Măsurarea curentului. Tipuri și dispozitive. Principiul de măsurare și caracteristici. Contor digital de tensiune și curent. Măsurarea curentului în polul negativ al sarcinii

Ce se poate face pe baza unui mic microcontroler Attiny13? Multe lucruri. De exemplu, un contor de tensiune, curent, temperatură, cu rezultatele afișate pe un afișaj de tip HD44780. Așa că haideți să o luăm împreună dispozitiv universal, care poate fi folosit cu succes ca modul în surse de alimentare, încărcătoare, UMZCH și în acele locuri în care nu este necesară o precizie foarte mare. Dimensiunea plăcii este de doar 35 x 16 mm.

Circuitul contorului U, I, T pe Attiny13

  • Domeniu de măsurare a tensiunii 0-99V cu rezoluție 0.1V.
  • Interval de măsurare a curentului 0-9,99 A cu o rezoluție de 10 mA.
  • Interval de măsurare a temperaturii 0-99C cu rezoluție 0,1C.
  • Consumul de curent al contorului în sine este de 35 mA.

În primul rând, trebuie să știți în ce interval de tensiune va funcționa dispozitivul. Pentru a stabili acest lucru, este necesar să se calculeze divizorul de tensiune. De exemplu, pentru a obține o măsurare de 10V, divizorul ar fi 1/10 (înmulțim x 10 pentru că tensiunea ar fi de 10 ori baza 1V), pentru 30V ar fi 1/30 și așa mai departe. Apoi trebuie să configurați programul pentru acest interval. Înmulțim acești 30 V cu 640 și împărțim rezultatul la 1023. Numărul rezultat este scris aproximativ la începutul programului, tensiune constantă și programul trebuie compilat (pentru intervalul de 100 V, 8,2k).

De asemenea, putem configura măsurarea curentă într-un mod similar, dăm un divizor diferit, un interval diferit și o listăm, dar nu o voi descrie. Nu există o calibrare analogică a temperaturii aici, pentru că părea complet redundantă.

Corectăm experimental în program, constanta de temperatură constantă este responsabilă de acest lucru. Rezistorul de 1K dintre pământ și ieșirea senzorului stabilește tensiunea, poate fi chiar redusă la 100 ohmi.

Cum funcționează schema

Tensiunea pe care dorim să o măsurăm se aplică punctelor V și V + de pe placă, conectăm masa de intrare a sursei de alimentare la punctul GND, iar ieșirea de masă la punctul B (măsurarea are loc la sol). Între punctele GND și V - este conectat un șunt. Contorul este alimentat de la punctele V și V+ prin regulatorul 7805. Există loc pe placă pentru un regulator în pachetul TO252, dar regulatorul mai mare 78L05 din pachetul TO92 poate fi, de asemenea, utilizat cu succes. Tensiunea maximă care poate fi specificată pentru punctele V și V + va fi de până la 35V pentru un 7805 obișnuit, pentru 78L05, desigur, va fi mai mică, dar nu mai mult de 30. Pentru a măsura tensiuni înalte, cipul trebuie completat separat - pe partea de imprimare, întrerupeți traseul sub potențiometrul de reglare a tensiunii și aplicați putere la punctul A. Sistemul funcționează cu un afișaj 16x1 cu un controler HD44780 sau 16x2.

Video cu contorul

Când aprindeți microcontrolerul, trebuie să setați resetarea pinului ca pin normal (activați fusebit RSTDISBL). Înainte de a efectua această operațiune, asigurați-vă că totul este bine setat, că după oprire este resetat și nu există acces la procesor de către un programator normal! Sunt localizate sursele, precum și toate celelalte documente și fișiere

Dispozitivul propus este proiectat pentru instalare în diverse surse de alimentare reglabile. Se afișează pe indicatoarele sale LED tensiunea de iesire unitatea și curentul său de sarcină. Când a devenit necesară monitorizarea constantă a tensiunii de ieșire și a curentului de sarcină a sursei de alimentare de laborator, s-a decis imediat afișarea valorilor acestora pe indicatoare LED cu șapte elemente. Alternativa posibila- LCD cu caractere cu două linii de 8 sau 16 caractere, dar sunt scumpe și greu de citit. O altă cerință a fost ieșirea simultană a valorilor de tensiune și curent către indicatoare fără nicio comutare. Din diverse motive, soluțiile gata făcute găsite în literatură și pe internet nu s-au potrivit autorului și a decis să proiecteze singur dispozitivul.

Aspectul contorului propus este prezentat în Fig. 1. Vă permite să măsurați tensiune de la 0 la 99,9 V cu o rezoluție de 0,1 V și curent de la 0 la 9,99 A cu o rezoluție de 0,01 A. Aparatul este asamblat pe o placă de 57x62 mm și poate fi încorporat în aproape orice laborator sursă de alimentare sau alt dispozitiv unde este necesar controlul constant al tensiunii și curentului. Circuitul contorului este prezentat în fig. 2. Conține un op-amp, două regulatoare de tensiune integrate, un microcontroler (cel mai ieftin cu un ADC pe zece biți), două registre și două indicatoare LED cu șapte elemente. Ele pot avea patru sau trei cifre.

Valoarea măsurată a tensiunii este afișată pe indicatorul HG1, iar valoarea curentă este afișată pe indicatorul HG2. Ieșirile elementelor indicator cu același nume sunt combinate în perechi și conectate prin rezistențe limitatoare de curent R13-R20 la ieșirile registrului DD2. Concluziile comune ale biților indicatorilor sunt conectate la registrul DD3. Registrele sunt conectate în serie și formează un registru cu deplasare de 16 biți controlat de semnale de la trei ieșiri ale microcontrolerului DD1: GP2 (impulsuri de ceas), GP4 (cod serial încărcat), GP5 (ieșire de impuls a codului încărcat către ieșirile registrului paralel). ). Indicație - dinamica obișnuită, în care biții indicatorilor sunt porniți pe rând prin impulsuri la ieșirile registrului DD3, formate concomitent cu apariția codurilor la ieșirile registrului DD2 pentru a afișa cifra dorită în registrul activat. pic.

Indicatorii HG1 și HG2 pot fi atât cu anozi comuni, cât și cu catozi comuni ai elementelor fiecărei categorii, dar ambii trebuie să fie la fel. În funcție de aceasta, trebuie selectată varianta corespunzătoare a programului de microcontroler - AV-meter_common_anocle.HEX pentru anozi comuni sau AV-meter_common_cathode. HEX pentru catozi comuni. Microcontrolerul controlează indicatorii privind întreruperile de la temporizatorul TMR0, urmând cu o perioadă de 2 ms.
Intrările GP0 și GP1 funcționează în modul intrărilor analogice ale ADC-ului microcontrolerului. GP0 este folosit pentru a măsura tensiunea, iar GP1 este folosit pentru a măsura curentul. Valorile măsurate sunt afișate în cele mai semnificative trei cifre ale indicatorilor. În cifra cea mai puțin semnificativă a indicatorului HG1, litera U este afișată constant (un semn de măsurare a tensiunii), iar în aceeași cifră a indicatorului HG2, litera A (un semn de măsurare a curentului). În cazul utilizării indicatorilor din trei cifre, nu sunt necesare modificări de program, dar aceste litere lipsesc.

Tensiunea măsurată este furnizată microcontrolerului prin divizorul R2-R4, iar tensiunea proporțională cu curentul măsurat este furnizată de la ieșirea amplificatorului operațional DA1.1. Rezistorul R12, împreună cu dioda de protecție internă a microcontrolerului, protejează intrarea acestuia de o posibilă suprasarcină (amplificatorul operațional este alimentat cu o tensiune de 7 ... 15 V). Câștigul tensiunii preluat de la senzorul de curent (rezistorul R1) este de aproximativ 50 stabilit de rezistențele R6, R8, R11. Valoarea sa exactă este setată de rezistența de reglare R8.

LPF R7C3 netezește ondulația de tensiune la intrarea neinversoare a amplificatorului operațional. Fără acest filtru, citirile dispozitivului „sar”. O funcție similară este îndeplinită de condensatorul C2 în circuitul de măsurare a tensiunii. Dioda zener VD1 protejează intrarea amplificatorului operațional de supratensiune în cazul unei întreruperi a rezistenței R1. În cazuri extreme, dioda zener nu poate fi instalată.
De remarcat este lanțul R5R10. În absența unui curent măsurat, creează o polarizare inițială de aproximativ +0,25 mV la intrarea amplificatorului operațional. Fără aceasta, s-a observat o neliniaritate semnificativă la măsurarea unui curent mai mic de 0,3 A. Pentru diferite cazuri ale microcircuitelor LM358N, acest efect se manifestă în grade diferite, dar în orice caz, eroarea la valori mici ale curentul măsurat este prea mare. Când R5 și R10 sunt setate la valorile indicate pe diagramă (pot fi modificate proporțional, menținând același raport, de exemplu, 15 Ohm și 300 kOhm), eroarea de măsurare curentă datorită acestui efect nu depășește cifra cea mai puțin semnificativă. .

Cu toate copiile cipului LM358N pe care le am și au fost achiziționate în ultimii zece ani în diferite locuri, nu a fost necesară nicio selecție a acestor rezistențe. Dar, dacă este necesar, este necesar să se determine rezistența minimă a rezistorului R10, la care zerourile sunt încă aprinse pe indicatorul HG1 în absența curentului măsurat, apoi să o crească de 1,5 ... 2 ori. Nu recomand, pentru simplificarea designului, excluderea celor care lipsesc de obicei dispozitive similare elementele C2, C3, R4, R5, R10.

O bună acuratețe și stabilitatea citirilor este asigurată și de separarea completă de microcontroler a unităților de control a impulsurilor relativ puternice pentru indicatoare, prin alimentarea acestora de la un regulator de tensiune integrat DA3 separat. Interferența din funcționarea procesorului microcontrolerului în sine are un efect redus asupra rezultatelor măsurătorilor, deoarece fiecare dintre ele este efectuată cu transferul preliminar al microcontrolerului în modul de repaus cu generatorul de ceas oprit.

Microcontrolerul este tactat de la un oscilator intern. R9C5 - circuit de instalare a microcontrolerului în starea initiala. Pentru a elimina consecințele posibilelor defecțiuni ale microcontrolerului, este inclus un timer watchdog (WDT).

Pe fig. 3 prezintă un desen al conductorilor placă de circuit imprimat dispozitive, iar în fig. 4 - locația pieselor de pe el. Majoritatea rezistențelor și condensatoarelor au dimensiunea 0805 pentru montare la suprafață. Excepție fac rezistențele R2 (datorită disipării puterii), R13 (pentru a simplifica cablarea conductorilor imprimați), rezistențele de reglare R3, R8, condensatoarele de oxid C1, C6, C8. Condensatorii C2 și C3 sunt ceramici, dar pot fi înlocuiți cu oxid de tantal.

În practică, măsurătorile de tensiune trebuie efectuate destul de des. Tensiunea este măsurată în inginerie radio, dispozitive și circuite electrice etc. Vedere curent alternativ poate fi pulsat sau sinusoidal. Sursele de tensiune sunt fie generatoare de curent.

Tensiunea curentului de impuls are parametrii amplitudinii și tensiunii medii. Generatoarele de impulsuri pot fi surse de astfel de tensiune. Tensiunea este măsurată în volți și este desemnată „V” sau „V”. Dacă tensiunea este variabilă, atunci simbolul „ ~ ”, pentru tensiune constantă, este indicat simbolul „-”. Tensiunea alternativă în rețeaua casnică este marcată ~ 220 V.

Acestea sunt dispozitive concepute pentru a măsura și controla caracteristicile semnalelor electrice. Osciloscoapele funcționează pe principiul devierii unui fascicul de electroni, care produce o imagine a valorilor variabile pe display.

Măsurarea tensiunii AC

Conform documentelor de reglementare, valoarea tensiunii din rețeaua de uz casnic ar trebui să fie egală cu 220 de volți, cu o precizie de abatere de 10%, adică tensiunea poate varia în intervalul 198-242 de volți. Dacă iluminatul din casa dvs. a devenit mai slab, lămpile au început să se defecteze frecvent sau dispozitivele de uz casnic au început să funcționeze instabil, atunci pentru a afla și a remedia aceste probleme, trebuie mai întâi să măsurați tensiunea din rețea.

Înainte de a măsura, trebuie să vă pregătiți dispozitivul de măsurare existent pentru lucru:

  • Verificați integritatea izolației firelor de control cu ​​sonde și vârfuri.
  • Setați comutatorul la tensiunea AC, cu o limită superioară de 250 volți sau mai mare.
  • Introduceți vârfurile firelor de control în prizele dispozitivului de măsurare, de exemplu, . Pentru a nu vă înșela, este mai bine să vă uitați la denumirile prizelor de pe corp.
  • Porniți dispozitivul.

Din figură se poate observa că limita de măsurare de 300 de volți este selectată pe tester și 700 de volți pe multimetru. Unele dispozitive necesită setarea mai multor comutatoare diferite în poziția dorită pentru a măsura tensiunea: tipul de curent, tipul de măsurare și, de asemenea, introduceți urechile de sârmă în anumite prize. Capătul vârfului negru al multimetrului este conectat la mufa COM (mufa comună), vârful roșu este introdus în mufa marcată cu „V”. Această priză este comună pentru măsurarea oricărui tip de tensiune. Priza marcată „ma” este folosită pentru măsurarea curenților mici. Priza marcată „10 A” este folosită pentru a măsura o cantitate semnificativă de curent, care poate ajunge la 10 amperi.

Dacă măsurați tensiunea cu firul introdus în priza „10 A”, dispozitivul se va defecta sau siguranța se va arde. Prin urmare, atunci când efectuați lucrări de măsurare, ar trebui să fiți atenți. Cel mai adesea, erorile apar în cazurile în care rezistența a fost măsurată mai întâi, iar apoi, uitând să comutați în alt mod, începe măsurarea tensiunii. În același timp, în interiorul dispozitivului arde un rezistor responsabil cu măsurarea rezistenței.

După pregătirea dispozitivului, puteți începe măsurarea. Dacă nu apare nimic pe indicator când porniți multimetrul, înseamnă că bateria aflată în interiorul dispozitivului a expirat și trebuie înlocuită. Cel mai adesea în multimetre există o „Krona”, care produce o tensiune de 9 volți. Durata de viață a acestuia este de aproximativ un an, în funcție de producător. Dacă multimetrul nu a fost folosit pentru o lungă perioadă de timp, atunci coroana poate fi încă defectă. Dacă bateria este bună, atunci multimetrul ar trebui să arate una.

Sondele de sârmă trebuie introduse în priză sau atinse cu fire goale.

Afișajul multimetrului va afișa imediat valoarea tensiunii de rețea în interior formă digitală. Pe dispozitivul indicator, săgeata se va abate cu un anumit unghi. Testerul pointer are mai multe scale gradate. Dacă le luați în considerare cu atenție, atunci totul devine clar. Fiecare scară este proiectată pentru măsurători specifice: curent, tensiune sau rezistență.

Limita de măsurare a dispozitivului a fost setată la 300 de volți, așa că trebuie să contați pe a doua scară, care are o limită de 3, în timp ce citirile dispozitivului trebuie înmulțite cu 100. Scara are o valoare a diviziunii de 0,1 volți. , deci obținem rezultatul prezentat în figură, aproximativ 235 volți. Acest rezultat este în limite acceptabile. Dacă măsurarea se modifică constant în timpul măsurării, poate exista un contact slab în conexiunile cablajelor electrice, ceea ce poate duce la scântei și defecțiuni în rețea.

Măsurarea tensiunii DC

Sursele de tensiune constantă sunt bateriile, de joasă tensiune sau bateriile, a căror tensiune nu este mai mare de 24 de volți. Prin urmare, atingerea polilor bateriei nu este periculoasă și nu este nevoie de măsuri speciale de siguranță.

Pentru a evalua performanța unei baterii sau a unei alte surse, este necesar să se măsoare tensiunea la polii acesteia. Pentru bateriile pentru degete, polii de alimentare sunt amplasați la capetele carcasei. Polul pozitiv este marcat cu „+”.

Curentul continuu este măsurat în același mod ca și curentul alternativ. Diferența constă numai în setarea dispozitivului în modul corespunzător și respectarea polarității ieșirilor.

Tensiunea bateriei este de obicei marcată pe carcasă. Dar rezultatul măsurării nu indică încă starea de sănătate a bateriei, deoarece forța electromotoare a bateriei este măsurată în acest caz. Durata de funcționare a dispozitivului în care va fi instalată bateria depinde de capacitatea acestuia.

Pentru a evalua cu precizie performanța bateriei, este necesar să măsurați tensiunea cu sarcina conectată. Pentru o baterie de degete, un bec obișnuit de lanternă de 1,5 volți este potrivit ca încărcătură. Dacă tensiunea scade ușor când lumina este aprinsă, adică nu mai mult de 15%, atunci bateria este potrivită pentru utilizare. Dacă tensiunea scade mult mai puternic, atunci o astfel de baterie poate servi în continuare numai în ceas de perete care folosesc foarte puțină energie.

. Actual sau puterea curentului determinați numărul de electroni care trec printr-un punct sau un element de circuit într-o secundă. Deci, de exemplu, aproximativ 2.000.000.000.000.000.000 (două trilioane) de electroni trec prin filamentul unei lămpi de buzunar arzând în fiecare secundă. Cu toate acestea, în practică, nu numărul de electroni este măsurat, ci mișcarea lor, exprimată în amperi(DAR).

Amper este o unitate curent electric, care a fost numit astfel în onoarea fizicianului și matematicianului francez A. Ampère, care a studiat interacțiunea conductorilor cu curentul. S-a stabilit experimental că la un curent de 1A, aproximativ 6.250.000.000.000.000.000 de electroni trec printr-un punct sau un element de circuit.

Pe lângă amper, sunt utilizate și unități mai mici de putere a curentului: miliamp(mA) egal cu 0,001 A și microamp(μA) egal cu 0,000001 A sau 0,001 mA. Prin urmare: 1 A = 1000 mA = 1.000.000 µA.

1. Un dispozitiv pentru măsurarea intensității curentului.

La fel ca tensiunea, curentul este constantȘi variabil. Instrumentele folosite pentru măsurarea curentului sunt numite ampermetre, miliametriȘi microampermetre. La fel ca voltmetrele, ampermetrele sunt a se dovediȘi digital.

Pe scheme electrice dispozitivele sunt indicate printr-un cerc și o literă în interior: DAR(ampermetru), mA(miliametru) și uA(microampermetru). Lângă simbol ampermetrul o indica desemnarea literei « PA” și numărul de serie din schemă. De exemplu. Dacă există doi ampermetre în circuit, atunci lângă primul scriu „ PA1", și despre al doilea" PA2».

Pentru a măsura curentul, ampermetrul este pornit. direct în circuit în serie cu sarcina, adică să întrerupă circuitul de alimentare al sarcinii. Astfel, în momentul măsurării, ampermetrul devine, parcă, un alt element al circuitului electric prin care circulă curent, dar, în același timp, ampermetrul nu face nicio modificare în circuit. Figura de mai jos prezintă o diagramă a includerii unui miliampermetru în circuitul de alimentare al unei lămpi cu incandescență.

De asemenea, trebuie reținut că ampermetrele sunt disponibile în diferite game (scări), iar dacă utilizați un dispozitiv cu un interval mai mic în raport cu valoarea măsurată la măsurare, atunci dispozitivul se poate deteriora. De exemplu. Domeniul de măsurare al unui miliampermetru este de 0 ... 300 mA, ceea ce înseamnă că curentul este măsurat numai în aceste limite, deoarece atunci când se măsoară un curent peste 300 mA, dispozitivul va eșua.

2. Măsurarea intensității curentului cu un multimetru.

Măsurarea curentului cu un multimetru nu este practic diferită de măsurarea cu un ampermetru sau miliampermetru obișnuit. Singura diferență este că un dispozitiv convențional are un singur domeniu de măsurare, proiectat pentru o anumită valoare maximă a curentului, în timp ce un multimetru are mai multe intervale, iar înainte de măsurare este necesar să se determine ce interval să folosească în acest moment.

Multimetrele obișnuite, nu profesionale, sunt concepute pentru a măsura curent continuuși au patru subdomenii, ceea ce este suficient la nivel de gospodărie. Fiecare subgamă are propria sa limită maximă de măsurare, care este indicată printr-o valoare numerică: 2m, 20m, 200m, 10A. De exemplu. La limita" 20m» este posibilă măsurarea curentului continuu în domeniul 0…20 mA.

De exemplu, să măsurăm curentul consumat de un LED convențional. Pentru a face acest lucru, vom asambla un circuit format dintr-o sursă de tensiune (baterie AAA) GB1 si LED VD1, și porniți multimetrul în întreruperea circuitului RA1. Dar înainte de a include multimetrul în circuit, să-l pregătim pentru măsurători.

Introducem sondele de măsurare în prizele multimetrului, așa cum se arată în figură:

roșu se numeste joja pozitiv, și se introduce în priza vizavi de care sunt afișate pictogramele parametrilor măsurați: « VΩmA»;
negrul joja este negativ sau generalși se introduce în priză, vizavi de care scrie „ COM". Toate măsurătorile sunt făcute în raport cu această sondă.

În sectorul de măsurare DC, selectați limita " 2m”, al cărui domeniu de măsurare este 0 ... 2 mA. Conectăm sondele multimetrului conform diagramei și apoi aplicăm putere. LED-ul s-a aprins și consumul său de curent a fost de 1,74 mA. Acesta este, în principiu, întregul proces de măsurare.

Cu toate acestea, această opțiune de măsurare este potrivită atunci când se cunoaște consumul de curent. În practică, apare adesea o situație când este necesară măsurarea curentului într-o anumită secțiune a circuitului, a cărui valoare este necunoscută sau aproximativ cunoscută. Într-un astfel de caz, măsurarea începe de la limita cea mai înaltă.

Să presupunem că consumul de curent al LED-ului este necunoscut. Apoi traducem comutatorul la limită " 200m”, care corespunde domeniului de 0 ... 200 mA, iar după aceea conectăm sondele multimetrului la circuit.

Apoi aplicăm tensiune și ne uităm la citirile multimetrului. În acest caz, citirile curente au fost " 01,8 ”, ceea ce înseamnă 1,8 mA. Totuși, zeroul din față indică faptul că poți coborî la limită " 20m».

Oprim alimentarea. Mutăm comutatorul la limită" 20m". Porniți alimentarea și luați din nou măsurarea. Citirile au fost de 1,89 mA.

Adesea există o situație în care, la măsurarea curentului sau a tensiunii, afișajul afișează unitate. Unitatea indică faptul că este selectată o limită joasă de măsurare și este mai mică decât valoarea parametrului măsurat. În acest caz, trebuie să mergeți la limita de mai sus.

Poate exista și un moment în care curentul măsurat este mai mare de 200 mA și este necesar să treceți la limita de măsurare " 10A". Cu toate acestea, există o nuanță aici care trebuie reținută. Pe lângă faptul că comutatorul este mutat la limită " 10A”, este, de asemenea, necesară rearanjarea sondei pozitive (roșie) la priza cea mai din stânga, vizavi de valoarea alfanumerică „10A”, indicând faptul că această priză este concepută pentru a măsura curenți mari.

Si mai multe sfaturi. Fă-o regulă: când termini toate măsurătorile la limită « 10A» rearanjați imediat sonda pozitivă (roșie) la locul obișnuit. Acest lucru vă va salva nervii, sondele și multimetrul.

Ei bine, în principiu, atât am vrut să spun despre măsurarea curentului cu un multimetru. Principalul lucru de înțeles este că atunci când voltmetrul este conectat paralel cu sarcina sau sursa de tensiune, în timp ce la măsurarea curentului, ampermetrul conectat direct la circuit iar prin el trece un curent care alimentează elementele circuitului.

Ei bine, ca o consolidare a ceea ce am citit, îmi propun să urmăresc un videoclip în care, folosind exemplul de circuite, se vorbește despre măsurarea tensiunii și a curentului cu un multimetru.

Unitatea de măsură de bază pentru tensiunea electrică este voltul. În funcție de mărime, tensiunea poate fi măsurată în volți(ÎN), kilovolti(1 kV = 1000 V), milivolti(1 mV = 0,001 V), microvolți(1 uV = 0,001 mV = 0,000001 V). În practică, cel mai adesea, trebuie să se ocupe de volți și milivolți.

Există două tipuri principale de tensiuni - permanentȘi variabil. Bateriile sunt sursa de tensiune constantă. Sursa de tensiune alternativă poate fi, de exemplu, tensiunea din rețeaua electrică a unui apartament sau a unei case.

Folosit pentru măsurarea tensiunii voltmetru. Voltmetrele sunt prezența la vot(analogic) și digital.

Până în prezent, voltmetrele indicator sunt inferioare celor digitale, deoarece acestea din urmă sunt mai convenabile de utilizat. Dacă, atunci când se măsoară cu un voltmetru indicator, citirile de tensiune trebuie calculate pe o scară, atunci pentru una digitală, rezultatul măsurării este imediat afișat pe indicator. Iar din punct de vedere al dimensiunilor, dispozitivul pointer pierde în fața celui digital.

Dar asta nu înseamnă că dispozitivele pointer nu sunt folosite deloc. Există unele procese care nu pot fi văzute cu un dispozitiv digital, așa că prezența la vot sunt mai folosite în întreprinderi industriale, laboratoare, ateliere de reparații etc.

Pe electric scheme de circuite voltmetrul este indicat printr-un cerc cu majuscule Literă latină « V" interior. Lângă simbolul voltmetrului, desemnarea literei sale " PU” și numărul de serie din schemă. De exemplu. Dacă există doi voltmetre în circuit, atunci lângă primul scriu „ PU 1", și despre al doilea" PU 2».

La măsurarea tensiunii continue, diagrama indică polaritatea conexiunii voltmetrului, dar dacă se măsoară tensiunea alternativă, atunci polaritatea conexiunii nu este indicată.

Tensiunea se măsoară între două puncte scheme: în circuite electronice ah intre pozitivȘi negativ poli, în circuitele electrice între fazăȘi zero. Voltmetru conectat paralel cu sursa de tensiune sau paralel cu lanțul- o rezistență, o lampă sau o altă sarcină la care este necesară măsurarea tensiunii:

Luați în considerare conectarea unui voltmetru: în circuitul superior, tensiunea este măsurată pe o lampă HL1 si in acelasi timp pe sursa de alimentare GB1. În diagrama de mai jos, tensiunea este măsurată pe lampă. HL1 si rezistenta R1.

Înainte de a măsura tensiunea, determinați-o vedereși aproximativă valoare. Faptul este că, pentru voltmetre, partea de măsurare este proiectată pentru un singur tip de tensiune, iar acest lucru duce la rezultate diferite de măsurare. Un voltmetru pentru măsurarea tensiunii continue nu vede o tensiune alternativă, iar un voltmetru pentru tensiune alternativă, dimpotrivă, poate măsura o tensiune continuă, dar citirile sale nu vor fi precise.

Cunoașterea valorii aproximative a tensiunii măsurate este, de asemenea, necesară, deoarece voltmetrele funcționează într-un domeniu de tensiune strict definit și, dacă faceți o greșeală în alegerea intervalului sau a valorii, dispozitivul poate fi deteriorat. De exemplu. Domeniul de măsurare al voltmetrului este de 0 ... 100 de volți, ceea ce înseamnă că tensiunea poate fi măsurată numai în aceste limite, deoarece la măsurarea tensiunii peste 100 de volți, dispozitivul se va defecta.

Pe lângă dispozitivele care măsoară un singur parametru (tensiune, curent, rezistență, capacitate, frecvență), există dispozitive multifuncționale care măsoară toți acești parametri într-un singur dispozitiv. Un astfel de dispozitiv este numit tester(mai ales săgeți instrumente de masura) sau multimetru digital.

Nu ne vom opri asupra testerului, acesta este subiectul unui alt articol, dar vom trece imediat la un multimetru digital. În cea mai mare parte, multimetrele pot măsura două tipuri de tensiune în intervalul 0 ... 1000 Volți. Pentru ușurința măsurării, ambele tensiuni sunt împărțite în două sectoare, iar în sectoare în sub-domeni: tensiunea constantă are cinci sub-domeni, tensiunea alternativă are două.

Fiecare subgamă are propria sa limită maximă de măsurare, care este indicată printr-o valoare numerică: 200m, 2V, 20V, 200V, 600V. De exemplu. La limita „200V”, tensiunea este măsurată în intervalul 0 ... 200 Volți.

Acum procesul de măsurare.

1. Măsurarea tensiunii continue.

În primul rând, definim vedere tensiunea măsurată (DC sau AC) și mutați comutatorul în sectorul dorit. De exemplu, să luăm o baterie de tip deget, a cărei tensiune constantă este de 1,5 volți. Selectăm sectorul de tensiune constantă, iar în el limita de măsurare este „2V”, al cărui domeniu de măsurare este 0 ... 2 volți.

Cablurile de testare trebuie introduse în mufe, așa cum se arată în figura de mai jos:

roșu se numeste sonda pozitiv, și se introduce în priza opusă căreia sunt afișate pictogramele parametrilor măsurați: „VΩmA”;
negrul se numeste joja negativ sau generalși se introduce în priză, vizavi de care se află pictograma „COM”. Toate măsurătorile sunt făcute în raport cu această sondă.

Cu sonda pozitivă atingem polul pozitiv al bateriei, iar cu cel negativ - cel negativ. Rezultatul măsurării de 1,59 volți este vizibil imediat pe indicatorul multimetrului. După cum puteți vedea, totul este foarte simplu.

Acum o altă nuanță. Dacă sondele de pe baterie sunt schimbate, atunci va apărea un semn minus în fața unității, indicând că polaritatea conexiunii multimetrului este inversată. Semnul minus poate fi foarte convenabil în procesul de configurare a circuitelor electronice, atunci când trebuie să determinați anvelopele pozitive sau negative de pe placă.

Ei bine, acum luați în considerare opțiunea când magnitudinea tensiunii este necunoscută. Să lăsăm o baterie de deget ca sursă de tensiune.

Să presupunem că nu cunoaștem tensiunea bateriei și, pentru a nu arde dispozitivul, începem măsurarea de la limita maximă de „600V”, care corespunde domeniului de măsurare de 0 ... 600 Volți. Cu sondele multimetrului atingem polii bateriei iar pe indicator vedem rezultatul masurarii egal cu " 001 ". Aceste cifre indică faptul că nu există tensiune sau valoarea acesteia este prea mică sau domeniul de măsurare este prea mare.

Coborâm mai jos. Comutăm comutatorul în poziția „200V”, care corespunde intervalului de 0 ... 200 volți și atingem polii bateriei cu sondele. Indicatorul a arătat citiri egale cu " 01,5 ". În principiu, aceste citiri sunt deja suficiente pentru a spune că tensiunea bateriei AA este de 1,5 volți.

Cu toate acestea, zeroul din față sugerează o scădere și mai mică și măsurarea mai precisă a tensiunii. Scădem până la limita de „20V”, care corespunde intervalului de 0 ... 20 Volți, și din nou măsurăm. Afișajul arată „ 1,58 ". Acum putem spune cu acuratețe că tensiunea bateriei unui deget este de 1,58 volți.

În acest fel, neștiind mărimea tensiunii, o găsesc, scăzând treptat de la o limită mare de măsurare la una scăzută.

Există și situații când, la măsurare, unitatea „ 1 ". Unitatea semnalează că tensiunea sau curentul măsurat este peste limita de măsurare selectată. De exemplu. Dacă măsurați o tensiune de 3 volți la limita „2V”, atunci va apărea o unitate pe indicator, deoarece domeniul de măsurare al acestei limite este de numai 0 ... 2 volți.

Mai există o limită „200m” cu un domeniu de măsurare de 0 ... 200 mV. Această limită este concepută pentru a măsura tensiuni foarte mici (milivolți), care sunt uneori întâlnite la configurarea unui tip de proiectare radio amator.

2. Măsurarea tensiunii AC.

Procesul de măsurare a tensiunii AC nu este diferit de măsurarea tensiunii DC. Singura diferență este că pentru tensiune alternativă nu este necesară polaritatea sondelor.

Sectorul de tensiune de curent alternativ este împărțit în două subgagii 200VȘi 600V.
La limita „200V”, puteți măsura, de exemplu, tensiunea de ieșire a înfășurărilor secundare ale transformatoarelor descendente sau orice altă tensiune în intervalul 0 ... 200 volți. La limita „600V”, puteți măsura tensiuni de 220 V, 380 V, 440 V sau orice altă tensiune în intervalul 0 ... 600 Volți.

De exemplu, să măsurăm tensiunea rețeaua de acasă 220 volți.
Mutăm comutatorul în poziția „600V” și introducem sondele multimetrului în priză. Indicatorul a arătat imediat rezultatul măsurării de 229 de volți. După cum puteți vedea, totul este foarte simplu.

Și un moment.
Înainte de a măsura tensiuni înalte, asigurați-vă ÎNTOTDEAUNA încă o dată că izolația sondelor și a firelor voltmetrului sau multimetrului este în stare bună, și verificați suplimentar limita de măsurare selectată. Și numai după toate aceste operații, luați măsurători. Astfel te vei salva pe tine și pe dispozitiv de surprize neașteptate.

Și dacă ceva rămâne neclar, atunci urmăriți videoclipul, care arată măsurarea tensiunii și a curentului folosind un multimetru.