Схема измерения напряжения: Измерение напряжения и тока. Измерение силы тока и напряжения.

Как измерить напряжение мультиметром: инструкции, фото, видео

Мультиметр – современное устройство, которое может проверить разные параметры сети: сопротивление, силу тока и т.п. А как измерить напряжение мультиметром? Что это вообще такое, и какие показатели считаются нормальными? Ответим на эти вопросы в статье.

Contents

• 1 Напряжение: что это такое?
• 2 Инструкция: как измерить напряжение мультиметром
  • 2.1 Выбор режима
  • 2.2 Выбор предела измерений
  • 2.3 Подключение щупов
• 3 Как измерить напряжение мультиметром в розетке
• 4 Как померить мультиметром вольтаж батарейки
  • 4.1 Вопрос — ответ

Напряжение: что это такое?

Сначала вспомним определение. Напряжение — это давление от источника питания электроцепи, обеспечивающее движение заряженных электронов через проводящий контур, за счет чего эти частицы выполняют полезную для людей работу, к примеру, обеспечивают свечение лампы.

Говоря о напряжении, мы ведём речь о двух видах тока:

1. Переменный ток. Он находится в наших розетках, снабжает энергией бытовые электроприборы, с его помощью работает освещение. Образуясь на электростанциях, переменный ток состоит из постоянно перемещающихся направляющихся электронов по кабелям. Такое движение и формирует нужное напряжение. У обычных розеток частота движения приравнивается 50Гц, а вольтаж у них 220В. За секунду поток электронов 50 раз меняет направление, что приводит к изменению заряда: “+” меняется на “-”. Такой процесс и называется переменным током: от него питается всё подключенное к этой розетке.
2. Постоянный ток. Он присущ всем АКБ, будь то автомобиль, телефон или простая пальчиковая батарейка. Когда электрический заряд заканчивается, выполняется подключение от сети, переменный ток преобразуется в постоянный. Так АКБ вновь копит в себе запас напряжения, если речь идёт о многоразовых батареях.

Значит, процесс проверки напряжения мультиметром должен быть отдельным для каждого вида тока, то есть для каждого устройства свой метод, в частности, для розетки и аккумулятора.

Инструкция: как измерить напряжение мультиметром

Измерять напряжение достаточно легко: нужно только выбрать определенный режим, предел измерений и подключить щупы. Но на каждом этапе есть свои нюансы. Обязательно изучите руководство к вашему тестеру, где содержатся точные обозначения. А чтобы точно сделать все правильно, прочитайте статью о том, как пользоваться мультиметром.

Выбор режима

В вопросе о том, как измерить вольты мультиметром, первым делом важно определиться с режимом тестера.

Ручку переключателя необходимо перевести на режим изменения напряжения, при этом выбирать аббревиатуру следует в зависимости от того, что будет измеряться:

1. ACV — переменное напряжение.
2. DCV — постоянное.

Также есть иные обозначения, тоже указывающие на напряжение:

1. V — это вольтаж, V~ — это переменное напряжение.
2. V с горизонтальной черточкой с тремя короткими под ней — постоянное напряжение.

На некоторых моделях может стоять только V, что указывает на автоматическое определение тестером вида напряжения.

Выбор предела измерений

Если вы хотите разобраться, как проверить вольтаж мультиметром, нужно научиться определять диапазон значений.

Находить его нужно на корпусе в области переключения напряжения. У большей части моделей максимальный предел составляет 750В для переменного напряжения и 1000В для постоянного.

Если вы будете измерять напряжение в розетке, переведите ручку переключателя на значение в 750 ACV, если же будете тестировать АКБ автомобиля, можно ставить, к примеру, 200 DCV.

Помните правило: предел измерения разных параметров устанавливается выше предполагаемого значения. В противном случае велик риск того, что мультиметр сгорит.

Тестер покажет на дисплее значения напряжения в том диапазоне, который вы установили. Выставив предел в 750В, вы вполне можете увидеть на экране значение в 230В, больше или меньше. Цифры выше 750 точно не будет. Если же вы поставите предел, например, в 200В, то, если фактическая величина больше, на дисплее появится цифра 1.

Если вы измеряете напряжение в обычной розетке, не обязательно должно быть значение в 220В. Меньше или больше на 10-15В — вполне нормально.

Подключение щупов

Теперь в том, как измерить вольтаж мультиметром, нужно понять, как правильно расставить щупы, которых два — черный и красный. Для начала их нужно вставить в гнёзда на корпусе, которых часто два, но может быть три и даже четыре.

Темный провод мультиметра именуется отрицательным, его нужно присоединить к гнезду COM. Алый провод — положительный или фаза. Если отверстий на тестера два, логично, что второе для этого щупа. Если больше, прочитайте в руководстве по применению, куда присоединять красный провод для измерения напряжения. Обычно это гнездо, возле которого стоит буква V.

Для замера напряжения мультиметром другие наконечники щупов присоединяются к измерительному элементу. Здесь всё просто, потому что вольтаж проверяется параллельным подключением, то есть не нужна никакая нагрузка. Всё, что нужно сделать: вставить в розетку щупы и посмотреть на дисплей.

Тестирование трехфазки выполняется с помощью соединения двух проводов тестера с двумя шинами. Норма между ними — 380 В, между одной шиной и землей — 220 В (может быть чуть больше или меньше).

Как измерить напряжение мультиметром в розетке

Теперь поэтапно рассмотрим, как замерить вольтаж мультиметром в розетке:

1. Выбрать функцию измерения переменного напряжения мультиметра, выставив максимальный диапазон измерений.
2. Присоединить наконечники щупов к розетке, нащупав провод внутри. В случае с переменным током нам не нужно выяснять, где “+” и “-”.
3. Посмотреть на результат, который отображается на дисплее. Не забудьте для этого включить мультиметр.

Видео о том, как узнать напряжение мультиметром в розетке:

Как померить мультиметром вольтаж батарейки

Измерение мультиметром напряжения постоянного у батарейки осуществляется так:

1. Выбрать на тестере режим измерения постоянного напряжения, а также диапазон измерения выше предполагаемого. Можно начать с максимального и постепенно понижать. Для домашних батареек достаточно 20 DCV.
2. Наконечник темного провода измерителя соединить с минусом.
3. Наконечник алого провода соединить с плюсом.
4. Посмотреть на цифры на дисплее. Если перед ними стоит знак минус, значит, вы перепутали полярность, но само значение отображает реальное напряжение.

Полученное значение сравните с нормой, которая может быть указана на корпусе устройства.

Видео, как проверить вольты на мультиметре у пальчиковой батарейки:

Теперь вы знаете, как проверить напряжение с помощью мультиметра. Делитесь своим опытом в комментариях.

Желаем вам безопасных и точных измерений!

Вопрос — ответ

Вопрос: Как правильно померить сопротивление мультиметром

Имя: Егор

Ответ: Для этого нужно выбрать режим, который на многих моделях обозначается Ω. На некоторых моделях режим выбирается с разу с диапазоном. Затем щупы вставляются в гнёзда на мультиметре, а наконечники нужно приложить к контактам элемента.

 

Вопрос: Как лучше всего измерить сопротивление цифровым мультиметром

Имя: Михаил

Ответ: Цифровым мультиметром делать это очень легко, потому что такой прибор сразу показывает готовое значение. Важно всё правильно подключить, а затем смотреть, что покажет дисплей. Если показан 0, то нужно уменьшить диапазон измерений. Если вы увидели «ol» или «over» или «1», диапазон нужно увеличить. Цифра 1 может указывать, что имеется обрыв.

 

Вопрос: Как можно проверить омы мультиметром

Имя: Владимир

Ответ: В Омах измеряется сопротивление. На мультиметре оно обозначается как Ω. На вашем тестере могут стоять режимы 200, 2000, 200k и т.п, которые тоже относятся к сопротивлению и указывают на диапазоны, в которых можно его мерить. Если вы приблизительно знаете, какого сопротивления ожидать, выставляйте ближайшее бОльшее значение.

 

Вопрос: Как проверить сопротивление провода обычным мультиметром?

Имя: Артём

Ответ: Для этого нужно выбрать режим прозвонки, который помогает выявить обрыв на участке цепи. После подключения и соединения контактов должен появиться звуковой сигнал. Если его нет, значит, в данном участке обрыв.

 

Вопрос: Как проверить сопротивление: мультиметром или омметром?

Имя: Фёдор

Ответ: Омметр — прибор для измерения сопротивления. Если у вас есть мультиметр с функцией омметра, то вы тоже можете узнать величину Ω. Но обычным мультиметром вы не сможете замерить большие сопротивления, для этого нужен мегаомметр.

 

Вопрос: Как померить напряжение цифровым мультиметром?

Имя: Владимир

Ответ: Нужно выбрать определенный режим, предел измерений и подключить щупы. Если измеряете вольтаж в розетке, нужно выбрать режим переменного напряжения, а также выставить максимальный предел измерения, обычно это 750В.

 

Вопрос: Как замерить в розетке напряжение мультиметром?

Имя: Максим

Ответ: Выбрать функцию измерения переменного напряжения мультиметра, выставив максимальный диапазон измерений. Присоединить наконечники щупов к розетке, нащупав провод внутри. В случае с переменным током полярность значения не имеет. Осталось посмотреть на результат, который отображается на дисплее.

 

Вопрос: Как правильно проверить вольтаж мультиметром?

Имя: Ильдар

Ответ: Вольтаж — это напряжение. Оно зависит от вида тока: постоянный или переменный. На мультиметре ACV — переменное напряжение, DCV — постоянное. Встречаются и другие обозначения. Для розетки выбирается режим измерения переменного напряжения, для батареек, АКБ — постоянного.

 

Вопрос: Как измерить вольтаж батареек мультиметром?

Имя: Тимофей

Ответ: Выбрать на тестере режим измерения постоянного напряжения, а также диапазон измерения выше предполагаемого. Для домашних батареек достаточно 20 DCV. Наконечник черного провода соединить с минусом, наконечник красного — с плюсом. Если перед цифрами на дисплее стоит знак минус, значит, вы перепутали полярность, но само значение правильное.

 

Вопрос: Как мерить напряжение с помощью современного мультиметра?

Имя: Азат

Ответ: Общая инструкция такова: выбрать на тестере нужный режим (постоянное или переменное напряжение), предел измерений выше предполагаемого и соединить щупы с розеткой или батареей (аккумулятором). Нюансы зависят от того, что именно будет измеряться.

 

Схемы измерения тока — E-core

Почти каждый электронщик рано или поздно сталкивается с необходимостью измерять ток, например при проектировании лабораторного блока питания или зарядного устройства.

В этой статье мы рассмотрим наиболее популярные схемы их преимущества и недостатки.

Измерение тока в отрицательном полюсе нагрузки

Схема измерения тока в отрицательном полюсе нагрузки наиболее простая и широко распространенная. Данную схему можно встретить как в лабораторных блока питания, так и в схемах управления двигателями, схемах защит и пр.

Если не требуется высокая точность измерения тока, как правило, используется схема 1а, для более точного измерения тока, как правило, используется схема 1б.

Схема 1а

Схема 1б

В схеме 1б резистор R4 подключается к сигнальной аналоговой земле, резисторы R3 и R1 подключаются непосредственно к шунту. Сопротивление резисторов R1 и R3, R2 и R4 должно быть одинаковым.

Преимущества схемы:

• простая реализация;
• низкий уровень синфазного сигнала;
• низкое выходное сопротивление;
• широкий диапазон напряжений питания нагрузки;
• низкая стоимость.

Недостаток у данной схемы один — токоизмерительный резистор (шунт) устанавливается в отрицательном полюсе нагрузки, что накладывает определенные ограничения.

Крутизна выходного сигнала схемы 1а определяется по формуле

(1)  

Крутизна выходного сигнала схемы 1б определяется по формуле

(2)  

В схемах с однополярным питанием когда требуется высокая точность измерений, кроме усиления сигнала с шунта требуется его небольшое смещение. Рассмотрим этот момент поподробнее.

При однополярном питании получить на выходе операционного усилителя (ОУ) нулевой потенциал достаточно сложно, даже при использовании дорогих Rail-to-rail ОУ минимальное напряжение на выходе может составлять десятки и сотни милливольт. Поскольку напряжение на выходе ОУ не опускается до нуля, то мы не может корректно измерять ток при около нулевых значениях, диапазон измерения оказывается «зарезан» на величину минимального выходного напряжения.

На схемах 2а и 2б приведена доработанная схема 1б со смещением выходного сигнала.

Схема 2а

Схема 2б

Вариант 2б сложнее, но дает чуть более высокую точность, кроме того он может оказаться более удобным если в устройстве несколько измерительных каналов, в этом случае ОУ U1B формирует единое смещение на все каналы.

В схемах 2а и 2б  резистор R5 необходимо подключать к источнику опорного напряжения, если он имеется.

Смещение выходного сигнала схемы 2а определяется по формуле

(3)  

Смещение выходного сигнала схемы 2б определяется по формуле

(4)  

В формулах (3) и (4) Uref — это напряжение к которому подключается R5.

Измерение тока в положительном полюсе нагрузки

Измерение тока в положительном полюсе нагрузки является более предпочтительным, но это более сложная задача.

Наиболее распространенные схемы измерения тока в положительном полюсе нагрузки приведены ниже.

Схема 3а

Схема 3б

Преимущества схемы 3а:

• измерение тока в положительном полюсе нагрузки;
• выходной сигнал от 0В.

Недостатки схемы 3а:

• высокий уровень синфазного сигнала;
• высокое выходное сопротивление.

Преимущества схемы 3б:

• измерение тока в положительном полюсе нагрузки;
• низкое выходное сопротивление.

Недостатки схемы 3б:

• высокий уровень синфазного сигнала;
• необходимость точного подбора резисторов;
• необходимость смещения выходного сигнала при однополярном питании.

В схеме 3б аналогично схеме 1б, резисторы R1 и R3, R2 и R4 должны быть равны.

Крутизна выходного сигнала схемы 3а и 3б определяется по формуле

(5)  

Общим и существенным недостатком схем 3а и 3б является высокий уровень синфазного сигнала близкий к напряжению на нагрузке, из-за этого диапазон допустимых напряжений на нагрузке ограничен напряжением питания ОУ. Существуют ОУ допустимый уровень синфазного сигнала которых может существенно превышать напряжение питания ОУ, например LT1637, но такие ОУ труднодоступны и дороги.

Высокий уровень синфазного сигнала приводит к существенной погрешности при использовании недорогих ОУ. Типовой уровень ослабления синфазного сигнала недорогих ОУ на уровне 80Дб, что дает погрешность 1мВ на входе ОУ на каждые 10В напряжения на нагрузке, погрешность на входе ОУ усиливается на величину коэффициента усиления схемы (R2/R1).

Для схемы 3б ситуация с ослаблением синфазного сигнала оказывается еще хуже из-за несогласованности сопротивления резисторов, так при использовании 1% резисторов коэффициент ослабления синфазного сигнала находиться на уровне 45Дб, что дает погрешность 56мВ на входе ОУ на каждые 10В напряжения на нагрузке.

Впрочем не все так плохо, данные схемы выпускаются в интегральном исполнении и называются токовые мониторы, например INA225, INA169 и др. В этих микросхемах используются высококачественные ОУ и точная подгонка сопротивления резисторов, благодаря чему коэффициент ослабления синфазного сигнала 100Дб и более, кроме того у них расширен диапазон допустимых синфазных напряжений.

Токоизмерительный резистор (шунт)

Все описанные схемы усиливают сигнал с токоизмерительного резистора (шунта) и естественно, что точность измерения тока зависит и от качества шунта.

Лучше всего для изготовления шунтов подходит манганин (проволока и лента), преимущество манганина в том, что он имеет очень низкий температурный коэффициент сопротивления (ТКС)  на уровне 10-20 ppm/C и низкое значение термоЭДС с медью.

Чуть похуже в плане ТКС константан 30 ppm/C, но он имеет относительно высокое значение термоЭДС с медью, что приводит к дополнительной погрешности при измерении. Погрешность от термоЭДС незначительна и при разрешении системы на уровне 12 бит практически не заметна.

Хуже всего в плане ТКС проволочные резисторы типа KNP ( цилиндрические) и типа SQP (прямоугольные), имеющие ТКС 400 ppm/C и 300 ppm/C соответственно. Даже обычные выводные металлопленочные резисторы лучше и имеют ТКС 100 ppm/C.

Низкий ТКС для шунта важен потому, что при протекании через него большого тока он сильно нагревается, температура перегрева шунта может составлять 20 и более градусов. Если шунт из манганина, то изменение температуры на 20 градусов приведет к изменению сопротивления шунта всего на 0,02-0,04%, изменение сопротивления проволочного резистора составит 0,6-0,8%, металлопленочного 0,2%.

 

Измерения напряжения – испытания и измерения

Испытания и измерения

Напряжения обычно измеряют, помещая измерительный прибор параллельно
измеряемый компонент или цепь (нагрузка). Измерительный прибор должен иметь
бесконечный входной импеданс (сопротивление), чтобы он не поглощал энергию
от проверяемой цепи и, следовательно, измерить истинное напряжение.
точность измерения напряжения зависит от полного импеданса
измерительное устройство по сравнению с измеряемой нагрузкой. Когда входное сопротивление
измерительного прибора в 10 раз больше измеряемой нагрузки,
ошибка обычно допустима. Если эта ошибка недопустима, более высокий вход
следует использовать прибор для измерения импеданса.

Метод мультиметра

Обычный элемент контрольно-измерительного оборудования — мультиметр. Мультиметр содержит
схема, которая позволяет использовать его как вольтметр, амперметр,
или омметр. Обычно оно способно
измерение как переменного, так и постоянного напряжения до нескольких сотен вольт. Большинство
мультиметры имеют высокое входное сопротивление и вряд ли
нарушить проверяемую цепь.

Очевидным недостатком аналогового мультиметра является присущий
низкая точность, связанная с движениями счетчика (движущимися стрелками), которые
используется в мультиметре. При выполнении измерений любым аналоговым мультиметром
вы должны знать о неточностях, вызванных параллаксом.
Параллакс определяется как кажущееся смещение положения
объекта из-за различия двух точек зрения. В случае
метров, это означает, что позиция указателя метра будет казаться на
разное положение на шкале в зависимости от угла, под которым
счетчик просматривается.

Аналоговый мультиметр.

Цифровой мультиметр во многих случаях обеспечивает точность около
±0,1%. Они отображают показания в числовом виде. Эти дисплеи прямого считывания
устранить проблему параллакса, уменьшить ошибку и увеличить скорость измерения.
Данные с этих счетчиков в цифровом формате также могут обрабатываться компьютерами,
принтеры и записывающее оборудование. Цифровые мультиметры обычно компактны.
и легкий; многие поставляются с перезаряжаемыми батареями, что делает их идеальными для
портативное использование в полевых условиях.

Цифровой мультиметр.

Верхние частотные ограничения цифровых мультиметров обычно варьируются от 1 кГц до
до более 1 МГц, в зависимости от модели. Их верхние частотные ограничения могут,
однако его можно значительно расширить за счет использования дополнительных радиочастотных датчиков. Когда вы выполняете
Измерения напряжения переменного тока с помощью цифрового мультиметра, помните, что они
Устройства индикации RMS .

Метод осциллографа

Измерение напряжения можно произвести с помощью осциллографа. Осциллографы имеют
высокое входное сопротивление и обычно не нагружает тестируемую цепь.
Однако осциллографы в первую очередь предназначены для наблюдения за формой сигнала и
обычно менее точны, чем другое испытательное оборудование, используемое для
измерять постоянное или переменное напряжение.

Осциллограф.

Измерять постоянное напряжение осциллографом удобно только при определенных условиях.
обстоятельства; например, когда другие измерения выполняются на
одно и то же оборудование с осциллографом или мультиметром.
нет в наличии. Неоспоримым преимуществом осциллографа является его способность
следить за уровнем пульсаций переменного напряжения на постоянном напряжении. Эта особенность делает
осциллограф незаменимый помощник при поиске и устранении неисправностей источников питания постоянного тока с
чрезмерная пульсация, вызванная неисправностью компонента.

Основным преимуществом использования осциллографа для измерения напряжения переменного тока является то, что
форму волны можно наблюдать; следовательно, ошибки измерения сложного пика
напряжения сведены к минимуму.

Если измеряемое напряжение велико и не может быть уменьшено до полезного значения
цепями ослабления внутри осциллографа, внешним резистивным или
можно использовать емкостный делитель напряжения. Такие делители напряжения часто
снабжены испытательными комплектами осциллографов и называются высоковольтными пробниками .
Когда измеряется напряжение импульсов или других сложных сигналов,
Выбранный высоковольтный датчик должен быть сконструирован таким образом, чтобы не искажать измеряемое значение.
сигнал. Большинство пробников имеют регулируемые (компенсирующие) конденсаторы, которые используются
для настройки симметрии отображаемой формы сигнала.
Вы настраиваете пробник, контролируя либо выходной сигнал калибратора
осциллограф или заведомо хороший сигнал и регулировка пробника для симметричного
отображать.

При использовании осциллографа для измерения напряжения переменного тока убедитесь, что верхнее
частотный диапазон осциллографа не превышен; иначе неточно
значения будут отображаться. Наиболее часто используемые осциллографы имеют
частотная характеристика от постоянного тока примерно до 50 МГц.

Измерение напряжения постоянного тока (DC)

 

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

 

Высоковольтные измерения и изоляция

 

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

 

Изоляция , средства физического и электрического разделения двух частей измерительного устройства, которые можно разделить на электрическую и защитную изоляцию. Электрическая изоляция относится к устранению путей заземления между двумя электрическими системами. Обеспечив гальваническую развязку, вы можете разорвать контуры заземления, увеличить диапазон синфазных сигналов системы сбора данных и сместить опорный уровень сигнала на единую системную землю. Защитная изоляция ссылается на стандарты, содержащие особые требования к изоляции людей от контакта с опасным напряжением. Он также характеризует способность электрической системы предотвращать передачу высокого напряжения и переходных напряжений через ее границу на другие электрические системы, с которыми может контактировать пользователь.

 

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

 

Узнайте больше об измерениях высокого напряжения и изоляции.

 

 

Контуры заземления

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

 

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

 

 

Рис. 3. Заземленный источник сигнала, измеренный с помощью системы заземления, включает контуры заземления или использовать изолированное измерительное оборудование. Использование изолированного оборудования устраняет путь между землей источника сигнала и измерительным устройством, тем самым предотвращая протекание тока между несколькими точками заземления.

 

 

Синфазное напряжение

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

 

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

 

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

 

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

 

 

Топологии изоляции

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

 

 

Между каналами

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

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

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

 

Банк

Другая топология изоляции включает объединение или группировку нескольких каналов вместе для совместного использования одного изолирующего усилителя.