kategorier: Praktisk elektronik, Apparatreparation
Antal visninger: 26598
Kommentarer til artiklen: 2
Spændingsmåling
I amatørradiopraksis er dette den mest almindelige type måling. For eksempel, når man reparerer et tv, måles spændinger ved enhedens karakteristiske punkter, nemlig ved terminalerne på transistorer og mikrokredsløb. Hvis du har til rådighed et kredsløbsdiagram, og det viser tilstande for transistorer og mikrokredsløb, vil det ikke være vanskeligt for en erfaren master at finde en fejl.
Når man bygger selvmonterede strukturer, kan man ikke undgå spændingsmåling. Undtagelser er kun klassiske skemaer, som de skriver noget om som dette: "Hvis designet er samlet fra brugbare dele, kræves der ingen justering, det fungerer med det samme."
Som regel er dette klassiske elektronik kredsløb, f.eks. mULTIVIBRATOR. Den samme fremgangsmåde kan opnås selv for en lydfrekvensforstærker, hvis den samles på en specialiseret chip. Som et godt eksempel er TDA 7294 og mange flere chips i denne serie. Men kvaliteten af de "integrerede" forstærkere er lille, og ægte kendere bygger deres forstærkere på diskrete transistorer og nogle gange på elektroniske rør. Og her er det bare det, du ikke kan gøre uden at justere og relaterede stressmålinger.
Hvordan og hvad man skal måle
Vist i figur 1.
Figur 1
Måske vil nogen sige, siger de, hvad kan der måles her? Og hvad er meningen med at sammensætte en sådan kæde? Ja, det er sandsynligvis svært at finde praktisk anvendelse til en sådan ordning. Og til uddannelsesmæssige formål er det meget velegnet.
Først og fremmest skal du være opmærksom på, hvordan voltmeteret er tilsluttet. Da DC-kredsløbet er vist på figuren, er voltmeteret tilsluttet i overensstemmelse med polariteten, der er angivet på enheden i form af plus- og minustegn. Grundlæggende er denne bemærkning sand for markørenheden: hvis polariteten ikke observeres, vil pilen afvige i den modsatte retning i retning af skalaens nulopdeling. Så vi får en slags negativ nul.
Digitale enheder, multimetre, i denne henseende er mere demokratiske. Selv hvis test sonder tilsluttet i omvendt polaritet, måles spændingen stadig, kun et minustegn vises på skalaen før resultatet.
En anden ting at bemærke, når man måler spændinger, er måleområdet for enheden. Hvis den estimerede spænding er i området for eksempel 10 ... 200 millivolt, svarer enhedens skala til 200 millivolt, og det er usandsynligt, at måling af spændingen i en skala på 1000 volt giver et forståeligt resultat.
Du skal også vælge et måleområde i andre tilfælde. For en målt spænding på 100 volt er et interval på 200V og endda 1000V meget velegnet. Resultatet vil være det samme. Det med hensyn til moderne multimeter.
Hvis målingerne foretages af den gode gamle markørenhed, skal du for at måle spændingen på 100V vælge måleområdet, når målingerne er i midten af skalaen, hvilket tillader en mere nøjagtig aflæsning.
Og en mere klassisk anbefaling om anvendelse af et voltmeter, nemlig: hvis størrelsen af den målte spænding er ukendt, skal målingerne startes ved at indstille voltmeteret til det største interval. Når alt kommer til alt, hvis den målte spænding er 1V, og rækkevidden er 1000V, er den største fare ved, at enheden er ukorrekt. Hvis det viser sig omvendt, er måleområdet 1V, og den målte spænding er 1000, og det kan simpelthen ikke undgås at købe en ny enhed.
Hvad et voltmeter viser
Men måske vender vi tilbage til figur 1 og prøver at bestemme hvad begge voltmetre viser. For at bestemme dette, skal du gøre det drage fordel af Ohms lov. Problemet kan løses i nogle få trin.
Beregn først strømmen i kredsløbet. For at gøre dette er det nødvendigt at dele kildens spænding (i figuren er det et galvanisk batteri med en spænding på 1,5 V) med kredsløbets modstand.Med en serieforbindelse af modstande vil dette simpelthen være summen af deres modstande. I form af en formel ser det sådan ud: I = U / (R1 + R2) = 4.5 / (100 + 150) = 0.018 (A) = 180 (mA).
En lille bemærkning: hvis udtrykket 4,5 / (100 + 150) kopieres til udklipsholderen, derefter indsættes i vinduet på Windows-regnemaskinen, vil resultatet efter beregningen blive opnået efter at have trykket på "lige" -tasten. I praksis beregnes endnu mere komplekse udtryk, der indeholder firkantede og krøllede seler, grader og funktioner.
For det andet, få måleresultaterne, ligesom spændingsfaldet over hver modstand:
U1 = I * R1 = 0,018 * 100 = 1,8 (V),
U2 = I * R2 = 0,018 * 150 = 2,7 (V),
For at kontrollere korrektheden af beregningerne er det nok at tilføje begge de resulterende værdier for spændingsfaldet. Summen skal være lig med batterispændingen.
Måske kan nogen spørge: ”Og hvis skillelinjen ikke kommer fra to modstande, men fra tre eller endda fra ti? Hvordan bestemmes spændingsfaldet på hver af dem? " På samme måde som i det beskrevne tilfælde. Først skal du bestemme kredsløbets totale modstand og beregne den samlede strøm.
Herefter multipliceres denne allerede kendte strøm simpelthen med modstand mod den tilsvarende modstand. Nogle gange skal du foretage sådanne beregninger, men der er også en ting. For ikke at være i tvivl om de opnåede resultater, bør strømmen i formlerne erstattes med Amperes, og modstanden i Ohms. Så uden tvivl vil resultatet være i Volts.
Voltmeter indgangsimpedans
Nu er alle vant til at bruge kinesiske enheder. Men dette betyder ikke, at deres kvalitet er ubrugelig. Det er bare det, at i Rusland tænkte ingen på at fremstille deres egne multimetre, og piletesterne glemte tilsyneladende, hvordan de skulle gøre det. Bare en skam for staten.
Fig. 2. MultimeterDT838
En gang i tiden angav instruktionerne til instrumenterne deres tekniske egenskaber. Specielt for voltmetre og switchtestere var dette inputmodstanden, og det blev angivet i kilo-ohm / volt. Der var enheder med en modstand på 10 K / V og 20 K / V Sidstnævnte blev betragtet som mere nøjagtige, da den målte spænding blev reduceret mindre og udviste et mere nøjagtigt resultat. Ovenstående kan bekræftes ved figur 3.
Figur 3
Figuren viser spændingsdeler af to modstande. Modstanden for hver modstand er 1KΩ, forsyningsspændingen er 3V. Det er let at gætte, selv det er ikke nødvendigt at overveje noget, at der på hver modstand er nøjagtigt halvdelen af spændingen.
Forestil dig nu, at målingerne udføres af TL4-enheden, som i spændingsmålingstilstanden har en indgangsimpedans på 10KΩ / V. Ved den spænding, der er angivet i diagrammet, er målegrænsen på 3V ret passende, hvor voltmeterens samlede modstand vil være 10 * 3 = 30 (KOhm).
Det viser sig således, at en anden 30KΩ er forbundet parallelt med modstanden med en modstand på 1KΩ. Så den samlede modstand, når den er forbundet parallelt, vil være 999.999 Ohm. Skønt noget mindre, men ikke meget. Derfor vil fejlen i spændingsmåleresultatet være ubetydelig.
Hvis begge modstande på skillelinjen har en nominel værdi på 1 megaohm, vil beregningsresultaterne se sådan ud:
Den samlede modstand for et parallelt tilsluttet voltmeter og modstand R1 vil være mindre end mindre, og ved beregning vil det være 29.126KΩ. Den, der ikke tror, kan til praksis genberegne efter formler til parallel forbindelse af modstande.
Samlet strøm i delekredsløbet: I = U / (R1 + R2) = 3 / (1000 + 29.126) = 0,0029150949446423470012418304464176 (mA).
Modstandsværdierne er substitueret i kilo-ohm, så strømmen viste sig i milliampere. Så viser det sig, at voltmeteret vises
0,0029150949446423470012418304464176 * 29.126 ≈ 0,085 V.
Og halvdelen var forventet, dvs. halvanden volt! Hvis strømmen er i milliamper, er modstanden i kilo-ohm, opnås resultatet i volt. Selvom de ikke er i henhold til SI-systemet, gør de nogle gange det.
Selvfølgelig er en sådan skillelinje noget urealistisk: hvorfor sætte kun 3 megaohm-modstande på en spænding på kun 3V? Eller måske bruges en sådan skillelinje et eller andet sted, kun spændingen på den skal måles med en helt anden enhed.
For eksempel har en af de billigste kinesiske multimetre DT838 på alle spændingsmåleområder en indgangsmodstand på 1 megohm, meget højere end enheden i det forrige eksempel. Men dette betyder overhovedet ikke, at pilemetre har overlevet deres alder. I nogle tilfælde er de simpelthen uerstattelige.
AC spændingsmåling
Alle metoder og anbefalinger i forbindelse med måling af konstant spænding er også gyldige for variabler: voltmeteret er forbundet parallelt med kredsløbssektionen, voltmeterens indgangsmodstand skal være så stort som muligt, måleområdet skal svare til den målte spænding. Men når man måler vekslende spændinger, skal der tages yderligere to faktorer i betragtning, som konstant spænding ikke har. Dette er spændingsfrekvensen og dens form.
Målinger kan udføres med to typer instrumenter: enten et moderne digitalt multimeter eller en “antediluvian” pointer tester. Begge enheder i denne måling er naturligvis inkluderet i tilstanden til måling af skiftende spændinger. Begge enheder er designet til at måle spændingen i en sinusform, og vil samtidig vises rms værdi.
Den effektive spænding U er 0,707 for amplitudespændingen Um.
U = Um / √2 = 0,707 * Um, hvorfra det kan konkluderes, at Um = U * √2 = 1,41 * U
Et gennemgribende eksempel er passende her. Ved måling af vekselstrømspænding viste enheden 220V, hvilket betyder, at amplitudeværdien ifølge formlen er
Um = U * √2 = 1,41 * U = 220 * 1,41 = 310V.
Denne beregning bekræftes hver gang, når netspændingen korrigeres af en diodebro, hvorefter der er mindst en elektrolytisk kondensator: hvis du måler konstant spænding ved broens output, viser enheden kun 310V. Dette tal skal huskes, det kan være nyttigt i udvikling og reparation af skiftende strømforsyninger.
Den angivne formel er gyldig for alle belastninger, hvis de har en sinusform. For eksempel sker der en 12 V-skift efter en trin-ned-transformer. Derefter, efter udjævning og udjævning på kondensatoren, får vi
12 * 1,41 = 16,92 næsten 17V. Men det er hvis belastningen ikke er tilsluttet. Når belastningen er tilsluttet, vil DC-spændingen falde til næsten 12V. I tilfælde, hvor spændingsformen er forskellig fra sinusbølgen, fungerer disse formler ikke, viser enhederne ikke, hvad der var forventet af dem. Ved disse spændinger foretages målinger af andre instrumenter, for eksempel et oscilloskop.
En anden faktor, der påvirker voltmeteraflæsningerne, er hyppigheden. F.eks. Måler DT838 digitale multimeter, afhængigt af dets egenskaber, skiftende spændinger i frekvensområdet 45 ... 450 Hz. Lidt bedre i denne henseende er den gamle TL4-pointer-tester.
I spændingsområdet op til 30V er dets frekvensområde 40 ... 15000Hz (næsten hele lydområdet kan bruges, når du indstiller forstærkere), men med en stigning i spænding aftager den tilladte frekvens. I 100V-området er det 40 ... 4000Hz, 300V 40 ... 2000Hz, og i 1000V-området er det kun 40 ... 700Hz. Her er en ubestridelig sejr over en digital enhed. Disse tal gælder også kun for sinusformede belastninger.
Selvom der undertiden ikke kræves data om formen, frekvensen og amplituden af de skiftende spændinger. Hvordan kan man for eksempel bestemme, om den lokale oscillator for en kortbølgemodtager fungerer eller ej? Hvorfor “modtager” modtageren ikke noget?
Det viser sig, at alt er meget enkelt, hvis du bruger en markørenhed. Det er nødvendigt at tænde for den til enhver grænse for måling af vekslende spændinger og med en sonde (!) Berør terminalerne på den lokale oscillatortransistor. Hvis der er højfrekvente svingninger, detekteres de af dioderne inde i enheden, og pilen vil afvige til en del af skalaen.
Se også på elektrohomepro.com
: