«Измерение переменного электрического напряжения». Измерения переменного напряжения«Измерение переменного электрического напряжения»ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ» для студентов, обучающихся по специальности 210201 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств» Ижевск 2006 УДК 621.317 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторной работы «Измерение переменного электрического напряжения»по дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» для студентов, обучающихся по специальности 210201 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств» Составитель: Ю.М.Пепякин, О.В.Соломенников Данные методические указания предназначены для студентов Приборостроительного факультета при выполнении лабораторной работы «Измерение переменного электрического напряжения» по дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения». Приведены контрольные вопросы для подготовки к лабораторной работе. 1. Цель работыПолучение навыков измерения переменного электрического напряжения. Ознакомление с особенностями влияния формы и частоты измеряемого напряжения на показания средств измерений. Приобретение представления о порядке работы с электроизмерительными приборами при измерении переменного напряжения. 2. Подготовка к работе (домашнее задание) Изучить теоретический материал, относящийся к данной работе по литературе [1], [2] и [3]. Для самопроверки готовности к выполнению работы сформулировать ответы на следующие вопросы, которые могут быть заданы:
3. Краткие теоретические сведенияПри измерении переменного напряжения синусоидальной формы, как правило, интересуются его среднеквадратическим (действующим) значением. Действующее значение переменного напряжения Uд находят, используя известную зависимость между Uд и мгновенным значением измеряемого напряжения U(t): , (1) где Т - период переменного напряжения. Действующее значение переменного напряжения может быть измерено электромагнитными (диапазон частот от 20 Гц до 1-2 кГц), электродинамическими (диапазон частот от 20 Гц до 2-5 кГц), ферродинамическими (диапазон частот от 0 Гц до 1-2кГц), электростатическими (диапазон частот от 20 Гц до 10-20 МГц), термоэлектрическими (диапазон частот от 10 Гц до 10-100мГц) и электронными (диапазон частот от 20 Гц до 0,1-1 ГГц) вольтметрами. Иногда, особенно в тех случаях, когда форма электрического сигнала отличается от синусоидальной, измеряют средневыпрямленное и амплитудное значения переменного напряжения. Средневыпрямленное значение переменного напряжения uc определяют как среднее арифметическое абсолютных мгновенных значений за период: , (2) Средневыпрямленное значение может быть измерено выпрямительным электромеханическим вольтметром (диапазон частот от 20 Гц до 10-20 кГц) или электронным вольтметром (диапазон частот от 10 Гц до 10-100 МГц). Таблица 1. Значения коэффициентов Кф и Ка
Для периодических колебаний произвольной формы связь между средневыпрямленным и среднеквадратическим значениями определяется соотношением: Uд =Кф * Uсв, (3) где Кф - коэффициент формы, значения которого для некоторых случаев приведены в таблице 1. Амплитудное значение Um гармонического напряжения связано с его текущим u(t) значением известной зависимостью: u(t) = Um sin(ωt + φ). Для периодических колебаний другой формы эта зависимость может быть сравнительно легкo определена. Что касается непериодических сигналов, то они характеризуются пиковыми значениями (максимальными значениями из всех мгновенных значений за время наблюдения). Амплитудное и пиковое значения могут быть измерены электронными вольтметрами пикового (амплитудного) значения (диапазон частот от 20 Гц до 10-100 МГц), а также с помощью осциллографов различного типа (диапазон частот от 0,1 Гц до 10-100 ГГц). Для периодических колебаний произвольной формы связь между амплитудой сигнала и его среднеквадратическим значением определяется по формуле: Um=Ka * Uд (4) где Ка - коэффициент амплитуды, значения которого для некоторых часто встречающихся случаев приведены в таблице 1. 4. Описание лабораторного стенда. Лабораторный стенд представляет собой Lab VIEW компьютерную модель, располагающуюся на рабочем столе персонального компьютера. На стенде находятся модели электромагнитного и электродинамического вольтметров, электронного вольтметра с амплитудным детектором, проградуированного в действующих значениях гармонического напряжения, электронных милливольтметров средневыпрямленного и среднеквадратического значения, электронного осциллографа и генератора сигналов специальной формы (рис. 1). При выполнении работы модели средств измерений и вспомогательных устройств служат для решения описанных ниже задач. Модели электромагнитного и электродинамического вольтметров, а также вольтметра с амплитудным детектором используются при моделировании процесса прямых измерений среднеквадратического значения переменного электрического напряжения синусоидальной формы методом непосредственной оценки. Модели электронных аналоговых милливольтметров средневыпрямленного и среднеквадратического значения используются при моделировании процесса прямых измерений соответственно средневыпрямленного и среднеквадратического значения напряжения в цепях переменного тока синусоидальной и искаженной формы методом непосредственной оценки. Модель электронного осциллографа используется при моделировании процесса измерения параметров переменного напряжения произвольной формы. Модель генератора сигналов специальной формы используется при моделировании работы источника переменного напряжения синусоидальной, прямоугольной (меандр), треугольной (двухполярной) и пилообразной формы, с плавной регулировкой амплитуды и частоты выходного сигнала. Схема электрического соединения приборов при выполнении измерений приведена на рис. 2.
Pиcунок 1. Модель лабораторного стенда на рабочем столе компьютера При выполнении работы манипуляция органами управления средствами измерений и других устройств производится с помощью мыши в таком же порядке, как это предусмотрено при работе с реальными приборами и устройствами. Классы точности вольтметров следующие: - электронного вольтметра амплитудногозначения - 2,5; - электромагнитного вольтметра - 0,5; - электродинамического вольтметра - 0,2; - электронного вольтметра средневыпрямленного значения - 0,5; - электронного вольтметра среднеквадратического значения - 0,5. Диапазоны рабочих частот вольтметров следующие: - электронного вольтметра амплитудного значения - 0 - 5 МГц; - электромагнитного вольтметра - 0 - 1 кГц; - электродинамического вольтметра - 0 - 10 кГц; - электронного вольтметра средневыпрямленного значения - 10 Гц – 10 МГц; - электронного вольтметра среднеквадратического значения - 10 Гц - 10 МГц. studfiles.net Измерения переменных токов и напряжений — МегаЛекцииРабочими средствами измерений переменных токов и напряжений являются амперметры (микро-, милли-, килоамперметры), вольтметры (микро-, милли-, киловольтметры), компенсаторы переменного тока, универсальные и комбинированные приборы, а также регистрирующие приборы и электронные осциллографы. Особенностью измерений переменных токов и напряжений является то, что они изменяются во времени. В общем случае изменяющаяся во времени величина может быть полностью представлена мгновенными значениями в любой момент времени. Переменные во времени величины могут быть также охарактеризованы своими отдельными параметрами (например, амплитудой) или интегральными параметрами. К интегральным параметрам относятся:
действующее значение - средневыпрямленное значение -
среднее значение -
где x(t) - изменяющаяся во времени величина.
Таким образом, при измерении переменных токов и напряжений могут измеряться их действующие, амплитудные, средневыпрямленные, средние и мгновенные значения. В практике электрических измерений чаще всего приходится измерять синусоидальные переменные токи и напряжения, которые обычно характеризуются действующим значением. Поэтому подавляющее большинство средств измерений переменных токов и напряжений градуируются в действующих значениях для синусоидальной формы кривой тока или напряжения. Малые переменные токи измеряют цифровыми, электронными и выпрямительными приборами, малые переменные напряжения - электронными вольтметрами. Наиболее широкий диапазон измерений переменных токов при прямом включении средств измерений обеспечивают выпрямительные приборы. Они имеют относительно широкий диапазон и при измерении переменных напряжений. Эти приборы делают, как правило, многопредельными. Следует также учесть, что эти приборы при отключении выпрямителя используются как магнитоэлектрические приборы для измерений постоянных токов и напряжений. Благодаря такой универсальности и небольшим габаритам выпрямительные приборы широко применяются в лабораторной и производственной практике. Переменные токи свыше килоампера и переменные напряжения свыше киловольта измеряют с помощью наружных измерительных трансформаторов тока или напряжения электромагнитными, выпрямительными и электродинамическими приборами. Измерения высоких переменных напряжений (до 75 кВ) прямом включении средств измерений позволяют осуществлять электростатические киловольтметры. Наиболее точные измерения действующих значений синусоидальных токов и напряжений можно осуществить электродинамическими приборами, цифровыми приборами и компенсаторами переменного тока. Однако погрешность измерений переменных токов и напряжений больше, чем постоянных. Активная мощность измеряется ваттметром, а реактивная мощность измеряется варметром. Измерение больших мощностей.При измерении больших мощностей используются трансформатор тока и трансформатор напряжения. Схема подключения показана на рисунке 8.4.
Рисунок 8.4 Схема подключения ваттметра для измерения больших мощностей
8.3 Измерение токов и напряжений в трехфазных цепях В общем случае в несимметричных трехфазных цепях число необходимых средств измерений токов и напряжений соответствует числу измеряемых величин, если каждая измеряемая величина измеряется своим прибором. При измерениях в симметричных трехфазных цепях достаточно произвести измерение тока или напряжения только в одной линии (фазе), так как в этом случае все линейные (фазные) токи и напряжения равны между собой. Связь между линейными и фазными токами и напряжениями зависит от схемы включения нагрузки. В несимметричных трехфазных цепях при измерениях токов и напряжений с помощью измерительных трансформаторов можно сэкономить на количестве используемых измерительных трансформаторов. Для примера на рисунке 8.5приведена схема измерений трех линейных токов с использованием двух измерительных трансформаторов тока, а на рисунке 8.6- аналогичная схема измерений линейных напряжений (V1 - UAB, V2 - UBС, V3 - U СA ).
