Единица измерения напряжения. Измерение напряжения мультиметром

База знаний / Электричество для чайников

Школа для электрика в Telegram

Для измерения переменного или постоянного напряжения в цепях переменного и постоянного тока используют прибор, называемый вольтметром. Поскольку напряжение присутствует между разными точками цепи или на полюсах источника напряжения, вольтметр подключается всегда параллельно исследуемому участку цепи или параллельно клеммам источника напряжения.

Можно, конечно, включить вольтметр и последовательно, в разрыв цепи, но тогда будет измерено напряжение источника, а не на участке цепи, так как цепь будет разомкнута, а сам вольтметр имеет при этом очень большое внутреннее сопротивление.

image

Вольтметры выпускаются как в виде отдельных электроизмерительных приборов, так и в формате одной из функций мультиметров. Во входной цепи современного вольтметра обычно находится резистор номиналом порядка мегаома, последовательно подключенный к электронной измерительной схеме.

image

Вольтметр, как отдельный измерительный прибор или как одна из функций мультиметра, имеет несколько диапазонов измерения напряжения. Выбор диапазона осуществляется при помощи переключателя, расположенного на лицевой панели прибора.

Обычно на мультиметре можно выбрать одно из следующих значений (максимальное значение для диапазона): 200мВ, 2000мВ (2В), 20В, 200В, 600В и т.д. Как правило у мультиметров есть возможность измерения постоянного и переменного напряжения. Вид напряжения также выбирается на шкале переключателя.

Для измерения тока и напряжения у мультиметров имеются два отдельных гнезда для подключения щупов: одно гнездо — для измерения напряжения, второе гнездо — для измерения тока. Третье — общий провод, который остается на своем месте независимо от того, что измеряется, ток или напряжение.

Подключите щупы к соответствующим гнездам мультиметра или вольтметра. Включите прибор и переведите его в режим измерения напряжения, выбрав вид напряжения и диапазон с помощью переключателя. Если диапазон неизвестен, то стоит начать с самого большого значения из доступных на шкале переключателя, потом можно будет уменьшить.

Схема подключения вольтметра для измерения падения напряжения на лампочке:

Присоедините щупы (соблюдая осторожность!) так, чтобы прибор оказался подключен к нужным точкам цепи, между которыми требуется измерить напряжение. Спустя пару секунд прибор отобразит на своем дисплее действующее значение измеренного напряжения.

Если диапазон 600В или более, то значение измеренного напряжения будет отображено в вольтах. Если диапазон например 2000мВ или 200мВ (порядок величин напряжений, но в принципе значения на шкале могут отличаться от этих), то на дисплее будут показания в милливольтах.

Если измеряется постоянное напряжение, то, в зависимости от его полярности и от правильности расположения щупов, на дисплее может отобразиться цифра со знаком минус перед ним.

Это значит, что красный и черный щупы стоит поменять местами, поскольку красный щуп предназначен для установки на положительный полюс, а черный — на отрицательный полюс по отношению к источнику постоянного напряжения, который установлен в исследуемой цепи.

Вольтметр (или мультиметр), не предназначенный для измерения высокочастотных напряжений или более высоких напряжений, чем максимальное на его шкале, легко выйдет из строя, если с помощью него попытаться измерить высокочастотное или более высокое напряжение. В документации к прибору всегда указан род тока и максимально допустимые параметры напряжения, которое можно им мерить.

Андрей Повный, FB, ВК

При ремонте электронного устройства или при эксплуатации электрических цепей приходится сталкиваться с необходимостью провести измерение напряжения и тока какой-либо цепи. Для этого существуют как специальные приборы, так и универсальные. Использовать их совсем несложно, но для этого следует иметь хотя бы простейшее представление, как ими пользоваться.

Содержание

Физическое определение величин

Взаимодействие и движение электрических зарядов было описано в 1600 году учёным из Англии Уильямом Гильбертом, который ввёл в обиход понятие электричества. Им было обнаружено, что в различных физических телах существуют заряды, способные образовывать электрическое поле и тем самым оказывать воздействие на другие заряженные тела.

Впоследствии было установлено, что заряженные частички разделяются на положительные и отрицательные заряды, при этом с одинаковым знаком друг от друга отталкиваются, а с противоположным — притягиваются. Кроме этого, физики Эрстед, Фарадей, Максвелл, экспериментировавшие с телами, открыли электромагнетизм, который заключается в появлении магнитного поля при перемещении заряженных частиц.

Таким образом, было введено два понятия — ток и напряжение. Первое обозначает упорядоченное движение зарядов, а второе — силу, которую необходимо затратить для переноса единичного заряда без влияния на остальные заряженные частицы, находящиеся в теле. Так как при этом изменяется энергия заряда, то напряжение характеризуется разностью потенциала энергий до и после перемещения заряда.

Изучавший в 1826 году электрические свойства материалов немецкий учёный Георг Симон Ом провёл серию экспериментов, в результате чего им был сформулирован закон для участка цепи. Он установил, что величина тока прямо пропорциональна разности потенциалов и обратно пропорциональна сопротивлению, тем самым обнаружив связь электрических величин между собой. Так появились понятия: электродвижущая сила, падение напряжения, проводимость.

Электрическое напряжение

Обозначая количественно работу по перемещению заряда из одной точки в другую, выделяют различные виды напряжения. Зависят они от протекающих токов. Для их обозначения используются различные термины и способы вычисления. Разность потенциалов может быть:

  1. Постоянной, возникающей в электростатических цепях и контурах постоянного электротока.
  2. Переменной, проявляющейся при возникновении переменного тока.

Единицей измерения физической величины любого вида был принят вольт в честь выдающегося учёного Алессандро Вольта, сконструировавшего первый источник тока. А графическим обозначением стал знак U. Математически напряжение описывается следующей формулой:

U = A/q, где U — разность потенциалов, A — совершаемая электрическим полем работа, q — заряд.

Специализированный прибор, предназначенный для измерения напряжения, называется вольтметром. Для того чтобы измерить разность потенциала, он подключается параллельно источнику энергии или элементу, на котором измеряется падение напряжения.

Так как при параллельном соединении элементов сила электротока распределяется между ними, идеальный измерительный прибор должен иметь бесконечно большое внутреннее сопротивление. Но на практике такого не может быть, поэтому чем выше сопротивление прибора, тем точнее его результат измерения.

Вольтметры выпускаются как для измерения только постоянного или переменного напряжения, так и универсальные. При этом по принципу работы они могут быть:

  1. Цифровые. Их работа основана на использовании аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и жидкокристаллического дисплея.
  2. Аналоговые. Главным элементом такого типа прибора является электродинамическая головка, отклонения стрелки которой по проградуированной шкале позволяет измерить напряжение.

Для измерения постоянного сигнала измеряемое напряжение преобразуется в сигнал прямоугольной формы методом широтно-импульсной модуляции. Затем усиливается и выпрямляется детектором, работающим по принципу удвоения напряжения. Далее, сигнал обрабатывается микроконтроллером, который визуализирует полученные данные на экране в виде цифр. Работа вольтметра переменного напряжения основана на преобразовании переменного сигнала в постоянный, прямо пропорциональный измеряемому значению переменного напряжения.

Сила тока

Для того чтобы появился электрический ток, необходимо выполнение двух условий: физическое тело должно обладать свободными частицами, и на них должна воздействовать сила, двигающая их в одном направлении. Наиболее подходящими телами являются металлы — проводники. Если такой проводник поместить в электрическое поле, то под его действием в металле начнётся направленное перемещение зарядов, то есть образуется ток.

Как и в случае с разностью потенциалов, ток может быть двух видов:

  1. Постоянный. Характеризуется упорядоченным движением зарядов, направление которых не изменяется продолжительное время.
  2. Переменный. Это такой электроток, который может изменять во времени как свою величину, так и направление движения.

