Merania napätia v praxi sa musia vykonávať pomerne často. Napätie sa meria v rádiotechnike, elektrických zariadeniach a obvodoch atď. vyhliadka striedavý prúd môže byť pulzný alebo sínusový. Zdrojom napätia sú buď generátory prúdu.

Napätie impulzný prúd má parametre amplitúdy a priemerného napätia. Zdrojom takéhoto napätia môžu byť generátory impulzov. Napätie sa meria vo voltoch a označuje sa „V“ alebo „V“. Ak je napätie premenlivé, potom symbol „ ~ “, pre konštantné napätie je uvedený symbol „-“. Striedavé napätie v domácej domácej sieti je označené ~ 220 V.

Sú to zariadenia určené na meranie a kontrolu charakteristík elektrické signály. Osciloskopy pracujú na princípe vychyľovania elektrónového lúča, ktorý vytvára obraz hodnôt premenných na displeji.

meranie striedavého napätia

Podľa regulačné dokumenty hodnota napätia v domácej sieti by sa mala rovnať 220 voltom s presnosťou odchýlky 10%, to znamená, že napätie sa môže meniť v rozmedzí 198-242 voltov. Ak sa u vás doma stlmilo osvetlenie, lampy začali často zlyhávať, príp domáce spotrebiče začal pracovať nestabilne, potom na objasnenie a odstránenie týchto problémov je najprv potrebné zmerať napätie v sieti.

Pred meraním by ste mali pripraviť svoje existujúce meracie zariadenie na prácu:

• Skontrolujte integritu izolácie ovládacích vodičov pomocou sond a hrotov.
• Nastavte prepínač na striedavé napätie s horným limitom 250 voltov alebo vyšším.
• Hroty ovládacích vodičov zasuňte do zásuviek meracieho prístroja, napr. Aby ste sa nemýlili, je lepšie pozrieť sa na označenia zásuviek na tele.
• Zapnite zariadenie.

Z obrázku je zrejmé, že na testeri je zvolený limit merania 300 voltov a na multimetri 700 voltov. Niektoré zariadenia vyžadujú nastavenie niekoľkých rôznych prepínačov do požadovanej polohy na meranie napätia: typ prúdu, typ merania a tiež vloženie drôtových očiek do určitých zásuviek. Koniec čierneho hrotu v multimetri sa zasunie do konektora COM (spoločný konektor), červený hrot sa zasunie do konektora označeného „V“. Táto zásuvka je spoločná na meranie akéhokoľvek druhu napätia. Zásuvka s označením "ma" slúži na meranie malých prúdov. Zásuvka označená "10 A" sa používa na meranie značného množstva prúdu, ktorý môže dosiahnuť 10 ampérov.

Ak zmeriate napätie s vodičom zasunutým do zásuvky „10 A“, zariadenie zlyhá alebo vyhorí poistka. Preto pri vykonávaní meracích prác by ste mali byť opatrní. Najčastejšie sa chyby vyskytujú v prípadoch, keď bol najprv zmeraný odpor, a potom, keď zabudnete prepnúť do iného režimu, začne meranie napätia. Súčasne vo vnútri zariadenia horí odpor zodpovedný za meranie odporu.

Po príprave zariadenia môžete začať merať. Ak sa po zapnutí multimetra na indikátore nič nezobrazí, znamená to, že batéria umiestnená vo vnútri zariadenia vypršala a je potrebné ju vymeniť. Najčastejšie v multimetroch existuje "Krona", ktorá produkuje napätie 9 voltov. Jeho životnosť je približne rok v závislosti od výrobcu. Ak sa multimeter dlho nepoužíval, korunka môže byť stále chybná. Ak je batéria dobrá, multimeter by ju mal ukázať.

Drôtové sondy musia byť zasunuté do zásuvky alebo sa dotknúť holými drôtmi.

Na displeji multimetra sa okamžite zobrazí hodnota sieťového napätia v digitálna forma. Na ukazovacom zariadení sa šípka odchýli o určitý uhol. Ukazovateľ má niekoľko stupňovitých stupníc. Ak ich dôkladne zvážite, všetko bude jasné. Každá váha je určená pre špecifické merania: prúdu, napätia alebo odporu.

Limit merania na prístroji bol nastavený na 300 voltov, preto treba počítať s druhou stupnicou, ktorá má limit 3, pričom hodnoty prístroja je potrebné vynásobiť 100. Stupnica má hodnotu delenia 0,1 voltu , takže dostaneme výsledok znázornený na obrázku, asi 235 voltov. Tento výsledok je v prijateľných medziach. Ak sa hodnoty prístroja počas merania neustále menia, je to možné zlý kontakt v pripojení elektrického vedenia, čo môže spôsobiť iskrenie a poruchy v sieti.

Meranie jednosmerného napätia

Zdroje konštantného napätia sú batérie, nízkonapäťové alebo batérie, ktorých napätie nie je väčšie ako 24 voltov. Dotýkanie sa pólov batérie preto nie je nebezpečné a nie sú potrebné žiadne špeciálne bezpečnostné opatrenia.

Na posúdenie výkonu batérie alebo iného zdroja je potrebné zmerať napätie na jeho póloch. Pri prstových batériách sú napájacie póly umiestnené na koncoch puzdra. Kladný pól je označený „+“.

Jednosmerný prúd sa meria rovnakým spôsobom ako striedavý prúd. Rozdiel je len v nastavení zariadenia do príslušného režimu a dodržaní polarity výstupov.

Napätie batérie je zvyčajne vyznačené na puzdre. Ale výsledok merania ešte neukazuje stav batérie, keďže meria elektromotorická sila batérie. Trvanie prevádzky zariadenia, v ktorom bude batéria nainštalovaná, závisí od jeho kapacity.

Na presné posúdenie výkonu batérie je potrebné zmerať napätie s pripojenou záťažou. Pre AA batéria ako záťaž je vhodná bežná 1,5 voltová žiarovka na baterku. Ak napätie pri zapnutom svetle mierne klesne, to znamená nie viac ako 15%, potom je batéria vhodná na použitie. Ak napätie klesne oveľa silnejšie, potom môže takáto batéria stále slúžiť iba v nástenné hodiny ktoré spotrebujú veľmi málo energie.

Počas prevádzky siete alebo akéhokoľvek zariadenia je potrebné merať silu prúdu.

Z tohto článku sa dozviete, čo sa pod týmto pojmom myslí a aké nástroje sa na tento účel používajú.

Zároveň si povedzme o bezpečnostných opatreniach pri vykonávaní takýchto prác.

Aktuálna jednotka

Vo fyzike je zvykom nazývať sila prúdu množstvo náboja, ktoré prejde prierezom vodiča za jednotku času. Mernou jednotkou je ampér (A). Sila 1 A má taký prúd, pri ktorom za 1 sekundu prejde úsekom vodiča náboj 1 prívesku (C).

Sila prúdu sa dá porovnať s tlakom vody. Ako viete, v dávnych dobách boli malé rieky blokované priehradami, aby sa vytvoril tlak schopný otáčať mlynské koleso.

Čím silnejší bol tlak, tým produktívnejší mohol byť mlyn s jeho pomocou uviesť do pohybu.

Rovnakým spôsobom sila prúdu charakterizuje prácu, ktorú elektrina dokáže. Jednoduchý príklad: žiarovka so zvyšujúcim sa prúdom v obvode bude horieť jasnejšie.

Prečo potrebujete vedieť, koľko prúdu preteká vodičom? Sila prúdu závisí od toho, ako bude na človeka kedy pôsobiť príležitostný kontakt so živými časťami. Účinok elektriny je zobrazený v tabuľke:

Intenzita prúdu, A (striedajúca sa s frekvenciou 50 Hz)	Effect
Menej ako 0,5 mA	je pre ľudí neviditeľný
0,5 až 2 mA	Objavuje sa necitlivosť na rôzne podnety
2 až 10 mA	Bolesť, svalové kŕče
10 mA až 20 mA	Zvýšené kŕče, niektoré tkanivá sú poškodené. Pri sile prúdu 16 mA človek stráca schopnosť uvoľniť alebo stiahnuť ruku, aby otvoril kontakt s časťou vedúcou prúd
20 mA až 100 mA	Respiračná paralýza
100 mA až 3 A	Fibrilácia srdca, sú potrebné naliehavé opatrenia na resuscitáciu obete
Viac ako 3 A	Ťažké popáleniny, zástava srdca (pri krátkodobej expozícii zostáva možnosť resuscitácie)

A tu je niekoľko ďalších dôvodov:

1. Prúdová sila charakterizuje zaťaženie vodiča. Maximálne priepustnosť posledný závisí od materiálu a plochy prierezu. Ak je prúd príliš vysoký, drôt alebo kábel sa veľmi zahreje. To môže viesť k roztaveniu izolácie, po ktorom nasleduje skrat. Preto je elektroinštalácia vždy chránená pred preťažením ističmi alebo poistkami. OD osobitnú pozornosť prúd tečúci v drôtoch by mali zvážiť majitelia bytov a domov so starými rozvodmi: z dôvodu použitia všetkých viac elektrických spotrebičov, býva často preťažený.
2. Podľa pomeru hodnôt prúdovej sily v rôznych obvodoch elektrického spotrebiča možno usudzovať, že je v dobrom stave. Napríklad vo fázach elektromotora musia prúdiť prúdy rovnakú silu. Ak sa zistia nezrovnalosti, motor je chybný alebo pracuje s preťažením. Rovnakým spôsobom sa určuje stav ohrievača alebo elektrickej "teplej podlahy": prúdová sila sa meria vo všetkých komponentoch zariadenia.

Práca elektriny, presnejšie jej výkon (množstvo práce za jednotku času), závisí nielen od sily prúdu, ale aj od napätia. V skutočnosti súčin týchto veličín určuje výkon:

W=U*I

• W je výkon, W;
• U – napätie, V;
• I - sila prúdu, A.

Keď teda poznáme napätie v sieti a výkon zariadenia, je možné vypočítať, koľko prúdu ním bude pretekať pod podmienkou dobrého stavu: I \u003d W / U. Napríklad, ak je známe, že výkon ohrievača je 1,1 kW a pracuje z konvenčnej siete s napätím 220 V, prúdová sila v ňom bude: I = 1100/220 = 5 A.

Vzorec merania prúdu

V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy, že podľa Kirchhoffových zákonov je sila prúdu v drôte pred rozvetvením súčtom prúdov vo vetvách. Keďže v byte alebo dome sú všetky zariadenia pripojené cez paralelný obvod, ak napríklad súčasne pracujú dve zariadenia s prúdom 5 A, potom v napájacom vodiči a v spoločnej nule potečie prúd 10 A.

Opačná operácia, to znamená výpočet výkonu spotrebiča vynásobením nameraného prúdu napätím, nie vždy dáva správny výsledok. Ak má spotrebiteľské zariadenie vinutia, ako napríklad v elektromotoroch, ktoré sú vlastné indukčná reaktancia, časť výkonu sa vynaloží na prekonanie tohto odporu (jalový výkon).

Na určenie aktívny výkon (užitočná práca elektrina), musíte poznať skutočný účinník pre tento spotrebič, čo je pomer činného a jalového výkonu.

Prístroje na meranie prúdu a napätia

Tu je niekoľko meracích nástrojov, ktoré elektrikárovi v tejto veci pomôžu:

Ampérmeter

Existuje niekoľko odrôd tohto zariadenia, ktoré sa líšia v princípe činnosti:

1. Elektromagnetické: vnútri je cievka, cez ktorú prúd vytvára elektromagnetické pole. Toto pole vtiahne železné jadro spojené s ihlou do cievky. Čím väčšia je sila prúdu, tým silnejšie sa jadro vtiahne a tým viac sa šípka vychýli.
2. Termálne: v zariadení je inštalovaná natiahnutá kovová niť spojená so šípkou. Pretekajúci prúd spôsobuje zahrievanie vlákna, ktorého stupeň závisí od sily prúdu. A čím viac sa niť zahrieva, tým viac sa bude predlžovať, respektíve prehýbať, tým viac sa bude šípka vychyľovať.
3. Magnetoelektrické: zariadenie má permanentný magnet, v ktorého poli je hliníkový rám spojený so šípom s drôtom namotaným okolo neho. Pri prietoku cez drôt elektrický prúd rám v magnetickom poli má tendenciu otáčať sa o určitý uhol, ktorý závisí od sily pretekajúceho prúdu. A poloha šípky, ktorá označuje hodnotu aktuálnej sily na stupnici, závisí od uhla natočenia.
4. Elektrodynamický: vo vnútri zariadenia sú dve cievky zapojené do série, z ktorých jedna je pohyblivá. Keď prúd preteká cievkami, v dôsledku interakcie elektromagnetických polí vznikajúcich v tomto prípade má pohyblivá cievka tendenciu otáčať sa vzhľadom na stacionárnu a súčasne ťahá šípku so sebou. Uhol natočenia bude závisieť od sily pretekajúceho prúdu.
5. Indukcia: prúd prechádza vinutiami pevných cievok spojených magnetickým systémom. V dôsledku toho vzniká rotujúce alebo putujúce elektromagnetické pole, ktoré pôsobí určitou silou (v závislosti od sily prúdu) na pohyblivý kovový valec alebo disk. Ten je spojený so šípkou.
6. Elektronické: takéto zariadenia sa tiež nazývajú digitálne. Vo vnútri je schému zapojenia informácie sa zobrazujú na displeji z tekutých kryštálov.

Multimeter na meranie sily prúdu

Takže je zvykom nazývať univerzálny elektronický merač aktuálnych parametrov. Môže sa prepínať ako do režimu ampérmetra, tak aj do režimu voltmetra, ohmmetra a megohmmetra (merajú sa vysoké odpory, zvyčajne izolačné).

Meranie prúdu multimetrom

Výsledky meraní sa zobrazujú na displeji z tekutých kryštálov. Zariadenie potrebuje na svoju prevádzku napájanie z batérie.

Tester

Z hľadiska funkčnosti ide o rovnaký multimeter, ale analógový. Výsledky merania sú na stupnici označené šípkou, batérie sú potrebné len vtedy, ak je k dispozícii ohmmeter.

Meracie svorky

Praktickejšie sú meracie kliešte. Potrebujú len upnúť testovaný úsek drôtu, po ktorom zariadenie ukáže silu prúdu, ktorý v ňom preteká.

V tomto prípade je potrebné mať na pamäti, že v svorkách by mal byť iba testovaný vodič. Ak upnete niekoľko vodičov, prístroj zobrazí geometrický súčet prúdov v nich.

Meracie svorky

Teda pri umiestnení do prúdu meracie svorky Pri 1-fázovom vodiči ako celku bude zariadenie ukazovať „nulu“, pretože vo fázovom a neutrálnom vodiči tečú viacsmerné prúdy rovnakej veľkosti.

Metódy merania

Prvé tri zariadenia na vykonávanie meraní musia byť zahrnuté v zaťažovacom obvode v sérii s ním, to znamená pri prerušení drôtu. Pre 1-fázovú sieť to môže byť buď fázová, resp neutrálny vodič. Pre 3-fázovú - iba fázu, pretože geometrický súčet prúdov vo všetkých fázach tečie nulou (pri rovnakom zaťažení sa rovná nule).

Upozorňujeme na dve dôležité skutočnosti:

1. Na rozdiel od voltmetra (merača napätia) nemožno ampérmeter použiť bez záťaže, inak dôjde ku skratu.
2. Sondy zariadenia sa môžu dotýkať drôtov alebo kontaktov iba pri absencii napätia, to znamená, že testované vedenie musí byť bez napätia. V opačnom prípade môže medzi tesne umiestnenou sondou a drôtom vzniknúť oblúk, ktorý generuje dostatok tepla na roztavenie kovu.

Všetky merače majú prepínač rozsahu, ktorý nastavuje citlivosť.

Uzemnenie je potrebné pre bezpečná prevádzka elektriny. - väčšina dôležitý komponent elektrickej siete.

Transformátor 220 až 12 Voltov - nájdete účel a odporúčania pre výrobu.

Upozorňujeme, že prúd spotrebovaný niektorými spotrebičmi, ako je televízia a počítačová technológia, úspora energie a LED lampa, nie je sínusový.

Preto niektoré meracie prístroje, ktorých princíp je zameraný na striedavé napätie, dokážu určiť hodnotu sily takéhoto prúdu s chybou.

Súvisiace video

načítať v elektrický obvod charakterizované silou prúdu, meraním prúdu v ampéroch. Niekedy sa musí merať sila prúdu, aby sa skontrolovalo prípustné zaťaženie kábla. Na kladenie elektrického vedenia sa používajú káble rôznych častí. Ak kábel pracuje so záťažou vyššou ako je prípustná hodnota, potom sa zahrieva a izolácia sa postupne ničí. V dôsledku toho to vedie k výmene kábla.

• Po položení nového kábla je potrebné merať prúd, ktorý ním prechádza, so všetkou prácou elektrické zariadenia Oh.
• Ak do staré rozvody je pripojená dodatočná záťaž, potom by sa mala skontrolovať aj aktuálna hodnota, ktorá by nemala prekročiť prípustné limity.
• Pri zaťažení rovnajúcom sa hornej prípustnej hranici sa kontroluje súlad pretekajúceho prúdu. Jeho hodnota by nemala presiahnuť nominálnu hodnotu prevádzkového prúdu strojov. V opačnom prípade istič vypne sieť z dôvodu preťaženia.
• Meranie prúdu je potrebné aj na určenie prevádzkových režimov elektrických zariadení. Meranie prúdového zaťaženia elektromotorov sa vykonáva nielen na kontrolu ich výkonu, ale aj na zistenie nadmerného zaťaženia nad prípustné zaťaženie, ku ktorému môže dôjsť v dôsledku veľkej mechanickej sily počas prevádzky zariadenia.
• Ak zmeriate prúd v okruhu pracovného, ​​ukáže sa použiteľnosť.
• Výkon v byte sa kontroluje aj meraním prúdu.

Aktuálny výkon

Okrem súčasnej sily je tu pojem súčasnej sily. Tento parameter definuje aktuálnu prácu vykonanú za jednotku času. Sila prúdu sa rovná pomeru vykonanej práce k časovému obdobiu, počas ktorého bola táto práca vykonaná. Označené písmenom "P" a merané vo wattoch.

Výkon sa vypočíta vynásobením sieťového napätia prúdom spotrebovaným pripojenými elektrickými zariadeniami: P \u003d U x I. Elektrické spotrebiče zvyčajne označujú spotrebu energie, pomocou ktorej môžete určiť prúd. Ak má váš televízor výkon 140 W, potom na určenie prúdu vydelíme túto hodnotu 220 V, v dôsledku čoho dostaneme 0,64 ampéra. Toto je maximálna hodnota prúdu, v praxi môže byť prúd menší, keď sa zníži jas obrazovky alebo sa zmenia iné nastavenia.

Meranie prúdu prístrojmi

Na určenie spotreby elektrická energia s prihliadnutím na prevádzku spotrebiteľov v rôzne režimy sú potrebné elektrické meracie prístroje schopné merať aktuálne parametre.

• . Ampérmetre sa používajú na meranie množstva prúdu v obvode. Do meraného obvodu sa zaraďujú podľa sekvenčný obvod. Vnútorný odpor ampérmeter je veľmi malý, takže neovplyvňuje parametre obvodu Stupnica ampérmetra môže byť označená v ampéroch alebo iných zlomkoch ampéra: mikroampéry, miliampéry atď. Existuje niekoľko typov ampérmetrov: elektronické, mechanické atď.

• je elektronický merací prístroj schopný merať rôzne možnosti elektrický obvod (odpor, napätie, prerušenie vodiča, vhodnosť batérie a pod.), vrátane sily prúdu. Existujú dva typy multimetrov: digitálny a analógový. Multimeter má rôzne nastavenia merania.

Ako merať prúd pomocou multimetra

• Zistite, aký je interval merania vášho multimetra. Každé zariadenie je určené na meranie prúdu v určitom intervale, ktorý musí zodpovedať meranému elektrickému obvodu. Najvyšší prípustný merací prúd musí byť uvedený v návode.
• Vyberte vhodný režim merania. Mnoho multimetrov je schopných pracovať v rôznych režimoch a merať rôzne veľkosti. Na meranie sily prúdu je potrebné prepnúť do príslušného režimu, berúc do úvahy typ prúdu (priamy alebo striedavý).
• Na zariadení nastavte požadovaný interval merania. Je lepšie nastaviť hornú hranicu prúdu o niečo vyššiu, ako je očakávaná hodnota. Tento limit môžete kedykoľvek znížiť. Ale bude existovať záruka, že zariadenie nevypnete.
• Vložte testovacie zástrčky vodičov do zásuviek. Zariadenie sa dodáva s dvoma vodičmi so sondami a konektormi. Hniezda musia byť označené na zariadení alebo uvedené v pase.

• Ak chcete spustiť meranie, musíte pripojiť multimeter k obvodu. V tomto prípade by ste mali dodržiavať bezpečnostné pravidlá a nedotýkať sa častí pod prúdom nechránenými časťami tela. Nemerajte vo vlhkom prostredí, pretože vlhkosť vedie elektrický prúd. Na rukách by sa mali nosiť gumené rukavice. Ak chcete prerušiť obvod na meranie, odrežte vodič a odizolujte na oboch koncoch. Potom pripojte sondy multimetra k odizolovaným koncom drôtu a uistite sa, že majú dobrý kontakt.
• Zapnite napájanie obvodu a zaznamenajte hodnoty prístroja. V prípade potreby opravte hornú hranicu merania.
• Vypnite napájanie obvodu a odpojte multimeter.

• . Ak potrebujete merať prúd bez prerušenia elektrického obvodu, potom sú kliešťové merače vynikajúcou voľbou pre túto úlohu. Toto zariadenie sa vyrába v niekoľkých typoch a rôznych prevedeniach. Niektoré modely dokážu merať aj iné parametre obvodu. Je veľmi vhodné použiť meracie prúdové svorky.

Metódy merania prúdu

Na meranie prúdu v elektrickom obvode je potrebné pripojiť jednu svorku ampérmetra alebo iného zariadenia schopného merať prúd na kladnú svorku zdroja prúdu alebo a druhú svorku na spotrebiteľský vodič. Potom môžete merať aktuálnu silu.

Pri meraní je potrebné dávať pozor, pretože pri otvorení aktívneho elektrického obvodu môže vzniknúť elektrický oblúk.

Na meranie sily prúdu elektrických zariadení pripojených priamo do zásuvky alebo domáceho kábla, meracie zariadenie je nastavený na režim AC s nadhodnoteným Horná hranica. Potom je merací prístroj pripojený k prerušeniu fázového vodiča.

Všetky pripájacie a odpájacie práce sa smú vykonávať len v obvode bez napätia. Po všetkých pripojeniach môžete použiť napájanie a merať prúd. V tomto prípade sa nedotýkajte holých častí pod prúdom, aby ste predišli úrazu elektrickým prúdom. Takéto metódy merania sú nepohodlné a vytvárajú určité nebezpečenstvo.

Je oveľa pohodlnejšie vykonávať merania pomocou prúdových klieští, ktoré môžu vykonávať všetky funkcie multimetra v závislosti od verzie zariadenia. S takýmito kliešťami je veľmi jednoduché pracovať. Je potrebné nastaviť režim merania na jednosmerný alebo striedavý prúd, roztiahnuť fúzy a zakryť nimi fázový vodič. Potom je potrebné skontrolovať zhodu fúzov medzi sebou a zmerať prúd. Pre správne čítania je potrebné zakryť fúzmi iba fázový drôt. Ak zakryjete dva vodiče naraz, meranie nebude fungovať.

Klešťové merače sa používajú len na meranie AC parametrov. Ak sa používa na meranie priamy prúd fúzy sa veľkou silou zmrštia a odtlačiť ich od seba bude možné len vypnutím prúdu.

Prístroj meria konštantný tlak od 0 do 51,1 V s rozlíšením 0,1 V a jednosmerný prúd od 0 do 5,11 A s rozlíšením 0,01 A. Jeho prototypom bol popísaný merač, ktorý je konštrukčne celkom jednoduchý a má dobré parametre. Hlavná myšlienka v ňom implementovaná použiť lacný mikrokontrolér si zaslúži pozornosť. Potreba použiť operačný zosilňovač schopný pracovať s unipolárnym napájaním pri výstupnom napätí blízkom nule, ako aj prítomnosť dodatočný zdroj potraviny ukladajú určité obmedzenia na ich použitie.

Digitálny merač napätia a prúdu

Okrem toho sú indikátory na prototypovej doske umiestnené nevhodne, je lepšie ich inštalovať v rade horizontálne a zmenšiť rozmery predného panela merača, čím sa priblížia k rozmerom použitých indikátorov. schému zapojenia elektromer je prezentovaný na webovej stránke www.site. Keďže nebolo možné nájsť použité čipy 74HC595N (posunové registre s pamäťovým registrom), boli použité čipy 74HC164N, v ktorých pamäťový register nie je. Uplatňujú sa aj ukazovatele, ktoré majú oveľa viac vysoký jas pri nízkom prúde, čo umožnilo znížiť prúd spotrebovaný meračom na 20 mA a opustiť prídavný regulátor napätia +5 V.

Signál z prúdového snímača (rezistor R1) sa privádza na vstup GP1 mikrokontroléra cez invertujúci zosilňovač na operačnom zosilňovači DA1. Na rozdiel od (1J) sa tu používa bipolárne napájanie operačného zosilňovača s napätím ± 8 V, pretože nie všetky operačné zosilňovače majú vlastnosť rail to rail a fungujú správne s unipolárnym napájaním a takmer nulovým výstupným napätím. napájanie uľahčuje riešenie tohto problému, umožňuje použitie Existuje veľa typov operačných zosilňovačov, keďže napätie na výstupe operačného zosilňovača môže byť v rozsahu od 8 do 8 V. Na ochranu vstupu mikrokontroléra z preťaženia sa používa obmedzujúci obvod R10VD9.

Trimrový odpor R8 upravuje zosilnenie a rezistor trimra R11 nastavuje nulové napätie na výstupe operačného zosilňovača. Diódy VD1 a VD2 chránia vstup operačného zosilňovača pred preťažením v prípade prerušenia prúdového snímača. V dôsledku relatívne nízkeho odporu prúdového snímača odchýlka výsledku merania napätia pri zmene záťažového prúdu z nuly na maximum (5,11 A) nepresiahne 0,06 V. Ak je merač zabudovaný do zdroja napätia so zápornou polaritou. prúdový snímač je možné zapnúť pred deličom výstupného napätia a jeho stabilizátorom.

V tomto prípade bude pokles napätia na prúdovom snímači kompenzovaný obvodom spätná väzba stabilizátor. Keďže prúd deliča je zvyčajne malý, nebude mať takmer žiadny vplyv na hodnoty ampérmetra, okrem toho sa tento vplyv dá kompenzovať dolným rezistorom R11. Merač je napájaný výstupným napätím napájacieho usmerňovača. cez prevodník na tranzistoroch VT1 a VT2. Je to o niečo zložitejšie ako v, pretože to vyžaduje výrobu pulzný transformátor, ale nie sú žiadne problémy so získaním všetkých požadovaných menovitých hodnôt napätia. Napäťový menič je najjednoduchší push-pull oscilátor. ktorého schéma je požičaná od . Frekvencia konverzie je približne 80 kHz.

Vďaka galvanickému oddeleniu medzi vstupom a výstupom prevodníka je možné merač zabudovať do stabilizátora napätia ľubovoľnej polarity. S tranzistormi uvedenými v schéme funguje pri vstupnom napätí 30 až 44 V. V tomto prípade sa výstupné napätia menia približne od 8 do 12 V. Vzhľadom na to, že odpory rezistorov R5 a R6 sú zvolený pomerne veľký, menič sa nebojí výstupných skratov. V takýchto prípadoch sa generácia jednoducho rozpadne.

Napätie 5 V pre napájanie digitálnej časti merača bolo získané pomocou integrálneho stabilizátora DA2. Nie je potrebné stabilizovať napájacie napätie operačného zosilňovača, pretože samotné je dostatočne odolné voči jeho zmenám. Zvlnenie napätia s konverznou frekvenciou je potlačené RC filtrami na vstupoch mikrokontroléra DD1. Ak sú vlnky s frekvenciou 100 Hz príliš veľké, odporúča sa použiť metódu ich redukcie, opísanú v. Tu stojí za to povedať pár slov o nestabilite nižšej číslice výsledku merania, ktorá je vlastná všetky digitálne merače.

Vždy sa náhodne zmení o jednu okolo skutočnej hodnoty. Tieto výkyvy nie sú spôsobené poruchou prístroja, ale nie je možné ich úplne odstrániť, možno ich len znížiť spriemerovaním výsledkov. Vysoké číslo merania. Meracie diely sú namontované na troch dosky plošných spojov vyrobené z izolačného materiálu fóliovaného na jednej strane. Sú určené na inštaláciu mikroobvodov v puzdre DIP Na jednej doske (obr. 2) sú namontované indikátory, na druhej (obr. 3) - digitálnych mikroobvodov a mikrokontrolér. Na tretej doske je osadený prevodník, stabilizátor napájacieho napätia mikrokontroléra a zosilňovač signálu snímača prúdu (obr. 4).

Rozmiestnenie dielov na doskách a spoje medzi doskou sú znázornené na obr. 5. Červené čísla na ňom označujú čísla výstupov impulzného transformátora T1 v miestach ich pripojenia k doske. Samotný transformátor je na ňom upevnený svorkami vyrobenými z izolovaného montážneho drôtu. Blokovacie kondenzátory C13 a C14 sú prispájkované priamo na napájacie kolíky mikroobvodov DD2 a DD3. Ako ukázala prax, merač funguje normálne bez týchto kondenzátorov.

Dosky mikrokontroléra a indikátorov sú spojené konzolami z pozinkovanej ocele hrúbky 0,5 mm. Doska prevodníka a zosilňovača je upevnená dvoma skrutkami M2. Vzdialenosť medzi doskami je cca 11 mm. Táto verzia zariadenia (obr. 6) zaberá menej miesta predný panel napájací zdroj, do ktorého má byť toto zariadenie inštalované. Namiesto OU KR140UD708 môžete použiť napr. KR140UD1408 a mnoho ďalších typov operačných zosilňovačov Je potrebné poznamenať, že môžu vyžadovať iné korekčné obvody ako KR140UD708.Toto je potrebné vziať do úvahy pri návrhu dosky plošných spojov.

Namiesto posuvných registrov 74HC164 môžete použiť 74HC4015, ale budete musieť zmeniť topológiu vodičov plošných spojov dosky. Diódy KD522B je možné nahradiť KD510A. Trimre rezistory R8 a R11 - SPZ19. R9 - dovezené. Permanentné kondenzátory aj dovážané. Rezistor R1 (snímač prúdu) môže byť vyrobený z nichrómového drôtu alebo môže byť použitý hotový, ako je uvedené v (1). Vyrobil som to z kusu nichrómovej pásky s prierezom 2,5 × 0,8 mm a dĺžkou (berúc do úvahy pocínované konce) asi 25 mm, odstráneného z tepelného relé TRN.

Transformátor T1 je navinutý feritový krúžok rozmer 10x6x3 mm, odstránený z chybnej CFL. Všetky vinutia sú navinuté drôtom PEV-2 s priemerom 0,18 mm. Vinutie 2-3 obsahuje 83 otáčok, vinutie 1-2 a 4-5 - 13 otáčok a vinutie 6-7-8 80 otáčok s kohútikom od stredu. Ak výstupné napätie usmerňovača je menšia ako 30 V, počet závitov vinutia 2-3 sa bude musieť znížiť rýchlosťou približne 4 závity na volt. Vinutia 1-2-3 a 4-5 sú medzi sebou izolované jednou vrstvou kondenzátorového papiera s hrúbkou 0,1 mm a od vinutia 6-7-8 - dvoma vrstvami takéhoto papiera.

Program mikrokontroléra bol napísaný v prostredí MPLAB IDE v8.92 v assembleri MPASM. Ponúkajú sa dve možnosti. Súbory prvej možnosti sú v priečinku „Všeobecné. katóda“ a sú určené pre zariadenie s LED indikátormi so spoločnými výbojovými katódami, vrátane tých, ktoré sú uvedené v schéme na obr. 1. Súbory druhej možnosti z priečinka „Common. anóda“ by sa mala použiť pri inštalácii do zariadenia LED indikátory so spoločnými výbojovými anódami. Táto verzia programu však nebola odskúšaná v praxi. Programovanie mikrokontroléra bolo vykonané pomocou programu IC-prog a jednoduché zariadenie opísané v (4).

Zriadenie merača spočíva v nastavení rezistora trimra R11 na nulu na výstupe operačného zosilňovača DA 1 pri absencii prúdu v meranom obvode. Potom sa do tohto obvodu aplikuje prúd. blízko k limitu merania, ale menej ako je. Riadením prúdu vzorovým ampérmetrom dosiahne trimovací rezistor R8 zhodnosť v údajoch vzorového a nastaveného zariadenia. Po priložení a riadení nameraného napätia vzorovým voltmetrom nastavte príslušné údaje na indikátore zariadenia trimrom. odpor R9. Ďalšie podrobnosti o úprave sú uvedené v (1).

: Prúd v obvode je priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerný odporu.

AKTUÁLNY je kvantitatívna charakteristika elektrického prúdu - to je fyzikálne množstvo, ktoré sa rovná množstvu elektriny pretekajúcej prierezom vodiča za jednotku času. Merané v ampéroch.

Pre elektrické vedenie v byte hrá veľkú úlohu sila prúdu, pretože na základe maximálnej možnej hodnoty pre samostatné vedenie prichádzajúce z elektrického panelu závisí prierez vodiča a veľkosť maximálneho prúdu istič ktorý v prípade výskytu chráni elektrický kábel pred poškodením.

Preto, ak sekcia a istič nie sú správne vybrané, jednoducho sa vyradia a nahradenie výkonnejším jednoducho nebude fungovať.

Napríklad najbežnejšie drôty a káble v elektrickom vedení s prierezom 1,5 milimetrov štvorcových sú vyrobené z medi alebo 2,5 sú vyrobené z hliníka. Sú navrhnuté pre maximálny prúd 16 ampérov alebo pripojenie napájania nie viac ako 3 a pol kilowattu. Ak pripojíte výkonné elektrické spotrebiče prekračujúce tieto limity, potom nemôžete jednoducho vymeniť stroj za 25 A - kabeláž nevydrží a budete musieť posunúť medený kábel s prierezom 2,5 metrov štvorcových od štítu. mm, ktorý je určený pre maximálny prúd 25 A.

Jednotky merania výkonu elektrického prúdu.

Okrem ampérov sa často stretávame s pojmom výkon elektrického prúdu. Táto hodnota zobrazuje prácu vykonanú prúdom za jednotku času.

Výkon sa rovná pomeru vykonanej práce k času, počas ktorého bola vykonaná. Výkon sa meria vo wattoch a označuje sa písmenom P. Vypočítava sa podľa vzorca P \u003d A x B, to znamená, že na zistenie výkonu je potrebné vynásobiť napätie siete prúdom spotrebované elektrickými spotrebičmi, ktoré sú k nemu pripojené, domáce prístroje, osvetlenie a pod.

Na elektrických spotrebičoch, často na tanieroch alebo v pase, je uvedená iba spotreba energie, s vedomím, že môžete ľahko vypočítať prúd. Napríklad spotreba energie televízora je 110 wattov. Aby sme zistili množstvo spotrebovaného prúdu, vydelíme výkon napätím 220 voltov a dostaneme 0,5 A.
Majte však na pamäti, že ide o maximálnu hodnotu, v skutočnosti to môže byť menej, pretože televízor pri nízkom jase a za iných podmienok spotrebuje menej elektriny.

Prístroje na meranie elektrického prúdu.

Aby bolo možné zistiť skutočnú spotrebu energie, berúc do úvahy prevádzku elektrických spotrebičov v rôznych režimoch, domáce prístroje atď. - potrebujeme elektrické meracie prístroje:

1. Ampérmeter- všetkým dobre známy praktické lekcie fyzika v škole (obrázok 1). Ale v každodennom živote a profesionáli sa nepoužívajú z dôvodu nepraktickosti.
2. multimeter- toto je elektronické zariadenie vykonáva rôzne merania vrátane sily prúdu (obrázok 2). Je veľmi rozšírený, ako medzi elektrikármi, tak aj v každodennom živote. Ako ho použiť na meranie prúdu som už povedal.
3. Tester- prakticky to isté ako multimeter, ale bez použitia elektroniky so šípkou, ktorá ukazuje nameranú hodnotu dielikmi na obrazovke. Dnes už len zriedka, ale za sovietskej éry boli široko používané.
4. Meracie svorky elektrikár (obrázok 3), používam ich pri svojej práci, pretože na meranie nevyžadujú prerušenie vodiča, netreba sa dostať pod napätie a vypínať záťaž. Meria potešenie - rýchlo a jednoducho.

Ako správne merať prúd.

Aby ste mohli merať energiu pre spotrebiteľov, musíte pripojiť jednu svorku z ampérmetra, testera alebo multimetra ku kladnému pólu batérie alebo vodiča z napájacieho zdroja alebo transformátora a druhú svorku k vodiču vedúcemu k spotrebiteľovi a po zapnutí režimu merania DC s rezervou hornej maximálnej hranice - vykonajte merania.

Pri otváraní bežiaceho okruhu buďte opatrní, vzniká oblúk, ktorého veľkosť narastá so silou prúdu.

Na meranie prúdu pre spotrebiče pripojené priamo k zásuvke alebo k elektrickému káblu z domácej siete sa merací prístroj prepne do režimu merania striedavého prúdu s rezervou pre hornú hranicu. Ďalej je tester alebo multimeter zahrnutý do prerušenia fázového vodiča. Čo je to fáza, v ktorej čítame.

Všetky práce sa musia vykonávať až po odpojení napätia.

Keď je všetko pripravené, zapnite a skontrolujte silu prúdu. Len dávajte pozor, aby ste sa nedotkli odhalených kolíkov alebo drôtov.

Súhlaste s tým, že vyššie opísané metódy nie sú príliš pohodlné a dokonca nebezpečné!

Bol som vo svojom odborná činnosť Na meranie prúdu používam elektrikára kliešťové merače(na obrázku vpravo). Často prichádzajú v rovnakom prípade s multimetrom.

Je ľahké s nimi merať - zapneme ho a prepneme do režimu merania striedavého prúdu, potom rozdelíme fúzy umiestnené navrchu a prevlečieme fázový vodič dovnútra, potom sa presvedčíme, či tesne priliehajú k sebe a vezmeme merania.

Ako vidíte, je to rýchle, jednoduché a týmto spôsobom môžete merať prúd pod napätím, len dávajte pozor, aby ste náhodne neskratovali susedné vodiče v elektrickom paneli.

Len si pamätajte, že pre správne meranie potrebujete vytvoriť obvod iba jedného fázového vodiča, a ak omotáte pevný kábel, v ktorom fáza a nula idú spolu, nebude možné vykonať merania!

Súvisiaci obsah: