قياس جهد التيار المتردد. قياس جهد التيار المتردد قياس جهد التيار المتردد بأنواع مختلفة من الفولتميتر

يجب إجراء قياسات الجهد في الممارسة العملية كثيرًا. يتم قياس الجهد في الهندسة الراديوية والأجهزة والدوائر الكهربائية ، إلخ. منظر التيار المتناوبيمكن أن تكون نابضة أو جيبية. مصادر الجهد إما مولدات التيار.

يحتوي جهد تيار النبض على معلمات السعة ومتوسط ​​الجهد. يمكن أن تكون مولدات النبض مصادر لمثل هذا الجهد. يقاس الجهد بالفولت ويشار إليه بـ "V" أو "V". إذا كان الجهد متغيرًا ، فإن الرمز " ~ "، للجهد الثابت ، يشار إلى الرمز" - ". تم وضع علامة على الجهد المتناوب في الشبكة المنزلية المنزلية ~ 220 فولت.

هي أجهزة مصممة لقياس خصائص الإشارات الكهربائية والتحكم فيها. تعمل راسمات الذبذبات على مبدأ انحراف شعاع الإلكترون ، والذي ينتج صورة لقيم المتغيرات على الشاشة.

قياس جهد التيار المتردد

وفقًا للوثائق التنظيمية ، يجب أن يكون الجهد في الشبكة المنزلية مساويًا لـ 220 فولت مع دقة انحراف تبلغ 10 ٪ ، أي يمكن أن يختلف الجهد في نطاق 198-242 فولت. إذا أصبحت الإضاءة في منزلك خافتة ، أو بدأت المصابيح في التعطل بشكل متكرر ، أو بدأت الأجهزة المنزلية في العمل بشكل غير مستقر ، ثم لاكتشاف هذه المشكلات وإصلاحها ، فأنت بحاجة أولاً إلى قياس الجهد في الشبكة.

قبل القياس ، يجب عليك تجهيز جهاز القياس الحالي للعمل:

• تحقق من سلامة عزل أسلاك التحكم باستخدام المجسات والأطراف.
• اضبط المفتاح على جهد التيار المتردد بحد أقصى 250 فولت أو أعلى.
• أدخل أطراف أسلاك التحكم في مآخذ جهاز القياس ، على سبيل المثال ،. لكي لا نخطئ ، من الأفضل إلقاء نظرة على تسميات المقابس الموجودة على الجسم.
• قم بتشغيل الجهاز.

يتضح من الشكل أنه تم تحديد حد القياس البالغ 300 فولت على جهاز الاختبار ، و 700 فولت على جهاز القياس المتعدد. تتطلب بعض الأجهزة عدة مفاتيح مختلفة ليتم ضبطها على الموضع المطلوب لقياس الجهد: نوع التيار ونوع القياس وأيضًا إدخال عروات الأسلاك في مآخذ معينة. يتم توصيل طرف الطرف الأسود في جهاز القياس المتعدد بمقبس COM (المقبس المشترك) ، ويتم إدخال الطرف الأحمر في المقبس الذي يحمل علامة "V". هذا المقبس شائع لقياس أي نوع من الجهد. المقبس الذي يحمل علامة "ma" يستخدم لقياس التيارات الصغيرة. يستخدم المقبس الذي يحمل علامة "10 A" لقياس كمية كبيرة من التيار ، والتي يمكن أن تصل إلى 10 أمبير.

إذا قمت بقياس الجهد مع إدخال السلك في المقبس "10 A" ، فسوف يفشل الجهاز أو ينفجر المصهر. لذلك ، عند إجراء عمل القياس ، يجب أن تكون حذرًا. في أغلب الأحيان ، تحدث الأخطاء في الحالات التي تم فيها قياس المقاومة لأول مرة ، وبعد ذلك ، نسيان التبديل إلى وضع آخر ، يبدأ قياس الجهد. في الوقت نفسه ، يحترق المقاوم المسؤول عن قياس المقاومة داخل الجهاز.

بعد تحضير الجهاز ، يمكنك البدء في القياس. إذا لم يظهر أي شيء على المؤشر عند تشغيل جهاز القياس المتعدد ، فهذا يعني أن البطارية الموجودة داخل الجهاز قد انتهت صلاحيتها ويلزم استبدالها. غالبًا ما يوجد في المالتيميتر "كرونا" ، والتي تنتج جهد 9 فولت. تبلغ مدة خدمتها حوالي عام ، اعتمادًا على الشركة المصنعة. إذا لم يتم استخدام جهاز القياس المتعدد لفترة طويلة ، فقد يظل التاج معيبًا. إذا كانت البطارية جيدة ، فيجب أن يظهر جهاز القياس المتعدد.

