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Come utilizzare un multimetro, misurazione della tensione CC
La parola multimetro è composto da due parole: misure multi - lotto e metro - misurazione, dispositivo di misurazione. Queste definizioni possono essere trovate nel dizionario inglese-russo multitran e quindi, con piena fiducia, possiamo dire che un multimetro è una moltitudine di strumenti di misura "imballati" in una piccola scatola. Tutti questi strumenti di misura sono progettati per le misurazioni nei circuiti elettrici e sarebbe imperdonabile iniziare una storia sulle misurazioni elettriche senza ricordare la legge di Ohm.
Nei libri di testo scolastici, la legge di Ohm per una sezione di un circuito è scritta come segue: "La corrente nel circuito (I) è direttamente proporzionale alla tensione (U) e inversamente proporzionale alla resistenza (R)." Tutti coloro che sono seriamente impegnati nell'elettricità conoscono questa frase come nostro Padre. E poi dì, non conoscendo la legge di Ohm, siediti a casa.
Se la legge di Ohm è scritta sotto forma di una formula matematica, si rivelerà semplicemente: I = U / R.
Questa è la legge di Ohm per una sezione della catena, a cui ci limiteremo qui. Per ottenere i risultati corretti, i valori correnti in Ampere, tensioni in Volt e resistenza in Ohm devono essere sostituiti nella formula. Le prime lettere sono maiuscole, poiché le unità di misura provengono dai nomi degli scienziati che hanno scoperto queste leggi.
È vero, non è vietato sostituire, ad esempio, la resistenza in chilo-ohm (1 KOhm = 1000 Ohm), quindi la corrente si trasformerà in milliampere (1 mA = 0,001 A). Tale sostituzione nei circuiti a bassa corrente viene spesso utilizzata.
Il circuito elettrico più semplice mostrato in Figura 1 è costituito da una sorgente di tensione, fili di collegamento, interruttore e carico. Ma nell'esempio di questo circuito, puoi vedere tutto ciò che è menzionato nella legge di Ohm, tutto ciò che può essere misurato usando strumenti, familiarizzare con il collegamento di un amperometro, voltmetro e ohmmetro.
Figura 1. Il circuito elettrico più semplice
Condurre misurazioni attuali, tensioni e resistenza saranno necessari tre diversi dispositivi: un amperometro, un voltmetro e un ohmmetro. Il collegamento dei dispositivi è mostrato nella Figura 2.
Figura 2. Collegamento degli strumenti di misura a un circuito elettrico
Da questa figura è chiaro che amperometro è collegato all'interruzione di circuito in serie con il carico, il voltmetro è collegato in parallelo alla sezione del circuito, anche l'ohmetro è parallelo alla sezione di prova, ma la tensione di alimentazione deve essere scollegata o una parte non connessa viene controllata affatto. Ovviamente, puoi misurare la resistenza dei resistori R1, R2, senza evaporarli dal circuito, ricordati solo di spegnere l'alimentazione.
Cosa non fare o i modi giusti per bruciare un multimetro
Qui puoi immediatamente fare alcuni commenti, fare alcune domande difficili. Cosa succederà se si scambia, si confonde, ad esempio, un voltmetro e un amperometro?
Il voltmetro, incluso nell'interruttore anziché nell'amperometro, molto probabilmente non causerà particolari problemi: la grande resistenza interna del voltmetro limiterà la corrente a un livello tale che il circuito semplicemente smetterà di funzionare, come se l'interruttore fosse aperto.
È abbastanza un'altra questione se l'amperometro è acceso per sostituire il voltmetro, ad esempio, anziché V1. La corrente attraverso l'amperometro raggiungerà il massimo che la fonte di alimentazione è in grado di fornire, poiché la resistenza interna dell'amperometro è molto piccola (in modalità di misurazione normale, più piccola è, meglio è).
In caso di cella galvanica questo non è particolarmente spaventoso, poiché la corrente sarà limitata dalla resistenza interna della batteria e il limite di misurazione dell'amperometro è abbastanza grande (10 o più ampere).
Ecco come si può testare una cella di dimensioni AA o AAA con una tensione di 1,5 V.Se l'elemento è riparabile, l'amperometro mostrerà una corrente di almeno 1A, o anche di più, mentre la corrente dell'elemento scaricato non è superiore a pochi milliampere o nessuna corrente.
Ma una raccomandazione del genere non è assolutamente adatta per il controllo di batterie della stessa dimensione: le batterie non amano i cortocircuiti e possono persino esplodere! Anche se non raggiunge l'esplosione, caricare una batteria del genere sarà problematico.
Se l'amperometro (multimetro nella modalità di misurazione corrente) viene "inserito" in una presa da 220 V, l'esplosione del dispositivo è semplicemente inevitabile. La stessa cosa accade se si tenta di misurare la tensione nella presa con un multimetro nella modalità di misurazione della resistenza. Credetemi, ci sono stati molti casi del genere. Ecco perché non è necessario, quando non è necessario, puramente per interesse, misurare la tensione in uscita!
Deve solo essere accettato come una legge, preso come una regola. Bene, qual è la differenza, quanti sono 210 o 235 V in questa presa? In effetti, tutte le moderne apparecchiature elettroniche operano in un intervallo di tensione molto ampio, che è facilitato dai moderni alimentatori a commutazione.
Molti strumenti per misurazioni semplici
Il circuito elettrico mostrato in Figura 2 è alimentato da una fonte di corrente continua - una batteria galvanica, quindi l'amperometro e il voltmetro dovrebbero essere progettati per la misurazione nei circuiti CC. Se anche un circuito così semplice è alimentato da corrente alternata (220 V, interruttore, lampadina), i dispositivi richiedono corrente alternata. Si scopre che hai bisogno di un sacco di dispositivi, anche con uno schema così semplice!
Questo semplice circuito viene mostrato per aggiornare le modalità di connessione dei dispositivi in memoria. Puoi leggere di più sulla misurazione di correnti e tensioni nell'articolo "Misure nei circuiti elettrici".
È molto semplice sbarazzarsi di un tale numero di dispositivi: assemblare tutti i dispositivi in un alloggiamento e utilizzare gli interruttori per collegare la stessa punta di freccia di misurazione a ciascuno di essi. Tali dispositivi una volta venivano chiamati combinazione o avometri - AmpereVoltOmmeter.
Un altro nome per questi dispositivi è un tester, dal test inglese - verifica, test, poiché l'accuratezza delle misurazioni con tali dispositivi è piccola. Di norma, si tratta di dispositivi della quarta classe di precisione, ad es. l'errore di misurazione è del 4%, il che è abbastanza per la maggior parte degli scopi pratici.
Allo stato attuale, i tester di freccia, non solo si sono ritirati, ma raramente utilizzati, anche se in alcuni casi, semplicemente non possono farne a meno. Ma molti, per lo più specialisti vecchi, preferiscono usare i calibri a freccia. Bene, questo è chi è abituato a cosa. Quindi, lentamente, arrivammo a un moderno strumento combinato: un multimetro.
Multimetro digitale moderno
A differenza dei tester antichi, il multimetro è diventato un dispositivo digitale, il "multimetro digitale" è scritto sulla confezione. Questo non è dal fatto che le letture sono visualizzate in numeri, la differenza sta nel principio di funzionamento. Il valore misurato, la tensione, la corrente o la resistenza mediante un convertitore analogico-digitale (ADC) vengono convertiti in un codice digitale, che viene quindi visualizzato su un display digitale a cristalli liquidi.
Oltre ai risultati effettivi della misurazione, l'indicatore può mostrare ulteriori informazioni: lo stato della carica della batteria (quando è il momento di cambiare la batteria, sul display appare un'immagine lampeggiante della batteria) e un avviso sulla misurazione delle alte tensioni. I multimetri, con dimensioni ridotte e prezzi bassi, hanno un'elevata precisione di misurazione, che ha fornito loro la meritata popolarità tra gli utenti.
Il modo più semplice per gestire il dispositivo e il funzionamento del dispositivo quando è nelle mani. Ma poiché non esiste tale possibilità, allora un'immagine con l'immagine del dispositivo è abbastanza adatta. È sufficiente scattare una foto e fornirle iscrizioni esplicative. Una fotografia simile è mostrata in Figura 3. (clicca sull'immagine per ingrandire).
Figura 3L'aspetto del multimetro digitale D838
Perché e chi ha bisogno di un multimetro
I multimetri della serie D83X sono un'opzione economica: a un costo minimo esiste un insieme di tutte o quasi tutte le modalità operative che la maggior parte degli elettricisti, ingegneri elettronici e solo coloro che devono comunicare con l'elettricità di volta in volta utilizzano. Naturalmente, ci sono modelli più costosi che hanno limiti di misurazione aggiuntivi e vari servizi operativi.
Innanzitutto, è la capacità di misurare la capacità dei condensatori e l'induttanza delle bobine. Alcuni multimetri hanno anche una modalità di misurazione della frequenza, tuttavia, di solito è limitata alle frequenze della gamma audio, fino a 20KHz. Quasi tutti i multimetri, inclusa l'opzione budget, hanno una modalità per misurare il guadagno dei transistor a bassa potenza, ma non vengono usati molto spesso.
Altre opzioni includono la retroilluminazione della bilancia (in quale altro modo effettuare misurazioni di notte?) E il pulsante per salvare l'ultimo risultato della misurazione. Tale memorizzazione consente di scrivere il risultato in un taccuino o in una tabella prestampata. In realtà, una proprietà molto utile.
Il multimetro DT838 mostrato nella Figura 3 come piacevole aggiunta ha una modalità di misurazione della temperatura: se si accende semplicemente il multimetro in questa modalità, quindi utilizzando il sensore di temperatura interno è possibile monitorare la temperatura nella stanza di lavoro.
Il dispositivo è completo termocoppia esterna tipo K, che consente di misurare temperature fino a diverse centinaia di gradi, ad esempio la temperatura di un saldatore o di una pistola ad aria calda.
Dispositivi simili di altre serie, ad esempio DT832, anziché un misuratore di temperatura, hanno un generatore di impulsi rettangolare incorporato con una frequenza fissa di circa 1 KHz, che consente di controllare, ad esempio, amplificatori di frequenza audio.
Non dimenticare di spegnere il multimetro di notte
Un'altra delle belle funzioni inerenti ai multimetri più costosi è lo spegnimento automatico: dopo 15 minuti, il dispositivo si spegne. Ulteriori lavori sono possibili solo premendo nuovamente il pulsante di accensione.
In dispositivi come il D83x, l'arresto viene effettuato impostando un singolo interruttore in posizione OFF (vedere Fig. 3). Se ti lasci trasportare molto e dimentichi di spegnere il dispositivo, lascialo durante la notte (per qualche motivo questo accade più spesso), la batteria dovrà essere sostituita il giorno successivo.
Il costo della batteria "Krona" (il vecchio nome domestico, ora è solo di tipo 6F22) è di qualità media è piccolo, e acquistarlo non è un problema. Tuttavia, anche in una delle più recenti riviste radiofoniche del 2014, vale a dire, nel numero 9, è apparso un articolo intitolato "Convertitore per alimentare un multimetro digitale".
Il convertitore funziona con una singola batteria formato AA o con una singola batteria al nichel-cadmio. Qui vengono forniti anche un semplice circuito, un circuito stampato e tecniche di assemblaggio e configurazione. Alla fine dell'articolo, viene fornito un elenco di diverse pubblicazioni precedenti su questo argomento: anche riviste radiofoniche con schemi simili.
Figura 4. "Krone" importato
Un tale progetto era appropriato durante la carenza generale sovietica, quando era impossibile "ottenere" la batteria Kron, come molto di più. Ora un tale convertitore può essere assemblato solo "per amore dell'arte".
In generale, gli editori della rivista Radio negli ultimi anni si sono comportati in modo molto strano: invece di pubblicare materiali interessanti e interessanti, migliorare la qualità delle pubblicazioni, loro (i redattori) stanno inseguendo servizi di condivisione di file e sequestrando le loro creazioni da lì con il marchio della legge sulla protezione del copyright.
Lascia che il lettore non pensi che questa sia l'opinione soggettiva dell'autore dell'articolo sulla rivista: sui forum elettronici, puoi trovare molti ragionamenti su questo argomento, che è molto più categorico.
Cominciamo a studiare il multimetro
Spesso senti queste affermazioni: “Bene, so suonare un filo di una chitarra elettrica per un circuito aperto o in corto. E non ho bisogno di un altro. "Per ridurre queste affermazioni, torniamo alla Figura 3, che ci aiuterà a capire cosa può misurare il multimetro.
Sul pannello frontale del multimetro, sono immediatamente evidenti due grandi dettagli: in alto è presente un indicatore a cristalli liquidi (display) e al centro è una grande manopola di controllo rotonda. In questo dispositivo, infatti, è l'unico, semplicemente non ce ne sono altri. È con questa maniglia che le modalità operative e i limiti di misurazione vengono commutati in queste modalità. Multimetri di altre marche sembrano quasi uguali.
Per indicare il limite di misurazione selezionato, la maniglia ha una smussatura con un triangolo estruso, il che non è molto comodo durante il lavoro. Se riempi questo triangolo con vernice bianca, come mostrato nella Figura 3, allora ci saranno inclusioni molto meno errate.
Modalità di misurazione
Utilizzando la manopola appena menzionata, è possibile selezionare una delle modalità di misurazione. Il multimetro considerato fornisce diverse MODALITÀ:
-
Misurazione della tensione DC
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Misurazione della tensione AC
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Misurazione della corrente continua
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Misurazione della resistenza
-
Cablaggio di fili e semiconduttori
-
Misurazione del guadagno del transistor
-
Misurazione della temperatura
Ogni modalità di misurazione, oltre a misurare la temperatura, la continuità dei semiconduttori e il guadagno del transistor, è suddivisa in diversi LIMITI, che possono aumentare in modo significativo l'accuratezza delle misurazioni, che verranno descritte in seguito.
Nel lavoro pratico, molto spesso è necessario misurare tensioni costanti e utilizzare la modalità di "composizione" per determinare l'integrità dell'installazione o la salute di diodi, transistor, a volte persino microcircuiti. Pertanto, queste misurazioni dovranno essere descritte in modo sufficientemente dettagliato.
Misurazione della tensione DC
Le apparecchiature elettroniche sono alimentate da fonti di tensione costante. Possono essere batterie, celle galvaniche e, quando alimentati dalla rete, sono alimentatori di vari circuiti e progetti. Pertanto, nella riparazione e nella messa in servizio di apparecchiature elettroniche, è spesso necessario misurare tensioni costanti sugli elettrodi di transistor e microcircuiti e controllare le modalità operative per la corrente continua. Come utilizzare un multimetro per misurare le tensioni CC è ulteriormente descritto.
Nella Figura 3, l'interruttore del tipo di lavoro è impostato sulla modalità di misurazione della tensione costante e, al limite più alto, fino a 1000 V. In questo caso, viene visualizzato l'avvertimento sul pericolo dell'alta tensione: HV - (alta tensione). Lo stesso avviso verrà visualizzato al limite della misurazione della tensione alternata di 750 V. Pertanto, il dispositivo stesso avverte che in questo intervallo di misurazione possono essere presenti tensioni potenzialmente letali.
Ma questo non è affatto necessario, poiché a questo limite è possibile misurare tensioni che non sono affatto pericolose, ad esempio nel cablaggio automobilistico, dove la tensione è solo di 12V o solo una singola cella galvanica. È vero, i risultati della misurazione non saranno molto precisi. Risultati più affidabili saranno ottenuti misurando con un limite di 20 V.
Quando gli strumenti digitali erano rari, erano principalmente enormi strumenti di laboratorio "con due maniglie per il trasporto", quasi tutte le misurazioni venivano eseguite con misuratori a freccia. E poi c'era una regola tale che si sarebbe ottenuto il risultato più accurato se nel processo di misurazione della freccia non fosse inferiore al primo terzo della scala, sarebbe meglio se più vicino al centro. Ad esempio, la tensione di 5 V può essere misurata al limite di 30 V, ma il risultato sarà più preciso se si utilizza il limite di 10 V.
Questa raccomandazione dovrebbe essere seguita quando si lavora con un multimetro digitale, ad es. scegliere il limite di misurazione più adatto. Questo sarà discusso più avanti.
Limiti di misurazione della tensione CC
Esistono cinque LIMITI nella MODALITÀ di misurazione della tensione CC:
-
200m,
-
2000m,
-
20,
-
200,
-
1000.
Ad un limite di 200 m (di seguito, come è scritto sul dispositivo in Fig. 3), è possibile misurare tensioni non superiori a 200 millivolt, per dirla più semplicemente, solo 0,2 V.
Il limite di 2000 m consente di misurare la tensione fino a 2 V. Ad esempio, ciò consente di misurare la tensione di una cella galvanica o la caduta di tensione attraverso un resistore nel circuito dell'emettitore di un transistor.
I seguenti tre limiti sono semplicemente indicati da numeri senza lettere: 20, 200, 1000. Queste sono le tensioni dei limiti di misurazione in Volt. Il ragionamento sull'accuratezza delle misurazioni può confermare le cifre mostrate di seguito. La batteria di tipo a dito tipo AA è stata presa come fonte della tensione misurata, solo la prima cosa che è venuta a portata di mano, ma i risultati della misurazione si sono rivelati abbastanza chiari.
Misure a limiti diversi
La prima misurazione della tensione della batteria è stata eseguita al limite di 1000, come mostrato nella Figura 5. Va notato che gli zeri insignificanti non si annullano a tutti i limiti.
Figura 5
Qui è stato possibile misurare esattamente 1B, poiché la risoluzione di questo limite è solo 1B, i decimi di volt semplicemente non vengono visualizzati, il che è indicato dall'assenza di una virgola dopo il segno meno significativo. Se la tensione misurata è, ad esempio, 135,2 V, allora potremmo vedere il risultato di 135 V.
Forse qualcuno dirà: "Pensa, due decimi di volt!". Sì, nel secondo caso, questi due decimi non svolgono alcun ruolo, ma quando si misura la tensione sulla batteria, tale arrotondamento del risultato della misurazione è inaccettabile.
Il fatto è che una batteria al nichel-cadmio o idruro di metallo è considerata carica se la tensione su di essa non è inferiore a 1,2 V. Se la tensione è solo 1V, ciò indica che è necessario ricaricare la batteria. Ma fu lui a cadere appena sotto il braccio, sebbene non fosse colpevole di nulla.
Impostare il limite di misurazione della tensione su 200. Viene già visualizzato un punto decimale, dopo il quale verranno visualizzati i decimi di volt. Il risultato della misurazione è molto più vicino alla verità, che si può vedere nella Figura 6.
Figura 6. Tensione della batteria 1,2 V
Al limite di misurazione di 20, il risultato sarà più accurato, fino a centesimi di volt, guarda la Figura 7.
Figura 7. Tensione della batteria 1,22 V
E al limite di 2000 m, il risultato è mostrato in millivolt, cioè preciso a 1/1000 volt (1 millivolt). Indicato nella figura 8.
Figura 8. Tensione batteria 1,222 V
Alcuni dispositivi hanno un limite di misurazione di 2 (2 volt), quindi il risultato sarà 1,222 V. Sono presenti tre cifre dopo il punto decimale, che consente anche misurazioni con una risoluzione di 1 millivolt.
Il limite di 200 m ti consente di misurare tensioni non superiori a 0,2 V e per il caso in questione (batteria) non si adatta, è semplicemente troppo piccolo. Il dispositivo potrebbe non bruciarsi, ma ciò non dovrebbe essere fatto. In generale, esiste una tale regola GOLDEN: se l'entità della tensione misurata (corrente) è sconosciuta almeno approssimativamente, allora le misurazioni dovrebbero iniziare dal limite di misurazione più grande!
Continuazione dell'articolo:Come misurare tensione, corrente, resistenza con un multimetro, controllare diodi e transistor
Boris Aladyshkin
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