Единицей измерения тока любого вида принят ампер. На схемах и в литературе электроток обозначается символом I. Вычислить его можно по формуле:

I = ΔQ / Δt, где I — сила тока, ΔQ — количество заряда, Δt — промежуток времени.

Сила тока измеряется с помощью специального прибора — амперметра. Включается он последовательно в цепь на том участке, на котором проводятся измерения.

Идеальным считается прибор с нулевым значением внутреннего сопротивления. Поэтому чем меньше его сопротивление, тем точнее будут измерения.

По своей конструкции приборы могут быть:

  1. Стрелочными. Основу их конструкции составляет электроизмерительная головка разной системы: магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической.
  2. Дискретными. Такой прибор состоит из АЦП и преобразует измеренную силу тока в цифровой сигнал, который потом отображается на экране.

А также все амперметры разделяют на устройства измерения силы тока постоянного и переменного напряжения. При измерении величины постоянного тока используют шунтирование измерительной головки. Это делается, чтобы не спалить катушку, располагающуюся на ней. Тогда при прохождении постоянного электротока через прибор он будет разделяться на ток шунта и головки.

Шунт кратен 10, то есть 1 к 10, 1 к 100 и т. д. , а после отклонения стрелки результат просто умножается на это число. Для измерения переменного тока в прибор добавляется измерительный трансформатор тока, вторичная обмотка которого подключается к амперметру. Шкала прибора размечается исходя из наибольшего тока, текущего через первичную обмотку трансформатора.

Амперметр и вольтметр

Перед началом работы с приборами их необходимо настроить и выполнить калибровку. При этом измерения должны проводиться при температуре около двадцати градусов по Цельсию. Связанно это с тем, что физические свойства материалов зависят от температуры. Особенно это касается проводимости. Самые простые устройства, аналоговые, представляют собой выполненный из пластмассы корпус, в котором располагается:

  • электроизмерительная головка;
  • резистор (шунт);
  • проградуированная на заводе шкала;
  • контактные выводы.

В амперметре резистор располагается параллельно электродинамической головке, а в вольтметре — последовательно. На шкалу наносятся номиналы значений от нуля до предельной величины, а также обязательно указывается единица измерения и форма сигнала, например, А — ампер, mA — миллиампер, V — вольт, mV — милливольт.

При измерении прибор должен быть установлен на ровную горизонтальную поверхность. С помощью регулятора, часто сделанного под шлицевую отвёртку, устанавливается положение стрелки, соответствующее цифре ноль. Как только калибровка выполнена, можно приступать непосредственно к измерениям:

  1. К контактам тестера подключаются два провода: один — к положительной клемме, другой — к отрицательной.
  2. При работе с вольтметром обратными концами проводов (щупами) дотрагиваются до точек, между которыми необходимо измерить напряжение. Таким образом, его подключение окажется параллельным. Для измерения амперметром необходимо разорвать электролинию, в которой проводится замер, и к разорванным концам подключить щупы. При этом и в том, и другом случае важно соблюдать полярность. Это значит, что положительный полюс прибора должен совпадать с плюсом на схеме. Хотя для переменной формы сигнала это неважно.
  3. По отклонению стрелки определяется измеряемая величина.

Если при измерении стрелка отклоняется в левую сторону от нуля, это значит, что неправильно подключена полярность. Долго в неправильном подключении оставлять прибор нельзя, так как электроизмерительная головка выйдет из строя.

Работа с цифровым тестером при измерении аналогична использованию аналогового прибора, но предварительная калибровка в них не выполняется. Для работы дискретных тестеров необходим источник питания, поэтому перед измерением нужно убедиться в его исправности.

Универсальный прибор

В быту специализированными приборами почти не пользуются, так как для этого существуют комбинированные приборы — мультиметры. По принципу работы они разделяются на цифровые и аналоговые устройства. Универсальные приборы могут измерять электрические величины различного рода и форм. Для этого тестер оснащается галетным переключателем, которым выбирается измеряемая величина и диапазон её значений. Но встречаются приборы и с автоматическим подбором этого диапазона.

Цифровой использует в своей работе сравнение эталонного и входного сигнала. Разность потенциалов измеряется прямым подключением прибора, а замер тока основан на определении падения напряжения на внутренней резистивной нагрузке тестера. Аналоговый вид использует в конструкции электромеханическую головку, помещённую в рамку, создающую магнитное поле. В зависимости от входного сигнала стрелка в рамке отклоняется. В зависимости от силы этого отклонения и вычисляется измеряемая величина.

Перед тем как приступить к работе, мультиметр нужно проверить на исправность его источника питания. В случае его негодности на цифровом приборе при включении загорается индикация с мигающей батарейкой. Для стрелочного же прибора показанием к замене батареек будет невозможность выставить стрелку в нулевое положение.

На лицевой панели мультиметров располагаются переключатели, позволяющие выбрать тот или иной режим работы тестера. Кнопка ON/OFF включает или выключает устройство. Кроме этого, в тестере могут быть следующие разъёмы:

  • 10А — измерения силы тока c пределом до десяти ампер;
  • mA — измерение тока в миллиамперах;
  • СОМ — гнездо для подключения щупа отрицательного полюса;
  • V/Ω — для присоединения щупа положительного полюса.

Вычисление разности потенциалов

Перед проведением измерений нужно подключить к тестеру пару проводов. Один провод (минусовой) вставляется в гнездо COM, а другой (плюсовой) — V/Ω. На одном конце каждого из проводов находится штекер, предназначенный для установки в гнездо измерителя, а на другом — контактный щуп. Для того чтобы померить напряжение, следует выполнить следующие действия:

  1. Нажатием кнопки ON/OFF включить мультиметр.
  2. Для измерения постоянного напряжения переключатель установить в зону тестера, обозначенную DCV или V—, а переменного — ACV или V ~.
  3. Перемещением этого же переключателя установить максимально возможное напряжение.
  4. Касанием щупов, соблюдая полярность, стать в точках измерения.

Через одну секунду на экране высветится число, обозначающее измеряемое напряжение.

Измерение перемещения заряда

Как и при измерении напряжения, перед началом замера к тестеру подключается измерительная пара проводов. В разъём COM вставляется общий провод, а плюсовой — в mA или A. Далее измерения проводятся в следующем порядке:

  1. Включается тестер.
  2. Для вычисления значения постоянного тока переключатель устанавливается в область мультиметра, обозначенную DCA или A, а переменного — ACA.
  3. Устанавливается наибольшее возможное значение силы тока.
  4. В разрыв линии подключаются щупы прибора.
  5. Появившееся число на экране и буде обозначать измеряемое значение силы тока.

Таким же образом проводятся измерения и с использованием аналогового устройства. Но результат измерения определяется не по дисплею, а по отклонению стрелки.

При изготовлении самодельных высоковольтных конструкций, при настройке параметров ионизаторов воздуха, плазменных ламп и прочих устройств, где используется высокое питающее напряжение, появляется необходимость в измерении напряжения в десятки киловольт. Для этой цели, в профессиональной деятельности используются специальные приборы – «киловольтметры». Покупать такой прибор преднамеренно, имеет смысл только при частом его использовании. Но в практике радиолюбителя такие измерения выполняются не часто. Поэтому, для оценки параметров изготовляемой конструкции по высокому напряжению, мы сможем воспользоваться обычным мультиметром, но с дополнительной приставкой. Верхний предел измерения напряжения традиционного мультиметра, обычно не превышает 700…1000V. Поэтому, для измерения мультиметром высокого напряжения, его и необходимо дополнить приставкой, которая позволит расширить диапазон измерения. Такую простую приставку – киловольтметр для измерения напряжений 10 и более киловольт, на базе делителя напряжения, мы сможем за вечер изготовить сами. Делитель напряжения на резисторах Делитель напряжения, это простейшая схема, позволяющая из высокого напряжения получить пониженное, используя только два резистора. Выходное пониженное напряжение будет составлять часть от входного напряжения, и зависеть от соотношения сопротивлений плеч делителя. Схема делителя напряжения включает входной источник напряжения (V in) и два резистора R1 и R2. Падение напряжения (Vout) на резисторе R2, это и будет необходимое нам пониженное напряжение. Схема делителя напряжения элементарна, но такие делители никогда не используются для большой нагрузки. Причиной тому, нестабильность выходного напряжения из-за влияния переменных сопротивления нагрузки, температурного дрейфа сопротивления резисторов. КПД такой схемы низкий, небольшая часть мощности достигает нагрузки, большая часть выделяется на резисторах в виде тепла. В конструкции приставки функционируют сравнительно большие напряжения, но очень маленькие токи, приставка выполняется в виде высоковольтного и высокоомного делителя напряжения. Это в большой степени позволяет уменьшить влияние перечисленных негативных причин и при правильном расчете делителя обеспечить реальную оценку контролируемого напряжения. Обратим внимание, что нагрузка подключается к делителю напряжения параллельно резистору R2, шунтируя его. При этом общее сопротивление плеча делителя уменьшается (вспомним формулу параллельного соединения сопротивлений) и напряжение на выходе делителя изменяется. Поэтому, для уменьшения влияния нагрузки, сопротивление резистора R2 делителя, желательно установить значительно меньше, чем сопротивление нагрузки, в нашем случае мультиметра с внутренним сопротивлением 10 мОм. (Внутреннее сопротивление простых мультиметров часто бывает 1 мОм). Это необходимо учесть при расчетах делителя напряжения. Расчет резисторного делителя напряжения В расчете выходного напряжения делителя, используются значения номиналов из выше приведенной схемы. Зная эти величины, мы можем рассчитать выходное напряжение по следующей формуле, основанной на законе Ома. V out = V in x R2 / (R1 + R2) В некоторых случаях, задав значения входного и выходного напряжений (Vin, Vout), необходимо рассчитать сопротивление нижнего плеча R2 под имеющийся высокоомный резистор R1. Такая задача будет стоять и в нашем примере. Тогда мы сможем рассчитать необходимое значение номинала резистора R2 по следующей формуле: R2 = (R1 х Vout) / (Vin – Vout) Однако, мы сможем упростить задачу обратившись в Интернет, так как там имеется много онлайн-калькуляторов для быстрого расчета делителя напряжения. На заметку, соотношение напряжений между R1 и R2 обусловлено только их относительными значениями. Номиналы резисторов плеч могут варьироваться, важно только выдержать их соотношение. Изготовление делителя напряжения Изготовим двух диапазонную приставку к мультиметру, для контроля напряжений до 10 киловольт, с делителем напряжения на резисторах. Коэффициент деления напряжения «1000» – 1 диапазон измерения, «100» – 2 диапазон. В основе этого варианта делителя лежит приведенная выше базовая схема. 1. Схема изготовляемой приставки: Принципиальная схема приставки для возможности измерения высоких напряжений (до 10 киловольт) используя мультиметр. Номиналы резисторов ориентировочные. В качестве верхнего плеча делителя R1 использован высоковольтный резистор КЭВ-1 с номиналом сопротивления 100 мОм. Фактическое сопротивление резистора около 80 мОм. Нижнее плечо делителя R2 (верхняя базовая схема), в приставке состоит из двух последовательно соединенных резисторов, общим сопротивлением около 800 кОм. В нормальном положении кнопка S1 шунтирует один из резисторов цепочки (R3), в этом положении сопротивление плеча будет около 80 кОм (коэффициент деления – соотношение резисторов R1 и R2, равен 1000 – 1 диапазон измерения). При нажатии кнопки S1, сопротивление плеча увеличивается до 800 кОм (коэффициент деления, будет равен 100 – 2 диапазон). Второй диапазон измерения включается для уточнения показаний Vout мультиметра V, при небольших значениях входного напряжения Vin. Следует отметить, что каждое из сопротивлений R2 и R3 в схеме приставки, может быть составлено из двух-трех резисторов. Это необходимо для точной подгонки расчетного значения сопротивления в обоих диапазонах измерения. Для примера, при сопротивлении верхнего плеча делителя R1 равного 80,0 мОм, сопротивление нижнего плеча R2 в 1 диапазоне, с учетом нагрузки из внутреннего сопротивления мультиметра 10 мОм должно быть равно 80,645 кОм, которое приходится подбирать из нескольких резисторов. 2. Комплектация приставки Для верхнего плеча делителя R1 используем постоянный непроволочный, высоковольтный, лакопленочный, с композиционным лакосажевым проводящим слоем, резистор КЭВ-1 для навесного монтажа. Резисторы предназначены для работы в электрических цепях постоянного и переменного токов. Основные технические характеристики резисторов КЭВ-1: – Диапазон номинальных сопротивлений: 510 кОм…47 гОм – Максимально допустимая рассеиваемая мощность – 0,5; 1; 2; 5; 10; 20 и 40 Вт – Рабочее напряжение от 2,5 до 60 кВ (в зависимости от мощности) – Температурный коэффициент сопротивления в диапазоне -60…+20°С — не более 0,35%/° – Допускаемые отклонения сопротивлений: ±5; ±10; ±20 % – Рабочая температура -60 … +100°С В данном примере используем резистор КЭВ-1 100 мОм, мощностью 1 Вт, рабочее напряжение до 10 кВ. Большинство обычных резисторов рассчитано на 200 В. Остальные резисторы МЛТ-0,5, кнопка Д301 с контактами на размыкание, они будут работать при напряжении до 80 – 100 В. Для корпуса использована пластмассовая трубка (от проточного водонагревателя) диаметром 20 мм и длиной 150 мм. В качестве платы для объемного монтажа резисторов использован шток от медицинского шприца. Подгоним его диаметр для плотного вхождения в трубку. Наконечником приставки будет служить измерительный щуп от старого прибора. Резьбовой частью щупа закрепим наконечник в упоре штока шприца. Определим положение микровыключателя в трубке, оно определяется длиной штока. По расположению выключателя, в стенке трубки обработаем отверстие диаметром 8 мм для доступа к кнопке. В камерах между ребрами штока устанавливаем цепочку резисторов согласно схеме приставки. Пластмассовые ребра служат основанием для монтажа деталей и изолятором, который позволяет сложить длинную цепочку и укоротить длину приставки. Монтаж должен исключить появление токов утечки, диэлектрические свойства основания должны соответствовать уровню измеряемого напряжения. Выполняем необходимые соединения и собираем конструкцию приставки в корпусе. Задняя часть трубки закрывается пластмассовым колпачком подходящего диаметра. Провод черного цвета в усиленной изоляции является общим (-) для Vin и Vout. Так как он подключается к высоковольтной цепи, требования к его изоляции и правилам электробезопасности должны быть соответствующими. Этот провод выводится от контактов кнопки, в середине корпуса. Низковольтная часть схемы делителя находится в задней части корпуса. Измерительный провод (+) к мультиметру проходит через колпачок на торце корпуса. Для измерения высокого напряжения, подключаем мультиметр в диапазоне 100…200 V к соответствующим выводам приставки. Подсоединяем общий провод к высоковольтному устройству. Включаем ВВ устройство. Измерительным щупом с передней стороны корпуса касаемся источника высокого напряжения. Снимаем показания прибора в 1 диапазоне измерения «1000». При малых значениях напряжения на шкале прибора, нажимаем кнопку и переключаем приставку в диапазон 2 «100». 5. Тестирование приставки Проверим работу приставки на переменном токе в сети 220V. Подключенный к сети тестер показывает ровно 220V. Переключаем мультиметр на приставку. 220 / 1000 = 0,22. Нажимаем кнопку на приставке, показания увеличились примерно в 10 раз. Неточность вызвана колебанием напряжения в сети, неточным расчетом или подбором резисторов. Дальнейшая практика покажет. Перейдем к высокому напряжению и проверим недавно изготовленный трансформатор. Аналогичные измерения показывают, что выпрямленное ВЧ напряжение составляет около 10 кВ и то, что необходимо точнее подобрать сопротивление нижнего плеча делителя напряжения. При необходимости в более точных измерениях высокого напряжения, можно подать сигнал с приставки на осциллограф, будет видно амплитуду и форму импульсов. При желании собрать приставку на делителе напряжения с коэффициентом 10 000, можно собрать цепочку из десяти последовательно включенных высокоомных резисторов сопротивлением по 68 мОм (верхнее плечо делителя с суммарным сопротивлением 680 мОм) и одного резистора (нижнее плечо) сопротивлением 68 кОм. При монтаже, все резисторы нужно расположить равномерно в линейку, на длине не менее 200мм для исключения пробоя в приставке. 6. Техника безопасности При использовании киловольтметра следует соблюдать меры техники безопасности. Подключение и отключение прибора производить при обесточенной аппаратуре, после снятия заряда с токоведущих высоковольтных частей. При подключении прибора к измеряемым цепям, заземление подключать в первую очередь. При отключении щупа от измеряемых цепей, заземление отключать в последнюю очередь.Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

В радиотехнической практике проверка напряжения мультиметром – рядовая процедура, позволяющая контролировать его уровень в рабочих цепях в выбранном режиме измерений. При проведении этой операции у начинающих радиолюбителей возникает ряд вопросов, касающихся порядка работы с имеющимся в их распоряжении измерителем. Рядовых пользователей в основном интересует, как выбираются нужные режимы и как измерять напряжение в бытовой сети городской квартиры, чтобы не подвергать опасности свою жизнь.

Содержание

Как подключить провода мультиметра

Назначение гнезд на мультиметре

При проведении измерений важно понимать, куда вставляются щупы мультиметра и как их правильно подсоединять. Рекомендуется запомнить следующие моменты:

  • большинство универсальных измерительных приборов на своей лицевой панели имеют три гнезда для подключения проводов;
  • в комплект входят два измерительных шнура с набором щупов, один в черной, а другой в красной изоляции;
  • первый вставляется в гнездо под обозначением «COM» или «Общий», а второй – в разъем с несколькими символами (среди них имеется значок напряжения «V»);
  • третье гнездо с набором встроенных шунтов предназначается для замера токов больших номиналов (до 20 Ампер и выше).

Для измерения напряжения используются только два первых гнезда, в которых черный провод всегда остается на своем месте. Для смены вида работы (определения величин емкости или тока, например) перетыкается только щуп в красной изоляции.

Разница между переменным и постоянным напряжением

Расположение обозначений переменного и постоянного тока

Перед тем как измерить напряжение в автомобильном аккумуляторе или розетке, важно разобраться с его характеристиками. По своим физическим проявлениям в электрических цепях напряжения делятся на постоянные и переменные. Для первого вида характерно неизменное значение амплитуды и протекание вызванного им тока только в одну сторону. Поэтому при его измерении выбирается соответствующий вид, обозначаемый на лицевой панели прибора как «DC».

Переменный или импульсный ток и соответствующее ему напряжение принято обозначать символом «AC». Их отличает непрерывное изменение мгновенного значения (амплитуды) с течением времени. В действующих электрических сетях его величина меняется от 220 Вольт до нуля 50 раз в секунду. Перед тем как замерять напряжение переменного тока прибор необходимо переключить на соответствующий вид.

