Come misurare la tensione CA e CC
La misurazione della tensione non è un compito facile per un elettricista non professionale, ma se guardi, si scopre che non c'è niente di più facile (a condizione che siano disponibili strumenti di misurazione speciali). Questa abilità può essere necessaria sia per la riparazione domestica di elettrodomestici o per i test in una rete CA monofase o trifase e quando si lavora con circuiti CC: quando si controlla una batteria con un multimetro o un generatore di auto, nonché su un alimentatore per computer. Per aiutarti a capire come fare, abbiamo deciso di scrivere un articolo su come misurare la tensione CA e CC.
Come misurare
Lo strumento principale qui è un voltmetro. Può essere realizzato come un dispositivo separato o incluso in uno strumento di misurazione multifunzionale chiamato multimetro digitale.
Digitale, perché questo dispositivo ha un display per visualizzare i valori del valore misurato e utilizza circuiti digitali per le misurazioni (ad esempio un microcontrollore) e non una testa di misurazione universale come i vecchi dispositivi puntatori. Inoltre, alcuni multimetri sono dotati di pinze amperometriche, ma vengono anche utilizzati per misurare la tensione e la resistenza nel circuito.
A seconda della situazione specifica, è richiesta una precisione di misurazione diversa. Per scopi domestici, non è necessario acquistare un dispositivo costoso e preciso, quindi i padroni di casa spesso usano un multimetro cinese economico (ad esempio, i modelli più popolari sono il DT838 o DT830).
Gli strumenti di misura universali sono spesso indicati come "tester"
Per scopi professionali, i laboratori e le officine utilizzano lo strumento più preciso e complesso: un oscilloscopio. I modelli più popolari di questi dispositivi sono il sovietico s1-94 e s1-65, così come gli apparecchi pubblicitari 2061m e il tipo straniero hantek e altri.
Gli artigiani sovietici usavano di solito un tester o un "laboratorio".
Workshop - Strumento Ts20, un multimetro sovietico progettato per misurare sotto tensione CC e CA sotto carico fino a 600 V, corrente CC fino a 750 mA e resistenza fino a 500 kOhm. Utilizzati anche dispositivi ts4313, ts4353. Le misurazioni effettuate da questi dispositivi sono anche abbastanza accurate, quindi alcuni elettricisti e hobbisti lo usano fino ad oggi.
Come misurare la tensione con un multimetro
Cominciamo con le basi. Da qualsiasi dispositivo, e in ogni caso, un voltmetro è collegato in parallelo con l'elemento su cui viene misurata la tensione. Qualsiasi multimetro in modalità di misurazione della tensione è un voltmetro. Solo un amperometro è collegato in serie durante la misurazione della corrente.
Nei multimetri economici (e in molti costosi) ci sono 3 o 4 connettori per il collegamento delle sonde, di solito questi sono:
- COM è comune, di solito nero, e sempre viene inserita una sonda (anche nera);
- VΩmA - per misurare la tensione, la resistenza, il controllo dei diodi e o la piccola corrente (fino a 200 mA), generalmente rossa;
- 10A (20A) - per misurare grandi correnti.
Nella figura sotto vedi il modello più comune del multimetro cinese (DT-830 o semplicemente "830th"). Le frecce indicano i connettori per il collegamento delle sonde e il connettore in cui si desidera inserire la sonda rossa se si desidera misurare la tensione è evidenziato in verde.
Per misurare la tensione nel circuito, è necessario eseguire diverse manipolazioni con il dispositivo. Innanzitutto è necessario determinare il tipo di tensione: costante (CC o segno =) o variabile (CA o segno ~) e impostare l'interruttore nella posizione desiderata.
Quindi, impostare il limite di misurazione con lo stesso interruttore. Se sul dispositivo è inferiore al valore misurato, la misurazione non funzionerà.
Pertanto, la prima misurazione viene effettuata dal limite massimo, riducendolo gradualmente per ottenere il valore della dimensione desiderata. Ad esempio, se non si conosce la tensione nel circuito, impostare il limite massimo, nella foto mostrata - 1000 Volt, eseguire una misurazione, se mostra "12 Volt" sullo schermo, quindi abbassare il limite a 20 V per scoprire il valore esatto a decimi o centesimi.
Alcuni dispositivi rilevano automaticamente il limite e il tipo di tensione, quindi la commutazione non è necessaria.
Il dispositivo è collegato al circuito tramite sonde: una (rossa) per il più (o fase), la seconda (nera) per il meno (o zero). Se le sonde sono collegate nell'ordine inverso, da nero a più e da rosso a meno, il valore sul display sarà con un segno meno.
Esempi di misurazione
La misurazione della tensione può essere necessaria in molte situazioni, sia nella vita di tutti i giorni che nella produzione. Considera il più comune di essi.
In una rete domestica
Con un multimetro in una presa da 220 V, le misurazioni vengono eseguite quando è necessario capire se sbalzi di tensione e quanto il valore reale differisce dallo standard. Le deviazioni di valori si verificano spesso in reti instabili, soprattutto nelle piccole città. E tutti sanno che i picchi di corrente incidono negativamente sugli apparecchi e sulle apparecchiature elettriche e possono portare al loro fallimento.
Questo viene fatto anche rilevando un circuito aperto e aperto quando si eliminano vari guasti di rete (se il circuito è rotto, la tensione sarà 0 o vicina ad esso) o per determinare la fase. La ricerca di fase viene eseguita rispetto alla terra o allo zero, cioè chiudendo una sonda al contatto di terra e la seconda alternativamente ai contatti nell'uscita.
Conoscendo la tensione e l'intensità di corrente nella rete, è possibile calcolare il consumo di energia. Per questo, viene utilizzata la formula:
P = U × I
In macchina
Per risolvere i problemi relativi alla batteria, al generatore dell'auto, all'armatura di avviamento o alla bobina di accensione, nonché alla sezione del circuito elettrico, è necessario conoscere il valore della tensione, quindi è importante trovare un valore con un voltmetro o un multimetro qui. Tale necessità si presenta abbastanza spesso nelle auto domestiche (ad esempio, VAZ 2114, VAZ 2107), ma spesso ciò deve essere fatto nei modelli importati.
A volte è necessario controllare la tensione dell'uscita lineare della radio o dell'amplificatore dell'auto, per diagnosticare il corretto funzionamento. Questo di solito viene eseguito da elettricisti professionisti automobilistici. Sanno che, a seconda del modello della radio, il valore di uscita può raggiungere da 200 a 5000 milliVolt, i dati esatti sono generalmente indicati nel passaporto del dispositivo.
Anche la composizione della sonda (ad esempio dmrv - sensore di flusso d'aria di massa) e la diagnosi della correttezza del loro lavoro vengono eseguite utilizzando un multimetro. Per fare ciò, quando il motore è in funzione, collegare il multimetro al sensore e confrontare le letture con i valori nominali delle caratteristiche tecniche del sensore corrispondente.
Ai fini della produzione
Ai fini della produzione, le misurazioni sono effettuate con strumenti professionali: un oscilloscopio digitale. I valori di questo dispositivo sono ottenuti studiando la forma d'onda sul suo display. Ciò viene fatto nelle imprese industriali durante la diagnosi del corretto funzionamento di apparecchiature o prodotti fabbricati, nella pratica radioamatoriale durante l'impostazione e la regolazione dei circuiti e nelle officine di riparazione elettronica.
La valutazione del valore misurato viene eseguita con l'aiuto delle misurazioni del cursore: il cursore viene impostato su un determinato punto nella forma d'onda e vengono visualizzati i valori necessari.
Ma questo è disponibile solo negli oscilloscopi digitali, nei modelli analogici con un tubo a raggi catodici c'è solo una griglia di coordinate sullo schermo, a seconda del guadagno "volt / divisione" installato, il numero di volt viene calcolato dalle celle di questa griglia.
In altre aree di produzione, ad esempio nell'edilizia, potrebbe essere necessario riparare vari dispositivi. Ad esempio, studiare la velocità al minimo di un inverter di saldatura può aiutare nella sua riparazione, una valutazione della tensione della batteria di un cacciavite può dire della sua capacità e usura.
Nei computer
È necessaria la valutazione del corretto funzionamento delle porte USB di un computer o caricabatterie per conoscere il valore effettivo della tensione di uscita. Questo è importante per gadget costosi e sensibili, per caricare un telefono o caricare un laptop (per la loro corretta ricarica e durata).
Inoltre, con un voltmetro, è possibile misurare la tensione nell'alimentatore e con un dispositivo che misura l'intensità di corrente (amperometro) misurare la corrente. Un multimetro può anche rilevare l'assenza di tensione nei circuiti dei computer, ad esempio, se non c'è meno, allora non ci sarà tensione.
In casi speciali, durante la riparazione di apparecchiature informatiche, controllano la tensione sulla memoria ad accesso casuale (ddr2, ddr3), sul disco rigido, sul cavo dello schermo o sull'alimentazione.
Inoltre, durante la riparazione di microcircuiti di computer (e non solo, ad esempio, su un arduino), il dispositivo verifica la tensione del condensatore, della resistenza, ai poli della sorgente di corrente, la tensione di stabilizzazione del diodo zener e così via. Tutte queste misurazioni richiedono determinate conoscenze e abilità, pertanto vengono eseguite da riparatori professionisti di dispositivi.
Quindi abbiamo capito come misurare la tensione di corrente continua e alternata. È estremamente semplice da fare. Un voltmetro o un multimetro è sempre collegato in parallelo al circuito. Con una connessione seriale, ciò non sarà possibile, poiché i voltmetri hanno una grande resistenza interna e semplicemente non vi passerà corrente.
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