Categories: Electrònica pràctica, Reparació d'aparells
Nombre de visualitzacions: 57511
Comentaris sobre l'article: 5
Com s'utilitza un mesurador de tensió de corrent continu
La paraula multímetre consta de dues paraules: mesurament multi - un lot i mesurador, aparell de mesura. Aquestes definicions es poden trobar al diccionari multitran anglès-rus i, per tant, amb plena confiança podem afirmar que un multímetre és una multitud d’instruments de mesura “empaquetats” en una petita caixa. Tots aquests instruments de mesura estan dissenyats per a mesures en circuits elèctrics, i seria imperdonable començar una història sobre mesures elèctriques sense recordar la llei d'Ohm.
Als llibres de text de l’escola, la llei d’Ohm per a una secció d’un circuit s’escriu de la manera següent: "El corrent del circuit (I) és directament proporcional a la tensió (U) i inversament proporcional a la resistència (R)". Tots els que es dediquen greument a l'electricitat coneixen aquesta frase com el nostre Pare. I després digues, sense conèixer la llei d'Ohm, asseureu-vos a casa.
Si la llei d’Ohm s’escriu en forma de fórmula matemàtica, resultarà molt simplement: I = U / R.
Aquesta és la llei d'Ohm per a una secció de la cadena, a la qual ens limitarem aquí. Per obtenir els resultats correctes, els valors actuals a Amperes, tensions en Volts i resistència en Ohms haurien de substituir-se en la fórmula. Les primeres lletres són majúscules, ja que les unitats de mesura provenien del nom dels científics que van descobrir aquestes lleis.
És cert que no està prohibit substituir, per exemple, la resistència en quilo-ohms (1 KOhm = 1000 Ohms), doncs la corrent es convertirà en mil·límperes (1 mA = 0,001 A). Sovint s’utilitza aquesta substitució en circuits de baix corrent.
El circuit elèctric més senzill que es mostra a la figura 1 consisteix en una font de tensió, que connecta cables, interruptor i càrrega. Però a l’exemple d’aquest circuit, podeu veure tot el que s’esmenta a la llei d’Ohm, tot el que es pot mesurar mitjançant instruments, conèixer la connexió d’un amperímetre, un voltímetre i un ohmetre.
Figura 1. El circuit elèctric més senzill
Dirigir mesures actuals, recalca i resistència es requereixen tres dispositius diferents: un amperímetre, un voltímetre i un ohmetre. La connexió de dispositius es mostra a la figura 2.
Figura 2. Connexió d’instruments de mesura a un circuit elèctric
A partir d’aquesta figura queda clar que amperímetre està connectat a la ruptura de circuit en sèrie amb la càrrega, el voltímetre està connectat en paral·lel a la secció del circuit, l’ohmímetre també és paral·lel a la secció de prova, però s’ha de desconnectar la tensió d’alimentació, o bé es comprova una part desconnectada. Per descomptat, podeu mesurar la resistència de les resistències R1, R2 sense evaporar-les del circuit, només heu de recordar d'apagar l'alimentació.
Què no fer o les maneres adequades de cremar un multímetre
Aquí podeu fer immediatament uns quants comentaris, fer algunes preguntes complicades. Què passarà si canvieu, confongueu, per exemple, un voltímetre i un amperímetre?
El voltímetre inclòs a l'interruptor automàtic en lloc de l'amperímetre, probablement no causarà cap problema especial: la gran resistència interna del voltímetre limitarà el corrent a un nivell que el circuit simplement deixa de funcionar, com si s'hagués obert l'interruptor.
Una altra cosa és si l’amperímetre s’encén en lloc d’un voltímetre, per exemple, en lloc de V1. El corrent a través de l’amperímetre assolirà el màxim que pot alimentar la font d’energia, ja que la resistència interna de l’amperímetre és molt petita (en mode normal de mesura, més petita millor).
En cas de cèl·lula galvànica això no és especialment espantós, ja que el corrent estarà limitat per la resistència interna de la bateria i el límit de mesura de l’amperímetre és bastant gran (10 amperes o més).
Així es pot provar una cel·la de mida AA o AAA amb un voltatge de 1,5V.Si l’element és útil, l’amperímetre mostrarà un corrent d’almenys 1A, o fins i tot més, mentre que la corrent de l’element descarregat no és superior a uns quants mil·límetres o no hi ha cap corrent.
Però aquesta recomanació no és adequada per comprovar bateries de la mateixa mida: les bateries no els agraden els curts circuits, i fins i tot poden explotar. Tot i que no arriba a l'explosió, carregar una bateria serà problemàtic.
Si l'amplímetre (multímetre en mode de mesura actual) està "connectat" a una presa de 220 V, llavors l'explosió del dispositiu és simplement inevitable. El mateix passa si intenteu mesurar la tensió a la presa amb un multímetre en el mode de mesura de resistència. Creieu-me, hi ha hagut molts casos d’aquest tipus. Per això, no cal, quan no sigui necessari, purament sense interès, mesurar la tensió a la presa de sortida!
Només cal ser acceptat com a llei, per regla general. Bé, quina diferència hi ha: quants són 210 o 235V en aquesta presa? De fet, tots els equips electrònics moderns funcionen en un rang de tensió molt ampli, la qual cosa és facilitada per la moderna fonts d'alimentació de commutació.
Molts instruments per a mesures senzilles
El circuit elèctric que es mostra a la figura 2 funciona amb una font de corrent directe, una bateria galvànica, de manera que l’amperímetre i el voltímetre s’han de dissenyar per a la mesura en circuits de corrent continu. Si fins i tot un circuit tan simple funciona amb corrent altern (220V, interruptor, bombeta), els dispositius necessitaran corrent altern. Resulta que necessites un munt de dispositius, fins i tot amb un esquema tan senzill!
Aquest senzill circuit es mostra per actualitzar les formes de connexió de dispositius a la memòria. Podeu trobar més detalls sobre la mesura de corrents i tensions a l'article. "Mesures en circuits elèctrics".
És molt senzill desfer-se d’aquest tipus de dispositius: muntar tots els dispositius en un sol cargol i utilitzar els interruptors per connectar la mateixa punta de fletxa de mesurament a cadascun d’ells. Aquests dispositius es van anomenar una vegada combinació o avòmetres: AmpereVoltOmmeter.
Un altre nom d'aquests dispositius és un tester, de l'anglès test - verification, test, ja que la precisió de les mesures amb aquests dispositius és petita. Per regla general, es tracta de dispositius de la quarta classe de precisió, és a dir. l'error de mesura és del 4%, cosa que és suficient per a la majoria dels propòsits pràctics.
Actualment, els provadors de fletxes, no només es retiren, sinó que rarament s’utilitzen, tot i que en alguns casos, simplement no poden prescindir. Però molts, sobretot especialistes antics, prefereixen fer servir indicadors de fletxa. Bé, això és qui està acostumat a què. Així, a poc a poc, vam arribar a un instrument combinat modern: un multímetre.
Multímetre digital modern
A diferència dels provadors antics, el multímetre s’ha convertit en un dispositiu digital, el “multímetre digital” està escrit a la caixa d’embalatge. Això no prové del fet que les lectures es mostren en forma de números, la diferència rau en el principi de funcionament. El valor, la tensió, el corrent o la resistència mesurats mitjançant un convertidor analògic-digital (ADC) es converteix en un codi digital, que després es mostra en una pantalla digital de cristalls líquids.
A més dels resultats reals de mesurament, l’indicador pot mostrar informació addicional: l’estat de la càrrega de la bateria (quan és hora de canviar la bateria, a la pantalla apareix una imatge parpelleig de la bateria) i un avís sobre la mesura d’alta tensió. Els mil·límetres, de dimensions reduïdes i preus baixos, tenen una gran precisió de mesura, cosa que els va proporcionar una merescuda popularitat entre els usuaris.
La manera més fàcil de tractar el dispositiu i el funcionament del dispositiu quan està a les mans. Però, com que no hi ha aquesta possibilitat, llavors una imatge amb la imatge del dispositiu és força adequada. N’hi ha prou de fer una fotografia i proporcionar-hi inscripcions explicatives. A la figura 3 es mostra una fotografia similar. (feu clic a la imatge per ampliar-la).
Figura 3L’aparició del multímetre digital D838
Per què i qui necessita un multímetre
Els mil·límetres de la sèrie D83X són una opció pressupostària - amb un cost mínim hi ha un conjunt, o gairebé tots, dels modes de funcionament que la majoria dels electricistes, enginyers electrònics i només els que han de comunicar-se amb electricitat de tant en tant. Per descomptat, hi ha models més cars que tenen límits de mesura addicionals i diverses comoditats operatives.
En primer lloc, és la capacitat de mesurar la capacitança dels condensadors i la inductància de les bobines. Alguns multímetres tenen fins i tot un mode de mesura de freqüència, però, normalment es limita a les freqüències del rang d'àudio, fins a 20KHz. Gairebé tots els mil·límetres, inclosa l’opció pressupostària, tenen un mode per mesurar el guany de transistors de poca potència, però no s’utilitzen gaire sovint.
Les opcions addicionals inclouen la il·luminació de l'escala (com s'ha de fer la mesura de nit?) I el botó per desar el darrer resultat de mesurament. Aquesta memorització permet escriure el resultat en un quadern o en una taula preimpresa. En realitat, una propietat molt útil.
El multímetre DT838 que es mostra a la figura 3 com a addició agradable té un mode de mesura de la temperatura: si simplement activeu el multímetre en aquest mode, aleshores amb el sensor de temperatura interna podeu supervisar la temperatura a la sala de treball.
El dispositiu s'ha completat termopar extern tipus K, que permet mesurar temperatures fins a diversos centenars de graus, per exemple, la temperatura d’un soldador o de la pistola d’aire calent.
Els dispositius similars d’altres sèries, per exemple, DT832, en lloc d’un mesurador de temperatura, tenen un generador de pols rectangular integrat amb una freqüència fixa d’uns 1 KHz, que permet comprovar, per exemple, amplificadors de freqüència d’àudio.
No oblideu apagar el multímetre a la nit
Una altra de les boniques característiques pròpies dels multímetres més cars és l'apagar automàticament: després de 15 minuts, el dispositiu s'apaga. Un altre treball és possible només prement de nou el botó d’encesa.
En dispositius com el D83x, l’apagada s’efectua ajustant un únic interruptor a la posició OFF (vegeu Fig. 3). Si us deixeu portar molt i oblideu apagar el dispositiu, deixeu-lo durant la nit (per algun motiu això succeeix més sovint), aleshores caldrà canviar la bateria l’endemà.
El cost de la bateria "Krona" (el nom domèstic antic, ara només és tipus 6F22) és de qualitat mitjana reduïda, i comprar-la no és cap problema. Però, tanmateix, fins i tot en una de les darreres revistes de ràdio del 2014, a saber, al número 9, va aparèixer un article titulat "Convertidor per alimentar un multímetre digital".
El convertidor funciona en una sola bateria de mida AA o en una sola bateria de níquel-cadmi. També es proporcionen un circuit senzill, una placa de circuit imprès i tècniques de muntatge i configuració. Al final de l'article hi ha una llista de diverses publicacions anteriors sobre aquest tema: també revistes de ràdio amb esquemes similars.
Figura 4. Importada "Krone"
Aquest disseny va ser adequat durant l'escassetat general soviètica, quan era impossible "obtenir" la bateria Kron, com tant més. Ara, aquest convertidor només es pot muntar "per amor a l'art".
En general, els editors de la revista Radio els darrers anys s’han comportat de forma molt estranya: en lloc de publicar materials bons i interessants, millorar la qualitat de les publicacions, ells (els editors) persegueixen els serveis de compartició d’arxius i s’apodereixen de les seves creacions d’allà sota la marca de la llei de protecció dels drets d’autor.
Que el lector no pensi que aquesta és l’opinió subjectiva de l’autor de l’article sobre la revista: als fòrums electrònics podeu trobar raonaments sobre aquest tema, molt més categòrics.
Comencem a estudiar el multímetre
Sovint escolteu aquestes declaracions: “Bé, sé com sonar un filferro de la guitarra elèctrica per a un circuit obert o curt. I no en necessito un altre. "Per fer més petites aquestes declaracions, tornem a recórrer a la figura 3, que ens ajudarà a esbrinar què pot mesurar el multímetre.
Al panell frontal del multímetre, de seguida són evidents dos grans detalls: a la part superior hi ha un indicador de cristall líquid (pantalla), i al mig hi ha un gran control rodó. En aquest dispositiu, de fet, és l’únic, simplement no n’hi ha d’altres. Amb aquest mànec es canvien els modes de funcionament i els límits de mesurament en aquests modes. Els mil·límetres d’altres marques semblen el mateix.
Per indicar el límit de mesura seleccionat, el mànec té un bisell amb un triangle extrus, que no és gaire convenient quan es treballa. Si ompliu aquest triangle amb pintura blanca, tal com es mostra a la figura 3, hi haurà inclusions molt menys errònies.
Modes de mesurament
Mitjançant el pom mencionat, podeu seleccionar un dels modes de mesurament. El multímetre considerat proporciona diversos MODES:
-
Mesurament de tensió de corrent continu
-
Mesurament de tensió CA
-
Mesura de corrent continu
-
Mesura de resistència
-
Cablejat de cables i semiconductors
-
Mesura del guany de transistors
-
Mesura de la temperatura
Cada mode de mesurament, a més de mesurar la temperatura, la continuïtat del semiconductor i el guany de transistors, està dividit en diversos LÍMITS, cosa que pot augmentar significativament la precisió de les mesures, que es descriurà més endavant.
En el treball pràctic, sovint és necessari mesurar tensions constants i utilitzar el mode “marcatge” per determinar la integritat de la instal·lació o la salut de díodes, transistors, de vegades fins i tot microcircuits. Per tant, aquestes mesures hauran de descriure's amb prou detall.
Mesurament de tensió de corrent continu
L'equip electrònic funciona amb fonts de tensió constant. Es poden tractar de bateries, cèl·lules galvàniques i, quan es alimenten des de la xarxa, es tracta de fonts d’alimentació de diversos circuits i dissenys. Per tant, en la reparació i posada en funcionament d’equips electrònics, és més sovint necessari mesurar tensions constants als elèctrodes de transistors i microcircuits i comprovar la corrent directa dels modes de funcionament. A continuació, es descriu més endavant la manera d’utilitzar un multímetre per mesurar les tensions de corrent continu.
A la figura 3, el canvi del tipus de treball està establert en el mode de mesurament de tensió constant i, fins al límit més alt, fins a 1000V. En aquest cas, es mostra l’avís sobre el perill d’alta tensió: HV - (alta tensió). El mateix avís apareixerà al límit de 750V CA. Així, el propi dispositiu adverteix que en aquest rang de mesurament poden estar presents tensions que poden posar en perill la vida.
Però això no és necessari, ja que en aquest límit és possible mesurar tensions que no són gens perilloses, per exemple, en el cablejat automobilístic, on la tensió només és de 12V, o bé una sola cel·la galvànica. És cert que els resultats de la mesura no seran molt precisos. S'obtindran resultats més fiables quan es mesura en un límit de 20V.
Quan els instruments digitals eren rars, es tractaven principalment d’instruments de laboratori enormes “amb dues nanses per portar”, gairebé totes les mesures es feien amb comptadors de fletxes. I després hi va haver una regla que el resultat més exacte s’obtindria si en el procés de mesura de la fletxa no fos inferior al primer terç de l’escala, és millor si estigués més a prop del centre. Per exemple, la tensió de 5V es pot mesurar al límit de 30V, però el resultat serà més precís si feu servir el límit de 10V.
Aquesta recomanació s’ha de seguir quan es treballa amb un multímetre digital, és a dir. escolliu el límit de mesura més adequat. Això es parlarà més endavant.
Límits de mesurament de tensió de corrent continu
Hi ha cinc LÍMITS en el mode de mesurament de tensió de corrent continu:
-
200m
-
2000m
-
20,
-
200,
-
1000.
Amb un límit de 200 m (en endavant, tal com està escrit al dispositiu de la Fig. 3), és possible mesurar voltatges que no superin els 200 milivolts, per dir-ho més simplement, només 0,2V.
El límit de 2000 m permet mesures de tensió de fins a 2V. Per exemple, això permet mesurar la tensió d’una cèl·lula galvànica o la caiguda de tensió a través d’una resistència al circuit emissor d’un transistor.
Els tres límits següents es mostren simplement amb números sense lletres: 20, 200, 1000. Es tracta de voltatges dels límits de mesurament en volts. El raonament sobre la precisió de les mesures pot confirmar les figures que es mostren a continuació. La pila del dit digital de mida AA es va prendre com a font del voltatge mesurat, el primer que va venir a la mà, però els resultats de la mesura van resultar força clars.
Mesures a diferents límits
La primera mesura del voltatge de la bateria es va realitzar al límit de 1000, tal com es mostra a la figura 5. Cal tenir en compte que els zeros insignificants no anul·len cap límit.
Figura 5
Aquí es va poder mesurar exactament 1B, ja que la resolució d’aquest límit és només de 1B, simplement no es mostren dècimes de volt, cosa que s’indica per l’absència de coma després del signe menys significatiu. Si, per exemple, el voltatge mesurat és de 135,2 V, podríem veure el resultat de 135V.
Potser algú dirà: “Penseu, dues dècimes de volt!”. Sí, en el segon cas, aquestes dues dècimes no juguen cap paper en cap cas, però quan es mesura la tensió a la bateria, aquest arrodoniment del resultat de la mesura és inacceptable.
El cas és que es considera que es carrega una bateria de níquel-cadmi o hidrur metàl·lic si la tensió al damunt no és inferior a 1.2V. Si la tensió només és de 1V, això indica que la bateria necessita recàrrega. Però va ser ell qui acaba de caure sota el braç, tot i que no va ser culpable de res.
Canvieu el límit de mesurament de la tensió a 200. Ja apareix un punt decimal després del qual es mostraran les dècimes d'un volt. El resultat de la mesura està molt més a prop de la veritat, que es pot veure a la figura 6.
Figura 6. Tensió de la bateria 1,2 V
Al límit de mesurament de 20, el resultat serà més precís, fins a centèsimes de volt, mireu la figura 7.
Figura 7. Tensió de la bateria 1,22 V
I al límit de 2000m, el resultat es mostra en millivolts, és a dir. exacta fins a 1/1000 volts (1 mil·lisol). Es mostra a la figura 8.
Figura 8. Tensió de la bateria 1,222 V
Alguns dispositius tenen un límit de mesurament de 2 (2 volts), i el resultat serà 1,222V. Hi ha tres dígits després del punt decimal, que també permet mesures amb una resolució d'1 mil·ligol.
El límit de 200 m permet mesurar voltatges no superiors a 0,2V i, per al cas en qüestió (bateria), no encaixa, és massa petit. És possible que el dispositiu no es cregui, però això no s'ha de fer. En general, hi ha una regla d'or: si la magnitud de la tensió mesurada (corrent) es coneix com a mínim aproximadament, aleshores les mesures haurien de començar des del límit de mesura més gran!
Continuació de l'article:Com es mesura la tensió, el corrent, la resistència amb un multímetre, comproveu diodes i transistors
Boris Aladyshkin
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: