Contactloze TrueRMS-stroommeter. Digitale spannings- en stroommeter

Bij het controleren van de stroom elektrische circuits Vaak is het nodig om de huidige sterkte te meten. Om de grootte van gelijkstroom te meten, wordt in de regel een weerstandshunt gebruikt, in serie geschakeld met de belasting, waarvan de spanning evenredig is met de stroom. Als het echter nodig is om grote stromen te meten, is een shunt van indrukwekkend vermogen vereist, dus het is beter om andere meetmethoden te gebruiken.

In dit verband had ik het idee om een ​​stroommeter samen te stellen op basis van een Hall-sensor. Het diagram wordt getoond in de figuur.

Ampèremeter Kenmerken:

  • Meet AC- of DC-stroom zonder elektrisch contact met ketting
  • Meet True RMS-stroom ongeacht de golfvorm, evenals de maximale waarde per periode (ongeveer 0,5 seconden)
  • Informatie weergeven op karakter-LCD weergave
  • Twee meetmodi (tot 10A en tot 50A)

Het schema werkt als volgt. De stroomvoerende draad bevindt zich in de ferrietring, waardoor een magnetisch veld ontstaat waarvan de grootte recht evenredig is met de stroomsterkte. Een Hall-sensor in de luchtspleet van de kern zet de veldinductiewaarde om in spanning, en deze spanning wordt aan de operationele versterkers geleverd. Opamps zijn nodig om de spanningsniveaus van de sensor af te stemmen op het ADC-ingangsspanningsbereik. De ontvangen gegevens worden verwerkt door een microcontroller en uitgevoerd naar LCD-scherm.

Voorlopige berekening van de regeling

Als kern wordt een R20*10*7-ring van N87-materiaal gebruikt. Hall-sensor - SS494B.

Met behulp van een vijl wordt in de ring een opening gemaakt met een zodanige dikte dat de sensor daar past, dat wil zeggen ongeveer 2 mm. Op in dit stadium Het is al mogelijk om de gevoeligheid van de sensor voor stroom en de maximaal mogelijke gemeten stroom grofweg in te schatten.

De equivalente permeabiliteit van een kern met een opening is ongeveer gelijk aan de verhouding van de lengte van de magnetische lijn tot de grootte van de opening:

Als we deze waarde vervolgens vervangen door de formule voor het berekenen van de inductie in de kern en dit alles vermenigvuldigen met de gevoeligheid van de sensor, vinden we de afhankelijkheid van de uitgangsspanning van de sensor van de stroomsterkte:

Hier K B- gevoeligheid van de sensor voor inductie van magnetische velden, uitgedrukt in V/T (overgenomen uit de datasheet).

In mijn geval bijvoorbeeld lH= 2 mm = 0,002 m,K B= 5 mV/Gauss = 50 V/T, waar krijgen we:

De werkelijke gevoeligheid voor stroom bleek gelijk te zijn 0,03 V/A, dat wil zeggen dat de berekening zeer nauwkeurig blijkt te zijn.

Volgens de datasheet op de SS494B is de maximale inductie gemeten door de sensor 420 Gauss, daarom is de maximale gemeten stroom:

Foto van de sensor in de opening:

Berekening van op-amp-circuits

De ampèremeter heeft twee kanalen: tot 10 A (pin 23 van de MK), en tot 50 A (pin 24 van de MK). De ADC-multiplexer schakelt tussen modi.

De interne ION wordt geselecteerd als de referentiespanning van de ADC, dus het signaal moet binnen het bereik van 0 - 2,56 V worden gebracht. Bij het meten van stromen van ±10 A is de sensorspanning 2,5 ± 0,3 V, daarom is het noodzakelijk om versterken en verschuiven zodat het nulpunt precies in het midden van het ADC-bereik lag. Hiervoor wordt op-amp IC2:A gebruikt, aangesloten als niet-inverterende versterker. De spanning aan de uitgang wordt beschreven door de vergelijking:

Hier betekent R2 R2 en P2 in serie geschakeld, en R3 respectievelijk R3 en P3, zodat de uitdrukking er niet al te omslachtig uitziet. Om de weerstandsweerstanden te vinden, schrijven we de vergelijking twee keer (voor stromen -10A en +10A):

We kennen de spanningen:

Door R4 gelijk te stellen aan 20 kOhm, verkrijgen we een systeem van twee vergelijkingen, waarbij de variabelen R2 en R3 zijn. De oplossing voor het systeem kan eenvoudig worden gevonden met behulp van wiskunde pakketten, bijvoorbeeld MathCAD (berekeningsbestand is bij het artikel gevoegd).

Het tweede circuit, bestaande uit IC3:A en IC3:B, wordt op soortgelijke wijze berekend. Daarin gaat het signaal van de sensor eerst door de repeater IC3:A en gaat dan naar de verdeler op weerstanden R5, R6, P5. Nadat het signaal verzwakt is, wordt het verder verschoven operationele versterker IC3:B.

Beschrijving van de werking van de microcontroller

De ATmega8A-microcontroller verwerkt signalen van de op-amp en geeft de resultaten weer op het display. Het wordt geklokt vanaf een interne oscillator op 8 MHz. De zekeringen zijn standaard, met uitzondering van CKSEL. In PonyProg zijn ze als volgt ingesteld:

De ADC is geconfigureerd om te werken op 125 kHz (deelfactor 64). Wanneer de ADC-conversie is voltooid, wordt de interrupthandler aangeroepen. Het slaat de maximale stroomwaarde op en somt ook de kwadraten van de stromen van opeenvolgende monsters op. Zodra het aantal monsters 5000 bereikt, berekent de microcontroller de RMS-waarde van de stroom en geeft de gegevens weer op het display. Vervolgens worden de variabelen opnieuw ingesteld en gebeurt alles vanaf het begin. Het diagram toont het WH0802A-display, maar elk ander display met de HD44780-controller kan worden gebruikt.

De microcontrollerfirmware, een project voor CodeVision AVR en een simulatiebestand in Proteus zijn bij het artikel gevoegd.

Het opzetten van het schema

Het instellen van het apparaat komt neer op het afstellen van de trimweerstanden. Eerst moet u het displaycontrast aanpassen door P1 te draaien.

Vervolgens schakelen we met de S1-knop naar de modus tot 10A en configureren we P2 en P3. We draaien een van de weerstanden zo ver mogelijk naar rechts en door de tweede weerstand te draaien, bereiken we nulmetingen op het apparaat. We proberen een stroom te meten waarvan de waarde precies bekend is, en de ampèremeterwaarden moeten lager zijn dan ze in werkelijkheid zijn. We draaien beide weerstanden iets naar links, zodat het nulpunt behouden blijft, en meten opnieuw de stroom. Deze keer zouden de meetwaarden iets hoger moeten zijn. We gaan hiermee door totdat we een nauwkeurige weergave van de huidige waarde bereiken.

Laten we nu overschakelen naar de modus tot 50A en deze configureren. Weerstand P4 stelt nul in op het display. We meten wat stroom en bekijken de meetwaarden. Als de ampèremeter ze overschat, draai dan P5 naar links; als hij onderschat, draai dan naar rechts. We zetten het opnieuw op nul, controleren de meetwaarden bij een bepaalde stroomsterkte, enzovoort.

Foto van het apparaat

DC-stroommeting:



Door onvoldoende nauwkeurige kalibratie zijn de waarden iets overschat.

Meting AC frequentie 50 Hz, als belasting wordt een strijkijzer gebruikt:

In theorie is de effectieve stroom van een sinusoïde gelijk aan 0,707 van het maximum, maar afgaande op de metingen is deze coëfficiënt gelijk aan 0,742. Na controle van de vorm van de spanning in het netwerk bleek dat deze alleen op een sinusgolf lijkt. Hiermee rekening houdend, zien dergelijke instrumentmetingen er behoorlijk betrouwbaar uit.

Het apparaat heeft nog steeds een nadeel. Er is constant geluid bij de sensoruitgang. Als ze door de op-amp gaan, bereiken ze de microcontroller, waardoor dit onmogelijk te bereiken is perfecte nul(ongeveer 30-40 mA RMS wordt weergegeven in plaats van nul). Dit kan worden gecorrigeerd door de capaciteit van C7 te vergroten, maar dan zal het verslechteren frequentie kenmerken: op hoge frequenties lezingen zullen worden onderschat.

Gebruikte bronnen

Lijst met radio-elementen

Aanduiding Type Denominatie Hoeveelheid OpmerkingWinkelMijn notitieblok
IC1 MK AVR 8-bits

ATmega8A

1 DIP-28 Naar notitieblok
IC2, IC3 Operationele versterker

MCP6002

2 SOIC-8 Naar notitieblok
IC4 Lineaire regelaar

L78L05

1 Naar notitieblok
IC5 Hall-sensorSS494B1 Naar notitieblok
C1-C7 Condensator100 nF9 K10-17b Naar notitieblok
R1, R3, R6, R9 Weerstand

10 kOhm

4 SMD1206 Naar notitieblok
R2 Weerstand

12 kOhm

1 SMD1206 Naar notitieblok
R4 Weerstand

20 kOhm

1 SMD1206 Naar notitieblok
R5 Weerstand

6,8 kOhm

1 SMD1206 Naar notitieblok
R7, R8 Weerstand

100 kOhm

2 SMD1206 Naar notitieblok
P1 Trimmer-weerstand10 kOhm1 3362P Naar notitieblok
P2 Trimmer-weerstand4,7 kOhm1 3362P

Ik wil graag een gemoderniseerde versie onder uw aandacht brengen laboratorium blok voeding. Er is de mogelijkheid toegevoegd om de belasting uit te schakelen wanneer een bepaalde vooraf ingestelde stroom wordt overschreden. U kunt de firmware flashen voor een verbeterde voltammeter.

Digitaal stroom- en spanningsmetercircuit

Er zijn ook verschillende details aan het diagram toegevoegd. Vanaf de bedieningselementen is er één knop en een variabele weerstand met een waarde van 10 kilo-ohm tot 47 kilo-ohm. De weerstand ervan is niet cruciaal voor het circuit, en zoals je kunt zien, kan deze over een vrij groot bereik variëren. Een beetje veranderd en verschijning op het scherm. Weergave van vermogen en ampère-uren toegevoegd.

De uitschakelstroomvariabele wordt opgeslagen in de EEPROM. Na het uitschakelen hoeft u dus niet alles opnieuw te configureren. Om het huidige instellingenmenu te openen, moet u op de knop drukken. Door aan de variabele weerstandsknop te draaien, moet u de stroom instellen waarbij het relais wordt uitgeschakeld. Deze is via een transistorschakelaar met de uitgang verbonden PB5 microcontroller Atmega8.

Op het moment van uitschakelen geeft het display aan dat de maximaal ingestelde stroom overschreden is. Nadat we op de knop hebben geklikt, gaan we terug naar het installatiemenu maximale stroom. Om naar de meetmodus te gaan, moet u nogmaals op de knop drukken. Op weg naar buiten PB5 De microcontroller verzendt log 1 en het relais wordt ingeschakeld. Dit type stroommonitoring heeft ook zijn nadelen. De bescherming werkt niet onmiddellijk. Het activeren kan enkele tientallen milliseconden duren. Voor de meeste experimentele apparaten dit nadeel niet kritisch. Deze vertraging is niet zichtbaar voor mensen. Alles gebeurt tegelijk. Er is geen nieuwe PCB ontwikkeld. Iedereen die het apparaat wil repliceren, kan de printplaat enigszins bewerken vorige versie. De veranderingen zullen niet significant zijn.

Wat kun je doen met een kleine Attiny13-microcontroller? Veel dingen. Bijvoorbeeld een spannings-, stroom- en temperatuurmeter, waarvan de resultaten worden weergegeven op een display zoals HD44780. Dus laten we het samenvoegen universeel apparaat, die met succes kan worden gebruikt als module in voedingen, laders, UMZCH en op die plaatsen waar heel weinig nodig is hoge precisie. Het bordformaat bedraagt ​​slechts 35 x 16 mm.

U, I, T-metercircuit op Attiny13

  • Spanningsmeetbereik 0-99V met een resolutie van 0,1 V.
  • Het stroommeetbereik is 0-9,99A met een resolutie van 10 mA.
  • Temperatuurmeetbereik 0-99C met resolutie 0,1C.
  • Het stroomverbruik van de meter zelf is 35 mA.

Allereerst moet u weten in welk spanningsbereik het apparaat zal werken. Om dit vast te stellen, moet u de spanningsdeler berekenen. Om bijvoorbeeld een 10V-meting te krijgen, zou de deler 1/10 zijn (we vermenigvuldigen x 10 omdat de spanning 10 keer de basis 1V zou zijn), voor 30V zou dit 1/30 zijn, enzovoort. Vervolgens moet u het programma voor dit bereik configureren. We vermenigvuldigen deze 30 V met 640 en delen het resultaat door 1023. Het resulterende getal wordt ongeveer aan het begin van het programma geschreven, de spanningsconstante, en het programma moet worden gecompileerd (voor het 100 V-bereik, 8,2k).

Huidige meting kunnen we ook aanpassen op een vergelijkbare manier, geef nog een deler, een ander bereik, en noem het, maar ik zal het niet beschrijven. Er is hier geen analoge temperatuurkalibratie, omdat dit volkomen onnodig leek.

We corrigeren het experimenteel in het programma, de constante const temp is hiervoor verantwoordelijk. Een weerstand van 1K tussen aarde en de sensoruitgang bepaalt de spanning; deze kan zelfs worden verlaagd tot 100 Ohm.

Hoe het schema werkt

De spanning die we willen meten wordt toegepast op de punten V en V+ op het bord, de aarde-ingang van de voeding is verbonden met punt GND en de aarde-uitgang is verbonden met punt B (de meting vindt plaats op aarde). Tussen de GND- en V-punten is een shunt aangesloten. De meter wordt gevoed vanuit het V- en V+-punt via de 7805-stabilisator. Er is ruimte voor een stabilisator in het TO252-pakket, maar een grotere 78L05-stabilisator in het TO92-pakket kan ook met succes worden gebruikt. Maximale spanning, wat kan worden gespecificeerd voor het punt V en V+, voor een gewone 7805 zal dit maximaal 35V zijn, voor een 78L05 zal dit uiteraard minder zijn, maar niet meer dan 30. Om grote spanningen te meten, moet de chip moeten afzonderlijk worden bijgevuld - aan de printzijde moet het pad worden onderbroken onder de spanningsregelingspotentiometer en voeding worden aangesloten op punt A. Het systeem werkt met een 16x1 display met een HD44780- of 16x2-controller.

Video van de werkende meter

Wanneer u de firmware van de microcontroller flasht, moet u de reset-pin instellen als een normale pin (schakel fusebit RSTDISBL in). Zorg er voordat u deze bewerking uitvoert voor dat alles goed is ingesteld, dat het na het afsluiten wordt gereset en dat er geen toegang is tot de processor met een gewone programmeur! De bronnen, evenals alle andere documentatie en bestanden, worden geplaatst

Het apparaat meet gelijkspanning van 0 tot 51,1 V met een resolutie van 0,1 V en gelijkstroom van 0 tot 5,11 A met een resolutie van 0,01 A. Het prototype was de meter beschreven in, die vrij eenvoudig van ontwerp is en goede parameters heeft. Het belangrijkste idee dat daarin is geïmplementeerd, namelijk het gebruik van een goedkope microcontroller, verdient aandacht. De noodzaak om een ​​op-amp te gebruiken die kan werken met een enkelpolige voeding met een uitgangsspanning van bijna nul, evenals de aanwezigheid extra bron voeding leggen enkele beperkingen op aan het gebruik ervan.

Digitale meter spanning en stroom

Bovendien zijn de indicatoren op het prototypebord onhandig geplaatst, het is beter om ze horizontaal in een rij te installeren en de afmetingen van het voorpaneel van de meter te verkleinen, waardoor ze dichter bij de afmetingen van de gebruikte indicatoren komen. Schematisch diagram De meter wordt gepresenteerd op de website www.site. Omdat het niet mogelijk was om gebruikte 74HC595N-chips te vinden (schuifregisters met een opslagregister), werden 74HC164N-chips gebruikt, waarin geen opslagregister aanwezig is. Er werden ook indicatoren gebruikt met een veel hogere helderheid bij lage stroomsterkte, waardoor het mogelijk werd de stroom die door de meter werd verbruikt terug te brengen tot 20 mA en de noodzaak van een extra +5 V-spanningsregelaar te elimineren.

Het signaal van de stroomsensor (weerstand R1) wordt via de inverterende versterker naar op-amp DA1 aan de GP1-ingang van de microcontroller geleverd. In tegenstelling tot (1J) wordt hier een bipolaire op-amp-voeding met een spanning van ±8 V gebruikt, omdat niet alle op-amps de rail-to-rail-eigenschap hebben en correct werken met een unipolaire voeding en een vrijwel nul uitgangsspanning. Met een bipolaire voeding kunt u dit probleem eenvoudig oplossen en is het gebruik ervan mogelijk. Er zijn veel soorten opamps. Omdat de spanning aan de opamp-uitgang in het bereik van 8 tot 8 V kan liggen, wordt een begrenzingscircuit R10VD9 gebruikt om de spanning te beschermen. microcontrollerinvoer door overbelasting.

Trimmerweerstand R8 regelt de versterking, en trimmerweerstand R11 stelt een nulspanning in op de uitgang van de op-amp. Diodes VD1 en VD2 beschermen de op-amp-ingang tegen overbelasting in het geval van een breuk in de stroomsensor. Vanwege de relatief lage weerstand van de stroomsensor zal de afwijking van het spanningsmeetresultaat wanneer de belastingsstroom verandert van nul naar maximaal (5,11 A) niet groter zijn dan 0,06 V. Als de meter is ingebouwd in een spanningsbron met negatieve polariteit. De stroomsensor kan vóór de uitgangsspanningsdeler en zijn stabilisator worden ingeschakeld.”

In dit geval wordt de spanningsval op de stroomsensor gecompenseerd door het circuit feedback stabilisator. Omdat de delerstroom meestal klein is, heeft deze vrijwel geen invloed op de aflezingen van de ampèremeter. Bovendien kan deze invloed worden gecompenseerd door de substringweerstand R11 te voeden met de uitgangsspanning van de voedingsgelijkrichter via een omzetter op de transistoren VT1 en VT2. Dit is iets ingewikkelder dan in, omdat het fabricage vereist pulstransformator, maar er zijn geen problemen met het verkrijgen van alle vereiste spanningswaarden. De spanningsomvormer is de eenvoudigste push-pull-zelfoscillator. waarvan het diagram is ontleend. De conversiefrequentie bedraagt ​​ongeveer 80 kHz.

Dankzij galvanische scheiding tussen de in- en uitgang van de omvormer kan de meter worden ingebouwd in een spanningsstabilisator van elke polariteit. Met de in het schema aangegeven transistoren is deze operationeel bij een ingangsspanning van 30 tot 44 V. In dit geval variëren de uitgangsspanningen van ongeveer 8 tot 12 V. Vanwege het feit dat de weerstanden van weerstanden R5 en R6 zijn gekozen Omdat hij behoorlijk groot is, is de converter niet bang voor kortsluiting aan de uitgang. In dergelijke gevallen faalt de generatie eenvoudigweg.

De spanning van 5 V om het digitale deel van de meter van stroom te voorzien, wordt verkregen met behulp van de geïntegreerde DA2-stabilisator. Het is niet nodig om de voedingsspanning van de op-amp te stabiliseren, omdat deze zelf behoorlijk resistent is tegen zijn veranderingen. De rimpelspanning met de conversiefrequentie wordt onderdrukt door RC-filters aan de ingangen van de DD1-microcontroller. Als de pulsaties met een frequentie van 100 Hz te groot zijn, wordt aanbevolen om de methode te gebruiken om ze te verminderen, beschreven in. Hier is het de moeite waard een paar woorden te zeggen over de instabiliteit die inherent is aan alle digitale meters van het minst significante cijfer van de meetresultaat.

Het verandert altijd chaotisch met één rond de werkelijke waarde. Deze fluctuaties zijn niet het gevolg van een storing in het apparaat, maar kunnen niet volledig worden geëlimineerd; ze kunnen alleen worden verminderd door de resultaten te middelen groot aantal metingen. De meterdelen zijn op drie gemonteerd printplaten van isolatiemateriaal, aan één zijde voorzien van een foliecoating. Ze zijn ontworpen voor het installeren van microschakelingen in DIP-pakketten. Op één bord (Fig. 2) zijn indicatoren gemonteerd, op de tweede (Fig. 3) - digitale chips en microcontroller. De converter, de voedingsspanningsstabilisator van de microcontroller en de signaalversterker van de stroomsensor zijn op het derde bord geïnstalleerd (Fig. 4).

De plaatsing van onderdelen op de platen en de verbindingen tussen de platen worden getoond in Fig. 5. Rode cijfers erop geven de nummers aan van de klemmen van de T1-pulstransformator op de plaatsen waar ze op het bord zijn aangesloten. De transformator zelf wordt eraan vastgemaakt met klemmen van geïsoleerd montagedraad. De blokkeercondensatoren C13 en C14 worden rechtstreeks op de voedingspinnen van de microschakelingen DD2 en DD3 gesoldeerd. Zoals de praktijk heeft aangetoond, werkt de meter normaal zonder deze condensatoren.

De microcontroller en indicatorborden zijn verbonden door beugels van gegalvaniseerd staal met een dikte van 0,5 mm. De converter- en versterkerprint zijn vastgezet met twee M2-schroeven. De afstand tussen de planken is ongeveer 11 mm. Deze versie van het apparaatontwerp (Fig. 6) neemt minder ruimte in beslag voorpaneel voedingseenheid waarin dit apparaat moet worden ingebouwd. In plaats van de KR140UD708 opamp kun je bijvoorbeeld gebruiken. KR140UD1408 en vele op-amps van andere typen. Houd er rekening mee dat ze mogelijk andere correctiecircuits nodig hebben dan de KR140UD708. Hiermee moet rekening worden gehouden bij het ontwerpen van een printplaat.

In plaats van de schuifregisters 74HC164 kunt u 74HC4015 gebruiken, maar dan moet u de topologie van de geleiders van de printplaat wijzigen. KD522B-diodes kunnen worden vervangen door KD510A. Trimmerweerstanden R8 en R11 - SPZ19. R9 - geïmporteerd. Permanente condensatoren ook geïmporteerd. Weerstand R1 (stroomsensor) kan worden gemaakt van nichroomdraad of kant-en-klaar worden gebruikt, zoals gedaan in (1). Ik heb het gemaakt van een stuk nichroomtape met een doorsnede van 2,5×0,8 mm en een lengte (inclusief vertinde uiteinden) van ongeveer 25 mm, gewonnen uit thermisch relais TRN.

Transformator T1 is gewikkeld op een ferrietring van 10x6x3 mm, verwijderd van een defecte CFL. Alle wikkelingen zijn gewikkeld met PEV-2-draad met een diameter van 0,18 mm. Wikkeling 2-3 bevat 83 windingen, wikkelingen 1-2 en 4-5 - elk 13 windingen, en wikkeling 6-7-8 80 windingen met een tikje vanuit het midden. Als uitgangsspanning gelijkrichter kleiner is dan 30 V, zal het aantal windingen van wikkeling 2-3 moeten worden verminderd met een snelheid van ongeveer 4 windingen per volt. Tussen elkaar zijn de wikkelingen 1-2-3 en 4-5 geïsoleerd met één laag condensatorpapier van 0,1 mm dik, en van wikkeling 6-7-8 - met twee lagen van dergelijk papier. Na controle van de functionaliteit wordt de transformator geïmpregneerd met XB-784 lak.

Het microcontrollerprogramma is geschreven in de MPLAB IDE v8.92-omgeving in de MPASM-assembleertaal. Er worden twee opties aangeboden. De bestanden van de eerste optie bevinden zich in de map “Algemeen”. kathode" en zijn bedoeld voor een apparaat met LED-indicatoren met gemeenschappelijke ontladingskathoden, inclusief die aangegeven in het diagram in Fig. 1. Bestanden van de tweede optie uit de map "Algemeen". anode" moet worden gebruikt bij installatie in het apparaat LED-indicatoren met gemeenschappelijke ontladingsanodes. Deze versie van het programma is echter niet in de praktijk getest. Het programmeren van de microcontroller gebeurde met behulp van het IC-prog-programma en eenvoudig apparaat beschreven in (4).

Het instellen van de meter bestaat uit het op nul zetten van de trimmerweerstand R11 aan de uitgang van de opamp DA 1 bij afwezigheid van stroom in het te meten circuit. Er wordt vervolgens stroom op dit circuit toegepast. dicht bij de meetlimiet, maar lager dan deze. Door de stroom te regelen met een standaard ampèremeter en trimweerstand R8, bereiken ze gelijkheid in de meetwaarden van de standaard en de apparaten die worden afgesteld. Door de gemeten spanning aan te leggen en te regelen met een standaard voltmeter, worden de bijbehorende meetwaarden ingesteld op de apparaatindicator trimweerstand R9. Meer details over het instellen vindt u in (1).

In de praktijk moeten er nogal eens spanningsmetingen worden uitgevoerd. Spanning wordt gemeten in radiotechniek, elektrische apparaten en kettingen, enz. Het type wisselstroom kan gepulseerd of sinusvormig zijn. Spanningsbronnen zijn stroomgeneratoren.

Spanning puls stroom heeft parameters voor amplitude en gemiddelde spanning. Bronnen van dergelijke spanning kunnen pulsgeneratoren zijn. De spanning wordt gemeten in volt en wordt aangeduid met “V” of “V”. Als de spanning wisselend is, verschijnt het symbool “ ~ ", Voor Gelijkstroom spanning het symbool “-” wordt weergegeven. De wisselspanning in het thuisnetwerk is gemarkeerd met ~220 V.

Dit zijn apparaten die zijn ontworpen om kenmerken te meten en te controleren elektrische signalen. Oscilloscopen werken volgens het principe van afbuiging elektronenbundel, wat een beeld oplevert van de waarden variabelen op het scherm.

AC-spanningsmeting

Volgens regelgevende documenten De spanning in het huishoudelijke netwerk moet gelijk zijn aan 220 volt met een afwijkingsnauwkeurigheid van 10%, dat wil zeggen dat de spanning kan variëren in het bereik van 198-242 volt. Als de verlichting in uw huis zwakker is geworden, lampen vaak uitvallen of huishoudelijke apparaten instabiel zijn geworden, moet u om deze problemen te identificeren en te elimineren eerst de spanning in het netwerk meten.

Voordat u gaat meten, moet u uw bestaande meetapparaat gereedmaken voor gebruik:

  • Controleer de integriteit van de isolatie van stuurdraden met sondes en tips.
  • Zet de schakelaar op wisselspanning, met een bovengrens van 250 volt of hoger.
  • Steek de uiteinden van de besturingsdraden in de aansluitingen meetinstrument, Bijvoorbeeld, . Om fouten te voorkomen, is het beter om naar de aanduidingen van de aansluitingen op de behuizing te kijken.
  • Schakel het apparaat in.

De figuur laat zien dat de meetlimiet van 300 volt is geselecteerd op de tester en 700 volt op de multimeter. Voor sommige apparaten moet de spanningsmeting zijn ingesteld gewenste positie verschillende schakelaars: type stroom, type meting, en steek ook draadpunten in bepaalde stopcontacten. Het uiteinde van de zwarte punt in de multimeter wordt in de COM-aansluiting (gemeenschappelijke aansluiting) gestoken, de rode punt wordt in de aansluiting met de markering “V” gestoken. Deze aansluiting is gebruikelijk voor het meten van elke vorm van spanning. De aansluiting gemarkeerd met “ma” wordt gebruikt voor het meten van kleine stromen. Het stopcontact gemarkeerd met “10 A” wordt gebruikt om een ​​aanzienlijke hoeveelheid stroom te meten, die 10 ampère kan bereiken.

Als u de spanning meet terwijl de draad in de “10 A”-aansluiting is gestoken, zal het apparaat defect raken of zal de zekering doorbranden. Daarom bij het uitvoeren meetwerk je moet voorzichtig zijn. Meestal treden er fouten op in gevallen waarin de weerstand eerst werd gemeten en vervolgens, vergetend naar een andere modus over te schakelen, de spanning beginnen te meten. In dit geval brandt een weerstand die verantwoordelijk is voor het meten van de weerstand in het apparaat door.

Nadat u het apparaat hebt voorbereid, kunt u beginnen met meten. Als er niets op de indicator verschijnt wanneer u de multimeter inschakelt, betekent dit dat de batterij in het apparaat leeg is en moet worden vervangen. Meestal bevatten multimeters "Krona", die een spanning van 9 volt produceert. De levensduur bedraagt ​​ongeveer een jaar, afhankelijk van de fabrikant. Als de multimeter lange tijd niet is gebruikt, kan de kroon alsnog defect zijn. Als de batterij goed is, zou de multimeter er één moeten aangeven.

De draadsondes moeten in het stopcontact worden gestoken of met blootliggende draden worden aangeraakt.

Op het display van de multimeter wordt onmiddellijk de waarde van de netwerkspanning weergegeven digitale vorm. Op een meetklok zal de naald een bepaalde hoek afwijken. De pointer-tester heeft verschillende schaalverdelingen. Als je ze goed bekijkt, wordt alles duidelijk. Elke schaal is ontworpen voor een specifieke meting: stroom, spanning of weerstand.

De meetlimiet op het apparaat is ingesteld op 300 volt, dus je moet rekenen op de tweede schaal, die een limiet van 3 heeft, en de meetwaarden van het apparaat moeten met 100 worden vermenigvuldigd. De schaal heeft een deelwaarde gelijk aan 0,1 volt, dus we krijgen het resultaat dat in de afbeelding wordt weergegeven, ongeveer 235 volt. Dit resultaat ligt binnen aanvaardbare grenzen. Als de meterstanden tijdens metingen voortdurend veranderen, kan dit het geval zijn slecht kontakt in elektrische bedradingsverbindingen, wat kan leiden tot vonkoverslag en netwerkfouten.

Meting van gelijkspanning

Bronnen van constante spanning zijn batterijen, laagspanning of batterijen waarvan de spanning niet hoger is dan 24 volt. Daarom is het aanraken van de accupolen niet gevaarlijk en zijn er geen speciale veiligheidsmaatregelen nodig.

Om de prestaties van een batterij of andere bron te beoordelen, is het noodzakelijk om de spanning aan de polen te meten. Bij AA-batterijen bevinden de stroompolen zich aan de uiteinden van de behuizing. De positieve pool is gemarkeerd met “+”.

DC op dezelfde manier gemeten als een variabele. Het enige verschil zit hem in het instellen van het apparaat in de juiste modus en het observeren van de polariteit van de aansluitingen.

De batterijspanning staat meestal op de behuizing aangegeven. Maar het meetresultaat geeft nog niet de gezondheid van de batterij aan, aangezien deze meet elektromotorische kracht batterijen. De werkingsduur van het apparaat waarin de batterij wordt geïnstalleerd, is afhankelijk van de capaciteit.

Om de prestaties van de batterij nauwkeurig te beoordelen, is het noodzakelijk om de spanning te meten met een aangesloten belasting. Voor AA-batterij als lading een gewone zal het doen Zaklamplamp van 1,5 volt. Als de spanning iets afneemt als het licht aan is, dat wil zeggen met niet meer dan 15%, is de batterij dus geschikt voor gebruik. Als de spanning aanzienlijk meer daalt, kan zo'n batterij alleen maar dienen wandklok, die zeer weinig energie verbruiken.