يجب إدخال مجسات الأسلاك في المقبس أو لمسها بأسلاك عارية.

ستظهر شاشة جهاز القياس المتعدد على الفور قيمة جهد التيار الكهربائي في شكل رقمي. على جهاز المؤشر ، ينحرف السهم بزاوية معينة. يحتوي جهاز اختبار المؤشر على عدة مقاييس متدرجة. إذا كنت تفكر فيها بعناية ، فسيصبح كل شيء واضحًا. تم تصميم كل مقياس لقياسات محددة: التيار أو الجهد أو المقاومة.

تم ضبط حد القياس بالجهاز على 300 فولت ، لذلك تحتاج إلى الاعتماد على المقياس الثاني الذي له حد 3 ، بينما يجب ضرب قراءات الجهاز في 100. للمقياس قيمة قسمة 0.1 فولت ، لذلك نحصل على النتيجة الموضحة في الشكل ، حوالي 235 فولت. هذه النتيجة ضمن الحدود المقبولة. إذا تغير القياس باستمرار أثناء القياس ، فقد يكون هناك اتصال ضعيف في توصيلات الأسلاك الكهربائية ، مما قد يؤدي إلى حدوث شرارة وأعطال في الشبكة.

قياس جهد التيار المستمر

مصادر الجهد الثابت هي البطاريات أو الجهد المنخفض أو البطاريات التي لا يزيد جهدها عن 24 فولت. لذلك ، فإن ملامسة أعمدة البطارية ليست خطيرة ، ولا داعي لإجراءات أمان خاصة.

لتقييم أداء بطارية أو مصدر آخر ، من الضروري قياس الجهد عند أقطابها. بالنسبة لبطاريات الإصبع ، توجد أقطاب الطاقة في نهايات العلبة. تم وضع علامة "+" على القطب الموجب.

يقاس التيار المباشر بنفس طريقة قياس التيار المتردد. يكمن الاختلاف فقط في ضبط الجهاز على الوضع المناسب ومراقبة قطبية المخرجات.

عادة ما يتم تمييز جهد البطارية على العلبة. لكن نتيجة القياس لا تشير بعد إلى صحة البطارية ، حيث يتم قياس القوة الدافعة الكهربائية للبطارية في هذه الحالة. تعتمد مدة تشغيل الجهاز الذي سيتم تركيب البطارية فيه على سعتها.

لتقييم أداء البطارية بدقة ، من الضروري قياس الجهد مع توصيل الحمولة. بالنسبة لبطارية الإصبع ، فإن المصباح العادي 1.5 فولت مناسب للحمل. إذا انخفض الجهد قليلاً عند تشغيل الضوء ، أي لا يزيد عن 15٪ ، فإن البطارية مناسبة للاستخدام. إذا انخفض الجهد أكثر من ذلك بكثير ، فلا يزال بإمكان هذه البطارية العمل فقط في ساعة الحائط ، والتي تستهلك القليل جدًا من الطاقة.

الوحدة الأساسية لقياس الجهد الكهربائي هي الفولت. اعتمادًا على الحجم ، يمكن قياس الجهد فولت(في)، كيلو فولت(1 كيلو فولت = 1000 فولت) ، مليفولت(1 مللي فولت = 0.001 فولت) ، ميكرو فولت(1 uV = 0.001mV = 0.000001 فولت). في الممارسة العملية ، في أغلب الأحيان ، يتعين على المرء أن يتعامل مع الفولت والميليفولت.

هناك نوعان رئيسيان من الفولتية - دائمو عامل. البطاريات هي مصدر الجهد المستمر. يمكن أن يكون مصدر الجهد المتناوب ، على سبيل المثال ، الجهد في الشبكة الكهربائية لشقة أو منزل.

تستخدم لقياس الجهد الفولتميتر. الفولتميتر الاقبال(التناظرية) و رقمي.

حتى الآن ، تعد مقاييس الفولتميتر أقل شأنا من المقاييس الرقمية ، لأن الأخير أكثر ملاءمة للاستخدام. إذا ، عند القياس باستخدام مقياس الفولتميتر ، يجب حساب قراءات الجهد على مقياس ، ثم بالنسبة للقياس الرقمي ، يتم عرض نتيجة القياس على الفور على المؤشر. ومن حيث الأبعاد ، يفقد جهاز المؤشر الجهاز الرقمي.

لكن هذا لا يعني عدم استخدام أجهزة المؤشر على الإطلاق. هناك بعض العمليات التي لا يمكن رؤيتها باستخدام جهاز رقمي ، لذلك يتم استخدام الإقبال بشكل أكبر في المؤسسات الصناعية والمختبرات ومحلات الإصلاح وما إلى ذلك.

على الكهرباء مخططات الدوائريشار إلى الفولتميتر بدائرة بحرف لاتيني كبير " الخامس" داخل. قريب رمزيشير الفولتميتر إلى تعيين الحرف الخاص به " بووالرقم التسلسلي في المخطط. على سبيل المثال. إذا كان هناك فولتميتران في الدائرة ، فحينئذٍ يكتبون بالقرب من الأول " بو 1"، وحول الثانية" بو 2».

عند قياس الجهد المباشر ، يشير الرسم البياني إلى قطبية توصيل الفولتميتر ، ولكن إذا تم قياس الجهد المتناوب ، فلن تتم الإشارة إلى قطبية الاتصال.

يتم قياس الجهد بين نقطتانالمخططات: في الدوائر الإلكترونيةآه بين إيجابيو سلبيأقطاب في المخططات الكهربائيةبين مرحلةو صفر. الفولتميتر متصل بالتوازي مع مصدر الجهدأو بالتوازي مع السلسلة- المقاوم أو المصباح أو أي حمولة أخرى من الضروري قياس الجهد عليها:

ضع في اعتبارك توصيل مقياس الفولتميتر: في الدائرة العلوية ، يتم قياس الجهد على مصباح HL1وفي نفس الوقت على مصدر الطاقة GB1. في الرسم البياني أدناه ، يتم قياس الجهد عبر المصباح. HL1والمقاوم R1.

قبل قياس الجهد ، حدده منظروتقريبي قيمة. الحقيقة هي أنه بالنسبة لمقاييس الفولتميتر ، تم تصميم جزء القياس لنوع واحد فقط من الجهد ، وهذا ينتج عنه نتائج قياس مختلفة. لا يرى الفولتميتر لقياس الجهد المباشر جهدًا متناوبًا ، ولا يرى الفولتميتر للجهد المتناوب ، على العكس من ذلك ، ضغط متواصليمكن قياسه ، لكن قراءاته لن تكون دقيقة.

من الضروري أيضًا معرفة القيمة التقريبية للجهد المقاس ، نظرًا لأن مقاييس الفولتميتر تعمل في نطاق جهد محدد بدقة ، وإذا أخطأت في اختيار النطاق أو القيمة ، فقد يتلف الجهاز. على سبيل المثال. نطاق قياس الفولتميتر هو 0 ... 100 فولت ، مما يعني أنه لا يمكن قياس الجهد إلا ضمن هذه الحدود ، لأنه عند قياس الجهد فوق 100 فولت ، سيفشل الجهاز.

بالإضافة إلى الأجهزة التي تقيس معامل واحد فقط (الجهد ، التيار ، المقاومة ، السعة ، التردد) ، هناك أجهزة متعددة الوظائف تقيس كل هذه المعلمات في جهاز واحد. مثل هذا الجهاز يسمى اختبار(مقاييس المؤشر في الغالب) أو جهاز رقمي متعدد.

لن نتطرق إلى المختبر ، هذا هو موضوع مقال آخر ، لكننا سننتقل على الفور إلى جهاز رقمي متعدد. بالنسبة للجزء الأكبر ، يمكن لأجهزة القياس المتعددة قياس نوعين من الجهد في نطاق 0 ... 1000 فولت. لسهولة القياس ، يتم تقسيم كلا الفولتية إلى قسمين ، وفي قطاعات إلى نطاقات فرعية: للجهد الثابت خمسة نطاقات فرعية ، والجهد المتناوب له اثنان.

كل نطاق فرعي له حد القياس الأقصى الخاص به ، والذي يُشار إليه بقيمة عددية: 200 م, 2 فولت, 20 فولت, 200 فولت, 600 فولت. على سبيل المثال. عند حد "200 فولت" ، يتم قياس الجهد في حدود 0 ... 200 فولت.

الآن عملية القياس.

1. قياس الجهد DC.

أولا ، نحدد منظرقياس الجهد (DC أو AC) وتحريك المفتاح إلى القطاع المطلوب. على سبيل المثال ، لنأخذ بطارية AA، الجهد الثابت 1.5 فولت. نختار قطاع الجهد الثابت ، وفيه يكون حد القياس "2V" ، ونطاق قياسه هو 0 ... 2 فولت.

يجب إدخال خيوط الاختبار في المقابس كما هو موضح في الشكل أدناه:

أحمريسمى المسبار إيجابي، ويتم إدخاله في المقبس المقابل حيث تظهر أيقونات المعلمات المقاسة: "VΩmA" ؛
أسودمقياس العمق يسمى سلبيأو عامويتم إدخاله في المقبس ، والعكس هو رمز "COM". يتم إجراء جميع القياسات المتعلقة بهذا المسبار.

باستخدام المسبار الموجب ، نلمس القطب الموجب للبطارية ، والقطب السالب - السالب. تظهر نتيجة القياس البالغة 1.59 فولت على الفور على مؤشر المتر المتعدد. كما ترى ، كل شيء بسيط للغاية.

الآن فارق بسيط آخر. إذا تم تبديل المجسات الموجودة على البطارية ، فستظهر علامة ناقص أمام الوحدة ، مما يشير إلى انعكاس قطبية التوصيل المتعدد. يمكن أن تكون علامة الطرح مريحة للغاية في عملية إعداد الدوائر الإلكترونية ، عندما تحتاج إلى تحديد الإطارات الموجبة أو السلبية على السبورة.

حسنًا ، فكر الآن في الخيار عندما يكون حجم الجهد غير معروف. دعونا نترك بطارية الإصبع كمصدر للجهد.

لنفترض أننا لا نعرف جهد البطارية ، ولكي لا نحرق الجهاز ، نبدأ القياس من الحد الأقصى "600 فولت" ، والذي يتوافق مع نطاق القياس 0 ... 600 فولت. مع مجسات المالتيميتر ، نلمس أقطاب البطارية وعلى المؤشر نرى نتيجة القياس تساوي " 001 ". تشير هذه الأرقام إلى عدم وجود جهد أو أن قيمته صغيرة جدًا ، أو أن نطاق القياس كبير جدًا.

نذهب إلى الأسفل. نقوم بتبديل المفتاح إلى الوضع "200V" ، والذي يتوافق مع نطاق من 0 ... 200 فولت ، ونلمس أقطاب البطارية بالمجسات. أظهر المؤشر قراءات تساوي " 01,5 ". من حيث المبدأ ، هذه القراءات كافية بالفعل للقول إن جهد بطارية AA يبلغ 1.5 فولت.

ومع ذلك ، يشير الصفر في المقدمة إلى انخفاض الجهد بشكل أقل وبدقة أكبر. نخفض إلى حد "20V" ، والذي يتوافق مع نطاق 0 ... 20 فولت ، ونقيس مرة أخرى. تظهر الشاشة " 1,58 ". يمكننا الآن أن نقول بدقة أن جهد بطارية الإصبع يبلغ 1.58 فولت.

وبهذه الطريقة ، دون معرفة حجم الجهد ، وجدوا أنه يتناقص تدريجيًا من حد قياس مرتفع إلى حد منخفض.

هناك أيضًا حالات عندما تكون الوحدة عند القياس " 1 ". تشير الوحدة إلى أن الجهد أو التيار المقاس أعلى من حد القياس المحدد. على سبيل المثال. إذا قمت بقياس جهد 3 فولت عند حد "2 فولت" ، فستظهر وحدة على المؤشر ، نظرًا لأن نطاق القياس لهذا الحد هو 0 ... 2 فولت فقط.

يوجد حد آخر "200 م" بمدى قياس من 0 ... 200 مللي فولت. تم تصميم هذا الحد لقياس الفولتية الصغيرة جدًا (مللي فولت) ، والتي تتم مواجهتها أحيانًا عند إعداد نوع من تصميم راديو الهواة.

2. قياس جهد التيار المتردد.

لا تختلف عملية قياس جهد التيار المتردد عن قياس جهد التيار المستمر. الاختلاف الوحيد هو أنه بالنسبة للجهد المتناوب ، فإن قطبية المجسات غير مطلوبة.

ينقسم قطاع جهد التيار المتردد إلى جزأين فرعيين 200 فولتو 600 فولت.
عند حد "200 فولت" ، يمكن القياس ، على سبيل المثال ، انتاج التيار الكهربائياللفات الثانوية لمحولات التنحي ، أو أي لفات أخرى في حدود 0 ... 200 فولت. عند حد "600 فولت" ، يمكنك قياس الفولتية 220 فولت ، 380 فولت ، 440 فولت ، أو أي جهد آخر في نطاق 0 ... 600 فولت.

كمثال ، دعنا نقيس الجهد شبكة منزلية 220 فولت
نقوم بتحريك المفتاح إلى الوضع "600V" وإدخال مجسات المتر المتعدد في المخرج. أظهر المؤشر على الفور نتيجة القياس البالغة 229 فولت. كما ترى ، كل شيء بسيط للغاية.

ولحظة واحدة.
قبل قياس الفولتية العالية ، تأكد دائمًا مرة أخرى من أن عزل مجسات وأسلاك الفولتميتر أو المتر المتعدد في حالة جيدة ، بالإضافة إلى التحقق من حد القياس المحدد. وفقط بعد كل هذه العمليات ، خذ القياسات. بهذه الطريقة ستوفر على نفسك والجهاز من المفاجآت غير المتوقعة.

وإذا ظل هناك شيء غير واضح ، فقم بمشاهدة الفيديو الذي يوضح قياس الجهد والتيار باستخدام مقياس متعدد.

لقد اعتبرنا بالفعل أن الجهد المتناوب يتميز بقيم تربيعية لحظية ومتوسطة ومتوسطة ومصححة وجذر متوسط ​​التربيع.

تتم معايرة معظم مقاييس الفولتميتر ، باستثناء مقاييس النبض ، بقيم جذر متوسط ​​التربيع (جذر متوسط ​​التربيع) التي تساوي 0.707 من قيمة السعة. إذا كانت معاملات الشكل معروفة ، فيمكن استخدام إحدى المعلمات لتحديد المعاملات الأخرى. عند قياس الفولتية الجيبية ، يتم تعريف القيمة اللحظية (السعة) على أنها U = Umeas * 1.41 ، حيث Umeas هي القيمة الفعالة أو U = 1.1 * Uv (إذا تم قياس متوسط ​​القيمة المعدلة). عند قياس الإشارات غير الجيبية ، يجب أيضًا تصحيح القراءات.

تستخدم الأجهزة الكهروميكانيكية والكهربائية الحرارية والإلكترونية لقياس الجهد المتردد. يتم تحديد اختيار الجهاز من خلال تحديد قيم الجهد وظروف القياس والدقة المطلوبة.

من الأجهزة الكهروميكانيكية ، يتم استخدام الأجهزة الكهرومغناطيسية والكهروديناميكية والكهرباء الساكنة بشكل أساسي.

يتم تصنيف الفولتميتر المتردد وفقًا لمعايير مختلفة:

عن طريق الغرض: نبض ، تيار متردد ، حساس للطور ، انتقائي ، عالمي ؛

حسب طريقة القياس: التقييم المباشر والمقارنة مع المقياس ؛

وفقًا لمعامل الجهد المقاس: السعة ومتوسط ​​الجذر التربيعي والمتوسط ​​المعدل ؛

حسب نوع المؤشر: المؤشر والرقمي.

تُستخدم معظم مقاييس الفولتميتر في النظام الكهرومغناطيسي بترددات تبلغ 50 هرتز. فئة الدقة - 2.5 - 0.5. للمقاييس الفولتميترية الكهروديناميكية نفس نطاق التردد ، ولكن فئة دقة أعلى (0.1). معادلة المقياس تربيعية. المزايا - بساطة التصميم ، إمكانية الاستخدام المباشر في دوائر جهد التيار المتردد ، الموثوقية. العيوب - حساسية منخفضة ، استهلاك مرتفع من دائرة القياس ، مقياس غير متساو.

تستخدم مقاييس الفولتميتر الكهروستاتيكي لقياس الفولتية العالية (حتى 100 كيلو فولت). فئة الدقة 1.

قياس الجهد العالي التردد له خصائصه الخاصة. لكي لا يؤثر الجهاز على دائرة القياس ، من الضروري أن تكون مقاومة مدخلاته كبيرة ، وأن تكون سعة الإدخال صغيرة بقدر الإمكان.

في ممارسة القياسات الإلكترونية ، يتم استخدام الفولتميتر الإلكتروني والمُعدِّل على نطاق واسع. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الفولتميتر الإلكتروني يتمتع بمقاومة عالية للإدخال في كل من الترددات العالية والمنخفضة ، وحساسية عالية عند استخدام مكبر للصوت ، واستهلاك منخفض من دائرة القياس.

قياس الجهد المتناوب بالتقييم المباشر.

الفولتميتر الإلكتروني.

يتم إنشاء المخططات الهيكلية لمقاييس الفولتميتر الإلكترونية بشكل أساسي وفقًا لمخططين ، الميليفولتميتر والفولتميتر لقياس الفولتية العالية. وهي موضحة في الشكل M2-8.

الشكل M2-8. الفولتميتر الإلكتروني لقياس الفولتية.

تتكون مقاييس الفولتية لقياس الفولتية العالية من جهاز إدخال ومحول AC إلى DC (كاشف) ومضخم تيار مستمر ومقياس نظام كهربائي مغناطيسي. تتميز أجهزة قياس الميليفولتميتر بوجود مضخم جهد متناوب للكاشف ، والذي يعمل على زيادة الحساسية.

يتم بناء الفولتميترات ذات القيم المتوسطة وفقًا لـ مخطط كتلةالنوع الأول من محولات التيار المتردد إلى التيار المستمر حسب متوسط ​​القيمة. أبسط الفولتميتر متوسط ​​القيمة هو الفولتميتر المعدل مع محولات الصمام الثنائي.

الفولتميتر الانتقائي.

انتقائي ، أي تستخدم المقاييس الدقيقة الانتقائية على نطاق واسع لدراسة طيف الإشارات غير الدورية. هذه هي أجهزة استقبال من النوع غير المتجانسة شديدة الحساسية يتم ضبطها على تردد معين أو نطاق تردد ضيق. يظهر رسم تخطيطي مبسط لمقياس الفولتميتر الانتقائي في الشكل M2-9.

الشكل M2-9. مخطط الفولتميتر الانتقائي

يتم تغذية إشارة التردد المقيسة Fc من خلال جهاز الإدخال إلى الخلاط ، حيث يتم أيضًا استقبال الإشارة من المذبذب المحلي. في الخلاط ، يتم تحويل الإشارة المقاسة إلى تردد وسيط وتضخيمها بواسطة IF. يوجد عند إخراج مكبر الصوت مقياس الفولتميتر بمؤشر رقمي أو مؤشر.

نبض الفولتميتر.يتم قياس الفولتية النبضية باستخدام مقاييس الجهد النبضي ، والتي تم إنشاؤها وفقًا لمخطط الفولتميتر الإلكتروني التناظري مع كاشف السعة. في هذه الدوائر ، يتم تحويل الجهد النبضي إلى جهد تيار مستمر ويتم قياس قيمته. في هذه الدائرة ، من الممكن قياس اتساع النبضات الموجبة فقط ؛ بالنسبة للنبضات السلبية ، يجب عكس الصمام الثنائي. يتم معايرة مقاييس الفولتميتر النبضي الخاصة بقيم السعة. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام طرق قياس رسم الذبذبات ، والتي لا تسمح فقط بقياس سعة النبضات ، ولكن أيضًا لمراقبة شكلها.

تقريبا كل واحد منا ، عاجلا أو آجلا ، واجه (أو سيظل عليه) مواجهة مهمة قياس الجهد الكهربائي.

قد تحتاج إلى هذا في واحد من عدد لا حصر له من المواقف اليومية ، وسيكون من الجيد أن تعرف مقدمًا كيف يمكن القيام بذلك وبأي مساعدة.

لقياس الجهد ، تحتاج فقط إلى جهاز واحد يسمى "المقياس المتعدد"ومصدر للكهرباء. لقياس الجهد الكهربي للبطارية الموجودة حولها ، ومصدر طاقة الكمبيوتر المحمول ، والأسلاك العارية في شقة - هذه بعض من أكثر التطبيقات شيوعًا.

في هذه المقالة ، سوف نأخذ مثالاً كيفية قياس الجهد الكهربائيالطاقة باستخدام المتر المنزلي.

على سبيل المثال ، لماذا يحتاج الجميع إلى معرفة ذلك ، يمكننا الاستشهاد بالعديد من المواقف اليومية: من خلال قياس الجهد على البطارية ، يمكنك فهم مدى "صحتها" ، أو ربما يمكنك التخلص منها بالفعل ؛ لا يضيء المصباح الموجود في الثريا ، على الرغم من أن المصباح جديد - الأمر يستحق التحقق ، فقد تكون هناك مشكلة في الأسلاك ؛ عندما يكون هناك انقطاع للتيار الكهربائي على اللوحة في المدخل ، لن يكون من الضروري التأكد من أنك قمت بالفعل بإلغاء تنشيط الشقة بأكملها. بشكل عام ، هناك العديد من التطبيقات.

لقد توصلنا إلى المهام ، والآن أصبح الأمر يستحق الحديث عما تحتاجه للقياسات. في 99٪ من المواقف اليومية ، ستحتاج فقط إلى مصدر طاقة تيار متردد أو تيار مستمر و "متعدد" - جهاز يقيس الجهد ،أيضا يسمى "فاحص"،وغيرها من المؤشرات الكهربائية ، وعلى وجه التحديد إحدى وظائفها - الفولتميتر. لقياسات المنزل ، الأنسب نموذج بسيط، والتي يمكن العثور عليها في المتجر بسعر 200 روبل.

وقليلاً عن التيار. الجهد االكهربى التيار الكهربائيتقاس فولت (V). يمكن أن يكون التيار نفسه دائم (DCV)أو متغير (ACV). في المقبس والأسلاك المنزلية ، يكون التيار متناوبًا دائمًا ، وكل شيء يوجد به "+" و "-" (البطاريات ، والمراكم ، وما إلى ذلك) ثابت. بادئ ذي بدء ، حدد التيار الذي ستقيسه وحدد موضع التبديل المناسب على جهاز القياس المتعدد: DCV - التيار المباشر ، ACV - التيار المتردد.

القيم الرقمية على جهاز القياس المتعدد هي القيم القصوى القابلة للقياس. إذا كنت لا تعرف حتى الجهد الذي ستقيسه تقريبًا ، فابدأ بتعيينه على أعلى قيمة.

يجدر النظر في أن العديد من أجهزة القياس الحديثة قادرة على تحديد التيار الذي يتم توفيره لهم بأنفسهم - مباشر أو متناوب. إذا كان جهاز القياس المتعدد الخاص بك واحدًا من هؤلاء ، فبدلاً من مواضع تبديل DCV و ACV ، سيكون لديك موضع واحد - V. في هذه الحالة ، قم فقط بتعيينه.

كيفية توصيل أسلاك المتر

بعد الشراء ، غالبًا ما يكون لدى العديد من المبتدئين سؤال - مكان إدخال الأسلاك (وعلى وجه الدقة ، يتم استدعاؤها المجسات) المتعدد وكيفية القيام بذلك بشكل صحيح.

تحتوي معظم أجهزة القياس المتعددة على ثلاثة موصلات سلكية وسلكان - أسود وأحمر. أسوديتم إدخال السلك في المقبس مع النقش COM, أحمرإلى العش ، حيث يوجد تعيين من بين الرموز الخامس.

يستخدم المقبس الثالث لقياس التيارات العالية ولن نحتاج إليه لقياس الجهد ، ولكن بشكل عام ، إذا لزم الأمر ، يتم توصيل سلك أحمر به ، ويبقى السلك الأسود دائمًا في مقبس واحد.

كيفية قياس الجهد في المنفذ

واحدة من أكثر المهام شيوعًا هي قياس الجهد في المنفذأو في الأسلاك السكنية. من السهل جدًا القيام بذلك باستخدام مقياس متعدد. كما كتبنا أعلاه ، يتدفق التيار المتردد في المقابس ، ولقياسه ، تحتاج إلى ضبط المفتاح على المتر المتعدد إلى المنطقة خل التفاح.

نحن نعلم أن الجهد يجب أن يكون حوالي 220 فولت ، لذلك إذا كان لديك مقياس متعدد كما في المثال من الصورة أعلاه ، فاضبط المفتاح على أكثر من القيمة المتوقعة، في هذه الحالة بتاريخ 750 في نطاق خل التفاح.

بعد إعداد الجهاز ، حان الوقت لوضع أصابع المجس في المقبس. لا يهم أي سلك يدخل في أي ثقب في المقبس. بشكل عام ، لا يوجد ما يخشاه ، الشيء الرئيسي هو التمسك بالجزء المعزول من المجسات وعدم لمس الجزء المعدني (على الرغم من أنه من الصعب جدًا القيام بذلك حتى مع وجود رغبة قوية) ، وكذلك عدم للسماح لهم بلمس بعضهم البعض أثناء توصيلهم بالمأخذ ، وإلا يمكنك ترتيب دائرة كهربائية قصيرة.

إذا فعلت كل شيء بشكل صحيح ، ستعرض شاشة جهاز القياس المتعدد الجهد الحالي في المنفذ والأسلاك الداخلية.

في حالتنا ، هذا هو 235.8 فولت - ضمن النطاق الطبيعي. لن ترى أبدًا 220 فولت بالضبط على الشاشة ، لذا فإن خطأ +20 أمر طبيعي.

كيفية قياس جهد البطارية أو البطارية

جميع أنواع البطاريات والمراكم المختلفة ، بشكل عام ، كل ما تراه "+" و "-" - كل هذه مصادر للتيار الكهربائي المباشر. قياس الجهد المباشر ليس أكثر صعوبة من قياس الجهد المتردد.

للقيام بذلك ، خذ ، على سبيل المثال ، البطارية الأكثر شيوعًا من نوع الإصبع. يتصل أحمرسلك متعدد "+" - مع طرف البطارية ، و أسودمع "-" - أنت م. إذا قمت بتوصيلهم بالعكس ، فلن يحدث شيء سيء ، فقط على شاشة متعددة المقاييس ، سيتم عرض القراءات بعلامة ناقص ، شيء من هذا القبيل.

عادة ما يكون الجهد على البطاريات صغيرًا ، لذلك لا تخافوا وتضغطوا على المجسات بأصابعكم. حتى 20 فولت ، لن تشعر بأي شيء على الأرجح. في حالة بطارية AAA ، يكون جهدها الأقصى 1.5 فولت ، وهو ليس مخيفًا على الإطلاق بالنسبة لأي شخص.

كما نرى من قراءات جهاز القياس المتعدد ، فإن الجهد الكهربائي في بطاريتنا هو 1.351 فولت ، مما يعني أن البطارية لا تزال مشحونة تمامًا ويمكن استخدامها.

وبالمثل ، يمكنك فحص أي بطاريات أخرى وقياس جهدها ، وكما تعلم الآن ، لا يوجد شيء معقد في هذا الأمر.

لن يكون من المبالغة القول إن كل هواة راديو لديهم مُختبِر من عائلة M-83x. بسيطة وبأسعار معقولة ورخيصة. يكفي تمامًا لفني الكهرباء.

لكن بالنسبة لهواة الراديو ، لديهم عيب في قياس جهد التيار المتردد. أولاً ، حساسية منخفضة ، وثانيًا ، تم تصميمه لقياس الفولتية بتردد 50 هرتز. في كثير من الأحيان ، لا يمتلك الهواة المبتدئ أجهزة أخرى ، لكنني أرغب في قياس ، على سبيل المثال ، الجهد عند خرج مضخم الطاقة وتقييم استجابة التردد الخاصة به. ويمكن أن يتم ذلك؟

على الإنترنت ، يكرر الجميع نفس الشيء - "ليس أعلى من 400 هرتز". هو كذلك؟ دعنا نلقي نظرة.

للتحقق ، تم تجميع التثبيت من جهاز اختبار M-832 ، مولد الصوت GZ-102 و
أنبوب الفولتميتر V3-38.

بناءً على البيانات المتاحة ، يتم تجميع العديد من الأجهزة من عائلة M-83x أو D-83x تقريبًا وفقًا لنفس المخطط ، لذلك هناك احتمال كبير أن تكون نتائج القياس قريبة. بالإضافة إلى ذلك ، في هذه الحالة ، لم أكن مهتمًا كثيرًا بالخطأ المطلق لهذا المختبر ، كنت مهتمًا فقط بقراءاته اعتمادًا على تردد الإشارة.

تم اختيار المستوى حوالي 8 فولت. هذا قريب من الحد الأقصى لجهد الخرج لمولد GZ-102 وقريب من الجهد عند خرج الطاقة المتوسطة UMZCH.

سيكون من الأفضل إجراء سلسلة أخرى من القياسات باستخدام ULF قوي محمل على محول تصاعدي ، لكنني لا أعتقد أن النتائج ستتغير بشكل كبير.
لتسهيل تقييم استجابة التردد بالديسيبل ، تم اختيار مستوى 0 ديسيبل بحد 10 فولت من V3-38 الفولتميتر. عندما يتغير تردد الإشارة ، يتم ضبط المستوى قليلاً ، لكن التغييرات لا تتجاوز كسور ديسيبل ، يمكن إهمالها.

نتائج

في الجدول أعلاه ل- المعامل الذي من الضروري مضاعفة نتيجة قياسات المختبر بتردد معين ، مع مراعاة انخفاض استجابة التردد.

للحصول على نتائج جدولية بالديسيبل ، تم ضبط مستوى الجهد الذي تم الحصول عليه لكل تردد عند خرج المولد ، وتمت قراءة الفرق في ديسيبل وإدخاله في الجدول. بعض الأخطاء بسبب تقريب 0.5 ديسيبل لقراءات أنبوب الفولتميتر وتقريب الرقم الأخير من قراءات الفاحص. أعتقد أنه في هذه الحالة يكون الخطأ المنهجي 1 ديسيبل مقبولًا تمامًا ، لأنه غير محسوس عن طريق الأذن.

خاتمة

اذا ماذا حصل؟

استجابة الترددجهاز الاختبار صحيح ليس حتى 400 هرتز ، ولكن حتى 4 ... 6 كيلو هرتز ، يبدأ الانخفاض أعلاه ، والذي يمكن أخذه في الاعتبار باستخدام الجدول ، وبالتالي الحصول على نتائج موثوقة نسبيًا في نطاق 20 ... 20000 هرتز وأعلى.

من أجل التأكيد على أن التعديلات مناسبة لجميع المختبرين ، تحتاج إلى جمع الإحصائيات. لسوء الحظ ، ليس لدي حقيبة من المختبرين.

لا تنس أن جهاز الاختبار يقيس الجهد المتناوب وفقًا لمخطط المعدل نصف الموجي مع عيوبه ، مثل القدرة على قياس الجهد الجيبي فقط بدون مكون ثابت ، بجهد قياس صغير ، سيزداد الخطأ.

كيف يمكن تحسين جهاز اختبار M-832 لقياس الفولتية المتناوبة؟

يمكن إضافة مفتاح حد اختياري 200-20 فولت ومقاوم تحويلة آخر. لكن هذا يتطلب تفكيك جهاز الاختبار وصقله ، فأنت بحاجة إلى فهم الدائرة ولديك جهاز للمعايرة. أعتقد أن هذا غير مناسب.

أحسنقم بعمل بادئة منفصلة لتضخيم الجهد وتصحيحه. قم بتطبيق الجهد المعدل على جهاز الاختبار ، والذي يتم تشغيله لقياس الجهد المباشر.
لكن هذا موضوع لمقال آخر.