Рисунок 8.5
Рисунок 8.6
Эти схемы основаны на известных соотношениях для трехфазных цепей. Следует иметь в виду, что для правильного суммирования токов необходимо следить за правильностью включения генераторных зажимов измерительных трансформаторов. Неправильное включение генераторных зажимов одного из трансформаторов (в первичной или вторичной цепи) приведет к изменению фазы одного из суммируемых токов, и результат получится неправильный. Схема для измерений линейных напряжений работает аналогично. Подобные схемы могут быть использованы для измерения фазных токов и напряжений. Для измерений токов и напряжений в трехфазных цепях можно использовать средства измерений этих величин, предназначенные для однофазных цепей. Кроме этих средств, промышленностью выпускаются специальные приборы для измерения в трехфазных цепях, позволяющие более быстро и удобно выполнить необходимые измерения.
megalektsii.ru Параметры переменного напряжения. Обзор приборов для измерения тока и напряженияПеременное напряжение можно выразить через следующие параметры: – мгновенное значение напряжения. Его измерение осуществляется осциллографами в i-й момент времени; – пиковое (амплитудное) значение напряжения – максимальное значение напряжения за время измерения или период колебания. Измерение тока. Приборы, предназначенные для измерения тока, получили название амперметров. Приборы, рассмотренные в гл. 9, могут служить как для измерения тока, так и для измерения напряжения. При этом отличаются способы включения их в электрическую цепь и значения сопротивления измерительной цепи прибора. Амперметр включают в цепь таким образом, чтобы через него проходил весь измеряемый ток, т. е. последовательно. Сопротивление амперметра должно быть малым, чтобы в нем не происходило заметного падения напряжения. Для измерения постоянного тока используют преимущественно амперметры магнитоэлектрической системы и реже приборы электромагнитной системы, а для измерения переменного тока частотой 50 Гц в основном применяют амперметры электромагнитной системы. Непосредственное включение амперметра в цепь измеряемого тока не всегда возможно, так как в некоторых случаях измеряемый ток во много раз превосходит необходимый для полного отклонения подвижной системы прибора. В этих случаях при измерении постоянного тока параллельно амперметру включают шунт, через который проходит большая часть измеряемого тока (рис. 10.1). Согласно первому закону Кирхгофа, максимальное значение измеряемого амперметром тока при наличии шунта где Imax - максимальное значение тока в цепи; IAн - номинальное (предельное) значение тока амперметра в отсутствие шунта; Iш - ток, проходящий через шунт. Так как амперметр и шунт включены параллельно, то токи между шунтом и амперметром распределяются обратно пропорционально их сопротивлениям: откуда находим сопротивления шунта: (10.1) где rA - внутреннее сопротивление амперметра; n = Imax/IAн - коэффициент, показывающий, во сколько раз расширяются пределы измерения. Так как то ток в цепи при заданной нагрузке (10.2) где IA - показание амперметра. Если шкалу амперметра отградуировать с учетом шунта, то можно определять значение измеряемого тока I непосредственно по показаниям прибора. При измерении переменных токов шунты не применяют. Это объясняется тем, что распределение токов между шунтом и амперметром определяется не только их активным сопротивлением, но и реактивным сопротивлением прибора, которое зависит от частоты. Поэтому для расширения пределов измерения амперметров в цепях переменного тока используют измерительные трансформаторы тока. Измерение напряжения. Электроизмерительные приборы, предназначенные для измерения напряжения, называются вольтметрами. Вольтметры включают параллельно участку (элементу) электрической цепи, на котором измеряют напряжение. При этом вольтметр должен иметь очень большое сопротивление по сравнению с сопротивлением элемента цепи, на котором измеряется напряжение. Это необходимо для уменьшения погрешности измерения и для того, чтобы не было изменения режима работы цепи. В самом деле, чем больше сопротивление вольтметра, тем меньший ток проходит через него и тем меньше расходуется в нем энергия, а следовательно, тем меньшее влияние оказывает включение прибора на режим работы цепи. Для расширения пределов измерений вольтметров в цепях постоянного тока с напряжением до 1000-4500 В служат добавочные резисторы, включаемые последовательно с прибором (рис. 10.2). В цепях переменного тока напряжением свыше 1000 В для расширения пределов измерений используют измерительные трансформаторы напряжения. При включении последовательно с вольтметром добавочного резистора сопротивление последнего определяют из следующих соображений: допустим, вольтметром с сопротивлением rV, рассчитанным на номинальное напряжение Uном, необходимо измерить напряжение Uxmax, которое в n раз больше Uном. В этом случае необходимо соблюдать условие, при котором ток, проходящий через вольтметр, был бы одинаковым при обоих напряжениях, т. е. откуда и фактически измеряемое напряжение где UV - показание вольтметра. Шкалу вольтметров в большинстве случаев градуируют с учетом добавочного сопротивления rд. При этом вольтметр может быть выполнен на несколько пределов измерения, для чего он снабжается несколькими добавочными сопротивлениями и соответствующим переключателем шкалы на лицевой стороне прибора. Для измерения напряжения в цепях постоянного тока применяют магнитоэлектрические вольтметры, а в цепях переменного тока - электромагнитные и электродинамические вольтметры. При измерении малых переменных напряжений используют выпрямительные и электронные милливольтметры, причем при повышенных частотах преимущественно электронные.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: zdamsam.ru Способ измерения переменного напряжения
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ «» 466465 Союз Советских Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.73 (21) 1887843/18-10 с присоединением заявки № (51) М. Кл. G Olr 19 26 Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.7(088.8) Опубликовано 05.04.75. Бюллетень № 13 Дата опубликования описания 10.07.75 (72) Авторы изобретения Ю. М. Туз и В. В. Литвих (7i) Заявитель Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ГосУдарственный комитет (23) Приоритет Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для высокоточных измерений переменного напряжения. Известен способ измерения переменного напряжения, основанный на проведении коррекции результатов измерения путем формирования тестового напряжения, с помощью которого определяют погрешность измерительного устройства и учитывают ее при коррекции результатов измерений. Однако этот способ не позволяет производить точное измерение переменных напряжений в широком диапазоне частот, так как для формирования тестового напряжения используют цифра-аналоговое преобразование, погрешность которого полностью входит в погрешность скорректированного результата. Кроме того, для эффективной коррекции результатов измерения по известному способу необходимо, чтобы тестовое и измеряемое напряжение совпадали по спектральному составу, при этом погрешность формирования тестового напряжения полностью входит в результат измерения. Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение частотного диапазона измеряемых напряжений. Это достигается за счет того, что тестовое напряжение формируют путем усиления измеряемого напряжения и масштабного преобразования его с регулируемым коэффициентом передачи, по величине тестового напряжения определяют корректирующий коэффициент, связанный функционально с погрешностью измерительного устройства, первым скорректированным результатом считают число, пропорциональное произведению корректирующего коэффициента на выходную величину измерительного устройства при подаче на его вход измеряемого напряжения; в следующем цикле тестовое напряжение формируют пропорционально результату предыдущего цикла измерения, изменяя масштабный коэффициент преобразователя, и вновь определяют корректирующий коэффициент, при этом скорректированным результатом измерения в данном цикле считают число, пропорциональное произведению корректирующего коэффициента на выходную величину измерительного устройства, измере20 ния продолжают до получения результата измерения с необходимой точностью. Предлагаемый способ поясняется чертежом. Измеряемое напряжение U проходит через усилитель 1 на масштабный преобразователь 2 с изменяемым коэффициентом передачи. С выхода . преобразователя 2 сформированное тестовое напряжение поступает на вход детектора 3 и в обратную цепь 4. С выхода цепи 4 тестовое напряжение, приведенное к масштаз0 бу измеряемого, через переключатель 5 пода466465 ется на усилитель 6, а с выхода его напряжения поступает на детектор 7. При этом с выходов детекторов 3 и 7 постоянные напряжения U и U2 соответственно подают на аналого-цифровое вычислительное устройство 8, где вычисляется корректирующий коэффициент делением U> íà U2. Затем через переключатель 5 на усилитель 6 подают измеряемое напряжение, при этом с выхода детектора 7 снимают постоянное напряжение Uz, значение которого умножают на вычисленный корректирующий коэффициент. Число N, пропорциональное этому произведению, является первым скорректированным результатом, а число Л 1, пропорциональное частному от деления U> на U> переносят на управляющий вход масштабного преобразователя. В результате с выхода преобразователя снимают сформированное тестовое напряжение, величина которого пропорциональна числу N1 — первому скорректированному результату. Через переключатель 5 вновь сформированное тестовое напряжение подают на вход усилителя 6 и с выхода детектора 7 снимают постоянное напряжение U4, а с выхода детектора 3 — постоянное напряжение Uq. Проведя деление Uq Hà U4 вычисляют корректирующий коэффициент данного цикла измерений, умножают его на напряжение U> и получают число N2, являющееся вторым скорректированным результатом. Последовательность циклов измерений устанавливается с помощью блока управления 9. При проведении и циклов измерений погрешность и-ro скорректированного результата будет величиной (n+ 1)-го порядка малости, причем погрешность формирователя тестового напряжения корректируется. Предмет изобретения Способ измерения переменного напряжения, основанный на коррекции результата измерения путем формирования тестового напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения частотного диапазона измеряемых напряжений, тестовое напряжение формируют путем усиления измеряемого напряжения и масштаб15 ного преобразования его с регулируемым коэффициентом передачи, по величине тестового напряжения определяют корректирующий коэффициент, связанный функционально с погрешностью измерительного устройства, 2О первым скорректированным результатом считают число, пропорциональное произведению корректирующего коэффициента на выходную величину измерительного устройства при подаче на его вход измеряемого напряжения; в 25 следующем цикле тестовое напряжение формируют пропорционально результату предыдущего цикла измерения, изменяя масштабный коэффициент преобразования, и вновь определяют корректирующий коэффициент, при этом зo скорректированным результатом измерения в данном цикле считают число, пропорциональное произведению корректирующего коэффициента на выходную величину измерительного устройства, измерения продолжают до полуз5 чения результата с необходимой точностью. 466465 Составитель В. Латышев Реда Корректор В. Брыкс ша Типография, пр. Сапунова, 2 аказ 1613/11 Изд. _#_0 660 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5    www.findpatent.ru Как измерить ток и напряжение мультиметром?Как измерить ток и напряжение мультиметром? Каждый человек сталкивался с таким вопросом. Кому-то надо было замерять напряжение в розетке, а кому-то определить, жив ли его автомобильный аккумулятор. Мультиметр — самый-самый нужный прибор для электронщика. Чайникам-электронщикам я бы сразу порекомендовал бежать в магазин и покупать этот чудо-прибор. С помощью него измерить ток и напряжение не представляет никакого труда. А вот так выглядит мой прибор:
Обозначения на мультиметреДавайте разберемся с обозначениями, которые есть на приборе. На рисунке я пометил цифрами те обозначения, которые встречаются в любом мультиметре. Если вы их не знаете, то и мультиметр вам не нужен. Итак, погнали: 1) Значок сопротивления. Этот значок говорит нам о том, что мы собираемся замерять сопротивление. На фотографии показан диапазон сопротивления, который мы можем измерить мультиметром — от 0 Ом и до 200 МегаОм. 2) Значок постоянного напряжения. Выставив крутилку на этот значок, мы сможем измерять постоянный ток. В данном приборе, диапазон измерения постоянного напряжения от 0 милливольт и до 1000 Вольт. 3) Значок переменного напряжения. Диапазон измерения в данном случае от 0 милливольт и до 750 Вольт. 4) Значок для измерения коэффициента усиления транзисторов. Я им пользуюсь редко, потому как нет особой надобности. 5) Значок емкости конденсаторов. Емкость измеряется в Фарадах. Диапазон от 0 и до 200 микрофарад. 6) Значок измерения силы тока постоянного напряжения. Диапазон от 0 и до 20 Ампер. 7) Значок измерения силы тока переменного напряжения. Диапазон от 0 и до 20 Ампер. 8 )Диодная прозвонка. Показывает именно падение напряжения на замеряемом элементе в милливольтах. Да-да, можно не протирать глаза, чтобы еще раз прочитать предыдущее предложение ;-). Прелесть данной функции в том, что если высвечивается падение напряжения меньше, чем 100 милливольт (для различных моделей оно разное), из мультиметра доносится орущий сигнал. Очень удобная функция для проверки диодов, а также целостности проводов и предохранителей. Если будете покупать мультиметр, то берите обязательно с диодной прозвонкой, иначе он резко потеряет свою функциональность. Как измерить силу токаЗапомните одно правило при измерениях: при измерении силы тока, щупы соединяются последовательно с нагрузкой, а при измерении других величин — параллельно. На рисунке ниже показано, как надо правильно соединять щупы и нагрузку для того, чтобы замерить силу тока: Черный щуп, который воткнут в гнездо СОМ — его не трогаем, а красный переносим в гнездо, где написано mA или хA, где вместо х — максимальное значение силы тока, которую может замерить прибор. В моем случае это 20 Ампер, так как рядом с гнездом написано 20 А. В зависимости от того, какое значение силы тока вы собираетесь замерять, туда и втыкаем красный щуп. Если вы не знаете, какая примерно сила тока будет протекать в цепи, то ставим в гнездо хА:
Давайте проверим, как все это работает в деле. В нашем случае нагрузкой является вентилятор от компьютера. Наш блок питания имеет встроенную индикацию для показа силы тока, а как вы знаете с курса физики, сила тока измеряется в Амперах. Выставляем 12 Вольт, на мультиметре ручку крутим на измерение постоянного тока. Мы выставили предел измерения на мультике до 20 Ампер. Собираем как по схеме выше и смотрим показания на мультике. Оно в точности совпало со встроенным амперметром на блоке питания. Для того, чтобы измерить силу тока переменного напряжения мы ставим крутилку мультиметра на значок измерения силы тока переменного напряжения — «А~» и точно также по такой же схеме делаем замеры.
Как измерить постоянное напряжениеВозьмем вот такую вот батарейку
Как мы видим, на ней написан ток 550 мАh , который она может выдавать в нагрузку в течение часа, то есть миллиампер в час, а также напряжение, которым обладает наша батарейка — 1,2 Вольта. Напряжение — это понятно, а вот что такое «ток в течение часа»? Допустим, наша нагрузка -лампочка кушает ток 550 мА. Значит лампочка будет светить один час. Или возьмем лампочку, которая светит послабее, и пусть она у нас кушает 55 мА, значит она сможет проработать 10 часов. Значение 550 мА, которое у нас написано на батарейке, делим на значение, которое написано на нагрузке и получаем время, в течение которого все это будет работать, пока не сядет батарейка. Короче говоря, кто дружен с математикой, тому не составит труда понять сие чудо 🙂
Давайте замеряем напряжение на батарейке, один щуп мультиметра на плюс, другой на минус, то есть подсоединяем параллельно, и вуаля!
В данном случае напряжение на батарейке 1,28 Вольт. Значение на новой батарейке всегда должно превышать то, которое написано на этикетке.
Давайте замеряем напряжение на блоке питания. Выставляем 10 Вольт и замеряем.
Красный — это плюс, черный — минус. Все сходится, напряжение 10,09 Вольт. 0,09 Вольт не играют никакой роли, ими можно пренебречь.
Если же мы путаем щупы мультиметра или щупы блока, то ничего страшного. Мультиметр покажет нам значение такое же, но со знаком «минус».
Имейте ввиду, на таких мультиках это не прокатывает
Для того, чтобы точно определить полярность, можно прибегнуть к нескольким советам, которые описаны в этой статье. Как измерить переменное напряжениеСтавим на мультике предел измерения переменного напряжения и замеряем напряжение в розетке. Без разницы, как совать щупы. У переменного напряжения нет плюса и минуса. Там есть фаза и ноль. Грубо говоря, один провод в розетке не представляет опасности — это ноль, а другой может здорово попортить ваше самочувствие или даже здоровье — это фаза. По идее в розетке должно быть 220 Вольт. Но у меня показывает 215. Ничего страшного в этом нет. Напряжение в розетке «играет». Ровно 220 Вольт вам вряд ли придется увидеть при измерениях напряжения в розетках вашего дома 🙂 www.ruselectronic.com Измерение - переменное напряжение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3Измерение - переменное напряжениеCтраница 3 Для измерений переменных напряжений используют диодный амплитудный детектор, оформленный в виде выносного пробника. В некоторых вольтметрах нагрузка детектора R выполняется в виде делителя напряжения из резисторов, с которого на вход однопредельного вольтметра постоянного тока можно подавать определенную долю выпрямленного напряжения; в этом случае шкала измерителя может быть общей для всех кратных пределов. [32] Блок измерения переменного напряжения содержит входной делитель и преобразователь переменного напряжения в постоянное, в качестве которого применен преобразователь среднего значения. Постоянное напряжение с выхода преобразователя поступает на вход вольтметра постоянного тока. После изменения масштабов постоянное напряжение на выходе преобразователя получается равным действующему значению измеряемого синусоидального напряжения. [33] При измерении переменного напряжения или тока другой формы показания детекторного прибора не верны. [34] При измерении переменного напряжения надо иметь в виду, что есть три способа выражения его величины. Это вызвано тем, что истинные значения переменного тока и напряжения непрерывно из-меняются, и в каждое следующее мгновение значение тока или напряжения будет уже другим. Правда, в следующий период все эти значения повторяются и можно выбрать какое-то определенное значение тока или напряжения и этим значением характеризовать данный ток или напряжение. [35] При измерении переменного напряжения на повышенных частотах емкостные токи между элементами прибора и окружающими предметами могут вызывать значительные погрешности. Поэтому схема должна собираться так, чтобы общий зажим прибор а ( обозначен) был заземлен. [36] При измерении переменного напряжения, особенно высокой частоты, большое влияние оказывает шунтирующая измеряемый источник входная емкость прибора и емкость соединительных проводов. Поэтому прибор имеет специальный выносной пробник, используемый при измерении переменных напряжений высокой частоты. Этот пробник представляет собой детектор и позволяет проводить измерения непосредственно у источника напряжения, не нагружая его. При измерении высокочастотного напряжения на пробник предварительно надевается высокочастотная насадка ( колпачок), входящая в состав прибора. [37] При измерениях переменного напряжения и тока следует учитывать, что прибор индицирует среднеквадратиче-ское значение. [39] При измерениях переменных напряжений они предварительно во входном устройстве выпрямляются; погрешность при этом возрастает примерно на десятые доли процента. [40] При измерении переменного напряжения прибор работает как купроксный вольтметр с сопротивлением 2500 ом на 1 в. Источником питания омметра прибора служат четыре элемента ФБС напряжением по 1 5 в каждый. [41] При измерении переменного напряжения и сопротивлений при неправильной установке наконечника ( резистор Rle включен) показания будут значительно занижены, а при малых сопротивлениях прибор совсем не даст показаний. Поэтому в первую очередь необходимо проверить правильность включения универсального щупа и только после этого производить измерения. [42] При измерении переменного напряжения щ t / aMsin Ш с малым амплитудным значением Um, соответствующим нелинейному участку анодной характеристики, постоянная составляющая анодного тока увеличивается на величину / д, называемую отдетектированным током. [43] При измерении переменного напряжения последнее при помощи преобразователя предварительно превращается в постоянное напряжение, которое также поступает на вход компаратора. [45] Страницы: 1 2 3 4 5 www.ngpedia.ru Измерение переменного напряжения
Для примера можно померить напряжение в электрической сети 220 В. При этом нужно быть очень аккуратным, чтобы не устроить короткое замыкание и не схватиться за оголенную часть щупа. Измерение постоянного и переменного тока
Для измерения тока на мультиметре есть две шкалы, для измерений переменного тока и постоянного тока. На шкале постоянного тока имеется четыре предела: 2 мА, 20 мА, 200 мА, 20 А. Со шкалой переменного напряжения все так же, только нет предела 2 мА. Данного диапазона вполне достаточно любому радиолюбителю. В процессе измерения тока надо быть очень осторожным, чтобы не спалить девайс. Следи, чтобы пределы были выставлены правильно! Для измерения тока на любом мультиметре присутствуют дополнительные разъемы для щупов. Измерение силы тока
Измерение напряжения и тока проходят еще в школе, мы надеемся, все помнят, что ток измеряется последовательным включением мультиметра (амперметра) в электрическую цепь. Для примера можно взять обычную лампочку от карманного фонаря и подключить ее последовательно с прибором к адаптеру 5В. Когда по цепи пойдет ток и лампочка загорится, прибор покажет значение тока. Измерение емкости
Эта шкала предназначена для проверки емкости конденсаторов. К сожалению, на недорогих мультиметрах пределы измерений очень маленькие, тем не менее данное «умение» прибора может оказаться очень полезным. В нашем случае на этой шкале имеется 5 пределов: 2 нФ, 20 нФ, 200 нФ, 2 мкФ и 20 мкФ. Таким образом, можно сделать вывод, что в данном случае сделан упор на возможность измерения малых емкостей, в то время как в радиолюбительской практике наиболее часто возникает необходимость проверки конденсаторов емкостью до 1000 мкФ. Для измерения емкости на приборе имеется дополнительный разъем с маркировкой Cx. Выставив на шкале прибора необходимый предел, нужно вставить ножки конденсатора в разъем, после чего прибор покажет емкость этого конденсатора. Испортить мультиметр неправильно выставленным пределом в данном случае невозможно. Теперь поговорим о дополнительных возможностях, часто присутствующих в мультиметрах. Измерение температуры
Для измерения температуры в комплекте с девайсом идет специальный термодатчик, подключающийся к разъему на приборе. Средний диапазон измеряемых температур находится в пределах от -20 до 1000 градусов по Цельсию. Прозвонка
Этот режим предназначен для обнаружения коротких замыканий в цепи. Сопротивление границы срабатывания составляет 70 Ом. Таким образом, если сопротивление между щупами меньше 70 Ом, прибор издает высокочастотный звук (писк). Проверка коэффициента усиления транзисторов
Если вкратце, то в этом режиме мы проверяем способность транзистора усиливать входной сигнал. Hfe - коэффициент усиления по постоянному току транзистора. Дело в том, что, как правило, два отдельно взятых, полностью одинаковых транзистора имеют разное значение этого коэффициента. От экземпляра к экземпляру оно может очень сильно отличаться, а это, в свою очередь, имеет большое влияние на качество работы устройства, в котором данный транзистор используется в качестве усилителя. На мультиметре имеется специальный разъем, в который вставляется транзистор (так же, как конденсатор). Поддерживаются транзисторы как pnp, так и npn типа. Генератор низкочастотного сигнала
Этот режим прибора, к примеру, можно использовать для выявления места неисправности каскадов звукового усилителя, двигаясь по всей цепочке усиливающих элементов. В любом хоть сколько-нибудь качественном усилителе их несколько: как минимум, предварительный усилитель и усилитель мощности. Тренируемся на БП
Как известно, с помощью мультиметра при определенной сноровке можно находить значительное количество неисправностей. В качестве примера продемонстрируем практический поиск неисправности в компьютерном блоке питания. В данном БП присутствует короткое замыкание во входных цепях. Компьютер, в котором был установлен этот блок, просто отключился с громким хлопком внутри БП. Предварительный осмотр показал причину хлопка: в результате пробоя одного из элементов буквально взорвался стеклянный предохранитель, и от него остались одни ножки. Оценив конструктивные особенности данного блока питания, и найдя наиболее подходящую принципиальную схему, мы отметили часть схемы, где вероятность подобного замыкания наиболее высока. Первым потенциальным виновником короткого замыкания в цепи вполне может быть диодный мост, выпрямляющий переменный ток, поступающий из фильтра. Чтобы проверить это, выпаиваем выпрямитель целиком (в других БП вместо него может быть 4 диода).
Выставляем на мультиметре режим прозвонки (он же режим проверки диодов) и начинаем искать источник замыкания. Проверка показала, что диодный мост в полном порядке. Выпаяв выпрямитель, мы разделили электрическую цепь на две части. Теперь проверяем фильтры. Для этого меняем предохранитель и включаем блок в сеть. На входе выпрямителя измеряем напряжение. Для этого выставляем на мультиметре предел 750 В по шкале переменного напряжения. Все в порядке - напряжение на выходе фильтра чуть меньше 220 В. Таким образом, мы сразу выяснили, что с фильтрами, стоящими на входе 220 вольт, также все в порядке, и неисправность нужно искать дальше. Следующие на очереди - два больших электролитических конденсатора. Высыхание последних часто приводит к короткому замыканию и повреждению многих элементов блока питания. Конденсаторы проверяем так же, как и диодный мост, в режиме прозвонки. Заметим, что когда конденсатор разряжен, он имеет маленькое сопротивление, а на щупах мультиметра присутствует небольшое напряжение, поэтому при прозвонке конденсатора имеет место кратковременное срабатывание сигнала, после чего он заряжается, и прибор перестает пищать. Хотя возможности мультиметра не позволяют проверить емкость таких конденсаторов, тем не менее, можно попробовать измерить ее, на тот случай, если конденсатор в предсмертном состоянии и потерял почти всю свою емкость. Для этого проверяем конденсатор на самом большом пределе. После извлечения из платы и проверки конденсаторы были возвращены на свое место - они оказались исправны. Тем не менее, контактная площадка первого конденсатора звонится на короткое замыкание, что, теоретически, может свидетельствовать о коротком замыкании в генераторе. Далее возможные источники короткого замыкания разделились на два направления: напряжение от выпрямителя идет к генератору и схеме формирования дежурного напряжения. И там, и там могло пробить какие-либо элементы. Для того чтобы выяснить дальнейшее направление поисковых работ, необходимо разорвать цепь в месте, отмеченном на схеме крестом.
После разрыва цепи выяснилось, что узел, формирующий дежурное напряжение, ни при чем. Как и предполагалось, виновником оказался генератор, а вернее, один из транзисторов, полностью пробитый во всех направлениях, то есть все контакты транзистора были замкнуты между собой. К сожалению, после извлечения транзистора короткое замыкание никуда не делось – видимо, сгоревший транзистор «утащил» за собой что-то еще. Очевидно, что неисправность кроется где-то в обвязке этого транзистора. После беглого взгляда на принципиальную схему стало ясно, что первыми возможными пострадавшими являются диод и резистор. Диод стоит между коллектором и эмиттером транзистора, резистор - в цепи базы. При внимательном осмотре резистор оказался чуть подгоревшим (по сравнению с точно таким же, стоящим рядом), и не прозванивался тестером. Выставив на мультиметре предел в 200 кОм, мы измерили сопротивление исправного резистора - оно оказалось 2.65 кОм. Такой резистор был найден и довольно быстро установлен на место старого. Затем был вынут диод из обвязки транзистора. Он также оказался замкнут накоротко. В результате его замены замыкание в цепи исчезло. Диод и транзистор на замену были взяты из другого блока питания. После установки всех элементов на печатную плату и проверки качества пайки, блок питания был включен в сеть и без проблем запустился, выдавая положенные напряжения. Выводы Безусловно, нам повезло, что при сгорании блока питания не пострадали наиболее нежные элементы схемы, например, ШИМ, иначе этот блок не удалось бы так просто отремонтировать. Тем не менее, этот БП мы отремонтировали при помощи немногочисленных инструментов и только одного прибора – мультиметра. Как видишь, ничего особо сложного тут нет. Надо не бояться и быть аккуратным, тщательно продумывать каждое действие. И помни, главное - не сделать хуже.
stydopedia.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
,
,
,
.jpg)
