Pengukuran semasa

Pengukuran arus DC

Dalam teknologi elektronik, sering diperlukan untuk mengukur arus langsung. Ternyata, untuk sebab ini, banyak multimeter, kebanyakannya murah, hanya dapat mengukur arus terus. Julat pengukuran arus silih ganti adalah dalam beberapa model multimeter, yang lebih mahal, tetapi tanda-tanda ini hanya boleh dipercayai jika arus mempunyai bentuk sinusoidal dan kekerapan tidak melebihi 50 Hz.

Keperluan Ammeter

Mana-mana peranti pengukur dianggap baik jika ia tidak memperkenalkan herotan ke dalam kuantiti diukur, atau sebaliknya, memperkenalkan, tetapi sedikit sebanyak mungkin. Untuk voltmeter, ini adalah impedans input yang tinggi, kerana ia disambung selari dengan bahagian litar. Adalah sesuai untuk diingat di sini bahawa dengan sambungan selari, jumlah rintangan bahagian menurun.

Ammeter dimasukkan dalam rehat litar, oleh itu, untuknya, kualiti positif, tidak seperti voltmeter, dianggap hanya rintangan dalaman yang rendah. Lebih-lebih lagi, lebih kecil lebih baik, terutamanya apabila mengukur arus rendah, jadi wujud dalam litar elektronik. Proses pengukuran semasa ditunjukkan dalam Rajah 1.

Rajah menunjukkan litar elektrik yang ringkas yang terdiri daripada bateri galvanik dan dua perintang, sesuai untuk menjalankan eksperimen pada arus ukur. Pertama sekali, anda harus memberi perhatian kepada kekutuban peranti, ia mesti bertepatan dengan arah arus, yang ditunjukkan oleh anak panah.

Angka itu menunjukkan peranti penunjuk yang tidak akan ditunjukkan dalam arah yang bertentangan. Untuk multimeter digital, arah arus tidak penting. Sekiranya ia disambungkan secara tidak betul, ia hanya akan menunjukkan tanda tolak, dan konflik akan diselesaikan. Ahli matematik akan mengatakan bahawa modulus nombor diukur, nampaknya nama nombor yang tidak ditandatangani.

Rajah 1Proses pengukuran semasa

Apa ammeter akan ditunjukkan

Untuk litar mudah seperti itu, tidak sukar untuk mengira semasa, ia akan menjadi 0.018A atau 18mA. Pada masa yang sama, angka menunjukkan bahawa satu militeter dalam litar yang sama disambungkan pada tiga titik yang berbeza. Menurut undang-undang fizik, bacaannya akan sama, kerana berapa banyak elektron "mengalir keluar" dari tambah bateri, nombor yang sama kembali, tetapi selepas "tolak". Dan jalan untuk semua elektron ini adalah sama: ini menghubungkan wayar, perintang, dan jika disambungkan, maka milliammeters.

Rajah 2 menunjukkan gambarajah penerima dua transistor dari buku M.M. Rumyantsev "50 litar penerima transistor" (1966).

Rajah 2Litar Penerima Dual Transistor

Pada masa itu, litar dalam buku disertai dengan penerangan terperinci dan kaedah penyesuaian mereka. Ia sering disyorkan untuk mengukur arus dalam bahagian tertentu litar, biasanya arus pengumpul transistor. Tempat untuk mengukur arus ditunjukkan pada rajah dengan salib. Pada ketika ini, satu milliammeter disambungkan kepada jurang konduktor, dan dengan memilih nilai perintang yang ditandakan dengan asterisk, arus yang ditunjukkan segera pada rajah dipilih.

Perangkap dalam mengukur arus

Rajah 3 dan 4 menunjukkan litar paling mudah, bateri, perintang, dan multimeter. Menurut undang-undang Ohm, mudah untuk mengira bahawa arus dalam litar ini akan menjadi

I = U / R = 1.5 / 10 = 0.15A atau 150mA.

Jika anda melihat dengan teliti kedua-dua angka, ternyata pembacaan adalah berbeza, walaupun tiada perubahan dalam litar itu sendiri, jika ia boleh dipanggil itu. Dalam Rajah 3, pembacaan adalah konsisten sepenuhnya dengan pengiraan Ohm.

Rajah 3. Pengukuran semasa dalam Multisim simulator program

Tetapi dalam Rajah 4 mereka menjadi sedikit lebih rendah, iaitu 148.515mA. Persoalannya, kenapa? Lagipun, tiada apa yang berubah di litar, sumbernya adalah sama dan perintangnya tidak menjadi lebih atau kurang.

Rajah 4. Pengukuran semasa dalam Multisim simulator program

Faktanya adalah bahawa sebarang sifat multimeter boleh diubah, yang dilakukan dengan mengklik pada butang "Pilihan".Dalam kes ini, rintangan input ammeter telah berubah: dalam Rajah 3 ia adalah 1n & # 8486; dan dalam Rajah 4 ia dinaikkan kepada 100mΩ, atau hanya 0.1Ω. Contoh ini disediakan untuk menunjukkan bagaimana sifat-sifat alat pengukur mempengaruhi keputusannya. Dalam kes ini, ammeter.

Mari cuba meningkatkan 10 saat semasa dalam litar ini. Untuk melakukan ini, ia cukup untuk mengurangkan nilai perintang juga sebanyak 10 kali, maka mudah untuk mengira bahawa ammeter akan menunjukkan satu setengah amperes. Jika impedans input diambil menjadi 1nΩ, seperti dalam Rajah 3, hasilnya ialah 1.5A, yang sepenuhnya konsisten dengan pengiraan Ohm.

Jika menggunakan "Parameter" butang yang disebutkan di atas untuk membuat rintangan ammeter 0.1Ω, maka pada skala peranti anda dapat melihat 1,364A. Sudah tentu, 0.1Ω agak terlalu besar untuk ammeter sebenar, dan 1nΩ mungkin hanya berlaku dalam program - simulator masih boleh melihat bagaimana rintangan dalaman peranti mempengaruhi keputusan pengukuran. Secara amnya, membuat ukuran itu, seseorang mesti dengan segera memikirkan "dalam minda" sekurang-kurangnya urutan hasilnya. Tetapi anda harus bermula dengan julat yang lebih besar pada peranti.

Ini adalah kes apabila mengukur arus dalam program simulator, di mana semuanya sengaja ditetapkan untuk mencapai hasil yang lebih baik. Semua bahagian yang mempunyai toleransi yang minimum, impedans input peranti juga ideal, suhu ambien adalah 25 darjah. Tetapi, seperti yang ditunjukkan, parameter peranti, bahagian dan suhu juga boleh ditetapkan atas permintaan pengguna.

Pengukuran dengan instrumen ini

Dalam kehidupan sebenar, semuanya tidak begitu lancar. Resistor Wide mungkin mempunyai toleransi, sebagai peraturan, ± 5, 10 dan 20 peratus. Sudah tentu, terdapat perintang yang mempunyai toleransi sepersepuluh peratus, tetapi mereka hanya digunakan di mana ia benar-benar diperlukan, dan tidak sama sekali dalam penggunaan peralatan meluas berhampiran dengan setiap transistor dan berhampiran dengan setiap microcircuit.

Dianggap bahawa eksperimen pada arus ukur dijalankan dengan perintang dengan toleransi 5%. Kemudian, pada nilai nominal (apa yang ditulis pada kes perintang), contohnya, 10KΩ, perintang dengan rintangan dalam julat 9.5 ... 10.5KΩ boleh jatuh di bawah lengan. Jika perintang sedemikian disambungkan kepada sumber voltan, contohnya 10V, maka ketika mengukur arus, anda boleh mendapatkan nilai dalam julat 1.053 ... 0.952mA, bukannya 1mA yang dijangka. Penyebaran yang lebih besar akan diperoleh apabila menggunakan perintang dengan toleransi 10 atau 20 peratus.

Dan keputusan yang luar biasa dapat diperoleh jika eksperimen ini dijalankan pada kuasa bateri. Litar adalah sama seperti di Rajah 3 dan 4. Sangat mudah bahawa anda boleh mengeluarkan sepenuhnya dengan papan las elektrik dan lekapan, lakukan segalanya hanya dengan kelainan, atau hanya memegangnya di tangan anda.

Mari kita perkirakan apa yang sepatutnya muncul, apa yang harus ditunjukkan oleh peranti itu. Adalah diketahui bahawa voltan bateri adalah 1.5V, rintangan 10Ω. Kemudian, mengikut undang-undang Ohm, I = U / R = 1.5 / 10 = 0.15A atau 150mA.

Dalam ukuran sebenar, bukannya 150mA yang diharapkan, peranti itu menunjukkan 98.3mA. Walaupun kita menganggap bahawa perintang ditangkap dengan toleransi 20 peratus, I = U / R = 1.5 / 12 = 0.125A atau 125mA.

Ia tidak akan mencukupi! Di manakah semuanya berjalan? Dalam kes kami, bateri "mati" ternyata menjadi salah. Semasa operasi, dia kehilangan sebahagian daripada pertuduhan, dan rintangan dalamannya meningkat. Menambah kepada rintangan perintang luaran, rintangan dalaman menjadikan "sumbangan yang layak" untuk menggagalkan hasil pengukuran. Ia adalah keadaan yang membawa kepada fakta bahawa pembacaan peranti itu, untuk meletakkannya sedikit, sangat jauh dari yang diharapkan.

Oleh itu, apabila mengambil pengukuran dalam litar elektronik, seseorang mesti sangat berhati-hati, ketepatan juga tidak akan berlebihan. Keistimewaan yang bertentangan langsung dengan yang disebutkan tadi membawa kepada keputusan yang buruk. Instrumen pengukur boleh dibakar, peranti yang sedang dibangunkan atau dibaiki juga, dan dalam sesetengah keadaan, walaupun mendapat kejutan elektrik. Untuk mengelakkan kekecewaan daripada kes sedemikian, kami sekali lagi boleh mengesyorkan mengingatkan semula langkah berjaga-jaga keselamatan.

Boris Aladyshkin