קטגוריות: אלקטרוניקה מעשית, תיקון מכשירים
מספר צפיות: 57511
הערות לכתבה: 5
כיצד להשתמש במדידת מתח DC מולטימטר
המילה מולטימטר מורכב משתי מילים: מדידות מרובות - מטר ומטר, מכשיר מדידה. ניתן למצוא הגדרות אלה במילון האנגלית-רוסית המולטיטרנית, ולכן, בביטחון מלא ניתן לומר שמולטימטר הוא ריבוי מכשירי מדידה "ארוזים" בקופסה אחת קטנה. כל מכשירי המדידה הללו מיועדים למדידות במעגלים חשמליים, ויהיה בלתי נסלח להתחיל סיפור על מדידות חשמל מבלי לזכור את חוק אוהם.
בספרי הלימוד של בית הספר, החוק של אוהם לקטע במעגל כתוב כדלקמן: "הזרם במעגל (I) הוא ביחס ישר למתח (U), ויחס הפוך להתנגדות (R)." כל העוסקים ברצינות בחשמל מכירים את הביטוי הזה כאבינו. ואז תגיד, בלי לדעת את החוק של אוהם - שב בבית.
אם החוק של אוהם נכתב בצורה של נוסחה מתמטית, הוא יתברר די פשוט: אני = U / R.
זהו החוק של אוהם לקטע של השרשרת, אשר נגביל את עצמנו כאן. כדי לקבל את התוצאות הנכונות, יש להחליף את הערכים הנוכחיים באמפרס, מתח במתח וולט והתנגדות באוהמס לנוסחה. האותיות הראשונות באותיות גדולות, מאחר ויחידות המדידה הגיעו משמות המדענים שגילו חוקים אלה.
נכון, אסור להחליף, למשל, את ההתנגדות בקילו-אוהם (1 KOhm = 1000 Ohms), אז הזרם יתברר במילי-אמפר (1 mA = 0.001 A). לעתים קרובות משתמשים בהחלפה כזו במעגלים בעלי זרם נמוך.
המעגל החשמלי הפשוט ביותר המוצג באיור 1 מורכב ממקור מתח, חוטי חיבור, מפסק ועומס. אבל בדוגמה למעגל זה, תוכלו לראות את כל מה שמוזכר בחוקיו של אוהם, כל מה שניתן למדוד באמצעות מכשירים, להכיר חיבור של מד זרם, וולט מד ואוהמטר.
איור 1. המעגל החשמלי הפשוט ביותר
להתנהל מדידות זרם, מדגיש ו התנגדות נדרשים שלושה מכשירים שונים: מד זרם, מד מתח ואומטר. חיבור התקנים מוצג באיור 2.
איור 2. חיבור מכשירי מדידה למעגל חשמל
מהנתון הזה ברור ש מד זרם הוא מחובר לפריצת המעגל בסדרה עם העומס, מד מתח מחובר במקביל לקטע המעגל, אוח-הממטר הוא גם מקביל לקטע הבדיקה, אך יש לנתק את מתח האספקה, או לבדוק חלק לא-מחובר בכלל. כמובן שאפשר למדוד את ההתנגדות של הנגדים R1, R2, מבלי לאדות אותם מהמעגל, רק זכרו לכבות את הכוח.
מה לא לעשות או הדרכים הנכונות לשרוף מולטימטר
כאן תוכלו מייד להעיר כמה הערות, לשאול כמה שאלות מסובכות. מה יקרה אם תחליפו, תבלבלו, למשל, מד מתח ומד זרם?
מד הקול, הכלול במפסק החשמל במקום במד זרם, ככל הנראה לא יביא צרות ספציפיות: ההתנגדות הפנימית הגדולה של מד הקול תחום את הזרם ברמה כזו שהמעגל פשוט מפסיק לעבוד, כאילו נפתח המפסק.
זה עניין אחר לגמרי אם מד זרם המתח מופעל במקום מד מתח, למשל במקום V1. הזרם דרך מד זרם יגיע למקסימום שמקור הכוח מסוגל לספק, מכיוון שההתנגדות הפנימית של מד זרם קטנה מאוד (במצב מדידה רגיל, ככל שקטן יותר טוב).
במקרה של תא גלווני זה לא מפחיד במיוחד, מכיוון שהזרם יוגבל על ידי ההתנגדות הפנימית של הסוללה, ומגבלת המדידה של מד זרם גדולה למדי (10 אמפר ומעלה).
כך ניתן לבדוק תא בגודל AA או AAA עם מתח של 1.5 וולט.אם הרכיב ניתן לשימוש, אזי הזרם יציג זרם של לפחות 1A, או אפילו יותר, בעוד שהזרם של האלמנט המשוחרר אינו עולה על מספר מילי-אמפר או ללא זרם כלל.
אבל המלצה כזו אינה מתאימה לחלוטין לבדיקת סוללות באותו גודל: מצברים באמת לא אוהבים מעגלים קצרים, ואפילו יכולים להתפוצץ! גם אם זה לא יגיע לפיצוץ, טעינת מצבר כזה תהיה בעייתית.
אם המד זרם (מודד מודד במצב מדידה נוכחי) "מחובר" לשקע 220 וולט, פיצוץ המכשיר פשוט בלתי נמנע. אותו דבר קורה אם אתה מנסה למדוד את המתח בשקע באמצעות מולטימטר במצב מדידת ההתנגדות. האמינו לי שהיו הרבה מקרים כאלה. לכן אין הכרח, כאשר אין הכרח, אך ורק מתוך עניין, למדוד את המתח בשקע!
זה רק צריך להתקבל כחוק, לקחת אותו ככלל. ובכן, מה ההבדל, כמה 210 או 235 וולט בשקע זה? אכן, כל הציוד האלקטרוני המודרני פועל בטווח מתח רחב מאוד, שמאוד מודרני החלפת ספקי כוח.
מכשירים רבים למדידות פשוטות
המעגל החשמלי המוצג באיור 2 מופעל על ידי מקור זרם ישר - סוללה גלוונית, ולכן יש לתכנן את מד הזרם והמתח למדידה במעגלי DC. אם אפילו מעגל פשוט כזה מופעל על ידי זרם חילופי (220 וולט, מתג, נורה), ההתקנים ידרשו זרם חילופי. מסתבר שאתה צריך חבורה שלמה של מכשירים, אפילו עם תוכנית כל כך פשוטה!
מעגל פשוט זה מוצג על מנת לרענן את דרכי חיבור המכשירים בזיכרון. תוכלו לקרוא עוד על מדידת זרמים ומתחים במאמר "מדידות במעגלים חשמליים".
זה מאוד פשוט להיפטר ממספר כזה של מכשירים: להרכיב את כל המכשירים בבית אחד ולהשתמש במתגים כדי לחבר את אותו ראש חץ מדידה לכל אחד מהם. מכשירים כאלה נקראו בעבר שילוב או מדי מרחק - AmpereVoltOmmeter.
שם נוסף למכשירים אלה הוא בודק, מהבדיקה האנגלית - אימות, בדיקה, מכיוון שרמת הדיוק של המדידות עם מכשירים כאלה היא קטנה. ככלל, מדובר במכשירים הנמצאים במחלקת הדיוק הרביעית, כלומר שגיאת המדידה היא 4%, וזה מספיק למדי למטרות המעשיות ביותר.
נכון לעכשיו, בודקי חצים, לא רק שיצאו לגמלאות, אלא השתמשו לעיתים רחוקות, אם כי במקרים מסוימים הם פשוט לא יכולים להסתדר בלי. אך רבים, בעיקר מומחים ותיקים, מעדיפים להשתמש במדדי חצים. ובכן, זה מי שרגיל למה. אז, לאט לאט, הגענו לכלי משולב מודרני - מולטימטר.
מודד דיגיטלי מודרני
בניגוד לבוחנים עתיקים, המולטימטר הפך למכשיר דיגיטלי, "המולטימטר הדיגיטלי" כתוב על קופסת האריזה. זה לא מהעובדה שהקריאות מוצגות בצורה של מספרים, ההבדל נעוץ בעקרון הפעולה. הערך הנמדד, המתח, הזרם או ההתנגדות באמצעות ממיר אנלוגי לדיגיטלי (ADC) מומרים לקוד דיגיטלי, המוצג אז בתצוגה של גביש נוזלי דיגיטלי.
בנוסף לתוצאות המדידה בפועל, ייתכן שהמחוון יציג מידע נוסף: מצב טעינת הסוללה (כאשר הגיע הזמן להחליף את הסוללה, מופיעה תמונה מהבהבת של הסוללה על הצג) ואזהרה לגבי מדידת מתח גבוה. למולטימטר, עם מידות קטנות ומחירים נמוכים, יש דיוק מדידה גבוה, אשר סיפק להם פופולריות ראויה מאוד בקרב המשתמשים.
הדרך הקלה ביותר להתמודד עם המכשיר ותפעול המכשיר כשהוא בידיים. אבל מכיוון שאין אפשרות כזו, אז תמונה עם תמונה של המכשיר היא די מתאימה. מספיק לצלם ולספק לו רישומי הסבר. תמונה דומה מוצגת באיור 3. (לחץ על התמונה להגדלה).
איור 3המראה של המולטימטר הדיגיטלי D838
למה ומי צריך מולטימטר
מולטימטר מסדרת D83X הוא אפשרות תקציבית - בעלות מינימלית יש סט של כל, או כמעט כולם, של מצבי ההפעלה שרוב החשמלאים, המהנדסים האלקטרוניים ורק אלה שצריכים לתקשר עם חשמל מעת לעת משתמשים בהם. כמובן שישנם דגמים יקרים יותר שיש להם מגבלות מדידה נוספות ומתקנים תפעוליים שונים.
ראשית, זו היכולת למדוד קיבול של קבלים והשראות סלילים. מולטי מדיטר מסוימים אף יש מצב מדידת תדרים, עם זאת, לרוב זה מוגבל לתדרים של טווח השמע, עד 20KHz. כמעט לכל המולטימטר, כולל אפשרות התקציב, יש מצב למדידת הרווח של טרנזיסטורים בעלי הספק נמוך, אך הם אינם משמשים לעתים קרובות מאוד.
אפשרויות נוספות כוללות תאורה אחורית של הסולם (איך אחרת לבצע מדידות בלילה?) ואת הכפתור לשמירת תוצאת המדידה האחרונה. שינון כזה מאפשר לכתוב את התוצאה במחברת או בטבלה מודפסת מראש. למעשה, נכס שימושי מאוד.
למולטימטר DT838 המוצג באיור 3 כתוספת נעימה יש מצב מדידת טמפרטורה: אם אתה פשוט מדליק את המולטימטר במצב זה, ואז באמצעות חיישן הטמפרטורה הפנימי אתה יכול לפקח על הטמפרטורה בחדר העבודה.
המכשיר הושלם צמד תרמי חיצוני סוג K, המאפשר למדוד טמפרטורות של כמה מאות מעלות, למשל, טמפרטורת ברזל או אקדח אוויר חם.
למכשירים דומים מסדרות אחרות, למשל, DT832, במקום מד טמפרטורה, יש מחולל דופק מלבני מובנה עם תדר קבוע של כ- 1 KHz, המאפשר לבדוק, למשל, מגברי תדר שמע.
אל תשכח לכבות את המולטימטר בלילה
עוד אחת מהתכונות היפות הטמונות במולטי מטר יקרים יותר היא הכיבוי האוטומטי: לאחר 15 דקות המכשיר נכבה. עבודה נוספת אפשרית רק על ידי לחיצה נוספת על לחצן ההפעלה.
במכשירים כמו D83x, הכיבוי מתבצע על ידי הגדרת מתג יחיד למצב OFF (ראה איור 3). אם אתה נסחף מאוד ושוכח לכבות את המכשיר, השאר אותו לילה (מסיבה כלשהי זה קורה לרוב), אז יהיה צורך להחליף את הסוללה למחרת.
עלות סוללת ה"קרונה "(השם המקומי הישן, עכשיו זה רק סוג 6F22) היא באיכות ממוצעת היא קטנה, וקניית זה אינה בעיה. אך בכל זאת, אפילו באחד ממגזיני הרדיו האחרונים לשנת 2014, כלומר בגיליון 9, הופיע מאמר שכותרתו "ממיר להפעלת מולטימטר דיגיטלי."
הממיר פועל על סוללה בודדת בגודל AA או על סוללת ניקל-קדמיום יחידה. ניתן גם מעגל פשוט, לוח מעגלים מודפס וטכניקות הרכבה ותצורה. בסוף המאמר ניתנת רשימה של מספר פרסומים קודמים בנושא זה: גם מגזיני רדיו עם סכמות דומות.
איור 4. איור 4. מיובא "קרונה"
עיצוב כזה היה מתאים בזמן המחסור הכללי הסובייטי, כאשר לא ניתן היה "להשיג" את סוללת ה- Kron, כמו כל כך הרבה יותר. עכשיו ניתן להרכיב ממיר כזה רק "מתוך אהבת אמנות".
באופן כללי, עורכי מגזין הרדיו בשנים האחרונות התנהגו באופן מוזר מאוד: במקום לפרסם חומרים טובים ומעניינים, לשפר את איכות הפרסומים, הם (העורכים) רודפים אחר שירותי שיתוף קבצים ותופסו משם את יציריהם תחת שם המותג של חוק הגנת זכויות היוצרים.
אל הקורא לא יחשוב שזו דעתו הסובייקטיבית של כותב המאמר על היומן: בפורומים אלקטרוניים, תוכלו למצוא הרבה נימוקים בנושא זה, שהוא הרבה יותר קטגורי.
בואו נתחיל ללמוד את המולטימטר
לעתים קרובות אתה שומע הצהרות כאלה: "טוב, אני יודע לצלצל חוט מגיטרה חשמלית למעגל פתוח או קצר. ואני לא צריך עוד אחד. "כדי לצמצם הצהרות כאלה, בואו ונפנה שוב לתרשים 3, שיעזור לנו להבין מה יכול המודד למדוד.
בלוח הקדמי של המולטימטר ניכרים מייד שני פרטים גדולים: למעלה מונח מחוון גביש נוזלי (תצוגה) ובאמצע כפתור בקרה עגול גדול. במכשיר זה, הוא למעשה היחיד, פשוט אין אחרים. עם ידית זו עוברים מצבי הפעולה ומגבלות המדידה במצבים אלה. Multimeters של מותגים אחרים נראים בערך.
כדי לציין את מגבלת המדידה שנבחרה, הידית בעלת פונה עם משולש מוחצה, וזה לא מאוד נוח בעת העבודה. אם המשולש הזה מלא בצבע לבן, כפי שמוצג באיור 3, יהיו תכלילים הרבה פחות שגויים.
מצבי מדידה
באמצעות הידית שהוזכרה בדיוק, באפשרותך לבחור אחד ממצבי המדידה. המולטימטר הנחשב מספק מספר מצבים:
-
מדידת מתח DC
-
מדידת מתח AC
-
מדידת זרם DC
-
מדידת התנגדות
-
חוטי חיווט ומוליכים למחצה
-
מדידת רווח טרנזיסטור
-
מדידת טמפרטורה
כל מצב מדידה, בנוסף למדידת טמפרטורה, המשכיות מוליכים למחצה ורווח טרנזיסטור, מחולק למספר LIMITS, שיכולים להגדיל משמעותית את דיוק המדידות, אשר יתואר בהמשך.
בעבודה מעשית, לרוב יש צורך למדוד מתחים קבועים ולהשתמש במצב "חיוג" כדי לקבוע את שלמות ההתקנה או את בריאותם של דיודות, טרנזיסטורים, לפעמים אפילו מעגלי מיקרו. לפיכך, יהיה צורך לתאר מדידות אלה בפירוט מספיק.
מדידת מתח DC
ציוד אלקטרוני מופעל על ידי מקורות מתח קבועים. אלה יכולים להיות סוללות, תאים גלווניים, וכאשר הם מופעלים מהחשמל, אלה הם ספקי כוח של מעגלים ועיצובים שונים. לכן, בתיקון והפעלת ציוד אלקטרוני, לרוב יש צורך למדוד את המתח הקבוע על האלקטרודות של טרנזיסטורים ומעגלי מיקרו, כדי לבדוק את מצבי ההפעלה של זרם ישר. כיצד להשתמש במולטימטר למדידת מתחי DC מתואר בהמשך.
באיור 3, המתג מסוג העבודה מוגדר למצב מדידת מתח קבוע, ולגבול הגבוה ביותר עד 1000 וולט. במקביל, התצוגה מציגה אזהרה על סכנת מתח גבוה: HV - (מתח גבוה - מתח גבוה). אותה אזהרה תופיע בגבול 750 וולט AC. לפיכך, המכשיר עצמו מתריע כי עלולים להימצא מתח מסכן חיים בתחום המדידה הזה.
אך זה אינו הכרחי כלל, שכן בגבול זה ניתן למדוד מתחים שאינם מסוכנים כלל, למשל, בחיווט רכב, כאשר המתח הוא רק 12 וולט, או סתם תא גלווני יחיד. נכון, תוצאות המדידה לא יהיו מדויקות במיוחד. תוצאות אמינות יותר יתקבלו בעת המדידה בגבול של 20 וולט.
כאשר מכשירים דיגיטליים היו נדירים, הם היו בעיקר מכשירי מעבדה ענקיים "עם שתי ידיות לנשיאה", כמעט כל המדידות בוצעו באמצעות מטר חץ. ואז היה כלל כזה שהתוצאה המדויקת ביותר הייתה מתקבלת אם בתהליך מדידת החץ אינו נמוך משליש הראשון של הסקאלה, עדיף אם קרוב יותר לאמצע. לדוגמה, ניתן למדוד את המתח של 5 וולט בגבול 30 וולט, אך התוצאה תהיה מדויקת יותר אם תשתמשו במגבלה של 10 וולט.
יש להקפיד על המלצה זו בעבודה עם מולטימטר דיגיטלי, כלומר בחר את גבול המדידה המתאים ביותר. על כך נדון בהמשך.
גבולות מדידת מתח DC
יש חמש גבולות במדידת מתח DC:
-
200 מ '
-
2000 מ '
-
20,
-
200,
-
1000.
בגבול של 200 מ '(להלן, כפי שכתוב במכשיר באיור 3), ניתן למדוד מתחים שלא יעלו על 200 מיליוולט, אם לומר זאת בפשטות רבה יותר, רק 0.2 וולט.
מגבלת 2000 מ 'מאפשרת לך למדוד מתח עד 2 וולט. לדוגמה, זה מאפשר לך למדוד את המתח של תא גלווני או את ירידת המתח על פני נגן במעגל הפולט של טרנזיסטור.
שלושת המגבלות הבאות מסומנים בפשטות על ידי מספרים ללא אותיות: 20, 200, 1000. אלה הם מתחים של גבולות המדידה בוולט. נימוק לגבי דיוק המדידות יכול לאשר את הנתונים המוצגים להלן. הסוללה מסוג אצבע בגודל AA נלקחה כמקור למתח הנמדד, בדיוק הדבר הראשון שהגיע לידינו, אולם תוצאות המדידה התבררו די ברורות.
מדידות בגבולות שונים
המדידה הראשונה של מתח הסוללה בוצעה בגבול 1000, כמוצג באיור 5. יש לציין כי אפסים לא משמעותיים אינם מבטלים את כל הגבולות.
איור 5
כאן ניתן היה למדוד בדיוק 1B, שכן הרזולוציה של גבול זה היא 1B בלבד, עשיריות וולט פשוט לא מוצגות, מה שמצוין בהעדר פסיק לאחר הסימן הכי פחות משמעותי. אם המתח הנמדד הוא למשל 135.2 וולט, נוכל לראות את התוצאה של 135 וולט.
אולי מישהו יגיד: "תחשוב, שתי עשיריות וולט!". כן, במקרה השני, שני העשיריות הללו אינן ממלאות שום תפקיד בכלל, אך כאשר מודדים את המתח על הסוללה, עיגול כזה של תוצאת המדידה אינו מקובל.
העובדה היא שסוללת ניקל-קדמיום או מתכת הידרידית נחשבת טעונה אם המתח עליה אינו נמוך מ -1.2 וולט. אם המתח הוא רק 1 וולט, הדבר מצביע על כך שהסוללה זקוקה לטעינה מחדש. אבל זה הוא שזה עתה נפל תחת הזרוע, למרות שהוא לא היה אשם בשום דבר.
העבר את גבול מדידת המתח ל 200. כבר מופיעה נקודה עשרונית שלאחריה יוצג עשירית וולט. תוצאת המדידה קרובה הרבה יותר לאמת, אותה ניתן לראות באיור 6.
איור 6. מתח סוללה 1.2 וולט
בגבול המדידה של 20 התוצאה תהיה מדויקת יותר, עד מאיות וולט, התבוננו בתרשים 7.
איור 7. מתח סוללה 1.22 וולט
ובגבול 2000 מ ', התוצאה מוצגת במיליוולט, כלומר מדויק ל- 1/1000 וולט (1 מיליוולט). מוצג באיור 8.
איור 8. מתח סוללה 1.222 וולט
במכשירים מסוימים מגבלת מדידה של 2 (2 וולט), ואז התוצאה תיראה כמו 1.222 וולט. יש שלוש ספרות אחרי הנקודה העשרונית, המאפשרות גם מדידות ברזולוציה של 1 מיליוולט.
הגבול של 200 מ 'מאפשר לך למדוד מתחים שאינם גבוהים מ 0.2 וולט ולמקרה המדובר (סוללה) זה לא מתאים, הוא פשוט קטן מדי. יתכן והמכשיר לא שורף, אך אין לעשות זאת. באופן כללי, קיים כלל כזה GOLDEN: אם גודל המתח הנמדד (זרם) אינו ידוע לפחות בערך, אזי המדידות צריכות להתחיל מגבול המדידה הגדול ביותר!
המשך המאמר:כיצד למדוד מתח, זרם, התנגדות באמצעות מולטימטר, בדיקת דיודות וטרנזיסטורים
בוריס אלאדישקין
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: