Kuinka käyttää yleismittaria, tasajännitteen mittausta

Sana yleismittari koostuu kahdesta sanasta: multi - erä ja mittari - mittaukset, mittauslaite. Nämä määritelmät löytyvät englannin-venäjän monikielisestä sanakirjasta, ja siksi voimme täysin varmuudella sanoa, että yleismittari on joukko mittauslaitteita, ”pakattuja” yhteen pieneen laatikkoon. Kaikki nämä mittauslaitteet on suunniteltu mittauksiin sähköisissä piireissä, ja olisi anteeksiantamatonta aloittaa tarina sähköisistä mittauksista muistamatta Ohmin lakia.

Koulujen oppikirjoissa Ohmin piirin osaa koskeva laki on kirjoitettu seuraavasti: "Piirin (I) virta on suoraan verrannollinen jännitteeseen (U) ja kääntäen verrannollinen resistanssiin (R)." Kaikki, jotka harjoittavat vakavasti sähköä, tietävät tämän lauseen Isänämme. Ja sitten sano, ettet tiedä Ohmin lakia - istu kotona.

Jos Ohmin laki kirjoitetaan matemaattisen kaavan muodossa, se käy ilmi yksinkertaisesti: I = U / R.

Tämä on Ohmin laki ketjun yhdestä osasta, johon rajoitamme täällä. Oikeiden tulosten saamiseksi kaavaan tulisi korvata nykyiset arvot ampeereina, jännitteet volteissa ja resistanssi ohmissa. Ensimmäiset kirjaimet ovat isoja, koska mittayksiköt tulivat näiden lakien löytäneiden tutkijoiden nimistä.

Totta, ei ole kiellettyä korvata esimerkiksi vastustusta kilo-ohmeissa (1 KOhm = 1000 ohmia), sitten virta muuttuu milliampeereina (1 mA = 0,001 A). Tällaista korvaamista heikkovirtapiireissä käytetään usein.

Kuvan 1 yksinkertaisin sähköpiiri koostuu jännitelähteestä, kytkentäjohdoista, katkaisimesta ja kuormasta. Mutta tämän piirin esimerkissä voit nähdä kaiken, mitä Ohmin laki mainitsee, kaiken, joka voidaan mitata instrumentteilla, tutustua ampeerimittarin, volttimittarin ja ohmimittarin liitäntään.

Kuva 1. Yksinkertaisin sähköpiiri

Suorittaa nykyiset mittaukset, jännitteet ja vastus Tarvitaan kolme erilaista laitetta: ampeerimittari, voltimetri ja ohmmittari. Laitteiden kytkentä on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2. Mittauslaitteiden kytkeminen sähköpiiriin

Tästä luvusta on selvää, että ampeerimittari se on kytketty virtakatkokseen sarjaan kuorman kanssa, voltmetri on kytketty rinnakkain piiriosan kanssa, ohmimittari on myös yhdensuuntainen testiosan kanssa, mutta syöttöjännite on kytkettävä irti tai kytkemättä oleva osa tarkistetaan ollenkaan. Tietysti voit mitata vastuksien R1, R2 resistanssin, haihduttamatta niitä piiristä, muista vain katkaista virta.

Mitä ei tehdä, tai oikeat tavat polttaa yleismittaria

Täällä voit tehdä heti muutaman kommentin, kysyä muutama hankala kysymys. Mitä tapahtuu, jos vaihdat, sekoitat esimerkiksi volttimittarin ja ampeerimittarin?

Jännitemittari, joka sisältyy virtakatkaisimeen ampeerimittarin sijasta, ei todennäköisesti tuota mitään erityisiä ongelmia: Voltimetrin suuri sisäinen vastus rajoittaa virran sellaiselle tasolle, että piiri yksinkertaisesti lakkaa toimimasta, kuin jos katkaisija avataan.

On aivan toinen asia, jos amperimittari kytketään päälle esimerkiksi volttimittarin sijaan V1: n sijaan. Ampeerimittarin läpi kulkeva virta saavuttaa maksimiarvon, jonka virtalähde pystyy toimittamaan, koska ampeerimittarin sisäinen vastus on erittäin pieni (normaalissa mittausmoodissa, mitä pienempi, sitä parempi).

Jos kyseessä on galvaaninen kenno tämä ei ole erityisen pelottavaa, koska akun sisäinen vastus rajoittaa virtaa ja ampeerimittarin mittausraja on melko suuri (10 tai enemmän ampeereja).

Näin voidaan testata AA- tai AAA-kokoinen kenno, jonka jännite on 1,5 V.Jos elementti on käyttökelpoinen, niin ampeerimittari näyttää virran, joka on vähintään 1 A tai jopa enemmän, kun purkautuneen elementin virta on enintään muutama milliampri tai ei lainkaan.

Mutta tällainen suositus ei ehdottomasti sovellu samankokoisten paristojen tarkistamiseen: paristot eivät todellakaan pidä oikosulkuista ja voivat jopa räjähtää! Vaikka akku ei saavuta räjähdystä, tällaisen akun lataaminen on ongelmallista.

Jos ampeerimittari (yleismittari virranmittausmoodissa) "kytketään" 220 V: n pistorasiaan, laitteen räjähdys on yksinkertaisesti väistämätön. Sama tapahtuu, jos yrität mitata pistorasian jännitettä yleismittarilla vastusmittausmoodissa. Uskokaa minua, sellaisia ​​tapauksia on ollut monia. Siksi ei ole tarpeen mitata jännitettä pistorasiassa, kun se ei ole puhtaasti kiinnostuksen kohteena!

Se on vain hyväksyttävä lakina, jota pidetään yleensä. No, mitä eroa on, kuinka monta on 210 tai 235 V tässä pistorasiassa? Itse asiassa kaikki nykyaikaiset elektroniikkalaitteet toimivat erittäin laajalla jännitealueella, jota modernit helpottavat kytkentävirtalähteet.

Monet instrumentit yksinkertaisiin mittauksiin

Kuvassa 2 esitetty sähköpiiri saa tasavirtalähteen - galvaanisen akun, joten ampeerimittari ja voltmetri on suunniteltava mittaamiseksi tasavirtapiireissä. Jos jopa tällainen yksinkertainen piiri saa virtansa vaihtovirralla (220 V, katkaisija, lamppu), niin laitteet vaativat vaihtovirtaa. Osoittautuu, että tarvitset kokonaisen joukon laitteita, jopa niin yksinkertaisella kaaviolla!

Tämä yksinkertainen piiri on esitetty päivittämään tapoja kytkeä laitteita muistiin. Lisätietoja virtojen ja jännitteiden mittaamisesta löytyy artikkelista. "Mittaukset sähköisissä piireissä".

On erittäin helppoa päästä eroon sellaisesta määrästä laitteita: koota kaikki laitteet yhteen koteloon ja kytke kytkimet kytkemään sama mittaus nuolenpää kuhunkin niistä. Tällaisia ​​laitteita kutsuttiin kerran yhdistelmä- tai avometereiksi - AmpereVoltOmmeter.

Toinen nimi näille laitteille on testeri englanninkielisestä testistä - verification, test, koska mittausten tarkkuus tällaisilla laitteilla on pieni. Nämä ovat yleensä 4. tarkkuusluokan laitteita, ts. mittausvirhe on 4%, mikä riittää käytännöllisiin tarkoituksiin.

Tällä hetkellä nuolenkoettajia, ei vain eläkkeellä, mutta käytetään harvoin, vaikka joissain tapauksissa he eivät yksinkertaisesti voi tehdä ilman. Mutta monet, lähinnä vanhat asiantuntijat, mieluummin käyttävät nuolimittaria. No, tämä on kuka on tottunut. Joten saavutimme hitaasti modernin yhdistetyn instrumentin - yleismittarin.

Moderni digitaalinen yleismittari

Toisin kuin antiikkiesineitä, yleismittarista on tullut digitaalinen laite, ja digitaalinen yleismittari on kirjoitettu pakkauslaatikkoon. Tämä ei ole siitä tosiasiasta, että lukemat esitetään numeroina, ero on toiminnan periaatteessa. Mitattu arvo, jännite, virta tai vastus käyttämällä analogia-digitaalimuuntajaa (ADC) muunnetaan digitaaliseksi koodiksi, joka sitten esitetään digitaalisessa nestekidenäytössä.

Olojen mittaustulosten lisäksi indikaattori voi näyttää lisätietoja: akun varaustilan (kun on aika vaihtaa akku, näytölle tulee vilkkuva kuva akusta) ja varoituksen korkeiden jännitteiden mittaamisesta. Pienillä mitoilla ja alhaisilla hinnoilla olevilla yleismittarilla on korkea mittatarkkuus, mikä antoi niille ansaitun suosion käyttäjien keskuudessa.

Helpoin tapa käsitellä laitetta ja laitteen toimintaa silloin, kun se on käsissä. Mutta koska tällaista mahdollisuutta ei ole, silloin laitekuvan mukainen kuva on melko sopiva. Riittää, kun otetaan valokuva ja toimitetaan sille selittäviä merkintöjä. Samanlainen valokuva on esitetty kuvassa 3. (napsauta kuvaa suurentaaksesi).

Kuvio 3Digitaalisen yleismittarin D838 ulkonäkö

Miksi ja kuka tarvitsee yleismittarin

D83X-sarjan yleismittarit ovat budjettivaihtoehto - pienillä kustannuksilla on joukko kaikkia tai melkein kaikkia käyttötapoja, joita useimmat sähköasentajat, sähköinsinöörit ja vain ne, jotka joutuvat kommunikoimaan sähkön kanssa ajoittain käyttämään. Tietysti on kalliimpia malleja, joilla on ylimääräiset mittausrajat ja erilaiset käyttöominaisuudet.

Ensinnäkin se on kyky mitata kondensaattoreiden kapasitanssia ja kelojen induktanssia. Joillakin yleismittarilla on jopa taajuudenmittaustila, mutta se on yleensä rajoitettu äänialueen taajuuksiin, jopa 20 kHz. Lähes kaikilla yleismittarilla, budjettivaihtoehto mukaan lukien, on tila pienitehoisten transistorien vahvistuksen mittaamiseen, mutta niitä ei käytetä kovin usein.

Lisävaihtoehtoihin sisältyy asteikon taustavalo (kuinka muuten tehdä mittauksia yöllä?) Ja painike viimeisen mittaustuloksen tallentamiseksi. Tällainen muistaminen mahdollistaa tuloksen kirjoittamisen muistikirjaan tai esipainettuun taulukkoon. Oikeastaan ​​erittäin hyödyllinen ominaisuus.

Kuviossa 3 esitetyllä DT838-yleismittarilla, joka on miellyttävä lisäys, on lämpötilan mittaustila: Jos kytket yleismittarin vain päälle tässä tilassa, voit seurata sisätilan lämpötila-anturia työhuoneen lämpötilaa käyttämällä.

Laite on valmis ulkoinen termoelementti tyyppi K, jonka avulla voit mitata lämpötiloja useisiin satoihin asteisiin saakka, esimerkiksi juotosraudan tai kuumailmapistoolin lämpötilan.

Samankaltaisissa muiden sarjojen laitteissa, esimerkiksi DT832, lämpötilamittarin sijasta on sisäänrakennettu suorakulmainen pulssigeneraattori, jonka kiinteä taajuus on noin 1 KHz, jonka avulla voit tarkistaa esimerkiksi äänitaajuusvahvistimet.

Älä unohda sammuttaa yleismittaria yöllä

Toinen kalliimpien yleismittarien mukavista ominaisuuksista on automaattinen virrankatkaisu: 15 minuutin kuluttua laite sammuu. Jatkotyö on mahdollista vain painamalla virtapainiketta uudelleen.

D83x-kaltaisissa laitteissa sammutus tapahtuu asettamalla yksi kytkin OFF-asentoon (katso kuva 3). Jos unohdat sammuttaa laitteen, jätä se yön yli (jostain syystä se tapahtuu useimmiten), sitten paristo on vaihdettava seuraavana päivänä.

Krona-akun (vanha kotimainen nimi, nyt se on vain tyyppi 6F22) hinta on keskimäärin korkea, eikä sen ostaminen ole ongelma. Mutta edes yhdessä viimeisimmistä vuoden 2014 radiolehdistä, nimittäin numerossa 9, ilmestyi artikkeli "Muunnin digitaalisen yleismittarin virran tuottamiseksi".

Muunnin toimii yhdellä AA-koon akulla tai yhdellä nikkeli-kadmium-akulla. Siellä annetaan myös yksinkertainen piiri, painettu piirilevy sekä kokoonpano- ja konfigurointitekniikat. Artikkelin lopussa on luettelo useista aiemmista aiheeseen liittyvistä julkaisuista: myös radiolehdet, joilla on samanlaiset järjestelmät.

Kuva 4. Tuotu “Krone”

Tällainen muotoilu oli sopiva Neuvostoliiton yleisen pulan aikana, jolloin Kron-akkua, kuten niin paljon, oli mahdotonta "saada". Nyt tällainen muunnin voidaan koota vain ”taiteen rakkaudesta”.

Yleensä Radio-lehden toimittajat ovat viime vuosina käyttäytyneet hyvin omituisesti: sen sijaan, että julkaisevat hyviä, mielenkiintoisia materiaaleja ja parantavat julkaisujen laatua, he (toimittajat) jahtaavat tiedostojen jakamispalveluita ja tarttuvat sieltä luomukseensa tekijänoikeuksien suojalain nojalla.

Älkää lukijan ajatteleko, että tämä on artikkelin kirjoittajan subjektiivinen mielipide päiväkirjasta: sähköisistä foorumeista löydät runsaasti perusteluja tästä aiheesta, joka on paljon kategorisempaa.

Aloitetaan opiskella yleismittaria

Usein kuulet sellaisia ​​lausuntoja: ”No, tiedän kuinka soittaa lanka sähkökitarasta avoimen tai oikosulkua varten. Ja en tarvitse toista. "Jotta sellaiset lausunnot pienenisivät, siirrytään jälleen kuvaan 3, joka auttaa selvittämään, mitä yleismittari voi mitata.

Yleismittarin etupaneelissa näkyy heti kaksi suurta yksityiskohtaa: päällä on nestekidenäyttö (näyttö) ja keskellä on suuri pyöreä säätönuppi. Tässä laitteessa se on itse asiassa ainoa, muita ei yksinkertaisesti ole. Juuri tämän kahvan avulla toimintatilat ja mittausrajat vaihdetaan näissä tiloissa. Muiden merkkien yleismittarit näyttävät suunnilleen samalta.

Valitun mittausrajan osoittamiseksi kahvassa on viiste, jossa on suulakepuristettu kolmio, mikä ei ole kovin kätevää työskenneltäessä. Jos tämä kolmio on täytetty valkoisella maalilla, kuten kuvassa 3 näytetään, niin virheellisiä sulkeumia on paljon vähemmän.

Mittaustilat

Äskettäin mainitulla nupilla voit valita yhden mittaustiloista. Harkittu yleismittari tarjoaa useita moodia:

• DC-jännitteen mittaus

• Vaihtojännitteen mittaus

• DC-virran mittaus

• Vastuksen mittaus

• Johtimien ja puolijohteiden johdotukset

• Transistorin vahvistuksen mittaus

• Lämpötilan mittaus

Jokainen mittaustila, lämpötilan mittauksen, puolijohteen jatkuvuuden ja transistorin vahvistuksen lisäksi, on jaettu useisiin RAjoihin, jotka voivat parantaa merkittävästi mittausten tarkkuutta, jotka kuvataan myöhemmin.

Käytännön työssä on useimmiten välttämätöntä mitata vakiojännitteet ja käyttää "valintatapaa" asennuksen eheyden tai diodien, transistorien, joskus jopa mikropiirien terveyden määrittämiseen. Siksi nämä mittaukset on kuvattava riittävän yksityiskohtaisesti.

DC-jännitteen mittaus

Elektroniikkalaitteet saavat jatkuvia jännitelähteitä. Ne voivat olla paristoja, galvaanisia kennoja, ja kun ne saavat verkkovirtaa, ne ovat erilaisten piirien ja rakenteiden virtalähteitä. Siksi elektronisten laitteiden korjaus- ja käyttöönottovaiheissa on useimmiten tarpeen mitata vakiojännite transistorien ja mikroskooppien elektrodeissa, jotta toimintatavat voidaan tarkistaa tasavirran suhteen. Kuinka käyttää yleismittaria tasajännitteiden mittaamiseen, kuvataan tarkemmin.

Kuviossa 3 työn tyyppinen kytkin on asetettu vakiojännitteen mittausmuotoon ja korkeimpaan rajaan saakka 1000 V: iin. Tässä tapauksessa näyttöön tulee varoitus korkeajännitteen vaarasta: HV - (korkea jännite). Sama varoitus tulee 750 V: n vaihtovirtarajaan. Siksi laite itse varoittaa, että tällä mittausalueella voi olla hengenvaarallisia jännitteitä.

Mutta tämä ei ole ollenkaan välttämätöntä, koska tällä rajalla on mahdollista mitata jännitteitä, jotka eivät ole lainkaan vaarallisia, esimerkiksi autojen johdotuksissa, joissa jännite on vain 12 V tai vain yhdessä galvaanisessa kennossa. Totta, mittaustulokset eivät ole kovin tarkkoja. Luotettavampia tuloksia saadaan mittaamalla 20 V: n rajalla.

Kun digitaaliset instrumentit olivat harvinaisia, ne olivat pääosin valtavia laboratoriovälineitä, joissa oli "kaksi kahvaa kannettavaksi", melkein kaikki mittaukset suoritettiin nuolimittarilla. Ja sitten oli sellainen sääntö, että tarkin tulos saadaan, jos nuolen mittausprosessissa ei ole alempi kuin asteikon ensimmäinen kolmasosa, on parempi, jos se on lähempänä keskustaa. Esimerkiksi 5 V: n jännite voidaan mitata 30 V: n rajalla, mutta tulos on tarkempi, jos käytät 10 V: n rajaa.

Tätä suositusta tulisi noudattaa työskennellessäsi digitaalisen yleismittarin kanssa, ts. valitse sopivin mittausraja. Tästä keskustellaan myöhemmin.

DC-jännitteen mittausrajat

Tasavirtajännitteen mittausmoodissa on viisi rajoitusta:

• 200m,

• 2000m,

• 20,

• 200,

• 1000.

200 m: n rajalla (jäljempänä, kuten kuvion 3 laitteelle on kirjoitettu) on mahdollista mitata jännitteitä, jotka eivät ylitä 200 millivolttia, yksinkertaisemmin sanottuna, vain 0,2 V.

2000m: n raja antaa sinun mitata jännitettä jopa 2V: iin. Tämän avulla voit esimerkiksi mitata galvaanisen kennon jännitettä tai jännitteen pudotusta vastuksen yli transistorin emitteripiirissä.

Seuraavat kolme rajaa merkitään yksinkertaisesti numeroilla ilman kirjaimia: 20, 200, 1000. Nämä ovat mittausrajojen jännitteitä volteissa. Mittausten tarkkuuden perusteella voidaan vahvistaa alla olevat luvut. AA-koon sormen tyyppinen akku otettiin mitatun jännitteen lähteeksi, vain ensimmäinen asia, joka tuli käsiin, mutta mittaustulokset osoittautuivat melko selkeiksi.

Mittaukset eri rajoilla

Ensimmäinen akkujännitteen mittaus suoritettiin rajalla 1000, kuten kuvassa 5 esitetään. Olisi huomattava, että merkityksettömät nollat ​​eivät poista kaikkia rajoja.

Kuvio 5

Täällä oli mahdollista mitata tarkalleen 1B, koska tämän rajan erottelukyky on vain 1B, kymmenesosan volttia yksinkertaisesti ei näytetä, mikä ilmaistaan ​​pilkusta, jolla ei ole vähiten merkitsevää merkkiä. Jos mitattu jännite on esimerkiksi 135,2 V, silloin voimme nähdä tuloksen 135V.

Ehkä joku sanoo: "Ajattele, kaksi kymmenesosaa volttia!". Kyllä, toisessa tapauksessa nämä kaksi kymmenesosaa eivät ole lainkaan roolia, mutta akun jännitettä mitattaessa mittaustuloksen pyöristämistä ei voida hyväksyä.

Tosiasia, että nikkeli-kadmium- tai metallihydridiakku katsotaan latautuneeksi, jos sen jännite on vähintään 1,2 V. Jos jännite on vain 1 V, se tarkoittaa, että akku on ladattava. Mutta juuri hän putosi käsivarren alle, vaikka hän ei ollut syyllinen mistään.

Kytke jännitteen mittausraja arvoon 200. Desimaalipiste ilmestyy jo, minkä jälkeen kymmenes volttia näytetään. Mittaustulos on paljon lähempänä totuutta, joka voidaan nähdä kuvasta 6.

Kuva 6. Akun jännite 1,2 V

Mittausrajassa 20 tulos on tarkempi, jopa sadasosa volttia, katso kuva 7.

Kuva 7. Akun jännite 1,22 V

Ja 2000m: n rajalla tulos näytetään millivoltteina, ts. tarkkuudella 1/1000 volttia (1 millivoltti). Kuvassa 8.

Kuva 8. Akun jännite 1,222 V

Joidenkin laitteiden mittausraja on 2 (2 volttia), sitten tulos näyttää 1,222 V. Desimaalipisteen jälkeen on kolme numeroa, mikä sallii myös mittaukset 1 millivoltin tarkkuudella.

200 metrin rajan avulla voit mitata korkeintaan 0,2 V jännitteitä ja kyseessä olevassa tapauksessa (akku) se ei sovi, se on vain liian pieni. Laite ei ehkä pala, mutta sitä ei pitäisi tehdä. Yleensä on olemassa sellainen GOLDEN-sääntö: jos mitatun jännitteen (virran) suuruutta ei tunneta ainakin suunnilleen, mittausten tulisi alkaa suurimmasta mittausrajasta!

Artikkelin jatko:Kuinka mitata jännitettä, virtaa, vastusta yleismittarilla, tarkistaa diodit ja transistorit

Boris Aladyshkin