Маркировка

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ЦИФРОВОГО МУЛЬТИМЕТРА

• Измерение переменного напряжения - исследуем трансформатор
• Измерение постоянного напряжения
• Измерение сопротивления резистора
• Прямой метод определения сопротивления добавочного резистора для микроамперметра

Измерение переменного напряжения - исследуем трансформатор

Для начала нужно приобрести мультиметр (например здесь). Далее приступим к измерению трансформатора. Для опытов был взят широко распространенный, среди начинающих радиолюбителей трансформатор ТВК 110 (трансформатор кадровой развертки, от ламповых черно - белых телевизоров). Этот трансформатор популярен тем что, несмотря на свою простоту, он имеет достаточную мощность, и две вторичных обмотки, включенных последовательно (не путайте именно две обмотки, а не одну обмотку со средним отводом) что достаточно для построения блоков питания с разными пределами постоянного напряжения, в том числе и регулируемых. О доступности данного трансформатора я думаю говорить излишне, хотя повторюсь. ТВК, можно взять за копейки на любой барахолке или помочь соседу, дедушке, вынести с 5 - го этажа старый телевизор на мусор и там его разобрать, я думаю он вам еще и деньги заплатит. Нужно иметь ввиду, что трансформаторы ТВК имеют несколько модификаций, поэтому величины напряжения на вторичных обмотках могут отличаться. Собственно для чего мы и будем учиться измерять напряжение. Вариант схемы трансформатора с включением вольтметра в измеряемую цепь смотрите ниже.

Схема подопытного трансформатора ТВК 110.

1). Измерение переменного напряжения одной из вторичных обмоток трансформатора. Переключатель рода работы прибора, и включение в разьемы прибора щупов, должны быть в точности как на фото. В качестве фиксаторов щупов на клемах трансформатора, применяем зажимы типа "крокодил".

В этом опыте видно что на одной из обмоток трансформатора 13,2 вольта, 0,2 вольта в нашем случае можно не брать в расчет, потому как каждый прибор имеет погрешность и десятые - сотые доли измерения будут для любого прибора разные. Исходя из этого можно считать что на измеряемой обмотке переменное напряжение 13 вольт, это как раз то, что нужно для блока питания предложенного в качестве практической работы в 9 - ом уроке. Запоминаем вариант включения прибора в измеряемую цепь потому как именно такой вариант вы будете часто использовать для измерения переменного напряжения величиной до 200 вольт. Для измерения сетевого переменного напряжения 220 вольт, переключатель рода работы прибора, необходимо повернуть до отметки 750. Переходим к следующему опыту.

2). Измеряем следующую обмотку. Все аналогично первому опыту, с той разницей что перебрасываем крокодилы на другие клемы трансформатора см. фото.

Как видим, на этой обмотке переменное напряжение составило 21,8 вольт. Теоритически на основе этой обмотки можно зделать регулируемый БП с верхним пределом до 20 вольт. Но здесь есть одна особенность, данная обмотка расчитана на значительно меньший предельно допустимый ток, поэтому ее для лабораторного БП использовать нецелесообразно.

3). Измерям напряжение двух обмоток соединенных последовательно, см. схему ниже.

Меняем расположение щупов на клемах трансформатора как на фото.

Здесь мы видим, что прибор нам показывает суммарное переменное напряжение двух обмоток, что составило около 35 вольт. В отношении изготовления регулируемого блока питания с верхним пределом напряжения 35 вольт, такое включение обмоток нам тоже не подходит, все по той же причине, что максимально допустимый ток одной из обмоток довольно мал около 0,5А. Отсюда и правило: при последовательном соединении двух и более обмоток трансформатора, для достижения нужного значения напряжения и при работе трансформатора на постоянную однотипную нагрузку, обмотки должны иметь одинаковый максимально допустимый ток обмоток или что то же самое, одинаковое сечение провода всех соединяемых вторичных обмоток.

Измерение постоянного напряжения

В последующих опытах рассмотрим методику измерения постоянного напряжения. В этих опытах вместо диодов я буду использовать диодный мост - КЦ402. Схему подключения диодного моста и измерительного прибора см. ниже.

1). Измерение постоянного напряжения с помощью цифрового прибора. См. фото. При измерении постоянного напряжения, переключатель рода работы измерительного прибора нужно переключить в положение соответствующее измерению постоянного нпряжения. Это необходимо запомнить и в дальнейшем руководствоваться. Положительному полюсу соответствует красный щуп, отрицательному - черный

Обратите особое внимание на переключатель рода работы прибора. Сейчас он находится в положении, которое соответствует измерению постоянного напряжения, с максимально допустимым верхним пределом измерения 20в. Если предполагаемое измерямое напряжение будет больше 20в, тогда переключатель рода работы ставят в положение соответствующее верхнему пределу 100в. и т.д. Если вы случайно забыли переключить прибор на больший предел измерения, то в лучшем случае он перейдет в защиту, в худшем выйдет из строя. По прибору видно, что измеренное напряжение составило 12в., хотя на вторичной обмотке трансформатора мы замеряли и было 13в., в чем дело? Фокус здесь в том, что на сопротивлении диодного моста происходит падение напряжения в 1в. Диодный мост КЦ402 составлен из диодов имеющих кремниевую структуру. Если применить германиевые диоды в диодном мосте, падение напряжения будет меньше. При проектировании БП это нужно учитывать.

2). Что же будет если переполюсовать щупы прибора? Собственно говоря в отношении прибора который мы применяем, страшного ничего не произойдет. Он так же будет измерять напряжение, только к показаниям величины напряжения, добавиться еще знак " - ", и погрешность измерений будет немного больше (правда я это сам не так давно заметил, видать все зависит от того, насколько удачно спроектированна схема компаратора и АЦП прибора). По появимшемуся знаку " - " мы можем судить, правильно ли мы подключили полюса источника питания к прибору и тем самым четко определить где в схеме минус и плюс источника питания. Это что касается цифрового прибора, а вот в стрелочном при переполюсовке возникнут проблемы, стрелка будет стремиться отклониться назад и нам будет казаться что она стоит на месте, т. к. ее движение назад ограничено. Хотя по незначительным движениям и отклонениям стрелки можно понять что прибор переполюсован и необходимо поменять щупы местами. В такой ситуации стрелочный прибор может выйти из строя.

Аналогичным образом измеряется постоянное напряжение гальванического элемента (батарейка, крона) и если оно намного меньше указанного на корпусе элемента, значит ваша батарейка как в народе говорят, уже подсела или села совсем (на радиолюбительском сленге "здохла").

Измерение сопротивления резистора

При измерении сопротивления резистора переключатель рода работы прибора переключают в соответствующее положение, при этом щупы остаются в тех же гнездах, см. фото. Так же положение регулятора зависит от предполагаемой величины измеряемого сопротивления резистора. Например: измеряемый резистор 130 Ом, тогда переключатель рода работы ставим в положение до 200 Ом, если резистор сопротивлением в 1к, тогда переключаем - в положение соответствующее отметке 2000 Ом. и т. д..

ПРЯМОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДОБАВОЧНОГО РЕЗИСТОРА ДЛЯ МИКРОАМПЕРМЕТРА

И самая, на мой взгляд интересная тема, которая облегчит участь юных радиолюбителей желающих снабдить свой БП индикатором выходного напряжения. Здесь я попытаюсь рассказать что называется на пальцах, методику подбора добавочного резистора к любому имеющемуся в наличии микроамперметру, чтобы превратить его в вольтметр. Методика достаточно проста и даже глядя на ниже представленные фото можно без труда догадаться, что имеется ввиду. Для определения сопротивления добавочного резистора, нам понадобится: переменный резистор сопротивлением 150 - 200 Ком., желательно с линейной функциональной зависимостью (класс - а), микроамперметр который будет использоваться в БП в качестве вольтметра, и источник питания, с максимальным напряжением которое будет измерять наш так называемый вольтметр. В нашем случае это может быть самодельный БП и всем нам знакомый цифровой авометр. В моем случае в качестве вспомогательного вольтметра, использовался встроенный вольтметр лабораторного БП. См. схему, которую необходимо собрать.

1). После того как собрали выше приведенную схему, выкручиваем движок резистора в положение максимального сопротивления, после этого включаем источник напряжения (в нашем случае регулируемый БП). Если у вас БП имеет максимальное напряжение 12в, а минимальное около 1в, то это как раз тот случай, который приводится в моем примере. Далее вращением добавочного переменного резистора добиваемся максимального отклонения стрелки индикатора (максимума показания прибора), см. фото. Это и будет соответствовать напряжению 12в.

2). Далее нужно проверить показания микроамперметра в середине диапазона регулируемого напряжения БП. Выставляем выходное напряжение блока питания в середину диапазона 6в, контролируем это напряжение вспомогательным вольтметром и при этом смотрим, чтобы стрелка микроамперметра находилась приблизительно на среднем участке шкалы прибора. Это и будет соответствовать напряжению 6в. См. ниже фото.

3). И окончательная операция, это контроль минимального напряжения, т. е. уменьшаем напряжение БП до 0в, и контролируем положение стрелки микроамперметра, которая тоже должна отклониться на 0 - ноль или близко к нулю, в зависимости от того какое минимальное напряжение будет на вашем БП (в БП предложенном для практической работы в уроке - 9, минимальное напряжение будет составлять 0,5 - 1в).

После того как все проделано, необходимо выпаять переменный резистор из схемы, не вращая движок, и замерять его сопротивление. Далее - остается подобрать постоянный резистор с близким по номиналу значением сопротивления и впаять в схему, либо на любую клемму микроамперметра. Нужно сказать, что такой вольтметр не будет отличаться высокой линейностью по отношению к измеряемому напряжению, но для визуального контроля вполне приемлем. Для более комфортного использования такого прибора, неплохо, было бы аккуратно разобрать микроамперметр (если это позволяет его конструктив), и отградуировать шкалу прибора под свои значения напряжений, например: 1-3-6-9-12в. Это существенно облегчит установку нужного предела напряжения при работе с БП. При разметке делений, шкала как я говорил выше, получится неравномерной, это обусловлено многими факторами.

Вверх | Главная

Обсудить на форуме