ЯК ВИМІРЯТИ ЗМІННУ НАПРУГУ ЗА ДОПОМОГОЮ МУЛЬТИМЕТРА

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою мультиметрів, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

Прості вимірювання напруги за допомогою мультиметра є однією з найчастіше використовуваних функцій цього інструмента. Деякі з них складніше зрозуміти, ніж інші, і це особливо стосується порівняння змінної та постійної напруги.

 Важливо розуміти, що така змінна напруга, оскільки вона привносить до ланцюга ряд інших ефектів, які постійний струм сам по собі не забезпечує.

 Як виміряти напругу змінного струму?

Вимірювання постійної напруги за допомогою мультиметра – просте завдання: помістіть виведення COM у контрольну точку, а виведення V – у точку вимірювання. Показання показують безперервну, постійну напругу у цій точці. Це ідеально підходить для ланцюгів, що працюють від батарей та джерел живлення змінного струму у постійний.

У кожному аспекті промислових та житлових електричних систем є інший тип виміру напруги, який не менш важливий, змінна напруга. Просто виміряти напругу не так вже й складно, насправді вона не сильно відрізняється від постійного струму, але розуміння того, який вплив змінний струм чинить на ланцюг, це надзвичайно важливо.

По-перше, AC означає змінний струм, що означає, що енергія подається шляхом докладання напруги в обох напрямках, причому полярність змінюється багато разів на секунду.

Рисунок 1 – Цифровий мультиметр з автоматичним вибором діапазону та РК-дисплеєм для вимірювання змінної або постійної напруги, сили струму, опору тощо.

Частота чергування означає, що воно досягатиме максимальної напруги 60 разів на секунду (хоча і дуже ненадовго), а потім падати до мінімальної напруги стільки ж разів, знову дуже ненадовго. Напруга буде проводити таку саму кількість часу як позитивним, і негативним, що дуже важливо розуміти для вимірювання напруги.

RMS або середньоквадратичне відхилення

Важливо, щоб існувало два різні способи зчитування напруги. На шкалі вимірювання постійного струму можна побачити напругу тільки як моментальний знімок цього точного моменту. Якщо є якесь відхилення, воно буде відображено принаймні так швидко, як може оновитися РК-екран. Спроба використовувати цю саму шкалу для вимірювання змінної напруги буде занадто швидкою, щоб побачити.

Напруга змінюватиметься на сотні вольт 60 разів на секунду. Миттєва напруга змінюватиметься занадто швидко, щоб екран міг його встежити, і занадто швидко, щоб його можна було прочитати, навіть якби він був здатний читати так швидко.

У цих випадках лічильник більше цікавить не миттєве значення, а значення за тривалий період часу або те, скільки потужності ви можете фактично отримати з прикладеної напруги. Це можна назвати "яку постійну напругу вам потрібно буде застосувати, щоб отримати ту ж вихідну потужність". Існують математичні формули, які пов'язують мінімум і максимум із еквівалентним вихідним постійним струмом.

Існує кілька стратегій, що використовуються для отримання цих значень. Оскільки математичні формули можуть здатися простим рішенням, вони не завжди використовуються, оскільки реальні ситуації не завжди вільні від помилок та аномалій. Натомість є кілька інших методів:

Використовуйте реальну схему перетворення постійного струму, щоб перетворити змінну напругу на постійну і виміряти вихідний сигнал резистора навантаження. Іноді це невеликий нагрівач і вимірюється температура. Це працює всім видів незвичайних змінних хвиль.

Перетворити змінний струм на постійний і отримати середнє значення, потім масштабувати це значення до правильного значення середньоквадратичного кореня. Прості середні значення складні, оскільки середнє значення змінної хвилі дорівнює нулю вольт! Це просто і легко, але це працює лише для ідеальних хвиль, що не завжди реально.

Вимірювання та реєстрація напруг протягом деякого часу, а потім розрахунок середньоквадратичного значення, що має складну основу, але зводиться до індивідуальних розрахунків для кожної хвилі.

Перший та останній варіанти можуть призвести до кращих результатів, коли хвиля не дуже хороша та ідеальна. Це називається True RMS і може бути надруковано на більшості високоякісних вимірювачів.

Інші ефекти від змінного струму

Змінна напруга викликає дві інші основні зміни в ланцюзі, які необхідно враховувати. Тому корисно мати можливість виміряти, скільки змінної напруги було застосовано, а також використовувати вимір вторинної частоти (Гц), що часто включається.

Конденсатори пропускають струм, коли хвиля чергується. У чистих ланцюгах постійного струму вони пропускають струм. Цей струм може кардинально змінити робочі властивості ланцюга, якщо струм тече, коли його не повинно бути. У разі ємнісного ланцюга змінний струм буде більшим за постійний струм.

Рисунок 2 – Мультиметр "кишенькового" розміру.

Індуктори забезпечать додатковий опір під час подачі змінної напруги. У ланцюгу постійного струму спіральний провід нічим не відрізняється від прямого дроту, але коли змінюється напруга, опір збільшується. У цих індуктивних ланцюгах змінний струм буде меншим за постійний струм.

У багатьох випадках у напрузі буде як постійна, і змінна частина. Вона чергується, але не ідеально до тих самих позитивних і негативних рівнів. Деякі вимірювачі здатні це виміряти, але часто потрібний осцилограф, що трохи складніше, ніж один мультиметр.

Процес виміру змінної напруги досить простий і ідентичний вимірам постійного струму. Просто помістіть два дроти мультиметра у відповідні точки ланцюга та виміряйте різницю напруги. Але важливо знати різницю між миттєвими значеннями постійного струму та еквівалентними значеннями змінного струму, щоб знати, який з них підходить для різних випадків.

Магазин Gtest® - авторизований постачальник мультиметрів до України: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry