Вимірювати напругу прилад. Як виміряти напругу мультиметром. Вимірювання напруги в мережі змінного струму

Майже кожному з нас рано чи пізно доводилося (або ще доведеться) зіткнутися із завданням виміряти електричну напругу.

Це може знадобитися вам в одній з безлічі побутових ситуацій, і добре заздалегідь знати, як і за допомогою чого це можна зробити.

Для вимірювання напруги вам знадобиться лише один прилад під назвою "мультиметр"та джерело електроенергії. Виміряти напругу батареї, що завалялася, блока живлення для ноутбука, оголених проводів у квартирі - це одні з найчастіших застосувань.

У цій статті ми на прикладі розглянемо як вимірювати напругу електричноїенергії з допомогою побутового мультиметра.

Як приклад, навіщо це потрібно знати кожному, можна навести кілька побутових ситуацій: заміривши напругу на батарейці можна зрозуміти, наскільки вона " здорова " , чи можливо її можна викидати; лампа в люстрі не горить, хоча лампочка нова - варто перевірити, чи можливо проблема в проводці; при відключенні електрики на щитку в під'їзді не зайвим буде переконатися, чи справді ви знеструмили всю квартиру. Загалом, застосування маса.

З завданнями розібралися, тепер варто розповісти про те, що вам знадобиться для вимірювань. У 99% побутових ситуацій вам буде потрібне лише джерело змінного або постійного струму і "мультиметр" - прилад, що вимірює напругу,також званий "тестером",та інші електричні показники, саме одна з його функцій - вольтметр. Для домашніх вимірів підійде найпростіша модель, яку можна знайти у магазині за ціною від 200 рублів.

І зовсім небагато про струм. Напруга електричного струму вимірюється в вольтах (V). Сам струм може бути постійним (DCV)або змінним (ACV). У розетці та домашній проводці струм завжди змінний, а у всього, де є "+" і "-" (батарейок, акумуляторів тощо) постійний. Насамперед визначте, який струм ви зібралися вимірювати і виберіть на мультиметрі відповідне положення перемикача: DCV - постійний струм, ACV - змінний струм.

Цифрові значення на мультиметрі - це максимальні показники, що вимірюються. Якщо ви навіть приблизно не знаєте, яку напругу ви маєте виміряти, почніть з установки на найвище значення.

Варто врахувати, що багато сучасних мультиметрів вміють самі визначати який струм на них подається - постійний або змінний. Якщо ваш мультиметр із таких, то замість положень перемикача DCV та ACV у вас буде одне положення – V. У такому разі просто виставте його.

Як підключити дроти мультиметра

У багатьох новачків після покупки часто виникає питання – куди вставляти дроти (а якщо бути точним, то вони називаються щупи) мультиметра і як це правильно зробити.

Більшість мультиметрів мають три роз'єми для підключення проводів і два дроти - чорний та червоний. Чорнийпровід вставляється у гніздо з написом COM, червонийа в гніздо, де серед символів є позначення V.

Третє гніздо служить для виміру високих струмів і для вимірювання напруги воно нам не знадобиться, а взагалі в нього при необхідності перетикається червоний провід, а чорний завжди залишається в одному гнізді.

Як виміряти напругу в розетці

Однією з найчастіших завдань є вимірювання напруги в розетціабо у квартирній проводці. За допомогою мультиметр це зробити дуже просто. Як ми вже писали вище, у розетках тече змінний струм, тому для його вимірювання потрібно виставити перемикач на мультиметрі в зону ACV.

Ми знаємо, що напруга має бути приблизно 220 вольт, тому якщо у вас мультиметр як на прикладі з фотографії вище – виставте перемикач на позначку більше передбачуваного значення, в даному випадку на 750 у діапазоні ACV.

Налаштувавши пристрій саме час засунути пальці щупи в розетку. Немає різниці який провід в який отвір розетки вставляти. Загалом тут боятися нема чого, головне триматися за ізольовану частину щупів і не торкатися металевої їх частини (хоча зробити це досить складно навіть за великого бажання), а також не допускати їх торкання один одного, поки вони вставлені в розетку, інакше можна влаштувати коротке замикання .

Якщо ви все зробили правильно, на екрані вашого мультиметра буде показано поточну напругу в розетці та вашій внутрішньоквартирній проводці.

У нашому випадку це 235.8 вольт – у межах норми. Рівно 220V на екрані ви ніколи не побачите, так що похибка +-20 - це нормально.

Як виміряти напругу акумулятора або батареї

Різні батареї та різні акумулятори, загалом все, де ви бачите "+" і "-" - все це джерела постійного електричного струму. Виміряти постійну напругу не складніше, ніж змінне.

Для цього візьміть, наприклад, звичайнісіньку пальчикову батарейку. З'єднайте червонийпровід мультиметра з "+" - вим контактом батарейки, а чорнийз "-" - ви м. Якщо ви поєднаєте їх навпаки - нічого страшного не станеться, просто на екрані мультиметра показання відображатимуться зі знаком "мінус", приблизно ось так.

Зазвичай напруга на акумуляторах маленька, тому можна не боятися і притискати щупи пальцями. До 20 вольт ви швидше за все нічого не відчуєте. У разі батарейки типу AAA – її максимальна напруга 1.5 вольта, що зовсім не страшно для людини.

Як бачимо зі показань мультиметра, напруга у нашій батарейці 1.351 вольта, отже батарейка ще цілком заряджена і може використовуватися.

Аналогічно можна перевіряти будь-які інші елементи живлення та вимірювати їх вольтаж, і як ви тепер знаєте, нічого складного в цьому немає.

Напруг, струмів і опорів, навряд чи відразу зможе відповісти це питання: що вимірює вольтметр? Оскільки відповідь очевидна, якщо легко прочитати другу половину назви статті, розкриємо трохи докладніше цю тему. Зокрема, розглянемо вимір напруги у побуті, характеристики приладів, принцип роботи.

Визначення

Вольтметр - це вимірювальний пристрій, що дозволяє отримувати значення напруги або в ланцюзі постійного або змінного струму. Діапазон приладу може сягати до 1000 В і більше. Все залежить від його призначення. Щоб краще розуміти, що таке, розглянемо визначення електрорушійної сили. Оскільки дуже часто вона плутається з напругою в мережі, їх слід відокремити одна від одної.

ЕРС та напруга: різниця

Отже, ЕРС - характеризує роботу, яку виконують будь-якими силами неелектричного характеру по переміщенню одиничного позитивного заряду вздовж контуру, що розглядається. У звичайному випадку вона показує здатність джерела енергії створювати ту чи іншу різницю потенціалів у двох рознесених точках ланцюга. Вимірюється, як і напруга, у вольтах. Відрізняється від цього тим, що характеризує джерело живлення на холостому ходу, тобто без підключення до мережі.

Коли в контурі є струм, тобто він замкнутий, з'являється ще одне, більш звичне слух поняття - напруга. Причому воно може братися як для джерела живлення на його клемах, так і в будь-якій ділянці ланцюга. Вимірювання напруги є виявлення різниці потенціалів між двома рознесеними точками. Для джерела живлення воно зазвичай дещо менше електрорушійної сили, коли той включений у ланцюг споживання. По суті, і ЕРС, і напруга - це те саме, з відмінністю лише тому, який фізичний процес породжує появу різниці потенціалів між двома точками, у яких проводиться вимір.

Види вольтметрів

Тут слід виділити два основні види: переносні та стаціонарні. Портативний прилад для вимірювання напруги можна перетягувати вручну. Зазвичай він включає функціонал для перевірки струмів та опору в ланцюзі, а також температури провідників і т.д. Стаціонарні прилади часто конструктивно об'єднані з мережею, в якій здійснюється вимірювання, наприклад, в електророзподільних щитах, панелях і т.п.

Що ж до класифікації за принципом дії, можна виділити кілька видів електромеханічних вольтметрів і два типи електронних. Останні – це аналогові та цифрові. Електромеханічні вольтметри використовують перетворювальну магнітну систему для отримання значень напруги. Електронні прилади оцифровують сигнал за допомогою АЦП. Покази вольтметра залежно від принципу представлення даних показуються або стрілочним покажчиком, або спеціальному цифровому табло.

Ще одна класифікація – за призначенням. Вона дозволяє розділити прилади на вимірювачі постійного та змінного струму, а також фазочутливі, імпульсні та універсальні. Для останніх доступна практично вся гама сигналів, напругу яких необхідно дізнатися.

Основні технічні характеристики

Залежать від призначення пристрою. Наприклад, вольтметр постійного струму зазвичай має кілька діапазонів вимірювання, тому їхня кількість буде однією з найважливіших технічних характеристик. Крім того, практично всі прилади мають певний вхідний опір, що залежить, до речі, від того, в яких межах знаходиться напруга ділянки ланцюга, що досліджується.

Ще важливими характеристиками є, звичайно ж, похибки, а також роздільна здатність шкали або мінімальний крок показань, якщо мова про цифровий вольтметр. Якщо користувачеві дістався універсальний прилад для вимірювання напруги, до перерахованих вище можуть додаватися межі величин, з якими він здатний працювати, наприклад, струмів, опорів, температур, а також діапазони, похибки і частоти для змінних сигналів.

Принцип роботи

Поширені останнім часом у побуті цифрові вольтметри мають велику кількість електроніки під кришкою. Це пов'язано з перетворенням аналогового сигналу, одержуваного на вході приладу, цифрову форму з використанням АЦП. Кому справді цікаво, можна ознайомитися з великою кількістю літератури на тему. Такий вольтметр, ціна якого коливається в межах кількох сотень рублів, звичайно, не претендує на багатий вибір можливостей та величезну точність, проте цілком здатний виміряти напругу на клемах автомобільного акумулятора або в мережі 220 В.

Підключення до ланцюга

Вольтметр у ланцюзі завжди підключається паралельно навантаженню чи джерелу живлення, якщо потрібно виміряти його ЕРС або напругу на клемах. Саме тому існують такі жорсткі вимоги до вхідного опору приладу, оскільки подібне його підключення має на увазі появу додаткової провідності ланцюга.

У жодному разі не слід підключати вольтметр, ціна якого хоч скільки-небудь велика, в контур послідовно. Інакше користувач ризикує банально спалити прилад, так і не встигнувши з'ясувати те, заради чого все починалося. Якщо навіть якщо той витримає таке варварське звернення, його показанням не слід довіряти, оскільки струм в ланцюзі зазнає серйозних змін при такому підключенні вольтметра, знову ж таки відсуваючи в невідоме можливість дізнатися дійсну напругу ділянки, в якій вимірюються.

Заходи безпеки під час експлуатації

Оскільки опір самого вольтметра в більшості випадків досить великий, а схема підключення, відповідно, використовується паралельна, ризик отримати якийсь серйозний в низьковольтному ланцюзі мінімальний. Однак якщо мова про промислові прилади, особливо в стаціонарному виконанні, це має на увазі величезні значення вимірюваних величин як напруги, так і, швидше за все, струмів. Тому тут техніка безпеки має бути на найвищому рівні, і без достатніх знань, гумових рукавичок, килимків та інших відповідних заходів, звісно, ​​будь-яка активність протипоказана. Те, що вимірює вольтметр, швидше за все, дуже небезпечне для життя, тому рекомендуємо не випробовувати долю. У будь-якому випадку торкатися навіть якщо ланцюг за визначенням низьковольтний, не слід.

Висновок

Відповідаючи на запитання про те, що вимірює вольтметр, ми розглянули загальних рисахйого пристрій, основні технічні характеристики, Класифікацію. Звичайно, цей невеликий огляд не претендує на всеосяжну повноту, особливо в умовах недостатньої кількості базових знань з електротехніки у читача.

Підсумовуючи, слід зазначити, що вимірює вольтметр, звичайно, напруга на ділянці ланцюга, до якого він підключений паралельно. В іншому випадку його показання будуть недостовірними, не кажучи вже про небезпеку можливої ​​втрати дорогого обладнання. Читачеві слід бути уважним при експлуатації приладу в домашніх умовах, оскільки контакт із високовольтними ділянками ланцюгів небезпечний для життя.

Вольтметр– це вимірювальний прилад, призначений для вимірювання напругипостійного чи змінного струму в електричних ланцюгах.

Вольтметр підключається паралельно до висновків джерела напруги за допомогою щупів виносних. За способом відображення результатів вимірювань вольтметри бувають стрілочні та цифрові.

Величина напруги вимірюється в Вольтах, позначається на приладах буквою У(російською мовою) або латинською літерою V(Міжнародне позначення).

На електричних схемах вольтметр позначається латинською літерою V, обведеною коло, як показано на фотографії.

Напруга струму буває постійна та змінна. Якщо напруга джерела струму змінна, перед значенням ставиться знак " ~ "якщо постійного, то знак " – ".

Наприклад, змінна напруга побутової мережі 220 Вольт коротко позначається так: ~220 Вабо ~220 V. На батарейках та акумуляторах під час їх маркування знак " – часто опускається, просто нанесено число. Напруга бортової мережі автомобіля або акумулятора позначається так: 12 Вабо 12 V, а батарейки для ліхтарика або фотоапарата: 1,5 Вабо 1,5 V. На корпусі обов'язково наноситься маркування біля позитивного виведення у вигляді знака " + ".

Полярність змінної напруги змінюється у часі. Наприклад, напруга в побутовій електропроводці змінює полярність 50 разів на секунду (частота зміни вимірюється в Герцах, один Герц дорівнює одній зміні полярності напруги за одну секунду).

Полярність постійної напруги у часі не змінюється. Тому для вимірювання напруги змінного та постійного струму потрібні різні вимірювальні прилади.

Існують універсальні вольтметри, за допомогою яких можна вимірювати як змінну, так і постійну напругу без перемикання режимів роботи, наприклад вольтметр типу Е533.

Як вимірювати напругу в електропроводці побутової мережі

Увага! При вимірюванні напруги величиною вище 36 В неприпустимий дотик до оголених дротів, оскільки це може призвести до ураження електричним струмом!

Відповідно до вимог ГОСТ 13109-97 чинне значення напруги в електричній мережі має бути 220 ±10%, тобто може змінюватися в межах від 198 В до 242 В. Якщо в квартирі стали тьмяно горіти лампочки або часто перегоряти, стала нестабільно працювати побутова техніка, то для вжиття заходів потрібно спочатку вимірювати значення напруги в електропроводці.

Приступаючи до вимірювань, необхідно підготувати прилад: – перевірити надійність ізоляції провідників із наконечниками та щупами; – встановити перемикач меж вимірювань у положення вимірювання змінної напруги не менше 250 В;

– вставити роз'єми провідників у гнізда приладу орієнтуючись за написами біля них;

– увімкнути вимірювальний прилад (якщо потрібно).

Як видно на картинці, в тестері обрано межу вимірювання змінної напруги 300 В, а мультиметрі 700 В. У багатьох моделях тестерів, потрібно встановити в потрібне положення відразу кілька перемикачів. Рід струму (~ або –), вид вимірів (В, А або Оми) і ще вставити кінці щупів у потрібні гнізда.

У мультиметрі кінець щупа чорного кольору вставлений в гніздо COM (загальне для всіх вимірювань), а червоного в V, загальний для зміни постійної та змінної напруги, струму, опору та частоти. Гніздо, позначене ma , використовуються для вимірювання малих струмів, 10 А при вимірюванні струму, що досягає 10 А.

Увага! Вимірювання напруги, коли штекер вставлений у гніздо 10 А виведе пристрій з ладу.У кращому разі перегорить вставлений усередині приладу запобіжник, у найгіршому доведеться купувати новий мультиметр. Особливо часто припускаються помилок при використанні приладів для вимірювання опору, і, забувши переключити режим, вимірюють напругу. Зустрічав не один десяток таких несправних приладів із горілими резисторами всередині.

Після проведення всіх підготовчих робіт можна приступати до виміру. Якщо Ви ввімкнули мультиметр, а на індикаторі не з'явилися цифри, значить, або в прилад не встановлена ​​батарея, або вона вже виробила свій ресурс. Зазвичай у мультиметрах застосовується батарейка типу «Крона», напругою 9, термін придатності якої один рік. Тому, навіть якщо пристрій не використовувався довгий час, батарейка може бути непрацездатною. При експлуатації мультиметра в стаціонарних умовах доцільно замість крони використовувати адаптер ~220/9 В.

Вставляєте кінці щупів у розетку або торкаєтеся ними до проводів електропроводки.

Мультиметр відразу покаже напругу в мережі, а ось у стрілочному тестері показання треба ще вміти прочитати. На погляд, здається, що складно, оскільки багато шкал. Але якщо придивитися, стає зрозуміло, за якою шкалою зчитувати показання приладу. На приладі типу ТЛ-4 (який безвідмовно мені служить більше 40 років!) є 5 шкал.

Верхня шкала використовується для зняття показань, коли перемикач стоїть в кратних положеннях 1 (0,1, 1, 10, 100, 1000). Шкала, розташована трохи нижче, кратних 3 (0,3, 3, 30, 300). При вимірах напруги змінного струму величиною 1 і 3, нанесені ще 2 додаткові шкали. Для виміру опору є окрема шкала. Аналогічне градуювання мають усі тестери, але кратність може бути будь-яка.

Так як межа вимірювань була виставлена ​​~300 В, значить, відлік потрібно робити за другою шкалою з межею 3, помноживши свідчення на 100. Ціна маленького поділу дорівнює 0,1, отже, виходить 2,3 + стрілка стоїть посередині між штрихами беремо значення показань 2,35 100 = 235 В.

Вийшло, що виміряне значення напруги становить 235, що в межах допустимого. Якщо в процесі вимірювань спостерігається постійна зміна значення цифр молодшого розряду, а у тестера стрілка постійно коливається, значить є погані контакти в з'єднаннях електропроводки і необхідно провести її ревізію.

Як вимірювати напругу батареї
акумулятора або блока живлення

Так як напруга джерел постійного струму зазвичай не перевищує 24 В, то дотик до клем і оголених проводів не є небезпечним для людини і особливих заходів безпеки дотримуватися не потрібно.

Для того, щоб оцінити придатність батареї, акумулятора або справність блоку живлення, потрібно вимірювати напругу на їх висновках. Висновки у круглих батарей знаходяться по торцях циліндричного корпусу, позитивний висновок позначений знаком «+».

Вимірювання напруги постійного струму мало чим відрізняється від вимірювання змінного. Потрібно просто переключити прилад у відповідний режим вимірювання та дотримуватись полярності підключення.

Величина напруги, яку створює батарейка, зазвичай нанесена на її корпусі. Але навіть якщо результат вимірювань показав достатню напругу, це ще не говорить про те, що батарейка хороша, оскільки виміряна ЕРС (електрорушійна сила), а не ємність батарейки, від якої залежить тривалість роботи виробу, в який вона буде встановлена.

Для більш точної оцінки ємності батарейки потрібно вимірювати напругу, приєднавши до її полюсів навантаження. Як навантаження для батареї 1,5 В добре підходить лампочка розжарювання для ліхтарика, розрахована на напругу 1,5 В. Для зручності роботи потрібно припаяти до її цоколя провідники.

Якщо напруга під навантаженням знижується менш ніж на 15%, то батарейка або акумулятор цілком придатні для експлуатації. Якщо немає вимірювального приладу, можна судити про придатність до подальшої експлуатації батарейки за яскравістю свічення лампочки. Але така перевірка не може гарантувати тривалість роботи батареї у пристрої. Вона лише свідчить, що в даний час батарея ще придатна до експлуатації.

При ремонті електронного пристрою або експлуатації електричних ланцюгів доводиться стикатися з необхідністю провести вимірювання напруги і струму будь-якого ланцюга. І тому існують як спеціальні прилади, і універсальні. Використовувати їх зовсім нескладно, але для цього слід мати хоча б найпростіше уявлення, як ними користуватися.

Фізичне визначення величин

Взаємодія та рух електричних зарядів було описано в 1600 році вченим з Англії Вільямом Гільбертом, який узвичаїв поняття електрики. Їм було виявлено, що в різних фізичних тілах існують заряди, здатні утворювати електричне поле і тим самим впливати на інші заряджені тіла.

Згодом було встановлено, що заряджені частинки поділяються на позитивні та негативні зарядиПри цьому з однаковим знаком один від одного відштовхуються, а з протилежним - притягуються. Крім цього, фізики Ерстед, Фарадей, Максвелл, які експериментували з тілами, відкрили електромагнетизм, який полягає у появі магнітного поля при переміщенні заряджених частинок.

Таким чином, було введено два поняття – струм та напруга. Перше позначає впорядкований рух зарядів, а друге - силу, яку необхідно витратити для перенесення одиничного заряду без впливу інші заряджені частинки, що у тілі. Так як при цьому змінюється енергія заряду, напруга характеризується різницею потенціалу енергій до і після переміщення заряду.

Німецький вчений Георг Сімон Ом, який вивчав у 1826 році електричні властивості матеріалів, провів серію експериментів, внаслідок чого ним був сформульований закон для ділянки ланцюга. Він встановив, що величина струму прямо пропорційна різниці потенціалів і обернено пропорційна опору, тим самим виявивши зв'язок електричних величин між собою. Так виникли поняття: електрорушійна сила, падіння напруги, провідність.

Електрична напруга

Позначаючи кількісно роботу з переміщення заряду з однієї точки до іншої, виділяють різні види напруги. Залежать вони від струмів, що протікають. Для їх позначення використовуються різні терміни та способи обчислення. Різниця потенціалів може бути:

1. Постійною, що виникає в електростатичних ланцюгах та контурах постійного електроструму.
2. Змінної, що виявляється у разі виникнення змінного струму.

Одиницею вимірювання фізичної величини будь-якого виду був прийнятий вольт на честь видатного вченого Алессандро Вольта, який сконструював перше джерело струму. А графічним позначенням став знак U. Математично напруга описується такою формулою:

U = A/q, де U - різницю потенціалів, A - здійснювана електричним полем робота, q - заряд.

Спеціалізований прилад призначений для вимірювання напруги називається вольтметром. Для того, щоб виміряти різницю потенціалу, він підключається паралельно джерелу енергії або елементу, на якому вимірюється падіння напруги.

Так як при паралельному з'єднанні елементів сила електроструму розподіляється між ними, ідеальний вимірювальний прилад повинен мати нескінченно великий внутрішній опір. Але на практиці такого не може бути, тому що вищий опір приладу, то точніше його результат виміру.

Вольтметри випускаються як для вимірювання тільки постійної чи змінної напруги, так і універсальні. При цьому за принципом роботи вони можуть бути:

1. Цифрові. Їхня робота заснована на використанні аналого-цифрового перетворювача (АЦП) та рідкокристалічного дисплея.
2. Аналогові. Головним елементом такого типу приладу є електродинамічна головка, відхилення стрілки якої за шкалою, що проградує, дозволяє виміряти напругу.

Для вимірювання постійного сигналу напруга, що вимірюється перетворюється в сигнал прямокутної форми методом широтно-імпульсної модуляції. Потім посилюється та випрямляється детектором, що працює за принципом подвоєння напруги. Далі сигнал обробляється мікроконтролером, який візуалізує отримані дані на екрані у вигляді цифр. Робота вольтметра змінної напруги заснована на перетворенні змінного сигналу на постійний, прямо пропорційний вимірюваному значенню змінної напруги.

Для того щоб з'явився електричний струм, необхідно виконання двох умов: фізичне тіло повинно мати вільні частинки, і на них повинна впливати сила, яка рухає їх в одному напрямку. Найбільш підходящими тілами є метали – провідники. Якщо такий провідник помістити в електричне поле, то під його дією у металі почнеться спрямоване переміщення зарядів, тобто утворюється струм.

Як і у випадку з різницею потенціалів, струм може бути двох видів:

1. Постійна. Характеризується впорядкованим рухом зарядів, напрямок яких не змінюється тривалий час.
2. Змінний. Це такий електрострум, який може змінювати в часі як свою величину, так і напрямок руху.

Одиницею вимірювання струму будь-якого виду прийнято ампер. На схемах та в літературі електрострум позначається символом I. Обчислити його можна за формулою:

I = ΔQ/Δt, де I – сила струму, ΔQ – кількість заряду, Δt – проміжок часу.

Сила струму вимірюється за допомогою спеціального приладу – амперметра. Включається він послідовно в ланцюг на тій ділянці, де проводяться вимірювання.

Ідеальним вважається прилад із нульовим значенням внутрішнього опору. Тому що менше його опір, то точнішими будуть виміри.

За своєю конструкцією прилади можуть бути:

1. Стрілочними. Основу їхньої конструкції становить електровимірювальна головка різної системи: магнітоелектричної, електромагнітної, електродинамічної.
2. Дискретними. Такий прилад складається з АЦП і перетворює вимірювану силу струму цифровий сигнал, який потім відображається на екрані.

А також усі амперметри поділяють на пристрої вимірювання сили струму постійної та змінної напруги. При вимірі величини постійного струму використовують шунтування головки вимірювальної. Це робиться, щоб не спалити котушку, що знаходиться на ній. Тоді при проходженні постійного електроструму через прилад він буде поділятися на струм шунта та головки.

Шунт кратний 10, тобто 1 до 10, 1 до 100 і т. д., а після відхилення стрілки результат просто множиться на це число. Для вимірювання змінного струму до приладу додається вимірювальний трансформатор струму, вторинна обмотка якого підключається до амперметра. Шкала приладу розмічається виходячи з найбільшого струму, що тече через первинну обмотку трансформатора.

Амперметр та вольтметр

Перед початком роботи з приладами їх необхідно налаштувати та виконати калібрування. При цьому вимірювання повинні проводитися за температури близько двадцяти градусів за Цельсієм. Пов'язано це з тим, що Фізичні властивостіматеріалів залежить від температури. Особливо це стосується провідності. Найпростіші пристрої, аналогові, являють собою виконаний із пластмаси корпус, в якому розташовується:

• електровимірювальна головка;
• резистор (шунт);
• проградуйована на заводі шкала;
• контактні висновки.

В амперметрі резистор розташовується паралельно до електродинамічної головки, а в вольтметрі - послідовно. На шкалу наносяться номінали значень від нуля до граничної величини, а також обов'язково вказується одиниця виміру та форма сигналу, наприклад, А - ампер, mA - міліампер, V - вольт, mV - мілівольт.

При вимірі прилад повинен бути встановлений на горизонтальну рівну поверхню. За допомогою регулятора, часто зробленого під шліцеву викрутку, встановлюється положення стрілки, що відповідає цифрі нуль. Як тільки калібрування виконане, можна приступати безпосередньо до вимірювань:

1. До контактів тестера підключаються два дроти: один – до позитивної клеми, інший – до негативної.
2. При роботі з вольтметром зворотними кінцями проводів (щупами) торкаються точок, між якими необхідно виміряти напругу. Таким чином, його підключення виявиться паралельним. Для вимірювання амперметром необхідно розірвати електролінію, в якій проводиться замір, і до розірваних кінців підключити щупи. При цьому і в тому, і в іншому випадку важливо дотримуватися полярності. Це означає, що позитивний полюс пристрою повинен збігатися з плюсом на схемі. Хоча для змінної форми сигналу це не має значення.
3. По відхилення стрілки визначається величина, що вимірюється.

Якщо при вимірі стрілка відхиляється вліво від нуля, це означає, що неправильно підключена полярність. Довго в неправильному підключенні залишати прилад не можна, оскільки електровимірювальна головка вийде з ладу.

Робота з цифровим тестером при вимірюванні аналогічна до використання аналогового приладу, але попереднє калібрування в них не виконується. Для роботи дискретних тестерів необхідне джерело живлення, тому перед виміром необхідно переконатися у справності.

Універсальний прилад

У побуті спеціалізованими приладами майже не користуються, тому що для цього є комбіновані прилади - мультиметри. За принципом роботи вони поділяються на цифрові та аналогові пристрої. Універсальні прилади можуть вимірювати електричні величини різного роду форм. Для цього тестер оснащується галетним перемикачем, яким вибирається вимірювана величина та діапазон її значень. Але зустрічаються прилади з автоматичним підбором цього діапазону.

Цифровий використовує у роботі порівняння еталонного і вхідного сигналу. Різниця потенціалів вимірюється прямим підключенням приладу, а вимірювання струму заснований на визначенні падіння напруги на внутрішньому резистивному навантаженні тестера. Аналоговий вигляд використовує в конструкції електромеханічну головку, поміщену в рамку, що створює магнітне поле. Залежно від вхідного сигналу, стрілка в рамці відхиляється. Залежно від сили цього відхилення обчислюється вимірювана величина.

Перед тим як розпочати роботу, мультиметр потрібно перевірити на справність його джерела живлення. У разі його непридатності на цифровому приладі під час увімкнення світиться індикація з миготливою батареєю. Для стрілочного приладу показанням до заміни батарейок буде неможливість виставити стрілку в нульове положення.

На лицьовій панелі мультиметрів розміщуються перемикачі, що дозволяють вибрати той чи інший режим роботи тестера. Кнопка ON/OFF вмикає або вимикає пристрій. Крім цього, у тестері можуть бути наступні роз'єми:

• 10А - виміру сили струму з межею до десяти ампер;
• mA - вимірювання струму в міліамперах;
• СОМ – гніздо для підключення щупа негативного полюса;
• V/Ω – для приєднання щупа позитивного полюса.

Перед проведенням вимірювань слід підключити до тестера пару проводів. Один провід (мінусовий) вставляється в гніздо COM, а інший (плюсовий) – V/Ω. На одному кінці кожного з дротів знаходиться штекер, призначений для встановлення в гніздо вимірювача, а на іншому контактний щуп. Для того, щоб помірити напругу, слід виконати такі дії:

1. Натисканням кнопки ON/OFF увімкнути мультиметр.
2. Для вимірювання постійної напруги перемикач встановити в зону тестера, позначену DCV або V-, а змінного - ACV або V ~.
3. Переміщенням цього ж перемикача встановити максимально можливу напругу.
4. Торканням щупів, дотримуючись полярності, стати в точках виміру.

Через одну секунду на екрані висвітиться число, що позначає напругу, що вимірюється.

Як і при вимірюванні напруги, перед початком виміру до тестера підключається вимірювальна пара проводів. У роз'єм COM вставляється загальний провід, а плюсовий - в mA або A. Далі вимірювання проводяться в наступному порядку:

Так само проводяться вимірювання і з використанням аналогового пристрою. Але результат вимірювання визначається не дисплеєм, а відхиленням стрілки.

Вольтметр– це вимірювальний прилад, призначений для вимірювання напругипостійного чи змінного струму в електричних ланцюгах.

Вольтметр підключається паралельно до висновків джерела напруги за допомогою щупів виносних. За способом відображення результатів вимірювань вольтметри бувають стрілочні та цифрові.

Величина напруги вимірюється в Вольтах, позначається на приладах буквою У(російською мовою) або латинською літерою V(Міжнародне позначення).

На електричних схемах вольтметр позначається латинською літерою V, обведеною коло, як показано на фотографії.

Напруга струму буває постійна та змінна. Якщо напруга джерела струму змінна, перед значенням ставиться знак " ~ "якщо постійного, то знак " – ".

Наприклад, змінна напруга побутової мережі 220 Вольт коротко позначається так: ~220 Вабо ~220 V. На батарейках та акумуляторах під час їх маркування знак " – часто опускається, просто нанесено число. Напруга бортової мережі автомобіля або акумулятора позначається так: 12 Вабо 12 V, а батарейки для ліхтарика або фотоапарата: 1,5 Вабо 1,5 V. На корпусі обов'язково наноситься маркування біля позитивного виведення у вигляді знака " + ".

Полярність змінної напруги змінюється у часі. Наприклад, напруга в побутовій електропроводці змінює полярність 50 разів на секунду (частота зміни вимірюється в Герцах, один Герц дорівнює одній зміні полярності напруги за одну секунду).

Полярність постійної напруги у часі не змінюється. Тому для вимірювання напруги змінного та постійного струму потрібні різні вимірювальні прилади.

Існують універсальні вольтметри, за допомогою яких можна вимірювати як змінну, так і постійну напругу без перемикання режимів роботи, наприклад вольтметр типу Е533.

Як вимірювати напругу в електропроводці побутової мережі

Увага! При вимірюванні напруги величиною вище 36 В неприпустимий дотик до оголених дротів, оскільки це може призвести до ураження електричним струмом!

Відповідно до вимог ГОСТ 13109-97 чинне значення напруги в електричній мережі має бути 220 ±10%, тобто може змінюватися в межах від 198 В до 242 В. Якщо в квартирі стали тьмяно горіти лампочки або часто перегоряти, стала нестабільно працювати побутова техніка, то для вжиття заходів потрібно спочатку вимірювати значення напруги в електропроводці.

Приступаючи до вимірювань, необхідно підготувати прилад: – перевірити надійність ізоляції провідників із наконечниками та щупами; – встановити перемикач меж вимірювань у положення вимірювання змінної напруги не менше 250 В;

– вставити роз'єми провідників у гнізда приладу орієнтуючись за написами біля них;

– увімкнути вимірювальний прилад (якщо потрібно).

Як видно на картинці, в тестері обрано межу вимірювання змінної напруги 300 В, а мультиметрі 700 В. У багатьох моделях тестерів, потрібно встановити в потрібне положення відразу кілька перемикачів. Рід струму (~ або –), вид вимірів (В, А або Оми) і ще вставити кінці щупів у потрібні гнізда.

У мультиметрі кінець щупа чорного кольору вставлений в гніздо COM (загальне для всіх вимірювань), а червоного в V, загальний для зміни постійної та змінної напруги, струму, опору та частоти. Гніздо, позначене ma , використовуються для вимірювання малих струмів, 10 А при вимірюванні струму, що досягає 10 А.

Увага! Вимірювання напруги, коли штекер вставлений у гніздо 10 А виведе пристрій з ладу.У кращому разі перегорить вставлений усередині приладу запобіжник, у найгіршому доведеться купувати новий мультиметр. Особливо часто припускаються помилок при використанні приладів для вимірювання опору, і, забувши переключити режим, вимірюють напругу. Зустрічав не один десяток таких несправних приладів із горілими резисторами всередині.

Після проведення всіх підготовчих робіт можна приступати до виміру. Якщо Ви ввімкнули мультиметр, а на індикаторі не з'явилися цифри, значить, або в прилад не встановлена ​​батарея, або вона вже виробила свій ресурс. Зазвичай у мультиметрах застосовується батарейка типу «Крона», напругою 9, термін придатності якої один рік. Тому, навіть якщо пристрій не використовувався довгий час, батарейка може бути непрацездатною. При експлуатації мультиметра в стаціонарних умовах доцільно замість крони використовувати адаптер ~220/9 В.

Вставляєте кінці щупів у розетку або торкаєтеся ними до проводів електропроводки.

Мультиметр відразу покаже напругу в мережі, а ось у стрілочному тестері показання треба ще вміти прочитати. На погляд, здається, що складно, оскільки багато шкал. Але якщо придивитися, стає зрозуміло, за якою шкалою зчитувати показання приладу. На приладі типу ТЛ-4 (який безвідмовно мені служить більше 40 років!) є 5 шкал.

Верхня шкала використовується для зняття показань, коли перемикач стоїть в кратних положеннях 1 (0,1, 1, 10, 100, 1000). Шкала, розташована трохи нижче, кратних 3 (0,3, 3, 30, 300). При вимірах напруги змінного струму величиною 1 і 3, нанесені ще 2 додаткові шкали. Для виміру опору є окрема шкала. Аналогічне градуювання мають усі тестери, але кратність може бути будь-яка.

Так як межа вимірювань була виставлена ​​~300 В, значить, відлік потрібно робити за другою шкалою з межею 3, помноживши свідчення на 100. Ціна маленького поділу дорівнює 0,1, отже, виходить 2,3 + стрілка стоїть посередині між штрихами беремо значення показань 2,35 100 = 235 В.

Вийшло, що виміряне значення напруги становить 235, що в межах допустимого. Якщо в процесі вимірювань спостерігається постійна зміна значення цифр молодшого розряду, а у тестера стрілка постійно коливається, значить є погані контакти в з'єднаннях електропроводки і необхідно провести її ревізію.

Як вимірювати напругу батареї
акумулятора або блока живлення

Так як напруга джерел постійного струму зазвичай не перевищує 24 В, то дотик до клем і оголених проводів не є небезпечним для людини і особливих заходів безпеки дотримуватися не потрібно.

Для того, щоб оцінити придатність батареї, акумулятора або справність блоку живлення, потрібно вимірювати напругу на їх висновках. Висновки у круглих батарей знаходяться по торцях циліндричного корпусу, позитивний висновок позначений знаком «+».

Вимірювання напруги постійного струму мало чим відрізняється від вимірювання змінного. Потрібно просто переключити прилад у відповідний режим вимірювання та дотримуватись полярності підключення.

Величина напруги, яку створює батарейка, зазвичай нанесена на її корпусі. Але навіть якщо результат вимірювань показав достатню напругу, це ще не говорить про те, що батарейка хороша, оскільки виміряна ЕРС (електрорушійна сила), а не ємність батарейки, від якої залежить тривалість роботи виробу, в який вона буде встановлена.

Для більш точної оцінки ємності батарейки потрібно вимірювати напругу, приєднавши до її полюсів навантаження. Як навантаження для батареї 1,5 В добре підходить лампочка розжарювання для ліхтарика, розрахована на напругу 1,5 В. Для зручності роботи потрібно припаяти до її цоколя провідники.

Якщо напруга під навантаженням знижується менш ніж на 15%, то батарейка або акумулятор цілком придатні для експлуатації. Якщо немає вимірювального приладу, можна судити про придатність до подальшої експлуатації батарейки за яскравістю свічення лампочки. Але така перевірка не може гарантувати тривалість роботи батареї у пристрої. Вона лише свідчить, що в даний час батарея ще придатна до експлуатації.