Как измерить напряжение в розетке

Проверка напряжения в розетке

В бытовых условиях нередко приходится проверять величину или отсутствие напряжения в розетке, что объясняется его частыми пропаданиями и отклонениями от нормы. Если у пользователя в личном хозяйстве оказался мультиметр, проверить сеть не составит особого труда. Порядок действий:

  1. В прибор вставляются измерительные концы, как предусмотрено для проверки напряжения.
  2. Выбирается режим «AC» и устанавливается нужный предел до 250 или 750 Вольт переменного тока.
  3. Острые концы щупов аккуратно вставляются в гнезда розетки без учета полярности.
  4. В результате на табло индикатора высвечивается значение измеряемой величины.

При вставлении концов в отверстия розетки нельзя прикасаться к их оголенным частям рукой. Держать щупы нужно только за изолирующие насадки.

Показываемое прибором значение обычно отличается от номинальной величины 220 Вольт – при нормальной нагрузке оно будет равно 230-235 Вольт. Если напряжение в сети отсутствует, прибор покажет нулевое значение или единицу.

Как измерить напряжение аккумулятора или батареи

Измерение напряжение аккумулятора мультиметром

Чтобы померить напряжение в автомобильном аккумуляторе или миниатюрной батарейке следует учесть, что они относятся к источникам постоянного тока. Замеры напряжений мультиметром в этом случае будут проведены правильно, если соблюдать следующие условия:

  • при подсоединении концов прибора к полюсам аккумулятора важно соблюдать определенную полярность подключения;
  • измерительный щуп в красной изоляции подсоединяется к плюсу источника питания, а черный – к его минусу;
  • для снятия показаний на измерительном приборе потребуется включить режим «DC».

Как и в варианте с переменным напряжением в этом случае важно выставить нужный по условиям измерений предел. При нарушении этого правила, если измеряемое значение превышает выставленный номинал, мультиметр устойчиво показывает «1». Это значит, что предел надо увеличить до больших значений, чем проверяемая величина.

Возможные неисправности

Неисправный мультиметр

Если значок единицы появляется сразу после включения прибора и не исчезает, в нем сгорел чип АЦП и он нуждается в ремонте/замене. Помимо этой характерной неисправности при измерении напряжения могут возникнуть следующие неполадки:

  • тестер завышает показания, при сравнении с данными исправного прибора они отличаются на значительную величину;
  • на дисплее высвечиваются случайные цифры, мультиметр совсем не показывает напряжение;
  • на верхних пределах измерения показания сильно занижены.

В первом случае мультиметр не корректно измеряет напряжение из-за того, что разрядилась установленная в питающем отсеке батарейка. Следует проверить ее и при необходимости заменить новой. Определить характер второй неполадки поможет проверка АЦП, который чаще всего выходит из строя именно с такой типичной для него неисправностью. Третья ошибка с высокой вероятностью объясняется пробоем одного из электролитических конденсаторов, который выделяется среди других деталей по характерному вздутию корпуса.

Можно ли измерить напряжение без мультиметра

Проверка аккумулятора с помощью лампы накаливания

Определять величину напряжения при отсутствии прибора можно различными способами. Самые сложные из них – использование в качестве измерителя обычного вольтметра или современного электронного осциллографа. Однако вероятность того, что эти не совсем простые измерительные приборы окажутся в доме у пользователя в нужный момент, очень мала. При их отсутствии проверить напряжение в сети или на аккумуляторе удается старым «дедовским» методом – посредством лампочки на соответствующий номинал. С ее помощью можно даже измерить величину напряжения, но только приблизительно.

При проверке сети лампа на 220 Вольт должна гореть в полный накал. По яркости ее свечения удается лишь очень грубо оценить измеряемую величину: половина накала – это приблизительно 120-140 Вольт. Аналогично действуют и при оценке напряжения аккумулятора, только в этом случае берется лампочка на 12 Вольт.

Проверить миниатюрные батарейки на 4,5 или 9 Вольт (КБС или «КРОНА») удается одновременным прикосновением к их контактам кончиком языка. Оно обычно вызывает ощущение «кислого» привкуса, характерного для лимона. Чем сильнее это ощущение, тем батарейка лучше заряжена.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий