพลที่ทางแยกร้อนของเทอร์โมคัปเปิลร้อนขึ้นและเทอร์โม - EMF จะเกิดขึ้นที่ปลายเย็น .

Thermo-EMF ขึ้นอยู่กับวัสดุของตัวนำเทอร์โมคัปเปิล และเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างปลายที่ร้อนและเย็น เช่น เป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิที่ร้อนจัด θ: ET =kθ

โดยเฉลี่ยแล้ว ET จะอยู่ที่ 30-40 µV ต่อความร้อนสูงเกินไป1ºC เนื่องจากความเฉื่อยของเครื่องทำความร้อน อุณหภูมิความร้อนสูงเกินไปจึงไม่มีเวลาติดตามการเปลี่ยนแปลงของอินพุตความร้อนและถูกกำหนดโดยค่าเฉลี่ย:

(5)

หากปลายเย็นของเทอร์โมคัปเปิลเชื่อมต่อกับกลไกการวัดแมกนีโตอิเล็กทริก ดังนั้นกระแส I И =ET /R И =(k 1 I 2)/R И =k 2 I 2 จะไหลผ่านวงจรปิดของมิเตอร์ ( 6)

โดยที่ I คือค่ารูตเฉลี่ยกำลังสองของกระแสไฟฟ้า R I คือความต้านทานของวงจรมิเตอร์รวมถึงเทอร์โมคัปเปิ้ล k 1 , k 2 เป็นค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วน ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเทอร์โมคัปเปิลและข้อมูลของกลไกการวัดตามลำดับ

เนื่องจากใน (6) ค่าของกระแสที่วัดได้รวมอยู่ในสี่เหลี่ยม อุปกรณ์นี้จึงเหมาะสำหรับการวัดในวงจรทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ มาตราส่วนเครื่องมือได้รับการสอบเทียบเป็นค่าปัจจุบัน rms

รูปที่ 8.

อุปกรณ์ประเภทนี้ทำให้คุณสามารถวัดกระแสสลับในช่วงความถี่ 50 Hz – 200 MHz และช่วงกระแสตั้งแต่ 100 µA ถึงสิบแอมแปร์ นอกจากนี้ แอมป์มิเตอร์ความร้อนยังช่วยให้คุณวัดกระแสตรงและกระแสที่ไม่ใช่ไซน์ซอยด์ได้ (ในกรณีหลังนี้ การอ่านค่าจะสอดคล้องกับค่ารากเฉลี่ยกำลังสองของกระแสโดยประมาณ เช่น
).

การวัดแรงดันพัลส์

กระบวนการกำหนดพารามิเตอร์แอมพลิจูดและเวลาของสัญญาณพัลส์โดยใช้ออสซิลโลสโคปนั้นมีความยาวและมีข้อผิดพลาดมาก โวลต์มิเตอร์แบบพัลส์แบบแอนะล็อกและดิจิทัลให้ความแม่นยำที่สูงกว่าในการวัดแอมพลิจูดของพัลส์ พร้อมการแสดงผลที่สะดวกและรวดเร็ว เนื่องจากความเร็วของอุปกรณ์พัลส์เพิ่มขึ้นช่วงระยะเวลาพัลส์จึงลดลงจากไมโครวินาทีเป็นนาโนและพิโควินาทีและในเวลาเดียวกันแอมพลิจูดของพัลส์ก็ลดลงเป็นค่า 0.01 - 1 V ซึ่งเป็นลักษณะของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ไมโครโมดูลาร์ และวงจรรวม

ช่วงความถี่การเกิดซ้ำของพัลส์ขยายจากพัลส์เดี่ยว (เศษส่วนของอัตราการเกิดซ้ำของเฮิรตซ์) ไปจนถึงหลายร้อยเมกะเฮิรตซ์ มิเตอร์แรงดันไฟฟ้าพัลส์นาโนวินาทีเฉพาะทั้งหมดมีตัวแปลงพัลส์แบนด์บรอดแบนด์ที่อินพุต ซึ่งจะขยายออก ซึ่งจะทำให้สเปกตรัมความถี่แคบลง ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ที่ละเอียดอ่อนถูกใช้เป็นตัวแปลงพัลส์ซึ่งมีส่วนของลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันที่มีรัศมีความโค้งน้อยที่สุดซึ่งแสดงลักษณะการเปลี่ยนจากสถานะล็อคเป็นสถานะเปิด โวลต์มิเตอร์แบบพัลส์ที่เชื่อมต่อหลังจากตัวแปลงอาจเป็นย่านความถี่แคบ เนื่องจากจะทำงานกับสัญญาณที่แปลงแล้ว

การวัดแรงดันพัลส์ด้วยโวลต์มิเตอร์แบบไดโอด-คาปาซิเตอร์

โวลต์มิเตอร์ตัวเก็บประจุไดโอดพัลส์ทำงานเป็นโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ของแรงดันไซน์ซอยด์และใช้งานตามวงจรของตัวแปลงค่าสูงสุด - แอมพลิฟายเออร์ DC - อุปกรณ์วัดแมกนีโตอิเล็กทริก

หากใช้ลำดับพัลส์สี่เหลี่ยมเป็นระยะกับอินพุตของตัวแปลง (รูปที่ 9) ตัวเก็บประจุ C จะถูกชาร์จระหว่าง t และการมีอยู่ของพัลส์ที่อินพุตและในช่วงเวลาระหว่างพัลส์ T -t และมัน ค่อยๆ คายประจุไปยังตัวต้านทานที่มีความต้านทาน R หากเวลา t I สั้นและ T มีขนาดใหญ่ดังนั้นในช่วงพัลส์สั้นตัวเก็บประจุไม่มีเวลาชาร์จเต็มและค่าแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ย U C av บนตัวเก็บประจุในช่วงระยะเวลาการทำซ้ำของพัลส์ T อาจแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากแอมพลิจูด ( จุดสูงสุด) ค่า U M ของพัลส์ที่วัดได้