Výstupní napětí – Metody měření a tipy pro rychlé určení střídavého nebo stejnosměrného proudu. Příklady optimálního napětí

Odborník v sekci „Dotaz pro elektrikáře“, autor článků. Elektrikář pro opravy a údržbu elektrických zařízení, více než 5 let praxe.

Měření napětí není pro neprofesionálního elektrikáře na první pohled jednoduchý úkol, ale když se do něj podíváte, ukáže se, že nic jednoduššího není (pokud máte speciální měřicí nástroje). Tato dovednost může být potřebná jak při opravách domácích elektrických spotřebičů doma nebo při testování v jednofázové nebo třífázové síti střídavého proudu, tak při práci se stejnosměrnými obvody: při kontrole baterie pomocí multimetru nebo generátoru automobilu. jako na napájecím zdroji počítače. Abychom vám pomohli pochopit, jak se to dělá, rozhodli jsme se napsat článek o tom, jak měřit střídavé a stejnosměrné napětí.

Jak měřit

Hlavním nástrojem je zde voltmetr. Může být vyroben buď jako samostatné zařízení, nebo součástí multifunkčního měřicího přístroje zvaného digitální multimetr.

Digitální, protože toto zařízení má displej pro zobrazení hodnot měřené veličiny a k měření využívá spíše digitální obvody (například mikrokontrolér), než univerzální měřicí hlavu jako staré ukazovací přístroje. Některé multimetry jsou také vybaveny proudovými kleštěmi, ale používají se také k měření napětí a odporu v části obvodu.

V závislosti na konkrétní situaci je vyžadována různá přesnost měření. Pro domácí účely není potřeba kupovat drahé a přesné zařízení, takže domácí řemeslníci často používají levný čínský multimetr (například nejoblíbenější modely jsou DT838 nebo DT830).

Univerzální měřicí přístroje se často nazývají “testery”

Pro profesionální účely používají laboratoře a opravny nejpřesnější a nejsložitější přístroj – osciloskop. Nejoblíbenější modely těchto zařízení jsou sovětské s1-94 a s1-65, dále ruské zařízení ads 2061m a zahraniční, jako je hantek a další.

Sovětští řemeslníci obvykle používali tester ukazovátka nebo „tseshku“.

Tseshka je přístroj Ts20, sovětský multimetr určený pro měření napětí pod zátěží ve stejnosměrné a střídavé síti do 600V, stejnosměrného proudu do 750 mA a odporu do 500 kOhm. Používají se také zařízení ts4313, ts4353. Měření, která tyto přístroje produkují, jsou také poměrně přesná, a proto je někteří elektrikáři a radioamatéři používají dodnes.

Jak měřit napětí multimetrem

Začněme základy. S jakýmkoli zařízením a v každém případě je voltmetr připojen paralelně k prvku, na kterém se měří napětí. Jakýkoli multimetr v režimu měření napětí je voltmetr. Při měření proudu je sériově zapojen pouze ampérmetr.

Levné multimetry (a mnoho drahých) mají 3 nebo 4 konektory pro připojení sond, obvykle to jsou:

• COM – obecný, obvykle černý a vždy se do něj vkládá sonda (podle toho také černá);
• VΩmA – pro měření napětí, odporu, kontrolních diod a/nebo malého proudu (do 200 mA), obvykle červená;
• 10A (20A) – pro měření velkých proudů.

Na obrázku níže vidíte nejběžnější model čínského multimetru (DT-830 nebo jednoduše „830th“). Šipky ukazují konektory pro připojení sond a zeleně je zvýrazněn konektor, do kterého je potřeba zasunout červenou sondu, pokud chcete měřit napětí.

Aby bylo možné měřit napětí v obvodu, je nutné provést několik manipulací se zařízením. Nejprve se musíte rozhodnout pro typ napětí: konstantní (DC nebo = znaménko) nebo střídavé (AC nebo ~ znaménko) a nastavte přepínač do požadované polohy.

Dále použijte stejný přepínač k nastavení limitu měření. Pokud je na přístroji menší než naměřená hodnota, pak měření nebude fungovat.

Proto se první měření provádí od maximálního limitu, který se postupně snižuje, dokud není získána hodnota požadovaného rozměru. Pokud například nevíte, jaké napětí je v obvodu, nastavte maximální limit na obrázku – 1000 voltů, proveďte měření, pokud se na obrazovce zobrazí „12 voltů“, snižte limit na 20 V, abyste zjistili přesnou hodnotu na desetiny nebo setiny.

Některá zařízení automaticky detekují limit a typ napětí, takže není potřeba žádné přepínání.

Zařízení je připojeno k obvodu pomocí sond: jedna (červená) do plusu (nebo fáze), druhá (černá) do mínus (nebo nula). Pokud jsou sondy připojeny v opačném pořadí – černá na kladnou a červená na zápornou, pak bude hodnota na displeji záporná.

Příklady měření

Měření napětí může být potřeba v mnoha situacích, jak v každodenním životě, tak ve výrobě. Podívejme se na nejčastější z nich.

V domácí síti

Měření se provádí multimetrem v zásuvce 220V, když je nutné pochopit, zda dochází k napěťovým rázům a jak moc se skutečná hodnota liší od standardní. Odchylky v hodnotách se často vyskytují v nestabilních sítích, zejména v malých městech a obcích. A každý ví, že přepětí má negativní dopad na elektrické spotřebiče a zařízení a může vést k jejich poruše.

To se také provádí pro detekci přerušení a přerušení obvodů při odstraňování různých poruch sítě (pokud je obvod přerušen, napětí bude 0 nebo blízko něj) nebo pro určení fáze. Vyhledávání fáze se provádí vzhledem k zemi nebo nule, to znamená uzavřením jedné sondy na zemnící kontakt a druhé střídavě na kontakty v zásuvce.

Znáte-li napětí a proud v síti, můžete vypočítat spotřebu energie. Vzorec použitý k tomu je:

P=U×I

V autě

Pro identifikaci závad baterie, autogenerátoru, kotvy startéru nebo zapalovací cívky a také části elektrického obvodu potřebujete znát hodnotu napětí, proto je zde důležité i hledání hodnoty pomocí voltmetru nebo multimetru. Tato potřeba vzniká poměrně často u domácích automobilů (například VAZ 2114, VAZ 2107), ale často je to třeba udělat u dovážených modelů.

Někdy je pro diagnostiku správné funkce nutné zkontrolovat napětí lineárního výstupu autorádia nebo zesilovače. To obvykle provádějí profesionální automobiloví elektrikáři. Vědí, že v závislosti na modelu rádia může výstupní hodnota dosáhnout 200 až 5000 miliVoltů, přesné údaje jsou obvykle uvedeny v pasu zařízení.

Testování senzorů (například senzor hmotnostního průtoku vzduchu) a diagnostika jejich správné funkce se provádí také pomocí multimetru. Chcete-li to provést, při běžícím motoru připojte k senzoru multimetr a porovnejte hodnoty zařízení s nominálními hodnotami z technických charakteristik odpovídajícího senzoru.

Pro výrobní účely

Pro výrobní účely jsou měření prováděna profesionálními přístroji: digitálním osciloskopem. Hodnoty z tohoto přístroje se získávají zkoumáním průběhu na jeho displeji. To se provádí v průmyslových podnicích při diagnostice správné funkce zařízení nebo vyráběných výrobků, v radioamatérské praxi při nastavování a konfiguraci obvodů a v opravnách elektroniky.

Naměřená hodnota se vyhodnocuje buď pomocí kurzorových měření – kurzor se umístí na určitý bod oscilogramu a požadované hodnoty se zobrazí na displeji.

Ale to je k dispozici pouze u digitálních osciloskopů v analogových modelech s katodovou trubicí, na obrazovce je pouze souřadnicová mřížka, v závislosti na nastaveném zesílení „voltů/dílek“, počet voltů je počítán články tohoto; mřížka.

V jiných oblastech výroby, například ve stavebnictví, může vzniknout potřeba oprav různých zařízení. Například studium volnoběžných otáček svařovacího invertoru může pomoci při jeho opravě posouzení hodnoty napětí baterie šroubováku může vypovídat o její kapacitě a opotřebení.

V počítačích

Posouzení správné funkce USB portů počítače nebo nabíječky je nutné pro zjištění skutečné hodnoty výstupního napětí. To je důležité u drahých a citlivých gadgetů, nabíjení telefonu nebo nabíjení notebooku (pro jejich správné nabíjení a odolnost).

K měření napětí v napájecím zdroji můžete použít i voltmetr, k měření hodnoty proudu pak přístroj na měření proudu (ampérmetr). Multimetr může také detekovat nepřítomnost napětí v počítačových obvodech, například pokud není mínus, pak nebude žádné napětí.

Ve speciálních případech při opravách počítačového vybavení kontrolují napětí na RAM (ddr2, ddr3), pevném disku, kabelu displeje nebo napájecím zdroji.

Také při opravách počítačových čipů (a nejen např. na Arduinu) přístroj testuje napětí kondenzátoru, rezistoru, na pólech zdroje proudu, stabilizační napětí zenerovy diody atd. Všechna tato měření vyžadují určité znalosti a dovednosti, a proto je provádějí profesionální opraváři zařízení.

Takže jsme přišli na to, jak měřit stejnosměrné a střídavé napětí. To je velmi snadné. K obvodu je vždy paralelně zapojen voltmetr nebo multimetr. U sériového zapojení to nejde, protože voltmetry mají velký vnitřní odpor a proud jím prostě nepoteče.

Související materiály:

• Jak si vybrat multimetr pro domácnost a práci
• Jak zvýšit napětí v síti
• Co je pro člověka nebezpečnější – střídavý nebo stejnosměrný proud?

Zveřejněno 02.12.2019 Aktualizováno 02.12.2019 Alexandrem (administrátorem)