Değişken gerilimlerin ölçümü. Bir multimetre ile AC ve DC akımını ölçme kuralları Bir AC voltaj voltmetre ile DC voltajını ölçün

Hemen hemen her birimiz, er ya da geç, elektrik voltajını ölçme göreviyle karşı karşıyayız (ya da yine de yüzleşmek zorunda kalacağız).

Buna sonsuz sayıda günlük durumdan birinde ihtiyacınız olabilir ve bunun nasıl ve hangi yardımla yapılabileceğini önceden bilmek güzel olurdu.

Voltajı ölçmek için, adı verilen tek bir cihaza ihtiyacınız var. "multimetre" ve bir elektrik kaynağı. Ortalıkta duran bir pilin, bir dizüstü bilgisayarın güç kaynağının, bir apartman dairesindeki çıplak kabloların voltajını ölçmek için bunlar en yaygın uygulamalardan bazılarıdır.

Bu yazımızda örnek alacağız elektrik voltajı nasıl ölçülür ev tipi bir multimetre kullanarak enerji.

Örnek olarak, neden herkesin bunu bilmesi gerekiyor, birkaç günlük durumdan bahsedebiliriz: pildeki voltajı ölçerek ne kadar "sağlıklı" olduğunu anlayabilir veya belki onu çoktan atabilirsiniz; ampul yeni olmasına rağmen avizedeki lamba yanmıyor - kontrol etmeye değer, bir kablolama sorunu olabilir; girişteki panelde elektrik kesintisi olduğunda, tüm dairenin gerçekten enerjisini kestiğinizden emin olmanız gereksiz olmayacaktır. Genel olarak birçok uygulama var.

Görevleri anladık, şimdi ölçümler için neye ihtiyacınız olduğundan bahsetmeye değer. Gündelik durumların %99'unda yalnızca bir AC veya DC güç kaynağına ihtiyacınız olacak ve "multimetre" - voltajı ölçen bir cihaz, olarak da adlandırılır "testçi", ve diğer elektrikli göstergeler ve özellikle işlevlerinden biri - voltmetre. Ev ölçümleri için en uygun basit model, mağazada 200 ruble fiyatla bulunabilir.

Ve akım hakkında biraz. Gerilim elektrik akımıölçülen volt (V). akımın kendisi olabilir kalıcı (DCV) veya değişken (ACV). Soket ve ev kablolarında akım her zaman değişkendir ve "+" ve "-" olan her şey (piller, akümülatörler vb.) sabittir. Her şeyden önce, hangi akımı ölçeceğinizi belirleyin ve multimetre üzerinde uygun anahtar konumunu seçin: DCV - doğru akım, ACV - alternatif akım.

Multimetre üzerindeki dijital değerler ölçülebilen maksimum değerlerdir. Hangi voltajı ölçeceğinizi yaklaşık olarak bilmiyorsanız, en yüksek değere ayarlayarak başlayın.

Birçok modern multimetrenin kendilerine hangi akımın sağlandığını doğrudan veya alternatif olarak belirleyebildiğini düşünmeye değer. Multimetreniz bunlardan biriyse, DCV ve ACV anahtar konumları yerine tek bir konumunuz olacaktır - V. Bu durumda, onu ayarlayın.

Multimetre kabloları nasıl bağlanır

Bir satın alma işleminden sonra, birçok yeni başlayanın genellikle bir sorusu vardır - kabloları nereye takacağınız (ve kesin olarak, bunlara sondalar) multimetre ve nasıl doğru yapılacağı.

Çoğu multimetrenin üç kablolu konektörü ve iki kablosu vardır - siyah ve kırmızı. Siyah tel, yazıt ile sokete takılır BİL, kırmızı semboller arasında bir atamanın olduğu yuvaya V.

Üçüncü soket yüksek akımları ölçmek için kullanılır ve voltajı ölçmek için ona ihtiyacımız olmaz ama genel olarak gerekirse kırmızı bir kablo takılır ve siyah olan her zaman bir sokette kalır.

Bir prizdeki voltaj nasıl ölçülür

En yaygın görevlerden biri prizdeki voltajı ölçmek veya konut kablolarında. Bunu bir multimetre ile yapmak çok kolaydır. Yukarıda yazdığımız gibi, alternatif akım soketlerde akar, bu yüzden ölçmek için multimetre üzerindeki anahtarı bölgeye ayarlamanız gerekir. ZMA.

Voltajın yaklaşık 220 volt olması gerektiğini biliyoruz, bu nedenle yukarıdaki fotoğraftaki örnekteki gibi bir multimetreniz varsa anahtarı konumuna getirin. beklenen değerden fazla, bu durumda üzerinde 750 ACV aralığında.

Cihazı kurduktan sonra, prob parmaklarını sokete sokmanın zamanı geldi. Soketteki hangi deliğe hangi kablonun girdiği önemli değildir. Genel olarak korkacak bir şey yoktur, asıl mesele probların yalıtımlı kısmına tutunmak ve metal kısımlarına dokunmamaktır (bunu güçlü bir istekle bile yapmak oldukça zor olsa da) ve ayrıca prize takılıyken birbirlerine temas etmelerini sağlayın, aksi halde kısa devre yaptırabilirsiniz.

Her şeyi doğru yaptıysanız, multimetrenizin ekranı prizdeki mevcut voltajı ve ev içi kablolarınızı gösterecektir.

Bizim durumumuzda bu 235,8 volt - normal aralıkta. Ekranda hiçbir zaman tam olarak 220V görmezsiniz bu yüzden + -20 hata normaldir.

Akü veya akü voltajı nasıl ölçülür

Genel olarak her türlü pil ve çeşitli akümülatörler, "+" ve "-" gördüğünüz her şey - bunların tümü doğru elektrik akımı kaynaklarıdır. ölçüm sabit basınç bir değişkenden daha karmaşık değil.

Bunu yapmak için, örneğin en yaygın olanı alın. AA pil. Bağlamak kırmızı multimetre tel "+" - pil terminali ile ve siyahİle "-" - sen. Onları tam tersi şekilde bağlarsanız, kötü bir şey olmaz, sadece multimetre ekranında okumalar eksi işaretiyle görüntülenir, buna benzer bir şey.

Genellikle pillerdeki voltaj küçüktür, bu nedenle korkup problara parmaklarınızla basamazsınız. 20 volta kadar, büyük olasılıkla hiçbir şey hissetmeyeceksiniz. AAA pil durumunda, maksimum voltajı 1,5 volttur ve bu bir kişi için hiç de korkutucu değildir.

Multimetrenin okumalarından da görebileceğimiz gibi, bataryamızdaki voltaj 1.351 volt, yani batarya hala oldukça dolu ve kullanılabilir.

Benzer şekilde, diğer pilleri kontrol edebilir ve voltajlarını ölçebilirsiniz ve artık bildiğiniz gibi, bunda karmaşık bir şey yok.

B. Grigoryev (SSCB)

Alternatif voltajın (akımın) en önemli özelliği, ortalama karekök * değeridir (RMS). AC devrelerindeki güç veya enerji oranlarını belirlerken, cihazların gürültü özelliklerini ve harmonik veya intermodülasyon bozulma katsayılarını ölçerken ve tristör güç kontrolörleri kurarken gerçek RMS'yi bilmek gereklidir. "Gerçek SKZ" kombinasyonu burada tesadüfen kullanılmadı. Gerçek şu ki, RMS'yi ölçmek zordur, bu nedenle voltmetreler (bağımsız veya multimetrelere dahil) genellikle AC voltajının düzeltilmiş ortalamasını veya tepe değerini ölçer. Sinüzoidal bir voltaj için ve ölçüm pratiğinde daha yaygın olarak, bu üç RMS değeri arasında kesin bir ilişki vardır: tepe değeri RMS'den 1,41 kat daha fazladır ve ortalama düzeltilmiş değer, ondan 1,11 kat daha azdır. Bu nedenle, genel kullanım voltmetreleri, cihazın gerçekte neyi kaydettiğinden bağımsız olarak neredeyse her zaman RMS'de kalibre edilir. Bu nedenle, şekli sinüzoidal olandan belirgin şekilde farklı olan alternatif voltajların RMS'sini ölçerken, bu voltmetreleri kullanmak genellikle imkansızdır. periyodik sinyaller basit form (kıvrımlı, üçgen vb.), düzeltme faktörlerini hesaplayabilirsiniz. Ancak bu yöntem, uygulamadaki en önemli ölçümler için (özellikle yukarıda belirtilenler) kabul edilemez. Burada, yalnızca alternatif voltajın gerçek RMS'sini kaydetmek kurtarmaya gelebilir.

Uzun bir süre boyunca, RMS'yi ölçmek için alternatif voltajın termiyonik cihazlar kullanılarak doğru akıma dönüştürülmesine dayanan yöntemler kullanıldı. Modernize edilmiş bir biçimde, bu yöntemler bugün hala kullanılmaktadır. Bununla birlikte, uzmanlaşmış analog bilgi işlem cihazları olan ölçüm ekipmanı giderek daha yaygın hale geliyor. Şu ya da bu nedenle matematiksel model orijinal sinyali işlerler, böylece işleme ürünü kendi RMS'sidir. Bu yol, mikroelektronikteki başarıları hesaba katsa bile, kaçınılmaz olarak, amatör radyo uygulamaları için kabul edilemez olan ekipmanın karmaşıklığına yol açar, çünkü ölçüm cihazı, kurulması gereken cihazlardan daha karmaşık hale gelir.

RMS'nin doğrudan okuma olması gerektiği öne sürülmüyorsa (ve bu her şeyden önce kütle ölçümleri için önemlidir), o zaman üretimi ve ayarlanması çok kolay bir cihaz oluşturmak mümkündür. RMS ölçüm yöntemi, voltajı sıradan bir akkor ampulün parlamaya başladığı bir seviyeye yükseltmeye dayanır. Ampulün parlamasının parlaklığı (bir fotodirenç tarafından kaydedilir), kendisine uygulanan alternatif voltajın RMS'si ile benzersiz bir şekilde ilişkilidir. Dönüştürücü doğrusal olmama durumunu önlemek için alternatif akım voltajı- bir direnç, yalnızca cihazın kalibrasyonu sırasında takılan ampulün belirli bir parlaklığını kaydetmek için kullanılması tavsiye edilir. Daha sonra RMS ölçümleri, iletim katsayısının ayarlanmasına indirgenir. preamplifikatör Böylece ampul istenilen parlaklıkta yanar. Ölçülen voltajın ortalama kare değeri bir ölçekte okunur değişken direnç.

VD1 ve VD2 diyotları ile birleştirildiğinde, köprüde önemli bir dengesizlik olması durumunda mikroampermetre için koruma sağlarlar. SA1 anahtarını kullanan aynı mikroampermetre, DC dengeleme için amplifikatör çıkışına bağlanabilir.

Ölçülen voltaj, op-amp DA1'in evirmeyen girişine beslenir. Ayıran CI hariç tutulursa, cihazın girişine sabit bileşenli bir alternatif voltajın uygulanabileceğine dikkat edilmelidir. Ve bu durumda, cihazın okumaları, toplam (DC + AC) voltajın gerçek RMS'sine karşılık gelecektir.

Şimdi söz konusu voltmetrenin bazı özellikleri ve bunun için eleman seçimi hakkında. Cihazın ana elemanı VL1 optokuplörüdür. Tabii ki, hazır standart bir cihaz kullanmak çok uygundur, ancak bir optokuplörün bir analogunu kendiniz de yapabilirsiniz. Bu, akkor ampul gerektirir ve harici ışığın girmesini engelleyen bir mahfazaya yerleştirilir. Ek olarak, ampulden fotorezistöre (o ve sıcaklıktan) minimum ısı transferinin sağlanması arzu edilir. En katı gereksinimler akkor ampul için geçerlidir. Üzerindeki RMS voltajındaki ışıltısının parlaklığı yaklaşık 1,5 V olup, onu köprünün dengesine karşılık gelen çalışma noktasına getirmek için yeterli olmalıdır. Bu sınırlama, cihazın iyi bir tepe faktörüne (ölçülen voltajın izin verilen maksimum genlik değerinin ortalama karekök değerine oranı) sahip olması gerektiği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Küçük bir tepe faktörü ile cihaz, bireysel voltaj dalgalanmalarını kaydetmeyebilir ve bu nedenle RMS'sini hafife alabilir. Şekil l'deki diyagramda verilen köprü elemanlarının değerleri ile. 1, optokuplördeki RMS voltajı, onu çalışma noktasına (yaklaşık 10 kOhm) getiren, yaklaşık 1,4 V olacaktır. Bu cihazdaki çıkış voltajının maksimum genliği (sınırlama başlamadan önce) 11 V'u geçmez, bu nedenle tepe faktörü yaklaşık 18 db olacaktır. Bu değer çoğu ölçüm için oldukça kabul edilebilirdir, ancak gerekirse amplifikatör besleme voltajı artırılarak biraz artırılabilir.

Bir akkor ampulün diğer bir sınırlaması, çalışma noktasındaki akımının 10 mA'yı geçmemesi gerektiğidir. Aksi takdirde, tepe akımını sağlaması gerektiğinden daha güçlü bir yayıcı izleyiciye ihtiyaç duyulur. akkor ampulün çalışma noktasında tükettiği akımdan yaklaşık 10 kat daha fazla.

Ev yapımı bir optokuplörün fotodirenci için özel bir gereklilik yoktur, ancak radyo amatörünün bir seçeneği varsa, çalışma noktasında daha az aydınlatma ile ihtiyaç duyulan şeye sahip bir örnek bulmanız önerilir. Bu, cihazın daha büyük bir tepe faktörünü gerçekleştirmenize izin verecektir.

Op-amp seçimi, iki parametrenin kombinasyonunu benzersiz bir şekilde belirler: hassasiyet ve bant genişliği. K140UD8 işlemsel amplifikatörün genlik-frekans karakteristiği (frekans yanıtı), şekil 2'de gösterilmektedir. 2 (dahili düzeltmeli birçok op-amp için tipiktir). Frekans tepkisinden de görülebileceği gibi, 20 kHz'e kadar olan frekans bandında RMS voltajını ölçmek için, maksimum (Şekil 1'deki şemaya göre değişken direnç R3 sürgüsünün üst konumu ile) kazanç olmalıdır. bu durumda birkaç ondan fazla olamaz. Bu, Şekil l'de gösterilen cihazın normalleştirilmiş frekans tepkisi ile doğrulanır. 3.

1-3 eğrileri, değişken dirençli R3 sürgüsünün üç konumuna karşılık gelir: üst, orta ve alt.

Bu ölçümlerle, amplifikatör (eğri 1'e karşılık gelen) yaklaşık 150 idi, bu da 10 ila 100 mV arasındaki RMS ölçüm limitlerine karşılık gelir. Bu durumda 10 kHz'in üzerindeki frekanslarda frekans yanıtındaki düşüşün oldukça önemli hale geldiği görülmektedir. Frekans yanıtındaki düşüşü azaltmanın iki yolu vardır. İlk olarak, amplifikatörü (R4 ve R5 dirençlerini seçerek) 15 ... 20'ye düşürebilirsiniz. Bu, cihazın hassasiyetini bir büyüklük sırasına göre azaltacaktır (ön amplifikatörler tarafından kolayca telafi edilebilir), ancak daha sonra, en kötü durumda, frekans tepkisi, Şekil 1'deki eğri 3'ün altına düşmeyecektir. 3. İkinci olarak, 20 kHz'lik bir amplifikatör bant genişliğine sahip cihazın yüksek hassasiyetini gerçekleştirmeyi mümkün kılacak başka bir geniş bantlı (örneğin, K574UD1, ) ile değiştirilebilir. Dolayısıyla, böyle bir bant genişliğine sahip K574UD1 amplifikatörü için zaten yaklaşık birkaç yüz olabilir.

Cihazın diğer elemanları için özel gereksinimler yoktur. Sadece VT1 ve VT2 transistörleri ile fotodirenç için izin verilen maksimum çalışma voltajının en az 30 V olması gerektiğini not ediyoruz. Bununla birlikte, fotodirenç için daha az olabilir, ancak daha sonra köprüye daha düşük bir voltaj uygulanmalıdır. ve dirençler (gerekirse) R14 ve R15 seçilmelidir.

Voltmetreyi ilk kez açmadan önce, R6 direncinin kaydırıcısı şemaya göre orta konuma, R3 direnci alt konuma ve R5 direnci aşırı sağ konuma ayarlanır. SA1 anahtarı şemaya göre sol konuma aktarılır ve R6 değişken direnci kullanılarak PA1 mikroampermetrenin göstergesi sıfıra ayarlanır. Ardından, R3 ve R5 dirençlerinin motorları sırasıyla en üst ve en soldaki konumlara aktarılır ve amplifikatörün dengesi düzeltilir. SA1'i orijinal konumuna döndürerek (köprünün dengesinin kontrolü), cihazın kalibrasyonuna geçin.

Voltmetrenin girişine sinüzoidal bir voltaj uygulanır. ses üreteci. Kök-ortalama-kare değeri, gerekli ölçüm limitlerine ve frekans aralığına sahip herhangi bir AC voltmetre tarafından kontrol edilir. Bu voltmetre için ölçülen maksimum voltajın minimuma oranı 10'dan biraz fazladır, bu nedenle ölçüm limitlerinin 0,1 ila 1 V (KIOUD8 op amp içeren geniş bant versiyonu için) veya 10 ila 100 mV arasında seçilmesi önerilir. (Şekil 1'e göre derecelendirmeli seçenek için). Giriş voltajını alt ölçüm sınırından biraz daha düşük ayarlayarak, örneğin 9 ... 9,5 mV, düzeltici direnç R5 kullanılarak köprü dengelenir (şemaya göre R3 motoru üst konumdadır). Ardından, R3 direncinin kaydırıcısı alt konuma getirilir ve giriş voltajı o zamana kadar yükseltilir. Köprünün dengesi sağlanana kadar. Bu voltaj 100 mV'den fazlaysa (düşündüğümüz seçenek için), cihazı kalibre etmeye ve ölçeğini kalibre etmeye devam edebiliriz. Köprünün dengelendiği voltajın 100 mV'den az olması veya bu değerden fark edilir derecede yüksek olması durumunda, direnç R2 netleştirilmelidir (ona göre azaltın veya artırın). Bu durumda elbette ölçüm sınırlarını belirleme prosedürü tekrarlanır. Cihazın kalibrasyon işlemi açıktır: girişine 10 ... 100 mV içinde bir voltaj uygulayarak, direnç R3 kaydırıcısını döndürerek, sıfır mikroampermetre okumaları elde edilir ve karşılık gelen değerler uygulanır. teraziye.

Kayıt cihazlarının, amplifikatörlerin ve diğer ses üreten ekipmanların sinyal-gürültü oranının ölçümleri genellikle insan kulağının çeşitli frekanslardaki sinyallere karşı gerçek hassasiyetini hesaba katan ağırlıklandırma filtreleri ile yapılır. Bu nedenle, ortalama karekök filtresinin, prensibi Şekil 1'de gösterilen böyle bir filtreyle desteklenmesi tavsiye edilir. 4. Gerekli frekans yanıtı, üç RC devresi tarafından oluşturulur - R2C2, R4C3C4 ve R6C5. Bu filtrenin genliği şu şekilde verilir:

pirinç. 5 (eğri 2). Burada karşılaştırma için karşılık gelen standart frekans yanıtı gösterilir (eğri 1) (standart SEV 1359-78). 250 Hz'in altındaki ve 16 kHz'in üzerindeki frekans aralığında, filtrenin frekans tepkisi standart olandan biraz farklıdır (yaklaşık 1 dB), ancak bu tür frekanslardaki gürültü bileşenleri ses üreten ekipmanın sinyal-gürültü oranı küçüktür. Standart frekans tepkisinden bu küçük sapmaların kazancı, filtrenin basitliği ve filtreyi tek bir iki yönlü anahtarla (SA1) kapatıp 10 kazançlı doğrusal bir filtre elde etme yeteneğidir. 1 kHz frekansta 10 kazanç.

R5'in filtrenin frekans cevabının oluşumunda yer almadığına dikkat edin. Devredeki faz kaymalarından dolayı yüksek frekanslarda kendi kendini uyarma olasılığını ortadan kaldırır. geri bildirim C3 ve C4 kapasitörleri nedeniyle. bu direnç kritik değildir. Cihazı kurarken, filtrenin kendi kendini uyarması durana kadar artırılır (geniş bantlı bir osiloskop veya yüksek frekanslı bir milivoltmetre tarafından kontrol edilir).

Direnç R5'i seçtikten sonra, filtrenin yüksek frekans bölgesindeki frekans yanıtını ayarlamaya devam ederler. Filtrenin frekans tepkisini, düzeltici kapasitör C4'ün rotorunun farklı konumlarında sırayla kaldırarak, 1 kHz'in üzerindeki frekanslarda, frekans yanıtının standarttan sapmalarının minimum olacağı bir konum bulurlar. Bölgede düşük frekanslar(300 Hz ve altı), gerekirse, C5 kondansatörünü seçerek frekans cevabının seyrini iyileştirin. C2 (paralel bağlı 0,01 μF ve 2400 pF kapasiteli iki kapasitörden oluşur) öncelikle 500 ... 800 Hz frekanslarında frekans yanıtının seyrini etkiler. Filtreyi kurmanın son adımı, direnç R2'nin seçilmesidir. 1 kHz frekanstaki filtre transfer katsayısı 10'a eşit olacak şekilde olmalıdır. Ardından filtrenin geçiş frekans yanıtı kontrol edilir ve gerekirse C2 kapasitörünün kapasitansı belirtilir. Filtre kapalıyken, R3 direnci seçilerek ön yükselticinin kazancı 10 olarak ayarlanır.

Bu filtre RMS'de yerleşikse, C1 ve R1 (bkz. Şekil 1) hariç tutulabilir. İşlevleri, R6'nın yanı sıra C5 ve C6 tarafından gerçekleştirilecektir (bkz. Şekil 4). Bu durumda, direnç R6'dan gelen sinyal doğrudan voltmetrenin işlemsel yükselticisinin evirmeyen girişine beslenir.

Ölçülen AC voltajının tepe faktörü genellikle önceden bilinmediğinden, daha önce belirtildiği gibi, ölçümlerde bir hata mümkündür.

Amplifikatörün çıkışındaki sinyalin genliğinin sınırlandırılması nedeniyle RMS. Böyle bir kısıtlama olmadığından emin olmak için, cihaza izin verilen maksimum sinyal genliğinin tepe göstergelerinin eklenmesi tavsiye edilir: biri pozitif polarite sinyalleri için, diğeri negatif polarite sinyalleri için. Temel olarak, açıklanan cihazı alabilirsiniz.

Kaynakça

1. Sukhov N. RMS // Radyo.- 1981.- No. 1.- S. 53-55 ve No. 12.-S. 43-45.

2. Vladimirov F. Maksimum seviye göstergesi//Radyo.- 1983.-No.5.-

Her radyo amatörünün M-83x ailesinden bir test cihazı olduğunu söylemek abartı olmaz. Basit, uygun fiyatlı, ucuz. Bir elektrikçi için oldukça yeterli.

Ancak bir radyo amatörü için AC voltajını ölçmede bir kusuru var. Birincisi, düşük hassasiyet ve ikincisi, 50 Hz frekanslı voltajları ölçmek için tasarlanmıştır. Genellikle acemi bir amatörün başka cihazları yoktur, ancak örneğin bir güç amplifikatörünün çıkışındaki voltajı ölçmek ve frekans yanıtını değerlendirmek istiyorum. Yapılabilir mi?

İnternette herkes aynı şeyi tekrarlıyor - "400 Hz'den yüksek değil". Öyle mi? Bir göz atalım.

Doğrulama için M-832 test cihazı, GZ-102 ses üreteci ve
tüp voltmetre V3-38.

Mevcut verilere bakılırsa, M-83x veya D-83x ailesinden çok sayıda cihaz neredeyse aynı şemaya göre monte edilmiştir, bu nedenle ölçüm sonuçlarının yakın olma olasılığı yüksektir. Ek olarak, bu durumda, bu test cihazının mutlak hatasıyla pek ilgilenmiyordum, yalnızca sinyal frekansına bağlı okumalarıyla ilgileniyordum.

Seviye 8 volt civarında seçildi. Bu, GZ-102 jeneratörünün maksimum çıkış voltajına ve orta güç UMZCH'nin çıkışındaki voltaja yakındır.

Bir yükseltici transformatöre yüklenmiş güçlü bir ULF ile başka bir dizi ölçüm yapmak daha iyi olurdu, ancak sonuçların önemli ölçüde değişeceğini düşünmüyorum.
Frekans yanıtını dB cinsinden değerlendirme kolaylığı için, V3-38 voltmetrenin 10 V sınırında 0 dB'lik bir seviye seçildi. Sinyal frekansı değiştiğinde, seviye biraz ayarlanır, ancak değişiklikler dB'nin kesirlerini geçmez, bunlar ihmal edilebilir.

sonuçlar

Yukarıdaki tabloda İLE- frekans yanıtındaki düşüşü hesaba katarak, test cihazının ölçüm sonucunu belirli bir frekansta çarpmanın gerekli olduğu katsayı.

dB cinsinden tablo sonuçları elde etmek için, her frekans için elde edilen voltaj seviyesi jeneratör çıkışında ayarlandı ve dB'deki fark okunarak tabloya girildi. Tüp voltmetre okumalarının 0,5 dB yuvarlanması ve test cihazı okumalarının son hanesinin yuvarlanması nedeniyle bazı yanlışlıklar. Bu durumda, kulak tarafından algılanamadığı için 1 dB'lik sistematik bir hatanın oldukça kabul edilebilir olduğunu düşünüyorum.

Çözüm

Peki ne oldu?

frekans tepkisi test cihazı 400 Hz'e kadar değil, 4 ... 6 kHz'e kadar doğrudur, tablo kullanılarak dikkate alınabilecek ve bu nedenle 20 ... aralığında nispeten güvenilir sonuçlar elde edilebilecek bir düşüş başlar. 20000 Hz ve hatta daha yüksek.

Değişikliklerin tüm test ediciler için uygun olduğunu iddia etmek için istatistik toplamanız gerekir. Ne yazık ki, bir torba test cihazım yok.

Test cihazının alternatif voltajı yarım dalga doğrultucu şemasına göre ölçtüğünü ve sabit bir bileşen olmadan sadece sinüzoidal voltajı ölçebilme gibi dezavantajları ile küçük bir ölçülen voltajla ölçtüğünü unutmayın, hata artacaktır.

Alternatif voltajları ölçmek için M-832 test cihazı nasıl geliştirilebilir?

İsteğe bağlı bir 200-20V limit anahtarı ve başka bir şönt direnç eklenebilir. Ancak bu, test cihazının sökülmesini ve iyileştirilmesini gerektirir, devreyi anlamanız ve kalibrasyon için bir cihaza sahip olmanız gerekir. Bunun uygunsuz olduğunu düşünüyorum.

Daha iyi voltajı yükselten ve düzelten ayrı bir önek yapın. Doğrultulmuş voltajı, doğrudan voltajı ölçmek için açılmış olan test cihazına uygulayın.
Ama bu başka bir yazının konusu.

Alternatif voltajı ölçmek için analog elektromekanik cihazlar (elektromanyetik, elektrodinamik, nadiren endüktif), analog elektronik cihazlar (doğrultucu sistemler dahil) ve dijital sayaçlar kullanılır. Ölçümler için kompansatörler, osiloskoplar, kaydediciler ve sanal aletler de kullanılabilir.

Alternatif voltajı ölçerken, istenen voltajın anlık, genlik, ortalama ve efektif değerleri arasında ayrım yapılmalıdır.

Sinüzoidal bir alternatif voltaj aşağıdaki ilişkilerle temsil edilebilir:

Nerede u(k)- anlık voltaj değeri, V; Um- voltajın genlik değeri, V; (U - ortalama voltaj değeri, V T - dönem

(T = 1//) istenen sinüzoidal voltajın, s; U- voltajın efektif değeri, V.

Alternatif akımın anlık değeri bir elektronik osiloskopta veya bir analog kayıt cihazı (kaydedici) kullanılarak görüntülenebilir.

Alternatif gerilimlerin ortalama, tepe ve etkin değerleri, doğrudan değerlendirme veya alternatif gerilim kompansatörleri için işaretçi veya dijital cihazlarla ölçülür. Ortalama ve genlik değerlerini ölçmek için kullanılan aletler nispeten nadiren kullanılır. Çoğu cihaz etkin voltaj değerlerinde kalibre edilir. Bu sebeplerden dolayı aşağıda verilen gerilmelerin kantitatif değerleri çalışma Rehberi, kural olarak etkin değerlerde verilir (bkz. ifade (23.25)).

Değişkenleri ölçerken büyük önem sinüzoidal, dikdörtgen, üçgen vb. olabilen istenen voltajların şekline sahiptir. Enstrüman pasaportları her zaman cihazın hangi voltajları ölçmek için tasarlandığını gösterir (örneğin, sinüzoidal voltajları veya dikdörtgen voltajları ölçmek için). Bu durumda, alternatif voltajın hangi parametresinin ölçülmekte olduğu her zaman belirtilir (ölçülen voltajın tepe değeri, ortalama değeri veya etkin değeri). Daha önce belirtildiği gibi, çoğunlukla, istenen alternatif voltajların etkin değerlerinde cihazların kalibrasyonu kullanılır. Bu nedenle, dikkate alınan diğer tüm alternatif gerilimler etkin değerlerde verilmiştir.

Alternatif voltaj voltmetrelerinin ölçüm sınırlarını genişletmek için ek dirençler kullanılır, enstrüman transformatörleri ve ek tanklar (elektrostatik sistem cihazları ile).

Ölçüm limitlerini genişletmek için ek dirençlerin kullanımı alt bölüm 23.2'de DC voltmetrelerle ilgili olarak tartışılmıştır ve bu nedenle bu alt bölümde ele alınmamıştır. Gerilim ve akım ölçü trafoları da dikkate alınmaz. Transformatörler ile ilgili bilgiler literatürde verilmiştir.

Voltmetrelerin elektroistatistiklerinin ölçüm sınırlarını genişletmek için ek kapasitans kullanımının daha ayrıntılı bir değerlendirmesiyle, bir ek kapasitans kullanılabilir (Şekil 23.3, A) veya iki ek kap kullanılabilir (Şekil 23.3, B).

Bir ek kapasitansa sahip bir devre için (Şekil 23.3, A) ölçülen voltaj sen voltmetrenin kapasitansı arasında dağıtılmış C y ve ek kapasite C, değerlerle ters orantılıdır C y ve c

Verilen U c \u003d U-Uy, yazılabilir

Pirinç. 23.3. Elektrostatik ölçüm sınırlarını genişletme şeması

voltmetreler:

A- bir ek kapasiteye sahip devre; B- iki ek kapasiteye sahip şema; sen- ölçülen alternatif voltaj (etkin değer); C, C, C2 - ek kaplar; Özgeçmiş - kullanılan elektrostatik voltmetrenin kapasitansı v; u c- ek kapasitans C'deki voltaj düşüşü; Uv- elektrostatik voltmetre okuma

Denklem (23.27)'ye göre çözme sen, alırız:

(23.28) ifadesinden, ölçülen voltajın ne kadar büyük olduğunu takip eder. sen belirli bir elektrostatik mekanizma için izin verilen maksimum voltajla karşılaştırıldığında, kapasitans ne kadar küçük olmalıdır İLE kapasite ile karşılaştırıldığında senden

Formül (23.28)'in yalnızca kapasitans oluşturan kapasitörlerin ideal yalıtımı ile geçerli olduğuna dikkat edilmelidir. İLE Ve Özgeçmiş . Kondansatör plakalarını birbirinden izole eden dielektrik kayıplara sahipse, ek hatalar ortaya çıkar. Ayrıca voltmetrenin kapasitansı C yölçülen gerilime bağlıdır sen, den beri sen voltmetrenin okumaları ve buna bağlı olarak elektrostatik ölçüm mekanizmasını oluşturan hareketli ve sabit plakaların göreli konumu bağlıdır. İkinci durum, başka bir ek hatanın ortaya çıkmasına neden olur.

En iyi sonuçlar, bir ek kapasitans yerine iki ek kapasitans C (ve bir voltaj bölücü oluşturan C2) kullanılırsa elde edilir (bkz. Şekil 23.3, B).

İki ek kapasiteye sahip bir devre için aşağıdaki ilişki geçerlidir:

Nerede sen - kapasitans boyunca voltaj düşüşü C y

Verilen yazılabilir

Denklemi (23.30) şuna göre çözme sen, alırız:

İfadeden (23.31), voltmetrenin bağlı olduğu kapasitör C2'nin kapasitansı voltmetrenin kapasitansını önemli ölçüde aşarsa, o zaman voltaj dağılımının pratik olarak voltmetre okumasından bağımsız olduğu sonucuna varabiliriz. Ayrıca C 2'de » C y kapasitörler C ve C2'nin yalıtım direncindeki ve frekanstaki değişiklik

Tablo 23.3

Alternatif gerilimlerin ölçüm limitleri ve hataları

ölçülen voltajın da cihazın okumaları üzerinde çok az etkisi vardır. Yani, iki ek tank kullanıldığında, ölçüm sonuçlarındaki ek hatalar önemli ölçüde azalır.

Enstrümanlar ile alternatif gerilimleri ölçmek için limitler farklı şekiller ve bu cihazların en küçük hataları tabloda verilmiştir. 23.3.

Örnek olarak Ek 5'te (Tablo A.5.1) verilmiştir. özellikler diğer şeylerin yanı sıra alternatif voltajları ölçmenizi sağlayan evrensel voltmetreler.

Sonuç olarak, aşağıdakilere dikkat edilmelidir.

Aynı tipteki aletlerle ve eşit koşullar altında ölçüm akımlarındaki (DC ve AC) hatalar, gerilim ölçümlerindeki (hem DC hem de AC) hatalardan her zaman daha büyüktür. Aynı tip ve eşit koşullardaki aletlerle alternatif akım ve gerilimlerin ölçülmesindeki hatalar, doğru akım ve gerilimlerin ölçülmesindeki hatalardan her zaman daha fazladır.

Daha detaylı bilgi dile getirilen konularda adresinden temin edilebilir.

Voltmetreölçmek için tasarlanmış bir ölçüm cihazıdır. Gerilim elektrik devrelerinde doğru veya alternatif akım.

Voltmetre, uzak problar kullanılarak voltaj kaynağının çıkışlarına paralel olarak bağlanır. Ölçüm sonuçlarının görüntülenme yöntemine göre voltmetreler ibreli ve dijitaldir.

Voltaj değeri şu şekilde ölçülür: volt, aletlerde harfle gösterilir İÇİNDE(Rusça) veya Latin harfli V(uluslararası tanım).

Açık elektrik şemaları voltmetre, fotoğrafta gösterildiği gibi bir daire ile çevrelenmiş Latin harfi V ile gösterilir.

Voltaj sabit veya değişkendir. Akım kaynağının voltajı değişiyorsa, değerin önüne " işareti konur. ~ "sabitse imzala" – ".

Örneğin, 220 Volt'luk bir ev ağının alternatif voltajı aşağıdaki gibi kısaca belirtilir: ~220 V veya ~220V. Piller ve akümülatörler üzerinde işaretlendiklerinde " işareti – " genellikle atlanır, sadece bir sayı uygulanır. Aracın ana şebekesinin veya aküsünün voltajı aşağıdaki şekilde gösterilir: 12V veya 12V ve bir el feneri veya kamera için piller: 1.5V veya 1.5V. Pozitif terminalin yanındaki gövdeyi " işareti şeklinde işaretlemek zorunludur. + ".

Alternatif voltajın polaritesi zamanla değişir. Örneğin, ev elektrik kablolarındaki voltaj polariteyi saniyede 50 kez değiştirir (değişimin frekansı Hertz olarak ölçülür, bir Hertz, voltajın polaritesinde bir saniyedeki bir değişikliğe eşittir).

DC geriliminin polaritesi zamanla değişmez. Bu nedenle, AC ve DC voltajı ölçmek için farklı ölçüm cihazları gereklidir.

Çalışma modlarını değiştirmeden hem AC hem de DC voltajı ölçebileceğiniz evrensel voltmetreler vardır, örneğin E533 tipi bir voltmetre.

Bir ev ağının elektrik kablolarındaki voltaj nasıl ölçülür?

Dikkat! 36 V'un üzerindeki voltajları ölçerken, elektrik çarpabileceğinden, bir kişinin çıplak kablolara dokunması kabul edilemez.

GOST 13109-97 gerekliliklerine göre, elektrik şebekesindeki voltajın etkin değeri olmalıdır. 220V±10%, yani, değişebilir 198V - 242V. Dairede ampuller loş bir şekilde yanmaya başladıysa veya sık sık yanıyorsa, dengesiz çalışmaya başladı. ev aletleri, ardından harekete geçmek için önce kablo tesisatındaki voltaj değerini ölçmelisiniz.

Ölçümlere başlarken, cihazı hazırlamak gerekir: - pabuçlar ve problarla iletkenlerin yalıtımının güvenilirliğini kontrol edin; - ölçüm limitleri anahtarını en az 250 V'luk alternatif voltajı ölçme konumuna getirin;

- iletkenlerin konektörlerini, yanlarındaki yazıtların rehberliğinde cihazın soketlerine takın;

– ölçüm cihazını açın (gerekirse).

Resimde görebileceğiniz gibi, alternatif voltaj değişiminin sınırı test cihazında 300 V ve multimetrede 700 V'tur.Birçok test cihazı modelinde, aynı anda birkaç anahtarı gerekli konuma ayarlamanız gerekir. Akım tipi (~ veya -), ölçüm tipi (V, A veya Ohm) ve ayrıca probların uçlarını istenen soketlere takın.

Multimetrede, siyah probun ucu COM jakına (tüm ölçümler için ortak) ve kırmızı olan, DC ve AC voltajı, akımı, direnci ve frekansı değiştirmek için ortak olan V'ye yerleştirilir. ma ile işaretlenmiş jak, 10 A gibi yüksek akımları ölçerken 10 A düşük akımları ölçmek için kullanılır.

Dikkat! Fiş 10A sokete takılıyken voltaj ölçmek cihaza zarar verir. En iyi durumda, cihazın içine yerleştirilen sigorta atacaktır, en kötü durumda ise yeni bir multimetre almanız gerekecektir. Özellikle direnci ölçmek için aletleri kullanırken hata yaparlar ve modu değiştirmeyi unutarak voltajı ölçerler. İçinde yanmış dirençler olan bir düzineden fazla hatalı cihazla tanıştım.

Tüm hazırlık çalışmalarını yaptıktan sonra ölçmeye başlayabilirsiniz. Multimetreyi açtıysanız ve göstergede herhangi bir sayı görünmüyorsa, bu, pilin cihaza takılı olmadığı veya kaynağını çoktan tükettiği anlamına gelir. Tipik olarak multimetreler, raf ömrü bir yıl olan 9 V voltajlı Krona tipi bir pil kullanır. Bu nedenle cihaz uzun süre kullanılmasa dahi pili çalışmayabilir. Multimetreyi sabit koşullarda kullanırken taç yerine ~ 220 V / -9 V adaptör kullanılması tavsiye edilir.

Probların uçlarını prize sokun veya elektrik kablolarının tellerine dokundurun.

Multimetre ağdaki voltajı hemen gösterecektir, ancak anahtar test cihazında yine de okumaları okuyabilmeniz gerekir. İlk bakışta pek çok ölçek olduğu için zor görünüyor. Ancak yakından bakarsanız, cihazın okumalarını hangi ölçekte okuyacağınız netleşir. TL-4 tipi (bana 40 yıldan fazla bir süredir kusursuz hizmet eden!) Söz konusu cihazda 5 ölçek var.

Üst ölçek, anahtar 1'in (0.1, 1, 10, 100, 1000) katları olduğunda okuma almak için kullanılır. Hemen altında yer alan ölçek 3'ün (0.3, 3, 30, 300) katıdır. 1 V ve 3 V AC voltajı ölçülürken 2 ek ölçek daha uygulanır. Direnci ölçmek için ayrı bir ölçek vardır. Tüm test ediciler benzer bir derecelendirmeye sahiptir, ancak çokluk herhangi biri olabilir.

Ölçüm limiti ~ 300 V olarak ayarlandığından, okumanın 3 limitli ikinci ölçekte yapılması gerektiği ve okumaların 100 ile çarpılması gerektiği anlamına gelir. Küçük bir bölümün fiyatı 0,1'dir, bu nedenle 2,3 çıkıyor + ok vuruşların ortasındadır, bu da 2,35 × 100 \u003d 235 V okumalarının değerini aldığımız anlamına gelir.

Ölçülen voltaj değerinin izin verilen aralıkta olan 235 V olduğu ortaya çıktı. Ölçüm işlemi sırasında en önemsiz basamağın basamaklarının değerinde sürekli bir değişiklik varsa ve test cihazının oku sürekli dalgalanıyorsa, kablo bağlantılarında kötü kontaklar vardır ve revize edilmesi gerekir.

Akü voltajı nasıl ölçülür
pil veya güç kaynağı

Doğru akım kaynaklarının voltajı genellikle 24 V'u geçmediğinden, terminallere ve çıplak kablolara dokunmak insanlar için tehlikeli değildir ve özel güvenlik önlemleri gerektirmez.

Bir pilin, akümülatörün uygunluğunu veya bir güç kaynağının sağlığını değerlendirmek için terminallerindeki voltajı ölçmek gerekir. Yuvarlak pillerin uçları silindirik gövdenin uçlarında bulunur, artı kutup "+" işaretiyle gösterilir.

DC voltajının ölçülmesi pratik olarak AC voltajının ölçülmesinden çok farklı değildir. Cihazı uygun ölçüm moduna geçirmeniz ve bağlantının polaritesini gözlemlemeniz yeterlidir.

Bir pilin ürettiği voltaj miktarı genellikle kasasının üzerinde işaretlenir. Ancak, ölçüm sonucu yeterli voltajı gösterse bile, bu, pilin iyi olduğu anlamına gelmez, çünkü içinde olacağı ürünün süresini belirleyen pilin kapasitesi değil, EMF (elektromotor kuvveti) ölçülmüştür. Kurulmuş.

Akü kapasitesinin daha doğru bir şekilde değerlendirilmesi için, kutuplarına bir yük bağlayarak voltajı ölçmeniz gerekir. 1,5 V'luk bir voltaj için tasarlanmış bir el feneri için akkor lamba, 1,5 V'luk bir pil için yük olarak çok uygundur.Kolaylık sağlamak için iletkenleri tabanına lehimlemeniz gerekir.

Yük altındaki voltaj %15'ten daha az düşerse, pil veya akümülatör çalışmaya oldukça uygundur. Ölçüm cihazı yoksa, pilin daha fazla kullanımına uygunluğunu ampulün parlaklığına göre değerlendirebilirsiniz. Ancak böyle bir kontrol, cihazdaki pilin süresini garanti edemez. Yalnızca pilin halen kullanılabilir durumda olduğunu gösterir.