КАК ИЗМЕРИТЬ ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ МУЛЬТИМЕТРА

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

Самым простым и наиболее распространенным измерением, которое можно выполнить с помощью мультиметра, является измерение напряжения, по этой причине их часто называют «вольтметрами».

Напряжение постоянного тока. Это простое измерение, по крайней мере на поверхностном уровне. Но более глубокое знание возможностей этой единственной функции может сделать его гораздо более ценным инструментом, чем вы думаете.

 Напряжение постоянного тока

Считывание простого постоянного напряжения с большинства цифровых мультиметров чрезвычайно просто — поверните циферблат на значок постоянного напряжения и поместите измерительные провода в две открытые точки контакта цепи, и появится число. Но это простое считывание — лишь поверхностный уровень функции, которая разработана, чтобы быть намного более эффективной, чем одиночное считывание.

На некоторых счетчиках, особенно на старых моделях аналоговых мультиметров, большинство показаний необходимо выбирать для чтения в правильном диапазоне. Если вы хотите измерить определенное напряжение, необходимо выбрать соответствующий диапазон значений. Такие счетчики называются «ручными» в отличие от обычных счетчиков с автоматическим выбором диапазона.

Ручной выбор диапазона

Сначала вы должны определить, какое напряжение вы ожидаете измерить или, по крайней мере, близкое к нему. Если перед вами промышленная система управления, то вероятным измерением будет 24 вольта. Небольшая компьютерная плата может быть скорее на уровне 3,3-5 вольт.

Каким бы ни было это целевое напряжение, выберите диапазон со значением чуть выше этого числа. Иногда диапазоны могут включать: 1, 10, 100 и 1000 вольт или, возможно, 2, 20, 200 и 2000 вольт. В этом сценарии тестирования 24-вольтовой системы вы должны выбрать диапазон 100 или 200 вольт соответственно.

Если выбранный диапазон слишком мал, счетчик покажет «OL», что означает «Превышение предела». Некоторые говорят «Перегрузка», что является точным описанием, но подразумевает опасную ситуацию. В данном случае это не так — это не опасно, просто выше предела. На аналоговом счетчике стрелка мгновенно прилипнет к правой стороне дисплея. Это то же самое, что «OL» на экране.

Если выбор диапазона неоправданно большой, например, если вы ожидаете считывать сигнал 5 вольт, но устанавливаете измеритель на диапазон 1000 вольт, он может показывать просто 5. У вас нет возможности узнать, является ли это значение на самом деле 4,6 или, может быть, 5,3 вольта? Слишком большой диапазон будет очень неточным показанием. На аналоговом дисплее, если полный диапазон составляет 1000 вольт, показание в 5 вольт едва ли сдвинет стрелку, и трудно сделать правильный вывод, когда стрелка почти не сдвинулась.

Использование кнопки диапазона

Почти каждый счетчик будет включать либо ручной выбор диапазона, либо кнопку с надписью «Диапазон», но никогда обе. Эта кнопка очень полезна для поиска коротких замыканий и устранения неполадок в компонентах параллельного управления, хотя она очень часто используется недостаточно.

В наборе из нескольких параллельных нормально открытых кнопок одна из них может сломаться или закоротиться, или пружина внутри может не обеспечить постоянного соединения. Это сложная ситуация для устранения неполадок, поскольку напряжение всегда будет 0, независимо от того, какая кнопка вышла из строя. Вам придется снимать их по одной и каждый раз проверять, чтобы найти ту, в которой напряжение снова поднимается до 24.

Рисунок 1 – Отображение массива функций мультиметра.

Вместо этого выберите самый низкий диапазон или нажимайте кнопку «Диапазон» на измерителе, пока не будет выбран самый низкий диапазон. На некоторых измерителях может быть функция мВ. Это тоже работает.

Измерьте напряжение в параллельной цепи, и вы, скорее всего, увидите пару милливольт, не больше. Автоматический диапазон всегда будет показывать 0 вольт, если только вы вручную не измените этот диапазон. Милливольты возникают из-за крошечного сопротивления контактов переключателя. Небольшое, но не совсем 0.

При нажатии параллельных кнопок по одной эквивалентное сопротивление (и, следовательно, напряжение) уменьшится вдвое, поскольку теперь и неисправный переключатель, и рабочий закрыты. Маленькие милливольты должны стать еще меньше.

После того, как вы наконец протестируете неисправный компонент, показания не должны измениться - он уже был закрыт, вы не меняете его нажатием кнопки. Теперь вы нашли неисправный параллельный переключатель без необходимости отсоединять провод.

Короткое замыкание происходит аналогично — вы можете обнаружить разницу между падением напряжения в несколько милливольт на работающем проводе и падением напряжения практически до 0 вольт при коротком замыкании.

Использование кнопки «Мин/Макс»

В большинстве случаев имеется возможность записать минимальное или максимальное напряжение, что на один шаг лучше, чем простое мгновенное показание, которое показывает только «прямо сейчас».

Этот метод обнаружения позволяет измерить величину падения напряжения в источниках питания при включении большого емкостного устройства или обратный выброс напряжения от отключенной индуктивной нагрузки.

Но он поставляется с предупреждением. Эта функция считывает и сохраняет напряжение в течение определенного периода времени с определенной задержкой между показаниями. Если скачок слишком быстрый, вы можете полностью его пропустить. Если он происходит вне периода времени считывания, он также может пропустить показания. Если вы ожидаете, что скачок или падение будут происходить очень регулярно, вам может потребоваться обратиться к осциллографу. Существуют специальные промышленные осциллографы, которые представляют собой портативные устройства, показывающие визуальные изображения изменяющихся напряжений.

Рисунок 2 – Цифровой мультиметр, хотя он и не имеет автоматического выбора диапазона по относительным шкалам каждой функции, другими словами, он не имеет функции автоматического выбора диапазона.

Это показание может быть чрезвычайно полезным, когда устройства управления время от времени отключаются, и вы хотите изучить причину. Подсоедините измеритель к линии входного напряжения и дайте ему записать. Если минимальное напряжение упадет всего на несколько вольт, этого может быть достаточно, чтобы отключить контроллер, но подозреваемым, вероятно, является включение большого устройства. Если напряжение падает почти до 0, то, скорее всего, произошло короткое замыкание, и блок питания на мгновение отключился, чтобы защитить себя.

Симптом в обоих случаях одинаков (кратковременное отключение питания контроллера), но дополнительная информация может помочь принять более обоснованное решение для определения причины.

Напряжение постоянного тока на мультиметре — довольно простое чтение. Дополнительные знания о сопряжении этого чтения с ручным выбором диапазона и функциями мин/макс могут дать больше информации и точности для чтения напряжения и, в конечном счете, решения электрических неисправностей.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик мультиметров в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry