ولت متریک دستگاه اندازه گیری است که برای اندازه گیری طراحی شده است ولتاژجریان مستقیم یا متناوب در مدارهای الکتریکی

ولت متر به صورت موازی به پایانه های منبع ولتاژ با استفاده از پروب های راه دور متصل می شود. با توجه به روش نمایش نتایج اندازه گیری، ولت متر ها به شماره گیری و دیجیتال تقسیم می شوند.

مقدار ولتاژ بر حسب اندازه گیری می شود Voltach، روی سازها با حرف نشان داده شده است که در(به روسی) یا حرف لاتین V(نام بین المللی).

در نمودارهای الکتریکی، همانطور که در عکس نشان داده شده است، یک ولت متر با حرف لاتین V مشخص می شود که توسط یک دایره احاطه شده است.

ولتاژ می تواند ثابت یا متناوب باشد. اگر ولتاژ منبع جریان متناوب باشد، علامت " در مقابل مقدار قرار می گیرد ~ "اگر ثابت است، پس علامت" – ".

به عنوان مثال، ولتاژ متناوب یک شبکه خانگی 220 ولت به طور خلاصه به شرح زیر تعیین می شود: 220 ولتیا 220 ولت. هنگام علامت گذاری باتری ها و باتری ها، علامت " – " اغلب حذف می شود، یک عدد به سادگی چاپ می شود. ولتاژ منبع تغذیه خودرو یا باتری به صورت زیر نشان داده می شود: 12 Vیا 12 Vو باتری های چراغ قوه یا دوربین: 1.5 ولتیا 1.5 ولت. محفظه باید در نزدیکی ترمینال مثبت به شکل " علامت گذاری شود. + ".

قطبیت ولتاژ متناوب در طول زمان تغییر می کند. به عنوان مثال، ولتاژ در سیم کشی برق خانگی 50 بار در هر ثانیه قطبیت را تغییر می دهد (فرکانس تغییر بر حسب هرتز اندازه گیری می شود، یک هرتز برابر است با یک تغییر پلاریته ولتاژ در هر ثانیه).

قطبیت ولتاژ مستقیم در طول زمان تغییر نمی کند. بنابراین برای اندازه گیری ولتاژ AC و DC به ابزارهای اندازه گیری مختلفی نیاز است.

ولت مترهای جهانی وجود دارد که می توان از آنها برای اندازه گیری ولتاژ متناوب و مستقیم بدون تغییر حالت عملکرد استفاده کرد، به عنوان مثال ولت متر نوع E533.

نحوه اندازه گیری ولتاژ در سیم کشی برق خانگی

توجه! هنگام اندازه گیری ولتاژهای بالاتر از 36 ولت، لمس سیم های در معرض دید توسط شخص غیرقابل قبول است، زیرا ممکن است شوک الکتریکی دریافت کنند.

با توجه به الزامات GOST 13109-97، مقدار ولتاژ موثر در شبکه الکتریکی باید 220 ولت ± 10٪، یعنی می تواند متفاوت باشد 198 ولت تا 242 ولت. اگر لامپ های آپارتمانی شروع به سوختن ضعیف یا اغلب سوختن می کنند، یا لوازم خانگی شروع به کار ناپایدار می کنند، برای انجام عمل، ابتدا باید مقدار ولتاژ را در سیم کشی برق اندازه گیری کنید.

هنگام شروع اندازه گیری، لازم است دستگاه را آماده کنید: - قابلیت اطمینان عایق هادی ها را با نوک ها و پروب ها بررسی کنید. - سوئیچ محدودیت های اندازه گیری را در موقعیت اندازه گیری ولتاژ متناوب حداقل 250 ولت تنظیم کنید.

- اتصال دهنده هادی ها را با هدایت کتیبه های کنار آنها به سوکت های دستگاه وارد کنید.

– دستگاه اندازه گیری را روشن کنید (در صورت لزوم).

همانطور که در تصویر مشاهده می کنید محدودیت تغییر ولتاژ متناوب در تستر 300 ولت و در مولتی متر 700 ولت می باشد که در بسیاری از مدل های تستر باید چندین کلید را همزمان در موقعیت مورد نیاز قرار دهید. نوع جریان (~ یا –)، نوع اندازه گیری (V، A یا Ohms) و همچنین انتهای پروب ها را در سوکت های مورد نیاز قرار دهید.

در یک مولتی متر، انتهای سیاه رنگ پروب در سوکت COM (معمول برای همه اندازه‌گیری‌ها) و انتهای قرمز در V قرار می‌گیرد که برای تغییر ولتاژ، جریان، مقاومت و فرکانس DC و AC رایج است. سوکت با علامت ma برای اندازه گیری جریان های کوچک، 10 A هنگام اندازه گیری جریان به 10 A استفاده می شود.

توجه! اندازه گیری ولتاژ در حالی که دوشاخه در سوکت 10 A وارد شده است به دستگاه آسیب می رساند.در بهترین حالت فیوز تعبیه شده در داخل دستگاه منفجر می شود و در بدترین حالت باید یک مولتی متر جدید بخرید. آنها به خصوص هنگام استفاده از ابزار برای اندازه گیری مقاومت اشتباه می کنند و با فراموش کردن تغییر حالت ها، اندازه گیری ولتاژ را فراموش می کنند. من با ده ها دستگاه معیوب با مقاومت های سوخته در داخل مواجه شده ام.

پس از اتمام تمام کارهای مقدماتی، می توانید اندازه گیری را شروع کنید. اگر مولتی متر را روشن کردید و هیچ عددی روی نشانگر ظاهر نشد، به این معنی است که یا باتری در دستگاه نصب نشده است یا قبلاً منبع خود را تمام کرده است. به طور معمول، مولتی مترها از یک باتری 9 ولت کرون با ماندگاری یک سال استفاده می کنند. بنابراین، حتی اگر دستگاه برای مدت طولانی استفاده نشده باشد، ممکن است باتری کار نکند. هنگام استفاده از مولتی متر در شرایط ثابت، توصیه می شود به جای تاج از یک آداپتور ~ 220 V/-9 V استفاده کنید.

انتهای پروب ها را در پریز قرار دهید یا آنها را به سیم های برق لمس کنید.

مولتی متر بلافاصله ولتاژ شبکه را نشان می دهد، اما هنوز باید بتوانید قرائت ها را در یک تستر شماره گیری بخوانید. در نگاه اول، دشوار به نظر می رسد، زیرا مقیاس های زیادی وجود دارد. اما اگر دقت کنید مشخص می شود که دستگاه را در کدام مقیاس بخوانید. دستگاه مورد نظر از نوع TL-4 (که بیش از 40 سال است بی عیب و نقص به من خدمت کرده است!) دارای 5 ترازو است.

هنگامی که سوئیچ در موقعیت هایی است که مضربی از 1 (0.1، 1، 10، 100، 1000) هستند، از مقیاس بالایی برای خوانش استفاده می شود. مقیاس واقع در زیر مضرب 3 است (0.3، 3، 30، 300). هنگام اندازه گیری ولتاژ AC 1 ولت و 3 ولت، 2 مقیاس اضافی مشخص می شود. یک مقیاس جداگانه برای اندازه گیری مقاومت وجود دارد. همه تسترها کالیبراسیون مشابهی دارند، اما تعدد می تواند هر کدام باشد.

از آنجایی که حد اندازه گیری روی ~ 300 ولت تنظیم شده است، به این معنی است که خواندن باید در مقیاس دوم با حد 3 انجام شود و قرائت ها در 100 ضرب شود. مقدار یک تقسیم کوچک 0.1 است، بنابراین، 2.3 می شود. + فلش در وسط بین خطوط است، یعنی مقدار خواندن 2.35×100=235 V را بگیرید.

معلوم شد که مقدار ولتاژ اندازه گیری شده 235 ولت است که در محدوده قابل قبول است. اگر در طول فرآیند اندازه گیری تغییر ثابتی در مقدار کمترین ارقام وجود داشته باشد و سوزن تستر دائماً در نوسان باشد، به این معنی است که در اتصالات سیم کشی برق تماس های بدی وجود دارد و لازم است آن را بررسی کنید.

نحوه اندازه گیری ولتاژ باتری
باتری یا منبع تغذیه

از آنجایی که ولتاژ منابع DC معمولاً از 24 ولت تجاوز نمی کند، دست زدن به پایانه ها و سیم های خالی برای انسان خطرناک نیست و نیازی به اقدامات احتیاطی خاصی نیست.

برای ارزیابی مناسب بودن باتری، آکومولاتور یا سلامت منبع تغذیه، لازم است ولتاژ در پایانه های آنها اندازه گیری شود. پایانه های باتری های گرد در انتهای بدنه استوانه ای قرار دارند، پایانه مثبت با علامت "+" نشان داده می شود.

اندازه گیری ولتاژ DC عملاً تفاوت زیادی با اندازه گیری ولتاژ AC ندارد. فقط باید دستگاه را به حالت اندازه گیری مناسب تغییر دهید و قطبیت اتصال را مشاهده کنید.

مقدار ولتاژی که باتری ایجاد می کند معمولاً روی بدنه آن مشخص می شود. اما حتی اگر نتیجه اندازه‌گیری ولتاژ کافی را نشان دهد، این به این معنی نیست که باتری خوب است، زیرا EMF (نیروی محرکه الکتریکی) اندازه‌گیری شده است، و نه ظرفیت باتری، که طول عمر محصولی که در آن خواهد بود. نصب شود بستگی دارد

برای تخمین دقیق‌تر ظرفیت باتری، باید ولتاژ را با اتصال یک بار به قطب‌های آن اندازه‌گیری کنید. یک لامپ چراغ قوه رشته ای با ولتاژ 1.5 ولت به عنوان بار برای باتری 1.5 ولت مناسب است. برای سهولت کار، باید هادی ها را به پایه آن لحیم کنید.

اگر ولتاژ تحت بار کمتر از 15٪ کاهش یابد، باتری یا باتری برای استفاده کاملاً مناسب است. اگر دستگاه اندازه گیری وجود ندارد، می توانید با توجه به روشنایی لامپ در مورد مناسب بودن باتری برای استفاده بیشتر قضاوت کنید. اما چنین آزمایشی نمی تواند عمر باتری دستگاه را تضمین کند. این فقط نشان می دهد که باتری در حال حاضر هنوز قابل استفاده است.

هدف کار- بررسی مشخصات مترولوژیکی ولت مترهای الکترونیکی

با تجهیزات مورد استفاده و دستورالعمل استفاده از آن آشنا شوید. برای تکمیل کار یک تکلیف مشخص از معلم دریافت کنید.

خطای اصلی یک ولت متر الکترونیکی را در محدوده اندازه گیری تعیین شده توسط معلم تعیین کنید. در یک نمودار وابستگی خطاهای نسبی و کاهش یافته به قرائت ولت متر الکترونیکی را رسم کنید. در مورد انطباق ولت متر با کلاس دقت آن نتیجه گیری کنید.

مشخصه دامنه فرکانس ولت متر الکترونیکی را تعیین کنید. نمودار پاسخ فرکانس را رسم کنید و باند فرکانس کاری ولت متر را در سطح تضعیف پاسخ فرکانسی تعیین شده توسط اسناد نظارتی و فنی برای ولت متر در حال تأیید تعیین کنید.

پاسخ فرکانسی یک ولت متر دیجیتال را به صورت تجربی ارزیابی کنید. انجام یک تحلیل مقایسه ای از ویژگی های دامنه فرکانس الکترونیک، دیجیتال و الکترومکانیکی 11 یادداشت 1. اگر قبلاً انجام شده بود، نتایج تحقیقات روی ولت مترهای الکترومکانیکی را از کار آزمایشگاهی شماره 1 بگیرید. ولت متر نمودارهایی از پاسخ فرکانسی دستگاه های مورد مطالعه بسازید.

با استفاده از یک ولت متر الکترونیکی، ولتاژهای اشکال مختلف (سینوسی، مستطیلی و مثلثی) را با دامنه یکسان در فرکانس های موجود در باند فرکانس کاری این دستگاه اندازه گیری کنید. نتایج به دست آمده را با محاسبات توضیح دهید و تایید کنید. در مورد تأثیر شکل ولتاژ اندازه گیری شده بر روی قرائت های یک ولت متر الکترونیکی نتیجه گیری کنید.

شرح و ترتیب کار

دستگاه های مورد استفاده

ولت متر الکترونیکی با خروجی آنالوگ - GVT-417V

دستگاه اندازه گیری جهانی با صفحه نمایش دیجیتال - GDM-8135

ژنراتور سیگنال هارمونیک - SFG-2120

اسیلوسکوپ الکترونیکی - GOS-620

توضیحات دستگاه ها در غرفه ضمیمه شده است.

برای انجام کار از نمودار ارائه شده در شکل استفاده کنید. 2.1، که در آن GS یک مولد (سینت سایزر) سیگنال های سینوسی، مستطیلی و مثلثی است، CV یک ولت متر دیجیتال، EV یک ولت متر الکترونیکی است، ELO یک اسیلوسکوپ پرتو کاتدی است.

1. خطای اصلی ولت متر الکترونیکیبا روش مقایسه تعیین می شود، یعنی. با مقایسه قرائت های آن با قرائت های یک استاندارد، در این مورد، یک ولت متر دیجیتال، در ولتاژ سینوسی. قرائت های ولت متر مرجع به عنوان مقادیر ولتاژ واقعی در نظر گرفته می شود.

ولت متر الکترونیکی GVT-417B در فرکانس 1 کیلوهرتز در مقیاس هایی با حد بالایی 1 ولت یا 3 ولت بررسی می شود که به دلیل محدوده تنظیم ولتاژ خروجی ژنراتور مورد استفاده است.

تأیید برای انجام می شود n= (610) علائم مقیاس، به طور مساوی در امتداد مقیاس ابزار توزیع شده، با افزایش و کاهش صاف در قرائت های آن

نقاط ولتاژ تایید شده U p بر روی ولت متر الکترونیکی در حال تایید نصب شده است و مقادیر ولتاژ واقعی Uاوه uv، U O این مقدار به ترتیب از یک ولت متر دیجیتال استاندارد هنگام نزدیک شدن به علامت تأیید شده گرفته می شود U n با افزایش و کاهش قرائت ها مقیاس می شود.

نتایج اندازه گیری ها و محاسبات در قالب یک جدول ارائه شده است.

خطاهای مطلق، نسبی، کاهش یافته و تغییرات در قرائت ها با استفاده از فرمول های داده شده در کار آزمایشگاهی 1 یا در تعیین می شوند. همچنین حداکثر خطای کاهش یافته max = Max(| را تعیین کنید من|) و حداکثر تنوع اچحداکثر = حداکثر ( اچ من) در نتیجه آزمایش به دست آمد.

بر اساس نتایج آزمایش ها و محاسبات، وابستگی خطاهای نسبی و کاهش یافته به قرائت های ولت متر الکترونیکی را بر روی یک نمودار رسم کنید. اف (Uپ)، = اف (Uپ)؛ این نمودار همچنین حاوی خطوطی است که حدود حداکثر خطای مجاز کاهش یافته مربوط به کلاس دقت دستگاه مورد آزمایش را تعیین می کند.

بر اساس تجزیه و تحلیل داده ها در مورد خطای اصلی و تنوع قرائت ها، نتیجه گیری در مورد انطباق ویژگی های مشخص شده با الزامات تعیین شده توسط کلاس دقت دستگاه مورد آزمایش انجام می شود.

2. مشخصه دامنه فرکانس یک ولت متر الکترونیکیبه عنوان وابستگی قرائت های ولت متر به فرکانس سیگنال سینوسی ورودی در مقدار ثابت ولتاژ آن تعریف می شود.

در عمل، مفهوم باند فرکانس کاری یک ابزار اندازه گیری به طور گسترده استفاده می شود. باند فرکانس کاری یک ولت متر به محدوده فرکانس اشاره دارد f، که برای آن ناهمواری پاسخ فرکانسی ولت متر از مقدار مجاز از پیش تعیین شده خاصی تجاوز نمی کند. بنابراین، برای ولت متر الکترونیکی GVT-417B، در باند عملیاتی، بیش از 10 درصد تغییر در قرائت ابزار از قرائت در فرکانس مجاز نیست. f 0 = 1 کیلوهرتز

مقادیر شدید محدوده فرکانس که نیاز مشخص شده را برآورده می کند، پایین تر نامیده می شود f H و بالا fدر فرکانس های محدود کننده باند عملکرد ولت متر الکترونیکی.

پاسخ فرکانسی نیز با توجه به طرح نشان داده شده در شکل 1 تعیین می شود. 2.1. ژنراتور SFG-2120 به عنوان منبع سیگنال استفاده می شود که دامنه ثابت سیگنال خروجی را در هنگام تغییر فرکانس در محدوده عملیاتی آن تضمین می کند.

فرکانس از ابتدا روی ژنراتور GS تنظیم شده است f 0 = 1 کیلوهرتز با شکل موج سینوسی. با استفاده از تنظیم کننده ولتاژ خروجی ژنراتور GS، قرائت ولت متر الکترونیکی را در علامت مقیاس در محدوده (0.7-0.9) از حد اندازه گیری بالایی تنظیم کنید و مقدار ولتاژ تنظیم شده را ثبت کنید. Uپ ( f 0 = 1 کیلوهرتز) = ….

در آینده، هنگام تعیین پاسخ فرکانس، تنها فرکانس ژنراتور سیگنال GS تغییر می کند و ولتاژ گرفته شده از ژنراتور تغییر نمی کند.

برای نظارت بر سطح سیگنال و شکل آن، از یک اسیلوسکوپ پرتو کاتدی استفاده می شود. در صفحه اسیلوسکوپ، با انتخاب ضرایب انحراف (VOLTS / DIV) و ضرایب رفت و برگشت (TIME / DIV)، یک اسیلوگرام مناسب برای مشاهدات و اندازه گیری ها به دست می آید - تصویری از چندین دوره یک سینوسی با دامنه به اندازه کافی بزرگ. دامنه را ثبت کنید ل A (یا ل 2A - دو دامنه) تصویر سیگنال برای نظارت بعدی بر سطح سیگنال.

تعیین پاسخ فرکانس به طور جداگانه برای مناطق با فرکانس بالا و پایین راحت است.

در ناحیه فرکانس بالا، پاسخ فرکانس در مراحل 100 کیلوهرتز شروع می شود: 1 کیلوهرتز (فرکانس اولیه)، 100 کیلوهرتز، 200 کیلوهرتز، ... تا فرکانسی که در آن قرائت ولت متر الکترونیکی به یک مقدار مرتبه 0.8-0.9 از قرائت اولیه تنظیم شده است Uپ ( f 0 = 1 کیلوهرتز). برای روشن شدن فرکانس بالا fدر باند فرکانس کاری fولت متر الکترونیکی در ناحیه کاهش 10 درصدی پاسخ فرکانس، لازم است چندین نقطه از پاسخ فرکانس را با یک گام کوچکتر در تغییر فرکانس سیگنال ورودی حذف کنید.

در طول آزمایش، سطح ثابت سیگنال خروجی GS با یک اسیلوسکوپ الکترونیکی کنترل می شود.

نتایج آزمایشات و محاسبات را در جدول بنویسید:

برای EV f B = ... برای CV fب = ...

جایی که Uپ ( f) - قرائت ولت متر در فرکانس f; ک(f) = Uپ ( f) /Uپ ( f o = 1 کیلوهرتز) - پاسخ فرکانسی ولت متر، ارائه شده در واحدهای نسبی برای فرکانس های مربوطه، f c فرکانس حد بالایی باند عملکرد ولت متر است که در آزمایش یافت شد.

هنگام انجام یک کار به روشی مشابه در همان فرکانس، پاسخ فرکانسی یک ولت متر دیجیتال ارزیابی می شود. نتایج آزمون در همان جدول وارد می شود. از آنجایی که این کار مستلزم مقایسه باندهای فرکانس کاری ولت مترهای الکترونیکی و دیجیتالی به لحاظ کیفی است، نیازی به توضیح پاسخ فرکانسی یک ولت متر دیجیتال در نقاط فرکانس اضافی نیست. در این حالت، مقادیر فرکانس های محدود کننده ولت متر دیجیتال با دقت کمتری تعیین می شود.

فرکانس قطع کمتر f n نوار کار fبرای ولت مترهای AC الکترونیکی معمولاً در محدوده واحدها و ده ها اول هرتز است. بنابراین، روش تعیین پاسخ فرکانسی در ناحیه فرکانس پایین می تواند به شرح زیر باشد: ابتدا فرکانس را از حالت اصلی کاهش دهید. f 0 = 1000 هرتز تا 200 هرتز و سپس از 50 هرتز تا 10 هرتز. در صورت لزوم فرکانس پایین تر را روشن کنید f n از باند کار، که در آن پاسخ فرکانس از مقدار خود در به سطح 0.9 کاهش می یابد f 0 = 1000 هرتز، حذف نقاط اضافی در افزایش 1 هرتز.

پاسخ فرکانسی یک ولت متر دیجیتال در همان فرکانس ها ارزیابی می شود.

نتایج آزمون و محاسبات به شکل جدول ارائه شده است:

برای EV f n = … هرتز، برای CV f n = ... هرتز.

بر اساس نتایج تحقیق، نمودارهای پاسخ فرکانسی برای فرکانس های بالا و پایین ساخته شده است. ساختن نمودارها در امتداد محور فرکانس در مقیاس لگاریتمی راحت است.

3. تعیین تأثیر شکل سیگنال ورودی بر قرائت ولت مترهای AC.

در ولت مترهای AC الکترونیکی از مبدل های ولتاژ AC به DC استفاده می شود، همانطور که برای مثال در شکل نشان داده شده است. 2.2، جایی که: توکه در( تی) - ولتاژ ورودی، U - تقویت کننده جریان متناوب، IM - مکانیسم اندازه گیری مغناطیسی، - زاویه انحراف مکانیسم اندازه گیری.

مبدل های دامنه، مقادیر متوسط ​​اصلاح شده یا موثر ولتاژ متناوب به ولتاژ مستقیم استفاده می شود. در عین حال، تمام ولت مترهای AC الکترونیکی، صرف نظر از نوع مبدل، کالیبره می شوند. مقادیر موثر ولتاژ سینوسی. این ممکن است منجر به خطاهای اضافی در هنگام اندازه گیری ولتاژهای غیر سینوسی شود.

ولت متر الکترونیکی GVT-417B دارای مبدل مقدار متوسط ​​تصحیح شده است. برای چنین ولت مترهایی، زاویه انحراف نشانگر با میانگین مقدار یکسو شده متناسب است. U cf ولتاژ ورودی

جایی که: ک V- ضریب تبدیل ولت متر، توکه در( تی) - ولتاژ متناوب ورودی با دوره تی.

نشانه ها U p ولت متر در جریان کالیبره می شوند Uمقادیر ولتاژ سینوسی

جایی که: ک F = U/U CP - ضریب شکل موج ولتاژ، برای ولتاژ سینوسی کФ = 1.11. بنابراین، برای شکل ولتاژ دیگری ( ک F 1.11) قرائت های ولت متر ممکن است به طور قابل توجهی با مقدار واقعی آن متفاوت باشد، که منجر به خطای اضافی در نتیجه اندازه گیری می شود.

در چنین مواردی، ولتاژهای مورد نیاز با شکل سیگنال شناخته شده را می توان با محاسبه پیدا کرد.

بر اساس اصل عملکرد ولت متر و کالیبراسیون پذیرفته شده، با توجه به قرائت ها امکان پذیر است U P دستگاه برای تعیین میانگین مقدار اصلاح شده ولتاژ اندازه گیری شده (در محدوده پاسخ فرکانسی ولت متر)

U SR = U P/1.11.

ارزش موثر Uولتاژ غیر سینوسی را تنها در صورتی می توان تعیین کرد که ضریب آن مشخص باشد کشکل موج ولتاژ F، ک F = U/U CP (یا شکل سیگنال مشخص است که از آن می توان این ضریب را تعیین کرد)

U=kاف U SR.

مقادیر عددی فاکتورهای شکل برای برخی سیگنال ها در جدول ارائه شده است.

برای ارزیابی تجربی تأثیر شکل ولتاژ بر روی قرائت‌های یک ولت متر الکترونیکی، سیگنال‌های شکل‌های سینوسی، مستطیلی و مثلثی به‌طور متوالی در همان دامنه اندازه‌گیری می‌شوند.

قبلاً قرائت های ولت متر روی سیگنال سینوسی در محدوده 0.5 - 0.6 از حد اندازه گیری بالایی مقیاس انتخاب شده در فرکانس اسمی تنظیم می شود. f n = 1 کیلوهرتزو سپس، در همان دامنه سیگنال های ورودی، ولتاژ با یک ولت متر برای سایر اشکال سیگنال اندازه گیری می شود. اشکال سیگنال (سینوسی، مثلثی، مستطیلی) با فشار دادن کلید " تنظیم می شود. موج” روی ژنراتور

با توجه به نشانه ها Uولت متر میانگین را تعیین می کند U SR و جریان Uمقادیر ولتاژ برای همه شکل موج ها

برای ارزیابی تأثیر شکل ولتاژ بر قرائت‌های ولت‌متر الکترونیکی با مبدل ولتاژ اصلاح شده متوسط، خطای نسبی اضافی (در درصد) را تعیین کنید.

100(Uپ - U)/U.

نتایج اندازه گیری ها و محاسبات در یک جدول ثبت می شود.

لازم به ذکر است که اگر مقادیر مؤثر ولتاژهای غیر سینوسی مستقیماً از قرائت های ولت متر بدون در نظر گرفتن شکل سیگنال و انجام محاسبات مربوطه تعیین شود، یک خطای اضافی در نتیجه اندازه گیری لحاظ می شود.

بر اساس نتایج تحقیق، در مورد تأثیر شکل منحنی ولتاژ بر نتایج اندازه گیری آن با ولت متر الکترونیکی نتیجه گیری کنید.

ادبیات

مترولوژی، استانداردسازی و گواهینامه: کتاب درسی برای دانش آموزان بالاتر کتاب درسی موسسات/[B.Ya.Avdeev، V.V.Alekseev، E.M.Antonyuk، و غیره]؛ ویرایش شده توسط V.V. Alekseev. - م.: مرکز نشر فرهنگستان، 1386. صص 136-140.

عملکرد بدون وقفه وسایل برقی تا حد زیادی به سطح ولتاژ در شبکه، تامین جریان صحیح و یکپارچگی سیم کشی بستگی دارد. شما می توانید ولتاژ AC را با استفاده از مولتی متر اندازه گیری کنید. این یک دستیار ضروری در شناسایی به موقع مشکلات در شبکه برق و اطمینان از استفاده ایمن از لوازم خانگی و حرفه ای است.

ویژگی ها، عملکردها، انواع دستگاه ها

این دستگاه یک ضبط جهانی بسیاری از کمیت های الکتریکی است. بسته به محدوده مدل و مجموعه عملکردهایی که انجام می دهند، مولتی مترها هم در زندگی روزمره و هم در زرادخانه برقکاران حرفه ای کاربرد دارند.

یک مولتی متر با هزینه متوسط ​​می تواند اندازه گیری کند:

• نشانگر ولتاژ متناوب در شبکه و ولتاژ ثابت باتری یا باتری؛
• جریان مستقیم و متناوب (قدرت جریان)؛
• سطح مقاومت؛
• عملکرد دیودها (حالت تداوم)؛
• فرکانس فعلی؛
• درجه حرارت؛
• مقدار ظرفیت خازن

دستگاه های سبک جدید ممکن است یک ژنراتور فرکانس پایین و یک کاوشگر صدا داشته باشند. در میان کل طیف محصولات، ارزش برجسته کردن 2 نوع اصلی دستگاه را دارد.

نوع الکترونیکی (دیجیتال). نشانگرهای به دست آمده روی صفحه نمایش داده می شوند که توسط نشانگرهایی از هفت بخش احاطه شده است. اکثر آنها در حالت خودکار کار می کنند؛ مولتی متر مقدار حد مجاز مقادیر را به طور مستقل بر اساس داده های دریافتی تعیین می کند. فقط باید نوع اندازه گیری را انتخاب کنید. مدل های دیگر می توانند داده ها را مستقیماً برای پردازش بیشتر به رایانه منتقل کنند.

نوع پیکان. هنگامی که تداخل شدید باعث اختلال در عملکرد طبیعی مولتی متر الکترونیکی و مخدوش کامل اطلاعات شود، این نوع دستگاه یک نجات واقعی خواهد بود.

در خانه، اندازه گیری جریان با یک مولتی متر نوع الکترونیکی با وضوح 3.5 کافی است. اینها دستگاه هایی مانند dt 831، 832 یا اصلاحات جدیدتر dt 834 هستند.

عناصر مسکن

از آنجایی که مدل های دیجیتال به طور فزاینده ای مورد تقاضا قرار گرفته اند، نامگذاری و ویژگی های اصلی مولتی مترها با استفاده از مثال آنها مورد بحث قرار خواهد گرفت.

آنها مجهز به صفحه نمایش کریستال مایع هستند که مقادیر اندازه گیری شده را نمایش می دهد. درست در زیر کلیدی است که حول محور خود می چرخد. این نوع انتخاب شده و محدودیت های اندازه گیری را نشان می دهد.

2 پروب با سیم به سوکت های بدنه مولتی متر متصل می شوند: قرمز یا مثبت، سیاه یا منفی.

یک پروب منفی همیشه به کانکتوری با برچسب "زمین" یا "COM" متصل است. مثبت به هر سوکت دیگری متصل است.

لازم به ذکر است که می تواند 2، 3 یا 4 کانکتور باشد که تعداد آنها بستگی به مدل و سازنده دارد. با این حال، حتی در چنین مولتی متری، سوکت برای اتصال فقط پروب مثبت قابل تغییر است، منفی در همان مکان باقی می ماند.

حالت های عملکرد تستر

عملکرد مولتی متر و حالت های آن با استفاده از یک سوئیچ تنظیم می شود. موقعیت عمودی بالایی آن نشان می دهد که دستگاه خاموش است.
چرخش در هر جهت دیگر نشان دهنده تغییر حالت است و به صورت زیر نشان داده می شود:

تمام نتایج در عرض چند ثانیه بر روی صفحه آزمایشگر نمایش داده می شود و مقدار شاخص انتخاب شده را با دقت صدم گزارش می کند.

تعیین جریان متناوب در هر مولتی متر را می توان به شکل نمادهای AC (جریان متناوب) نشان داد. بر این اساس، ACA قدرت جریان متناوب است، ACV ولتاژ جریان متناوب است. این جریانی است که در عرض 1 ثانیه به تعداد زیاد اما ثابت تغییر جهت می دهد. در شبکه های خانگی، فرکانس تغییرات 50 هرتز است.

دنباله اتصال

توجه به این نکته ضروری است که هنگام شروع اندازه گیری سطح جریان متناوب، رعایت قطبیت اتصال پروب ها به هیچ وجه ضروری نیست. اگر مقدار آن منفی باشد، یک علامت منفی به سادگی در مقابل اعداد روی صفحه نمایش داده می شود.

سوئیچ مولتی متری که این نشانگر را اندازه گیری می کند در موقعیت مناسب قرار می دهیم و محدوده اندازه گیری را تنظیم می کنیم.

انتخاب حدود اندازه گیری باید تا حد امکان مسئولانه گرفته شود. اگر جریان اندازه گیری شده به طور قابل توجهی از محدوده انتخاب شده فراتر رود، ممکن است فیوز یا حتی بدتر، کل مولتی متر منفجر شود.

به انتخاب کانکتور (سوکت) توجه کنید. در زیر آن باید حداکثر مقدار فعلی باشد که می خواهید اندازه گیری کنید. 10A به این معنی است که تا 10A جریان اندازه گیری می شود (بسیار زیاد).

برای تنظیم فرآیند اندازه گیری، ابتدا سوئیچ را روی حداکثر محدوده مجاز مقادیر تنظیم کنید، دوشاخه های پروب را در سوکت ها قرار دهید. سپس، در صورت لزوم، سطح را کاهش دهید.

برای اندازه گیری قدرت جریان متناوب یا مستقیم، مولتی متر باید به صورت سری به بار (چراغ قوه، لامپ، کولر، مدار رادیویی و غیره) متصل شود. این قانون اساسی برای همه ابزارهای اندازه گیری الکتریکی است. یعنی برای اندازه گیری جریان، مولتی متر "به فضای باز" مدار متصل می شود.

نحوه تعیین مقدار ولتاژ متناوب در شبکه

نکته مهم در تعیین ولتاژ متناوب این واقعیت است که پروب های مولتی متر به طور موازی به دستگاه اندازه گیری شده متصل می شوند. این به دلیل این واقعیت است که ولتاژ خود اختلاف پتانسیل بین دو نقطه است.

شما می توانید از همان اصل در مورد جریان متناوب استفاده کنید. محدوده مقدار را از حداکثر به حداقل تنظیم کنید، موقعیت پروب ها را فراموش نکنید.

به عنوان مثال می توان از یک باتری استاندارد برای اندازه گیری ولتاژ AC استفاده کرد. سوئیچ روی حالت مناسب تنظیم شده است، محدوده تنظیم شده است. در این حالت پروب ها باتری را به موازات یکدیگر از دو طرف لمس می کنند. و شما می توانید فورا ببینید که چگونه صفحه نمایش مقدار ولتاژ عنصر مورد مطالعه را نشان می دهد.

وضعیت در مورد ولتاژ ثابت یکسان است، اما فقط باید به یاد داشته باشید که سوئیچ را روی حالت صحیح قرار دهید.

صرف نظر از مدل و عملکرد خاص مولتی متر، مهم است که دستورالعمل های ایمنی آتش نشانی را دنبال کنید و وسایل الکتریکی را به طور صحیح بدون به خطر انداختن سلامت خود کار کنید.

قبلاً در نظر گرفته‌ایم که ولتاژ متناوب با مقادیر لحظه‌ای، متوسط، متوسط ​​تصحیح شده و ریشه میانگین مربع مشخص می‌شود.

بیشتر مقیاس‌های ولت‌متر، به‌جز پالس‌ها، در مقادیر ریشه میانگین مربع (rms) کالیبره می‌شوند که برابر با 0.707 مقدار دامنه است. اگر ضرایب شکل مشخص باشد، می توان از یکی از پارامترها برای تعیین پارامترهای دیگر استفاده کرد. هنگام اندازه گیری ولتاژهای سینوسی، مقدار آنی (دامنه) به صورت U=Umeas*1.41 تعیین می شود که در آن Umeas مقدار موثر یا U=1.1*Usv است (اگر میانگین مقدار یکسو شده اندازه گیری شود). هنگام اندازه گیری سیگنال های غیر سینوسی، اصلاحاتی نیز باید در قرائت ها انجام شود.

برای اندازه گیری ولتاژ متناوب از دستگاه های الکترومکانیکی، ترموالکتریک و الکترونیکی استفاده می شود. انتخاب دستگاه با محدودیت های ولتاژ، شرایط اندازه گیری و دقت مورد نیاز تعیین می شود.

در بین دستگاه های الکترومکانیکی عمدتاً از دستگاه های سیستم های الکترومغناطیسی، الکترودینامیکی و الکترواستاتیکی استفاده می شود.

ولت مترهای AC بر اساس معیارهای مختلفی طبقه بندی می شوند:

بر اساس هدف: پالس، جریان متناوب، حساس به فاز، انتخابی، جهانی.

با روش اندازه گیری: ارزیابی مستقیم و مقایسه با اندازه گیری.

با توجه به پارامتر ولتاژ اندازه گیری شده: دامنه، ریشه میانگین مربع و میانگین اصلاح شده.

بر اساس نوع نشانگر: اشاره گر و دیجیتال.

اکثر ولت مترهای سیستم الکترومغناطیسی در فرکانس های 50 هرتز استفاده می شوند. کلاس دقت – 2.5 – 0.5 ولت مترهای الکترودینامیکی محدوده فرکانسی یکسانی دارند اما کلاس دقت بالاتری دارند (0.1). معادله مقیاس ماهیت درجه دوم دارد. مزایا: سادگی طراحی، امکان استفاده مستقیم در مدارهای ولتاژ متناوب، قابلیت اطمینان. معایب - حساسیت کم، مصرف زیاد از مدار اندازه گیری، مقیاس ناهموار.

ولت متر الکترواستاتیک برای اندازه گیری ولتاژ بالا (تا 100 کیلو ولت) استفاده می شود. کلاس دقت 1.

اندازه گیری ولتاژ فرکانس بالا ویژگی های خاص خود را دارد. برای اینکه دستگاه بر مدار اندازه گیری تأثیر نگذارد، لازم است که مقاومت ورودی آن زیاد و ظرفیت ورودی تا حد امکان کوچک باشد.

در عمل اندازه گیری های رادیویی الکترونیکی، ولت مترهای الکترونیکی و یکسو کننده بیشترین استفاده را دارند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که ولت مترهای الکترونیکی دارای امپدانس ورودی بالا در فرکانس های بالا و پایین، حساسیت بالا در هنگام استفاده از تقویت کننده و مصرف کم از مدار اندازه گیری هستند.

اندازه گیری ولتاژ متناوب به روش تخمین مستقیم.

ولت مترهای الکترونیکی

بلوک دیاگرام های ولت متر الکترونیکی عمدتاً طبق دو طرح ساخته می شوند: میلی ولت متر و ولت متر برای اندازه گیری ولتاژ بالا. آنها در شکل M2-8 ارائه شده اند.

شکل M2-8. ولت مترهای الکترونیکی برای اندازه گیری ولتاژ متناوب.

ولت متر برای اندازه گیری ولتاژ بالا شامل یک دستگاه ورودی، یک مبدل ولتاژ AC به DC (دتکتور)، یک تقویت کننده DC و یک سیستم متر مغناطیسی است. میلی ولت مترها با وجود تقویت کننده ولتاژ متناوب قبل از آشکارساز متمایز می شوند که به افزایش حساسیت کمک می کند.

ولت مترهای مقدار متوسط ​​بر اساس بلوک دیاگرام نوع اول با مبدل های ولتاژ AC به DC بر اساس مقدار متوسط ​​ساخته می شوند. ساده ترین ولت متر های متوسط، ولت مترهای یکسو کننده با مبدل های ساخته شده بر روی دیود هستند.

ولت مترهای انتخابی

انتخابی، یعنی میکروولت مترهای انتخابی به طور گسترده ای برای مطالعه طیف سیگنال های غیر تناوبی استفاده می شوند. این گیرنده های هتروداینی بسیار حساس هستند که روی یک فرکانس خاص یا یک محدوده فرکانس باریک تنظیم شده اند. یک نمودار ساده از یک ولت متر انتخابی در شکل M2-9 نشان داده شده است.

شکل M2-9. مدار ولت متر انتخابی

سیگنال فرکانس اندازه گیری شده Fc از طریق دستگاه ورودی به میکسر می رسد، جایی که سیگنال نوسانگر محلی نیز می رسد. در میکسر سیگنال اندازه گیری شده به فرکانس متوسط ​​تبدیل شده و توسط تقویت کننده تقویت می شود. در خروجی تقویت کننده یک ولت متر با یک نشانگر دیجیتال یا شماره گیری وجود دارد.

ولت متر پالس.ولتاژ پالس با استفاده از ولت متر پالس اندازه گیری می شود که مطابق مدار یک ولت متر الکترونیکی آنالوگ با آشکارساز دامنه ساخته شده است. در این مدارها ولتاژ پالس به ولتاژ DC تبدیل شده و مقدار آن اندازه گیری می شود. در این مدار، فقط می توان دامنه پالس های مثبت را اندازه گیری کرد، برای پالس های منفی، دیود باید به صورت معکوس روشن شود. ولت مترهای پالس ویژه در مقادیر دامنه کالیبره می شوند. اغلب از روش های اندازه گیری اسیلوگرافی استفاده می شود که نه تنها اندازه گیری دامنه پالس ها، بلکه همچنین مشاهده شکل آنها را امکان پذیر می کند.

تقریباً هر یک از ما، دیر یا زود، با وظیفه اندازه گیری ولتاژ الکتریکی روبرو هستیم (یا هنوز هم مجبور خواهیم بود).

ممکن است در یکی از بی‌نهایت موقعیت‌های روزمره به این نیاز داشته باشید، و بهتر است از قبل بدانید که چگونه و با چه کمکی می‌توان این کار را انجام داد.

برای اندازه گیری ولتاژ فقط به یک دستگاه به نام نیاز دارید "مولتی متر"و منبع برق اندازه گیری ولتاژ باتری خوابیده، منبع تغذیه لپ تاپ، سیم های در معرض دید در آپارتمان - اینها برخی از رایج ترین کاربردها هستند.

در این مقاله به یک مثال می پردازیم نحوه اندازه گیری ولتاژ الکتریکیانرژی با استفاده از مولتی متر خانگی

به عنوان مثالی از اینکه چرا همه باید این را بدانند، می‌توانیم چندین موقعیت روزمره را ذکر کنیم: با اندازه‌گیری ولتاژ باتری، می‌توانید بفهمید که چقدر "سالم" است، یا شاید قبلاً بتوان آن را دور انداخت. لامپ در لوستر روشن نمی شود ، اگرچه لامپ جدید است - ارزش بررسی را دارد ، ممکن است در سیم کشی مشکلی وجود داشته باشد. هنگامی که برق قطع می شود، ایده خوبی است که روی پنل ورودی بررسی کنید که آیا واقعاً برق کل آپارتمان را قطع کرده اید یا خیر. به طور کلی، برنامه های کاربردی زیادی وجود دارد.

ما به وظایف پرداخته ایم، اکنون ارزش دارد در مورد آنچه برای اندازه گیری ها نیاز دارید صحبت کنیم. در 99٪ از موقعیت های روزمره، شما فقط به یک منبع تغذیه AC یا DC نیاز دارید و "مولتی متر" وسیله ای است که ولتاژ را اندازه گیری می کند،همچنین به نام "آزمایشکننده"و سایر نشانگرهای الکتریکی و به طور خاص یکی از عملکردهای آن - ولت متر. برای اندازه گیری های خانگی، ساده ترین مدل مناسب است که در فروشگاه با قیمت 200 روبل یافت می شود.

و فقط کمی در مورد جریان. ولتاژ جریان الکتریکی بر حسب اندازه گیری می شود ولت (V). خود جریان می تواند باشد ثابت (DCV)یا متغیر (ACV). در پریزها و سیم کشی خانه، جریان همیشه متناوب است، اما در هر چیزی که "+" و "-" دارد (باتری، باتری و غیره) ثابت است. اول از همه، تعیین کنید که چه جریانی را می خواهید اندازه گیری کنید و موقعیت سوئیچ مناسب را روی مولتی متر انتخاب کنید: DCV - جریان مستقیم، ACV - جریان متناوب.

مقادیر دیجیتال روی مولتی متر حداکثر مقادیر اندازه گیری شده است. اگر حتی نمی دانید تقریباً چه ولتاژی را باید اندازه بگیرید، با تنظیم آن روی بالاترین مقدار شروع کنید.

شایان ذکر است که بسیاری از مولتی مترهای مدرن می توانند خودشان تعیین کنند که چه جریانی به آنها عرضه می شود - مستقیم یا متناوب. اگر مولتی متر شما یکی از این موارد است، به جای سوئیچ DCV و ACV یک موقعیت خواهید داشت - V. در این مورد، فقط آن را تنظیم کنید.

نحوه اتصال سیم های مولتی متر

پس از خرید، بسیاری از مبتدیان اغلب یک سوال دارند: کجا سیم ها را وارد کنید (به طور دقیق، آنها نامیده می شوند کاوشگرها) مولتی متر و نحوه صحیح انجام آن.

اکثر مولتی مترها دارای سه اتصال سیم و دو سیم - سیاه و قرمز هستند. مشکیسیم به سوکت مشخص شده وارد می شود COM, قرمزبه شکافی که نمادها شامل نام هستند V.

سوکت سوم برای اندازه گیری جریان های بالا استفاده می شود و برای اندازه گیری ولتاژ نیازی به آن نداریم؛ به طور کلی در صورت لزوم سیم قرمز به آن وصل می شود و سیم مشکی همیشه در یک پریز باقی می ماند.

نحوه اندازه گیری ولتاژ در پریز

یکی از رایج ترین کارها این است اندازه گیری ولتاژ در سوکتیا در سیم کشی آپارتمان. انجام این کار با مولتی متر بسیار آسان است. همانطور که در بالا نوشتیم، جریان متناوب در سوکت ها جریان می یابد، بنابراین برای اندازه گیری آن باید کلید مولتی متر را روی منطقه تنظیم کنید. ACV.

می دانیم که ولتاژ باید تقریباً 220 ولت باشد، بنابراین اگر یک مولتی متر مانند مثال عکس بالا دارید، سوئیچ را روی علامت قرار دهید. بیشتر از مقدار مورد انتظار، در این مورد در 750 در محدوده ACV

پس از راه اندازی دستگاه، زمان آن رسیده است که انگشتان پروب خود را در سوکت قرار دهید. فرقی نمی کند که کدام سیم در کدام سوراخ سوکت وارد شود. به طور کلی ، در اینجا چیزی برای ترس وجود ندارد ، نکته اصلی این است که قسمت عایق پروب ها را نگه دارید و قسمت فلزی آنها را لمس نکنید (اگرچه انجام این کار حتی با یک میل شدید بسیار دشوار است) و همچنین به آنها اجازه دهید در حالی که در پریز قرار می گیرند یکدیگر را لمس کنند، در غیر این صورت می توانید باعث اتصال کوتاه شوید.

اگر همه چیز را به درستی انجام داده باشید، صفحه مولتی متر شما ولتاژ فعلی در پریز و سیم کشی داخلی شما را نشان می دهد.

در مورد ما، این 235.8 ولت است - در محدوده طبیعی. شما هرگز دقیقاً 220 ولت را روی صفحه نمایش نخواهید دید، بنابراین خطای +-20 طبیعی است.

نحوه اندازه گیری ولتاژ باتری یا باتری

انواع باتری ها و باتری های مختلف، به طور کلی، هر چیزی که "+" و "-" را می بینید، همه منابع جریان الکتریکی مستقیم هستند. اندازه گیری ولتاژ DC دشوارتر از ولتاژ متناوب نیست.

برای انجام این کار، به عنوان مثال، معمولی ترین باتری AA را در نظر بگیرید. اتصال قرمزسیم مولتی متر با "+" - سومین کنتاکت باتری و سیاهبا "-" - شما م. اگر آنها را برعکس وصل کنید، هیچ اتفاق بدی نمی افتد، قرائت ها به سادگی روی صفحه مولتی متر با علامت منفی نمایش داده می شوند، چیزی شبیه به این.

معمولاً ولتاژ باتری ها کم است، بنابراین لازم نیست از فشار دادن پروب ها با انگشتان خود بترسید. تا 20 ولت به احتمال زیاد چیزی احساس نمی کنید. در مورد باتری قلمی حداکثر ولتاژ آن 1.5 ولت است که اصلا برای فرد خطرناک نیست.

همانطور که از قرائت های مولتی متر می بینیم، ولتاژ باتری ما 1.351 ولت است، به این معنی که باتری هنوز کاملا شارژ است و می توان از آن استفاده کرد.

به روشی مشابه، می‌توانید هر باتری دیگری را بررسی کرده و ولتاژ آن‌ها را اندازه‌گیری کنید، و همانطور که اکنون می‌دانید، هیچ چیز پیچیده‌ای در مورد آن وجود ندارد.