Основы цифровых мультиметров. ЧАСТЬ 3

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой Мультиметров, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого Раздела

Входные гнезда или порты для инструментов

Входные гнезда или порты вашего измерителя являются рабочими концами прибора. Будьте осторожны при подключении проводов к вашему прибору. Будьте внимательны и обязательно подключайте провода к правильному порту, который отмечен для измерения, выбранного на шкале.

Измерения постоянного напряжения: Для измерения постоянного напряжения мы помещаем красный провод в порт V Ω COM. Поверните циферблат или переключатель на VDC или V Если это ручной измерительный прибор, установите его на нужный диапазон. Как в примере ниже, мы хотим измерить батарею 9 В, поэтому наилучшим диапазоном будет диапазон 20 В. Если у вас автоматический измерительный прибор, вам нужно только установить функцию на циферблате на VDC или V

Измерение переменного напряжения: для измерения переменного напряжения мы помещаем красный провод в порт VΩ, а черный провод в порт COM. Поверните циферблат или переключатель в положение VAC или V.

Если это ручной измерительный прибор, установите его на нужный диапазон. Например, измерительный прибор будет установлен на диапазон 200 В для измерения розетки 120 В. Если у вас автоматический измерительный прибор, вам нужно установить функцию только на VAC или V . Помните, что всегда рекомендуется сначала подключать черный провод, а затем красный.

Техническое примечание: Измерения напряжения

Измерения напряжения, пожалуй, являются наиболее распространенной функцией, используемой на мультиметре. Напряжение измеряется между двумя точками, поэтому мы должны убедиться, что у нас есть надежный контакт в каждой точке. Правильный способ подключения измерительного прибора — сначала подключить низкий или заземляющий (черный провод), а затем высокий (красный провод). Мы отсоединяем провода в обратном порядке, сначала красный, затем черный.

При каждом измерении напряжения используйте метод трех точек. Сначала измерьте известную цепь или источник под напряжением, затем неизвестную цепь, затем снова известную цепь.

Среднее ответное значение против истинного среднеквадратичного значения

Среднеквадратичное или среднеквадратичное значение измерения переменного тока — это «эффективное значение» или «эквивалентное значение» формы сигнала для выполнения работы по отношению к постоянному току. Испытательное оборудование использует два метода для измерения формы сигнала переменного тока. Один из них — среднее ответное среднеквадратичное значение с калибровкой, а другой — истинное среднеквадратичное значение. Оба предназначены для идеально синусоидальных сигналов периодического типа, и большинство из них связаны по переменному току, что означает, что они блокируют любое смещение постоянного тока, которое может повлиять на измерение.

Вольтметры с усредненным откликом используют простую схему, чтобы предоставить вольтметру общего назначения недорогой метод расчета среднеквадратичного значения синусоидальной формы сигнала. Истинное эффективное значение может быть получено, если форма сигнала переменного тока является периодической синусоидальной формой сигнала.

При измерении сложных форм сигнала с гармониками, таких как прямоугольные волны или сигналы переменного тока, которые были выпрямлены или электронно управлялись каким-либо образом такими устройствами, как диоды, тиристоры или симисторы, истинное среднеквадратичное значение или «эффективное значение нагрева» не может быть точно измерено с помощью измерителя с усредненным откликом. Для точного измерения необходимо использовать измеритель истинного среднеквадратичного значения.

Вольтметры с истинным среднеквадратическим значением используют интегральную схему, которая вычисляет истинное среднеквадратичное значение сложной формы сигнала. Большинство из них связаны по переменному току, но в некоторых более дорогих счетчиках доступна связь «переменный ток + постоянный ток», которая позволяет получить «эффективную теплотворную способность» как переменного, так и постоянного тока в сигнале.

В коммерческих и промышленных условиях такие нагрузки, как электронное освещение, компьютеры, приводы с переменной скоростью и другое электронное оборудование, потребляют ток короткими импульсами. Этот тип нагрузки называется нелинейной, потому что она не потребляет свой ток линейно с напряжением нагрузки. Несинусоидальные или искаженные формы волны создают гармоники. Это искажение формы волны может привести к тому, что средний реагирующий счетчик будет иметь погрешность до 10–40%. Цифровой мультиметр, который реагирует на True RMS, более точен в этих ситуациях, потому что он вычисляет истинное среднеквадратичное значение (RMS) искаженной формы волны. NEC и другие теперь рекомендуют использовать счетчики True RMS в современных электроэнергетических системах.

В этом примере обычного света мощность снижается примерно до 50% выходной мощности. Среднее измеренное значение составило 45,5 вольт переменного тока. Истинное среднеквадратичное значение составило 70 вольт переменного тока. Погрешность между средним показанием и истинным эффективным значением составила 35%.

Измерения тока

Ток — это поток электронов, который заставляет работать электрическое оборудование. Когда оборудование включено, оно считается «нагрузкой» в цепи. Нагрузка — это любой электрический компонент, такой как лампа, стереосистема, двигатель или нагревательный элемент, который потребляет ток. Ток измеряется в амперах или амперах.

У каждой нагрузки есть предел номинального тока, который не следует превышать. Если нагрузка потребляет слишком много тока, выделяется избыточное тепло, которое может привести к повреждению изоляции, выходу из строя компонента и возможной опасности возгорания. Если нагрузка ниже предела номинального тока, она может работать плохо.

Тестирование тока можно выполнить несколькими способами, но наиболее распространенным и простым методом является использование токоизмерительных клещей.

Это косвенное измерение по своей сути безопаснее, чем использование мультиметра последовательно с цепью. При измерении токоизмерительными клещами зажимайте либо горячий, либо нейтральный проводник, но не оба.

Для измерения с помощью измерителя мы должны разомкнуть цепь и выполнить измерение последовательно с нагрузкой. Это наиболее потенциально опасное измерение, выполняемое с помощью мультиметра, поскольку теперь измеритель является частью цепи.

Технические примечания: Хорошие мультиметры теперь защищены предохранителем высокой энергии. Для защиты измерителя и пользователя используется предохранитель высокой энергии, но давайте не будем забывать «закон Мерфи». Самая распространенная ошибка — случайно вставить измерительные провода в гнезда для входного тока и выполнить измерение напряжения или параллельное измерение. Измерители без защиты предохранителем на входных токах не следует использовать в электрических цепях высокой энергии.

С практической точки зрения мультиметром измеряются только небольшие токи. Большинство мультиметров имеют максимальную токовую нагрузку 10 ампер. Также непрактично отключать питание и разрывать цепь для проведения измерения. Наиболее распространенным применением для измерения постоянного тока с помощью мультиметра являются небольшие постоянные токи, такие как контуры управления 4–20 мА, которые встречаются в большинстве систем управления процессами.

Использование токовых клещей или трансформатора тока.

Техническое примечание: При использовании токоизмерительных клещей или мультиметра с адаптером для зажимов. Токоизмерительные клещи или трансформаторы тока (ТТ) измеряют магнитное поле вокруг проводника.

Сила магнитного поля определяется величиной тока, протекающего через проводник. Это позволяет токоизмерительным клещам измерять ток косвенно.

Также важно, чтобы зажим находился либо около «горячего», либо около «нейтрального». Ток течет по обоим проводам, но создает магнитные поля в противоположных направлениях. Если вы зажмете оба провода, измеритель покажет «0»

Токоизмерительные клещи также позволяют проводить гораздо более высокие измерения тока. В то время как большинство мультиметров имеют максимальное внутреннее измерение тока 10 ампер, доступны токоизмерительные клещи, которые измеряют 400, 600 или даже 2000 ампер. Измерители с адаптерами для клещей могут использоваться для создания большого тока, но токоизмерительные клещи намного проще в использовании.

Постоянный ток измеряется с помощью зонда Холла. Устройство Холла — это полупроводник, который при воздействии магнитного поля реагирует выходным напряжением, пропорциональным напряженности поля. В отличие от стандартных токоизмерительных трансформаторов, токоизмерительные клещи Холла являются электронными и питаются каким-то образом.

Адаптеры для клещей отличаются от токоизмерительных клещей тем, что они предназначены для преобразования измерения переменного или постоянного тока в меньший сигнал переменного или постоянного тока. Этот небольшой выходной сигнал представляет собой выходной сигнал в милливольтах или миллиамперах. Большинство адаптеров для клещей имеют маркировку для пользователя.

Это пример маркировки на Токовых клещах Ideal 61-334, 600 А.

Ознакомьтесь со спецификациями адаптера, чтобы определить выходной сигнал и отношение измерения к выходному сигналу. Обычно это 1 мВ/Ампер или 1 мА/Ампер. Обязательно установите переключатель функций на измерителе на соответствующее измерение и вставьте измерительные провода в соответствующие порты. Обратите внимание, что показания будут отображаться в милливольтах или миллиамперах, а не в амперах.

Измерение непрерывности

Непрерывность — это быстрая проверка, позволяющая увидеть, замкнута ли цепь. Хорошие предохранители и замкнутые переключатели имеют непрерывность. Во время измерения непрерывности мультиметр посылает небольшой потенциал тока через цепь, чтобы измерить сопротивление цепи. Значение максимального сопротивления может варьироваться от измерителя к измерителю. Большинство из них будут показывать непрерывность от 0 до 50 Ом. Был добавлен звуковой сигнал, чтобы помочь провести быстрое тестирование «годен-не годен», не отвлекаясь от работы.