Как замерить напряжение в сети. Как измерить напряжение в розетке: пошаговая инструкция и советы по безопасности

Как правильно измерить напряжение в розетке мультиметром. Какое напряжение должно быть в исправной розетке. Какие меры безопасности нужно соблюдать при измерении напряжения. На что обратить внимание при выборе мультиметра для бытового использования.

Зачем измерять напряжение в розетке

Измерение напряжения в розетке — важная процедура, которая позволяет:

• Убедиться в исправности электропроводки
• Выявить проблемы с качеством электроэнергии
• Предотвратить поломку бытовой техники из-за скачков напряжения
• Определить необходимость установки стабилизатора напряжения

Регулярное измерение напряжения помогает вовремя обнаружить отклонения от нормы и принять меры до того, как возникнут серьезные проблемы.

Какое напряжение должно быть в розетке

Согласно стандартам, номинальное напряжение в российских электросетях составляет 220 В. Однако допускаются небольшие отклонения:

• Нижняя граница — 198 В
• Верхняя граница — 242 В

Таким образом, нормальным считается напряжение в диапазоне 220В ± 10%. Если показания выходят за эти пределы, это может свидетельствовать о проблемах в электросети.

Как измерить напряжение мультиметром: пошаговая инструкция

Для измерения напряжения в розетке понадобится мультиметр. Вот алгоритм действий:

1. Переведите мультиметр в режим измерения переменного напряжения (ACV)
2. Установите предел измерения 600В или 750В
3. Вставьте щупы в соответствующие гнезда мультиметра
4. Аккуратно вставьте щупы в отверстия розетки
5. Считайте показания с дисплея прибора

При правильном измерении вы увидите значение около 220В. Небольшие отклонения в пределах нормы допустимы.

Меры безопасности при измерении напряжения

Работа с электричеством требует соблюдения правил безопасности:

• Используйте мультиметр только с целыми щупами и изоляцией
• Не касайтесь металлических частей щупов во время измерения
• Правильно выбирайте режим и предел измерений
• Не проводите измерения в условиях повышенной влажности
• При необходимости используйте диэлектрические перчатки

Помните, что неправильное обращение с электричеством может быть опасно для жизни. При любых сомнениях обратитесь к профессиональному электрику.

Какой мультиметр выбрать для домашнего использования

Для бытовых измерений подойдет недорогой цифровой мультиметр. При выборе обратите внимание на следующие характеристики:

• Наличие режима измерения переменного напряжения (ACV)
• Диапазон измерения до 600-750В
• Категория безопасности не ниже CAT II 600В
• Функция автоотключения для экономии батареи
• Прочный корпус с защитой от падений

Хорошим выбором будут модели известных производителей электроизмерительного оборудования — Fluke, UNI-T, Mastech и др.

Что делать, если напряжение в розетке отклоняется от нормы

Если вы обнаружили значительные отклонения напряжения от нормы, рекомендуется:

1. Проверить напряжение в других розетках дома/квартиры
2. Измерить напряжение в разное время суток
3. Обратиться в управляющую компанию или энергоснабжающую организацию
4. Рассмотреть возможность установки стабилизатора напряжения
5. Проконсультироваться с квалифицированным электриком

Не игнорируйте проблемы с напряжением — они могут привести к выходу из строя бытовой техники и даже стать причиной пожара.

Альтернативные способы проверки наличия напряжения в розетке

Кроме мультиметра, для проверки наличия напряжения можно использовать:

• Индикаторную отвертку — простой прибор для обнаружения фазы
• Бесконтактный детектор напряжения — позволяет определить наличие напряжения без прямого контакта
• Розеточный тестер — компактное устройство для проверки правильности подключения розетки

Однако эти приборы не позволяют точно измерить величину напряжения, а лишь показывают его наличие или отсутствие.

Часто задаваемые вопросы о измерении напряжения в розетке

Можно ли измерять напряжение обычным тестером?

Да, если тестер имеет функцию вольтметра и способен измерять переменное напряжение до 250В. Однако цифровой мультиметр обычно удобнее и безопаснее.

Нужно ли отключать электричество перед измерением напряжения?

Нет, напряжение измеряется именно в работающей сети. Отключение не требуется, если соблюдаются меры безопасности.

Как часто рекомендуется проверять напряжение в розетках?

Для профилактики достаточно проверять напряжение раз в полгода, а также при подозрении на неисправности или после ремонтных работ в электросети.

Заключение

Измерение напряжения в розетке — несложная, но важная процедура, которая поможет обеспечить безопасность использования электроприборов и своевременно выявить проблемы в электросети. Соблюдая простые правила и используя подходящий мультиметр, вы сможете самостоятельно контролировать качество электроэнергии в своем доме.

Как проверить напряжение в сети

Для чего надо знать величину напряжения

Известно, что в сети централизованного электроснабжения должно быть напряжение в пределах от 198 до 242 Вольт при среднем значении 220 Вольт. Это напряжение обеспечивается отдельной обмоткой трёхфазного трансформатора, к которой подключено несколько потребителей. Так организовано электроснабжение и в многоквартирных домах, и в частном секторе. Квартиры и дома распределены на группы. Каждая группа подключается к одной фазе – обмотке трансформатора.

Но мощность этого трансформатора ограничена. Поэтому возможны такие случаи, когда подключенная суммарная нагрузка, слишком велика и напряжение в сети опускается ниже 198 Вольт. Такая ситуация обычна для частного сектора и дач. Например, в засушливую погоду на многих участках включаются насосы для полива, в холодную погоду включаются электрообогреватели, а у кого-то электрическая печь-каменка киловатт на десять круглый год периодически понижает напряжение в сети.

С правильными значениями напряжения связана эффективная работа многих бытовых электрических приборов, особенно мощных. Таковыми являются:

• электрические скважинные насосы со стабилизаторами водяного давления;
• большие холодильники;
• стиральные машины;
• нагревательные приборы;
• пылесосы.

Индикация и измерение

Хорошим визуальным индикатором напряжения является лампочка накаливания. Изменение яркости её света хорошо заметно, особенно при повторяющихся провалах напряжения сети. Современные цокольные люминесцентные и светодиодные лампы содержат инвертор, который стабилизирует напряжение на лампе. Поэтому свет этих ламп не может служить индикатором напряжения. И если свет лампочки накаливания заметно потускнел, а надо использовать какой-либо из перечисленных бытовых электроприборов самое время измерить напряжение в розетке.

Для этого используются либо стрелочные, либо цифровые приборы – мультиметры. Морально устаревшие стрелочные мультиметры называют также «тестерами». При измерении важно правильно настроить мультиметр, выбрав в нём соответствующий 220 Вольтам диапазон переменного напряжения. Обычно такой диапазон более 220 Вольт – 300 В или 600 В.

Кроме этого измерительные щупы с проводами должны иметь неповреждённую изоляцию. При касании клемм розетки необходимо исключить натяжение измерительных проводов и возможность выскакивания соединительного провода из клеммы измерительного прибора. Поэтому если длина измерительных проводов позволяет лучше всего прямо около розетки поставить табурет или стул и расположить на нём измерительный прибор.

• Если прибор покажет заниженное напряжение в сети стирку, глажку и уборку пылесосом лучше отложить. Дополнительное подключение мощной нагрузки понизит его ещё больше.

При частых понижениях напряжения лучше всего установить стабилизатор напряжения. Больше всего в нём нуждаются электрические скважинные насосы со стабилизаторами водяного давления и холодильники. Установив стабилизатор напряжения, в котором есть встроенный вольтметр, больше не потребуется измерять напряжение в сети.

Если при выполнении монтажных работ потребуется контроль напряжения можно воспользоваться индикаторной отверткой, которая светится от прикосновения к фазной клемме розетки или к такому же проводу. Однако существуют и более совершенные модели отвёрток со встроенным цифровым вольтметром. Это удобно, существенно дороже обычного индикатора, но не отменяет мультиметр, поскольку во многих случаях нужна пара измерительных щупов с проводами и различными диапазонами при показаниях на большом табло.

Наличие индикатора и измерителя напряжения в домашнем хозяйстве весьма желательно. Они позволяют контролировать напряжение сети и вместе с этим помогают выявить необходимость таких изменений в электрооборудовании, без которых возможны существенные финансовые потери из-за его порчи.

Как проверить напряжение в розетке мультиметром

Не каждый день пригодится такое умение, но как проверить напряжение в розетке мультиметром и что он должен при этом показывать, лучше узнать заранее. Кроме напряжения электронный тестер способен измерять силу тока и сопротивление проводов, для чего на приборе надо менять местами подключение штекеров. За их правильным подключением надо внимательно следить – если проводить измерения неправильно, то произойдет короткое замыкание.

Немного теории – как подключаются измерительные приборы

Электронный мультиметр объединяет в себе несколько различных устройств, которые по-разному подключаются к участку цепи. Чтобы им правильно пользоваться, надо знать чем измеряется напряжение, а чем сила тока и правильно производить подключение устройства.

Когда провода просто подключены к рабочему источнику питания, то на них появляется электрическое напряжение, которое можно померить между плюсом и минусом (фазой и нулем). Это значит, что напряжение можно измерить как при подключенной в сеть нагрузке (работающем приборе), так и без нее.

Электрический ток в проводах появляется только в том случае, когда цепь замкнута – только тогда он начинает течь от одного полюса к другому. При этом, измерения тока проводятся при подключении измерительного устройства последовательно. Это значит, что ток должен пройти через прибор и только в этом случае он сможет замерить его величину.

Разумеется, чтобы измерительный прибор не оказывал влияния на силу тока, которую он измеряет, сопротивление мультиметра должно быть как можно меньше. Соответственно, если прибор настроен на измерение силы тока, а по ошибке попробовать измерить им напряжение, то случится короткое замыкание. Правда и тут не все однозначно – измерение тока и напряжения современными электронными мультиметрами проводится с одинаковым подключением клемм к устройству.

Если вспоминать хотя бы поверхностные школьные знания про электрические цепи, то сформулировать правила измерения напряжения и силы тока можно следующим образом: напряжение одинаковое на параллельно подключенных участках цепи, а сила тока при последовательном соединении проводников.

Чтобы не было ошибок, перед измерениями надо обязательно сверяться с маркировкой, нанесенной возле контактов мультиметра и его переключателя режимов.

Маркировка шкалы мультиметра

У различных моделей устройств есть свои особенности, но основные возможности у них примерно одинаковые, особенно у бюджетных моделей.

Самые простые приборы могут измерять:

• ACV – переменное напряжение. Установка переключателя на это деление превращает мультиметр в тестер напряжения, обычно до 750 и 200 Вольт;
• DCA – силу постоянного тока. Здесь надо быть внимательным – на шкале многих бюджетных приборов есть предельные значения измерений 2000µ (микроампер) и 200m (миллиампер) и штекер надо оставлять в той же клемме, что и при измерении напряжения, а если измеряется сила тока до 10 Ампер, то штекер переставляется в другую клемму с соответствующим обозначением.
• 10A – сила постоянного тока от 200 миллиампер до 10 Ампер. Обычно на приборе нарисовано, что при включении этого режима надо переставить штекер.
• hFe – проверка транзисторов.
• >l – проверка целостности диодов, но чаще всего этой функцией пользуются как прозвонкой проводов.
• Ω – измерение сопротивления проводов и резисторов. Чувствительность от 200 Ом до 2000 килоом.
• DCV – постоянное напряжение. Чувствительность выставляется от 200 милливольт до 1000 Вольт.

К разъемам мультиметра обычно подключается два провода – черный и красный. Штекера на них одинаковые, а расцветка разная исключительно для удобства пользователя.

Измерение сопротивления провода

Это самый простой режим работы – по сути надо взять провод, для которого надо провести измерение сопротивления и прикоснуться щупами мультиметра к его концам.

Измерение сопротивления происходит благодаря источнику питания, который есть внутри мультиметра – прибор измеряет его напряжение и силу тока в цепи, а затем по закону Ома высчитывает сопротивление.

Нюансов при измерении сопротивления два:

1. Мультиметр показывает сумму сопротивлений измеряемого провода вместе с щупами, которыми к нему прикасаются. Если нужны точные значения, то изначально должны измеряться провода щупов и потом полученный результат вычитаться из общего.
2. Заранее сложно прикинуть примерное сопротивление провода, поэтому измерения желательно производить понижая чувствительность прибора.

Измерение напряжения

Обычно в таком случае стоит задача как измерить напряжение в розетке или просто проверить его наличие. Первым делам подготавливается сам тестер – черный провод вставляется в клемму в маркировкой COM – это минус или «земля». Красный вставляется в клемму, в обозначении которой есть буква «V»: зачастую она написана рядом с другими символами и выглядит это примерно так ֪– VΩmA. Возле колеса выбора режимов мультиметра показаны граничные значения – 750 и 200 Вольт (В разделе с маркировкой ACV). При измерении напряжения в розетке напряжение должно около 220 Вольт, поэтому переключатель ставится на деление 750.

Если в этом случае выставить предел измерения в 200 Вольт, то есть вероятность испортить прибор.

На экране устройства появятся нули – прибор готов к работе. Теперь надо вставить щупы в розетку и узнать какое в ней сейчас напряжение и есть ли оно вообще. Так как надо измерить напряжение в сети переменного тока, то нет никакой разницы каким щупом касаться фазы, а каким нуля – результат на экране будет неизменным – 220 (+/-) Вольт, если напряжение в розетке есть или ноль, если его там нет. Во втором случае надо быть осторожным – если в розетке нет ноля, то устройство просто покажет, что розетка нерабочая, поэтому чтобы не получить удар током, дополнительно не помешает проверить контакты пробником напряжения.

Точно так же проводится измерение постоянного напряжения – с той только разницей, что щупом с черным проводом надо касаться минуса, а красным – плюса (если они правильно подключены к клеммам прибора). Колесо выбора режимов, разумеется, надо перевести в область DCV.

Здесь есть такая же приятная особенность, как и при измерении переменного напряжения: на самом деле определяя напряжение можно черным щупом касаться как минуса, так и плюса – просто если перепутать полярность, то на экране устройства будет отображаться правильный результат, но со знаком минуса.

Это все особенности, которые надо знать перед тем как измерить напряжение мультиметром – в каком-либо устройстве или розетке.

Измерение силы тока

Хорошо если в хозяйстве есть сравнительно неплохой мультиметр, на котором есть метка A~ что показывает способность прибора измерять силу переменного тока. Если же используются бюджетные приборы для измерения, то, скорее всего, на его шкале будет только метка DCA (постоянный ток) и чтобы им воспользоваться нужно будет проводить дополнительные манипуляции, для которых придется вспоминать азы построения электроцепей.

Если прибор «умеет» мерять переменный ток «из коробки», то в целом все делается так же как и для измерения напряжения, но мультиметр подключается в цепь последовательно с нагрузкой, например, лампой накаливания. Т.е. от первого разъема розетки провод идет к первому щупу мультиметра – от второго щупа провод идет к первому контакту на цоколе лампы – от второго контакта цоколя провод идет ко второму разъему розетки. Когда цепь замкнута, то на экране мультиметра отобразится сила тока, которая протекает через лампу.

Подробно об измерении силы тока рассказано в этом видео:

Всегда надо хотя бы примерно представлять себе какую силу тока придется мерить, чтобы не испортить сам измеряющий прибор.

Измерение силы переменного тока вольтметром

Если надо измерить силу переменного тока, но под рукой есть только бюджетный мультиметр, в котором нет такого функционала, то выйти из положения можно воспользовавшись методом измерения с помощью шунтирования. Его смысл отображается формулой I = U / R, Где I – сила тока, которую нужно найти, U – напряжение на локальном участке проводника, а R – сопротивление этого участка. Из формулы понятно, что если R будет равно единице, то сила тока на участке цепи будет равна напряжению.

Для измерения надо найти проводник с сопротивлением 1 Ом – это может быть достаточно длинный провод от трансформатора или кусок спирали от электропечки. Сопротивление провода, т.е. его длина, регулируются тестером в соответствующем режиме проверки.

В итоге получится следующая схема (в качестве нагрузки лампа накаливания):

1. От первого разъема розетки провод идет к началу шунта, сюда же подключается один из щупов мультиметра.
2. Второй щуп мультиметра подсоединяется к концу шунта и от этой точки провод идет к первому контакту цоколя лампы.
3. От второго контакта цоколя лампы провод идет ко второму разъему розетки.

Мультиметр устанавливается в РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ. По отношению к шунту он подключен параллельно, так что все правила соблюдены. При включении питания он будет показывать напряжение, равное силе тока, проходящего через шунт, которая в свою очередь такая же, как и на нагрузке.

Наглядно про этот метод измерения на видео:

Как итог

Даже бюджетный универсальный измерительный прибор – мультиметр позволяет проводить измерения в достаточно широких пределах, достаточных для домашнего использования. Но при покупке устройства надо хотя бы в общих чертах представлять себе для каких целей он будет использоваться – может будет правильнее немного переплатить но в результате иметь «на подхвате» тестер, способный выполнить любую поставленную перед ним задачу. Также перед его применением не помешает хотя бы в общих чертах освежить в памяти азы построения электрических цепей и использования в них электроизмерительных приборов.

в каком случае покажет 220В, правила проведения тестирования

Умение проверять напряжение при помощи тестеров – важный навык для любого пользователя электричества. Без него невозможно самостоятельно починить розетку, найти проблему, по которой не работает бытовой прибор. Если дома фиксируются чрезмерные скачки напряжения, придется устанавливать стабилизаторы, чтобы не вышли из строя бытовые устройства.

Зачем знать напряжение в розетке

В розетке протекает переменный ток. Это значит, что происходят отклонения от номинального значения в большую или меньшую сторону. Номинальным напряжением в России считается 220 Вольт, но фактически значение равняется 230 Вольт. Современные бытовые приборы создаются с учетом допустимых отклонений, превышение характеристики способно вызвать поломку устройств. Особенно подвержены влиянию устройства с электромоторами (кондиционер, холодильники). Для снижения риска поломки нужно уметь определять напряжение при помощи специальных тестеров.

Многие считают, что данный навык обычному пользователю не обязателен и нужен только специалистам. Это не так, ведь с определения силы напряжения начинается починка розетки, проверка наличия сети в квартире и другие работы, связанные с проводкой.

Как измерить напряжение в розетке тестером

Если дома нет мультиметра, можно проверить наличие электричества при помощи пробника, который также называется индикаторной отверткой. Измерить величину таким способом не получится, а лишь проверить его наличие.

Чтобы измерить напряжение, нужно дотронуться пальцем до пятака на индикаторе, затем жало поочередно вставить в отверстия розетки. Если засветился индикатор, электричество в сети есть.

Проверить напряжение можно при помощи вольтметра, включенного параллельно. Его электрическое сопротивление не окажет влияния на само напряжение, и на экране будет указано значение в розетке. Подключать вольтметр нужно следующим образом:

• От первого разъема розетки провод идет к началу шунта, к нему же и подключают один из щупов вольтметра.
• Другой щуп нужно подсоединить к концу шунта, от которого провод идет к первому контакту цоколя лампы, используемой в качестве нагрузки.
• От цоколя лампы провод идет ко второму разъему розетки.

На вольтметре должен быть установлен режим переменного напряжения.

Как измерить 220 в мультиметром

Для измерения используются мультиметры. Они бывают двух видов:

• Стрелочные или аналоговые. Такие модели использовались до появления электронных. Стоят недорого, не требовательны при работе и не требуют источника постоянного тока. Недостатком устройства является неудобство снятия показаний из-за размеров шкалы.
• Электронные или цифровые. Это современные удобные устройства с большим количеством функций. Стоят дороже, но точность показания выше. Большинство специалистов используют данный вид устройств.

Тип мультиметра не влияет на технику измерения.

Мультиметр позволяет определить следующие технические параметры:

• постоянное и переменное напряжение;
• сопротивление;
• емкостные и частотные характеристики;
• силу постоянного и переменного тока;
• параметры диодов и транзисторов;
• температурный режим.

Переключение режимов производится при помощи ручки на панели устройства.

Перед подключением нужно обязательно проверить изоляцию щупов. Поврежденные провода нельзя использовать

В комплекте любого электронного тестеры имеются 2 вещи – сам прибор и щупы черного и красного цвета.

Алгоритм работы:

• Перед началом работы устройство собирается. В разъем с надписью COM всегда вставляется черный щуп. Красный нужно подключить к разъему с надписью VΩmA. Существует третий выход 10 А – это значит, что мультитестер способен измерять силу тока до указанного значения.
• После подключения выбирается режим измерения. Его нужно выставлять внимательно, так как при неправильных настройках устройство может выйти из строя. Менять положение переключателя во время работы запрещено. Поворотный выключатель устанавливается в поле ACV или V в положение 750.
• Теперь щупы можно вставлять в гнезда розетки и смотреть результат. Значение в 220 В будет иметь отклонения, по ГОСТу погрешность достигает 10%. Если значение выходит за рамки погрешности, рекомендуется установить дома стабилизатор напряжения.

Принцип работы стрелочного устройства аналогичен. Щупы подсоединяются к сети, и по шкале нужно считать показания.

При измерениях можно касаться только изолированной части. Металлические элементы трогать нельзя. Также щупы не должны соприкасаться, иначе может произойти короткое замыкание.

Что покажет при неисправности розетки

Если сеть отсутствует, на мультиметре будет значение 0 Вольт. Причина – неисправность розетки или отсутствие электричества. Чтобы установить причину, нужно прозвонить другие розетки в помещении. Если не работает только одна, проверяются ее контакты и по необходимости производится замена на новую.

При скачках напряжения значения на мультитестере будут сильно отличаться от номинальных 220 Вольт. По ГОСТу допустимо отклонение в 10%, больший разброс может привести к поломке электроприборов. Если зафиксирован сильный скачок напряжения, стоит установить в квартире дополнительно устройство для стабилизации.
Домашняя сеть работает на напряжение в 220 Вольт, однако в розетке оно может отличаться от номинала. Напряжение, находящееся в пределах установленной ГОСТом нормы, является залогом качественной и стабильной работы бытовых приборов. Важно уметь проверять напряжение при помощи мультитестера, чтобы предотвратить риск поломки электроустройств. При значительном отклонении от установленных значений следует позаботиться о стабилизации напряжения в помещении.

Полезное видео

как проверить сеть тестером-мультиметром, техника безопасности

Если необходимо узнать, есть ли ток в розетке, можно воспользоваться пробником, представляющим собой обычную отвертку, либо специальным прибором — мультиметром. По-другому он называется тестером. Оба варианта хороши, но пробник покажет только есть ток или нет. Для проверки наличия тока и напряжения в розетке нужно использовать специально предназначенный для этого мультиметр.

Разновидности электроизмерительных приборов

К электроизмерительным приборам относятся устройства, служащие для измерения различных характеристик тока. Это не только его напряжение, но также сопротивление и сила. Для каждой величины существует свой прибор.

Есть и универсальная техника — мультиметр, с помощью которой можно определять различные параметры электротока.

По типу исполнения эти устройства подразделяются на две разновидности:

1. Электронные. Отображают результат проведенных измерений на специальном дисплее.
2. Аналоговые. В них используется стрелка.

Также электроизмерительные приборы различаются по своей чувствительности и погрешности. Устройства, имеющие наибольшую чувствительность, но при этом отображающие результаты измерений с наименьшей погрешностью, причисляются к категории профессиональных.

Способы измерения напряжения

Если необходимо не только замерить напряжение мультиметром в розетке, но и проверить, есть ли ток, следует использовать профессиональный прибор. Определить наличие тока и напряжения посредством мультиметра может даже тот, кто не имеет никакого отношения к электрике.

Чтобы измерить напряжение в розетке мультиметром, необходимо лишь включить устройство, а затем настроить его:

1. Для электрической сети, применяемой в быту, переключатель должен быть установлен на отметку 750 В.
2. Сразу после этого на экране можно будет увидеть три нуля. Это означает, что прибор включен и готов к использованию.
3. Теперь можно брать черный и красный щупы и вставлять их в отверстия в розетке.
4. После того как оба щупа будут вставлены в розетку, на экране мультиметра отобразится число.

Конечно, практически любой человек, живущий в России, знает каким должно быть напряжение в электросети — 220 В. Однако мультиметр опровергнет это утверждение, показав иную цифру. В частности, на экране прибора может отобразиться число «218», «216», «223».

Дело в том, что 220 В — это среднее значение переменного тока в электросети. Согласно же ГОСТу, у него могут быть отклонения на несколько вольт. Максимально допустимый показатель отклонений — 10%, поэтому, даже если напряжение в розетке после измерения окажется на пару единиц меньше 200 В, не нужно переживать по этому поводу. Единственное, о чем важно позаботиться перед тем, как мультиметром проверить напряжение в сети 220 В — что оба щупа хорошо изолированы.

Если изоляция имеет какие-либо повреждения, то такой мультиметр непригоден к использованию. В этом случае велика вероятность получить удар током. Также нужно не торопиться, выбирая режим работы мультиметра. Если случайно установить прибор на замер другой характеристики тока, он может прийти в негодность.

Техника безопасности

Чтобы проверить розетку мультиметром, важно соблюдать технику безопасности, даже несмотря на то, что такой прибор относится к безопасным, так как источником питания зачастую являются обычные батарейки. Сам мультиметр имеет внутри себя защиту от перегрузок, которые могут возникать во время работы. Но все же если не соблюдать правила, он может быстро выйти из строя.

Работая с устройством, важно соблюдать следующие рекомендации:

1. Если не известно предварительное напряжение, переключатель необходимо устанавливать в максимальный диапазон.
2. Чтобы избежать повреждения цепи, находящейся внутри устройства, не стоит подавать ток, напряжение которого превышает 750 В.
3. Запрещено прикасаться к элементам электросети голыми руками. Перед работой необходимо надевать специальные перчатки.
4. Перед измерением внутреннего сопротивления цепи необходимо выключить питание и удостовериться в том, что конденсаторы полностью разряжены.
5. Если необходимо заменить батарейку, то прежде следует отключить прибор и отсоединить щупы. Аналогично происходит замена предохранителя.
6. Перед тем как начать работу с прибором, нужно убедиться, что крышка корпуса плотно закрыта.

Условные обозначения

Для маркировки положения переключателя используются специальные символы:

1. Если переключатель находится в положении «OFF», значит, прибор выключен.
2. Если нужно измерить значение напряжение в сети постоянного тока, необходимо переключить устройство в режим «DCV».
3. Перед проверкой транзисторов прибор должен быть переключен в режим «hFE».
4. Для измерения сопротивления тока используется символ, похожий на подкову.
5. Перед прозвоном переключатель должен быть установлен так, чтобы он указывал на символ в виде кружка, от которого как бы исходят три волны.
6. DCA — это измерение постоянного тока.
7. ACV — измерение переменного тока.

Такие электроизмерительные приборы, как мультиметры, хороши тем, что с их помощью можно определять не только напряжение, но и другие характеристики тока. Также они используются для «прозванивания» цепей, для проверки полупроводниковых приборов, для определения емкости конденсатора.

Чтобы измерить тот или иной параметр, достаточно лишь перевести мультиметр в соответствующий режим, а затем приложить щупы к нужному участку цепи. На аналоговых приборах, как правило, имеются три шкалы, каждая из которых соответствует определенному параметру. Электронные устройства просто выводят на экран результат измерений, поэтому с ними работать проще.

Померить напряжение мультиметром совсем несложно, ведь сам этот прибор очень прост в эксплуатации. Но если все же возникают какие-то проблемы, следует заглянуть в инструкцию по применению, где процесс измерения описан подробно.

Как измерить напряжение в розетке мультиметром?

Смотрите также обзоры и статьи:

Мультиметр – это универсальный портативный ручной электронный инструмент, предназначенный для измерения постоянного и переменного напряжения, постоянного и переменного тока, сопротивления. Обладает большим жидкокристаллическим экраном, на который выводятся значения измерений в цифровом виде.

Комплектация устройства

Для измерения всех показаний используются контактные измерительные щупы черного и красного цветов, которые идут в комплекте с устройством. Один – минус, а другой – плюс. Также часто прибор имеет возможность измерять температуру при помощи специальной термопары, частоту, скважность сигнала и прочие вспомогательные величины, которые помогают лучше выяснить причину отсутствия работоспособности того или иного элемента.

Мультиметр — электронный измерительный прибор, сочетающий в себе несколько функций измерения. С помощью данного многофункционального устройства можно измерить амперы, вольты, сопротивление (омы), децибелы. Мультиметр позволяет выполнять различные измерения, но понятно, что правила подключения, в соответствии с тем что вы хотите измерить, остаются такие же, как и на отдельных устройствах.

Отличие от осциллографа

Прибор показывает истинное значение, а оно зависит от формы сигнала, амплитуда определена по осциллографу, но там опять же не синусоида. И вообще в любом руководстве, если пройтись с точки зрения метрологии не все так чисто, например, не указано, как и чем измерять кг (но величина его упоминается), а для этого согласно каких ТУ (нет данных) необходимо подключать RC цепь к КТ на передней панели Д95 и проводить измерения. При наличии RC цепи форма изменится, кг станет другим и все будет хорошо, к заводу не подкопаешься, но модем не ответит и нам лучше не станет.

Мультиметры имеют шунта. Их хватает, чтобы проверить силу тока батарейки без внешней нагрузки. Приспособление в режиме измерения тока имеет сопротивление 0 (ноль) Ом, что позволяет легко проверять 220 мультиметром без особых трудностей.

Как определить напряжение мультиметром?

Чаще всего данным прибором определяют значения напряжения, силы тока и сопротивления в розетках, электрощитовых помещениях и т.п. Многих интересует вопрос можно ли мультиметром измерять напряжение в розетке, и ответ на него довольно прост: конечно, можно, но только в положении переменного значения.

Что это значит? Это значит, что каждый мультиметр на лицевой панели обладает специальным тумблером, которым можно переключать режимы измерения, в том числе и на такие как измерение конденсаторов, резисторов, диодов. На данном тумблере имеется также отдельный указатель переменной силы напряжения, на который и следует выставить прибор. В значениях силы напряжения для бытовой сети подойдет отметка в 750 вольт.

После чего, чтобы измерять 220 мультиметром, нужно взять контактные щупы и в правую «дырку» розетки вставить черный щуп, а в левую – красный. На табло рывкообразно будет высвечиваться искомое значение. При чем оно может колебаться как от 198 вольт, так и указывать на 250 вольт. Для домашней сети подача такого напряжения является абсолютно нормальной по всем стандартам – она может отличаться на целых 10% от классических 220 вольт.

Опубликовано: 2020-11-06 Обновлено: 2021-08-30

Автор: Магазин Electronoff

ПОДХОДЯЩИЕ ТОВАРЫ

Поделиться в соцсетях

Как измерить напряжение в розетке мультиметром.

Три этапа для измерение напряжения.

1.  Перед работай с мультиметром важно убедиться в исправности устройства, щупов и проводов. В начале измерения напряжения в сети подключите чёрный щуп в гнездо с надписью COM в мультиметре, после этого подключайте красный щуп в гнездо с VΩmA. Включите мультиметр повернув переключатель положение в измерение вольтажа.

 

Подключение щупов.

2.    Заметьте, что в мультиметре есть 2 режима измерения напряжения: режим измерения переменного тока и постоянного напряжения. Для измерения переменного тока есть обозначения ACV или специальным символом. Выставите переключатель на цифру 750 находящиеся в этом секторе. Эта цифра обозначает максимально измеримое напряжение для данного тестера. На дисплее появятся три нуля 000, это обозначает что режим измерения питания готов. Внимательно убедитесь, что регулятор установлен верно.

Выставляем значение 750 V

Установка переключателя на значение 750 и результат 3 нуля

3.    Для измерения напряжения возьмите один щуп в правую руку, а другой в левою. В одной руке держать не рекомендуется так как можно замкнуть их, но и неудобно так. Щупы нужно брать выше ограничительных колец. Нельзя касаться руками оголённых частей щупа также нужно работать максимально аккуратно что бы не сделать короткое замыкание вставьте щупы в розетку, цвета при измерение переменного тока роли не играют, так что разницы нет какой щуп первым вы будете вставлять. После того как вы вставите на дисплее появятся цифры, обозначающие напряжение в сети, секунды 2-3 показания могут колебаться, это нормально.

Два щупа

Рисунок 3. Щупы мультиметра

Большие изменения напряжения могут возникать и за повторяющейся высокой нагрузкой в сети. Такое случается если ближайшие ваши соседи подключают электроприборы высокого напряжения, например, сварочный аппарат. Тогда происходят скачки напряжения.

Не пытайтесь самостоятельно узнать причину скачков напряжения у вас без определённых знании сетей. В этом случае рекомендуется вызвать мастера- электрика для проверки целостности проводки надёжности контактов.

Внимание: Самодельное внесение изменение в проводку могут привести к пожару или к несчастному случаю. Будьте внимательны работая под напряжением

Как проверить напряжение в розетке мультиметром

Работать с электричеством приходится в условиях повышенной опасности. Уменьшить риск позволяет измерительное оборудование, с помощью которого можно проверить напряжение в сети. Существуют различные способы проверки напряжения, но самым удобным приспособлением зарекомендовал себя специальный прибор — мультиметр. О том, как проверить напряжение в розетке мультиметром, пойдет речь в этой статье.

Разновидности прибора

Мультиметр (мультитестер) представляет собой прибор для замеров самых разных параметров электросети, а также других питающихся от нее элементов.

Устройство позволяет с высокой точностью установить такие характеристики сети, как напряжение, ток, сопротивление и целый ряд других данных. Мультитестер дает возможность также проверять транзисторы, выполнять «прозвон» кабелей и проводов, тестировать диоды и т.п.

С точки зрения исполнения самого прибора выделяют аналоговые и цифровые мультиметры. Приборы отличаются по функциональным характеристикам, точности работы, качеству изготовления, комплектации.

Аналоговые тестеры нередко именуют вольтметрами или амперметрами, так как такие приборы обычно настроены на выполнение 2-3 функций и не более того. Аналоговые устройства показывают результаты измерений обычной стрелкой на шкале. Такая техника довольно сложна в эксплуатации, требует определенного опыта. Новичок далеко не сразу разберется со всеми имеющимися шкалами, чтобы определить конечное значение электрических данных. К тому же, аналоговое оборудование не способно фиксировать стрелку на позиции, что затрудняет работу с ним.

Цифровое устройство выдает результаты замеров в электронном виде (на жидкокристаллический монитор). Прибор прост в эксплуатации и резко уменьшает участие человеческого фактора, а значит и ошибки в измерениях. Простота и точность показаний сделали цифровые устройства самыми популярными на рынке.

Параметры для измерения

Мультитестер позволяет не только выяснить, какое напряжение в розетке, но и произвести следующие типы измерений:

• показатель переменного и постоянного напряжения и тока;
• электрическое сопротивление;
• емкость;
• температура;
• частота;
• характеристики диодов и транзисторов.

Измерения позволяют получить большой объем нужной информации. К примеру, проверив напряжение в батарейке, можно сделать вывод об остатке ее рабочего ресурса. Другой пример: новая лампа не горит, а после проверки напряжения оказывается, что проблема в электропроводке. Мультиметр поможет и в ситуации, когда нужно удостовериться, что электричество действительно отключено во всей квартире (при проведении электромонтажных работ).

Бытовая электросеть

Чтобы правильно выполнить измерения, нужно иметь хотя бы минимальные представления о параметрах сети электропитания. Розетка является точкой приема напряжения, поэтому полезно знать о величине этого параметра.

В мировой практике принято несколько категорий электросетей, которыми пользуются бытовые потребители. Сколько в розетке вольт знает каждый — 220. Частота составляет 50 герц. В системе имеются два провода (фазовый и нулевой).

Для энергообеспечения частных домов и современных квартир нередко подводят трехфазную сеть, где напряжение составляет 380 вольт, а частота — все те же 50 Герц. Трехфазные схемы рассчитаны на мощные бытовые приборы и оборудование.

Многие электроприборы рассчитаны на некую заданную частоту и напряжение. К примеру, азиатская техника часто предназначена для работы с 60 герцами. В условиях стандартных 50 герц оборудование просто выйдет из строя. Некорректная частота или напряжение по отношению к технике может значительно поменять коэффициент ее полезного действия, что также приведет к поломке.

Техника безопасности

Мультитестер представляет собой достаточно надежный прибор с точки зрения безопасности. Однако его использование все же требует соблюдения определенных правил. В тестере имеется внутренняя защита от чрезмерных нагрузок. Тем не менее, если с прибором обращаются безграмотно, он может быстро выйти из строя.

При замерах входного переменного напряжения рекомендуется придерживаться таких правил:

1. Если неизвестен примерный показатель замеряемого напряжения, переключатель нужно поставить на максимальный диапазон.
2. Нельзя подавать на вход напряжение, превышающее 750 вольт. В противном случае существует высокая вероятность разрушения внутренней цепи.

Важно! Нельзя касаться элементов электрической сети, не надев диэлектрические перчатки.

При замерах входного постоянного и переменного тока следует соблюдать следующие правила:

1. Если предварительные данные по величине измеряемого тока не предопределены, переключатель устанавливают на предельно возможный диапазон.
2. Если на жидкокристаллическом дисплее установлена единица, триггер следует поставить на соседний диапазон в направлении большего значения.
3. Время тестирования при работе с 20-амперным диапазоном должно быть не более 15 секунд. Дело в том, что для этого режима плавкий предохранитель не предусмотрен.

При замерах внутреннего сопротивления цепи необходимо удостовериться, что электропитание отключено, а конденсаторы полностью разряжены.

Также следует придерживаться правил хранения оборудования и ухода за ним. Нельзя подавать на вход напряжение, когда поворотный переключатель в позиции Ohm. Не рекомендуется эксплуатировать прибор при открытой или неполностью закрытой крышке.

Существует еще одно правило, касающееся правильной эксплуатации мультиметра. Недопустима замена гальванического элемента и предохранителя при работающем приборе. Необходимо выключить мультиметр и отсоединить все щупы.

Условные обозначения

Мультиметр включает несколько стандартных элементов, в том числе дисплей или стеклянную шкалу, круговой переключатель, розетки для присоединения щупов.

В качестве примера ниже показаны условные обозначения, применяемые для модели мультитестера DT9205A.

Подключение щупов в мультитестер

Щупы представляют собой коннекторы для измерения параметров электрических компонентов и участков электроцепи. Устройства помогают объединить разъемы мультиметра с другими выходами. Щупы выглядят как металлический стержень, изолированный пластиком. На одном из концов щупа имеется провод с коннектором для соединения с разъемами (20A, A, VΩ, COM).

Обратите внимание! Чтобы использовать все возможности мультитестера, нужно иметь дополнительный арсенал щупов, где вместо стержня применяются зубчатые зажимы.

Большая часть измерительного оборудования поставляется из Китая. Некоторые изделия вполне качественные, однако встречается и низкокачественная продукция. Как правило, производители дешевых изделий экономят на материалах для щупов, в результате чего те быстро становятся непригодными для использования.

Щупы при желании можно изготовить своими руками. Нужные детали несложно найти на местном радиорынке или в магазине радиотоваров. В качестве изоляции можно применить подручные материалы, например, пустые пластиковые ампулы или оболочки от шариковых ручек.

Измерение разных параметров

Измерение сопротивления провода

Чтобы измерить сопротивление провода, нужно всего лишь прикоснуться к концам проводника щупами мультитестера. Замер осуществляется за счет источника питания, находящегося внутри прибора. Мультиметр позволяет измерить напряжение и силу тока в электроцепи, после чего высчитывает напряжение исходя из закона Ома.

При измерениях следует учитывать два фактора:

1. Прибор выдает суммарное сопротивление измеряемого проводника, имея в виду и щупы, которые его касаются. Если необходимы более точные данные, вначале нужно получить результат по проводам щупов, а затем полученные данные вычесть из общего результата.
2. Нужно загодя определить ориентировочное сопротивление проводника. Поэтому замеры рекомендуется осуществлять, снижая чувствительность мультиметра.

Измерение напряжения

Прежде чем померить напряжение, подготавливают мультитестер: черный провод направляют в клемму, которая промаркирована как COM (земля). Красный провод вставляют в клемму с буквой V. Причем V обычно расположена рядом с прочими буквенными обозначениями (например, VΩmA). Рядом с колесиком подбора режимов указаны пограничные значения — 200 и 750 вольт. Для измерения нужно установить значение 750, а не 200 вольт, так как в противном случае можно вывести прибор из строя.

Когда на мониторе появятся нули, устройство готово к эксплуатации. Щупы направляют в розетку, чтобы получить информацию о наличии в сети напряжения как такового. Если замер осуществляется в электросети переменного тока, безразлично, каким щупом прикасаться к фазе, а каким — к нулю. Результатом будет 220 вольт, если напряжение имеется, или ноль, если оно отсутствует.

При постоянном напряжении замер производится практически так же, но есть и отличие: щуп с черным проводником подводят к минусу, а красный — к плюсу (при условии, что они корректно подключены к клеммам устройства). Колесико для выбора режимов должно быть установлено на DCV.

Обратите внимание! Измерить напряжение нужно так, чтобы не перепутать полярность. Если при измерении напряжения случайно перепутать полярность, на мониторе появится правильный результат, однако со знаком минуса.

Замер силы тока

Качественная техника позволяет измерять силу переменного тока. Об этом свидетельствует обозначение A~. На недорогих устройствах на шкале чаще всего имеется только аббревиатура DCA (постоянный ток). Пользоваться таким прибором сложнее: придется вспомнить основы построения электрических цепей.

Измерение силы тока осуществляется по тому же принципу, что и замер напряжения. Отличие в последовательном подключении мультиметра к цепи. Проводник от первого разъема стыкуют с первым щупом прибора (в случае с лампой контакт находится на цоколе). От второго контакта цоколя проводник направляют ко второму розеточному разъему. При замыкании электроцепи на мониторе прибора появляется результат измерений — сила тока, идущая через осветительное устройство.

Замер силы тока вольтметром

Иногда нужно срочно произвести замер переменного тока, но в наличии имеется лишь недорогой мультиметр, не обладающий широкой функциональностью. В такой ситуации подойдет замер при помощи метода шунтирования.

Способ описывается формулой:

Согласно формуле, если R равняется единице, сила тока в электроцепи соответствует напряжению. Чтобы осуществить замер, нужно подобрать проводник, сопротивление которого — 1 Ом. Подойдет длинный трансформаторный провод или спираль от электрической печки. Сопротивление проводника (то есть его длина) контролируется при помощи мультитестера в режиме теста.

В конечном счете получается такая схема (используется лампа накаливания):

1. От первого розеточного разъема проводник направляют к шунту. Тут же подключают щуп мультитестера.
2. Второй щуп прибора стыкуют с другим концом шунта. От места соприкосновения щупа и шунта провод идет к первому контакту цоколя прибора освещения.
3. От второго контакта лампы провод направляют ко второму розеточному разъему.

Чтобы замерить напряжение, мультитестер ставят в переменный режим. Прибор должен подключаться к шунту только параллельно (важное условие). Если включить питание, мультиметр определит напряжение, которое равняется силе тока, идущего по шунту. Этот показатель будет аналогичен напряжению при нагрузке.

Даже не очень дорогой мультитестер позволит произвести измерения, вполне достаточные для домашнего применения. Перед покупкой рекомендуется освоить или освежить в памяти основы построения электроцепей и работы в них измерительных устройств.

Как рассчитать напряжение в резистивной сети?

Как рассчитать напряжение в резистивной сети, когда резисторы включены последовательно, параллельно или последовательно — легко параллельно, — частый вопрос студентов-электронщиков. Если вы также столкнулись с проблемой при вычислении напряжения в резистивной сети, то расчет напряжения в резистивной сети будет очень простым после этого короткого руководства.

В этом руководстве рассматриваются все эти проблемы и дается точное решение. Напряжение определяется как разность электрических потенциалов между двумя точками в любой цепи. Напряжение также известно как падение потенциала, потеря энергии или использованная энергия. Стандартная единица измерения напряжения — вольт и обозначается буквой «V» или «E». Измеряется вольтметром.

Напряжение также определяется как «1 Вольт — это поток одного столбца носителя заряда через резистор сопротивлением 1 Ом за 1 секунду».

Напряжение может быть двух типов (1) Постоянное напряжение (2) Переменное напряжение.

Полярность постоянного напряжения одинакова по всей цепи. Но в переменном напряжении полярность периодически меняется во времени. Изменение полярности с положительной на отрицательную, а затем с отрицательной на положительную, называется одним циклом, а количество циклов в секунду называется частотой напряжения. Частота измеряется в герцах (Гц). Примером переменного напряжения является разность потенциалов между общей розеткой электросети, а примером постоянного напряжения является разность потенциалов между двумя выводами батареи.

Как рассчитать напряжение в резистивной сети?

Перед расчетом напряжения в резистивной сети вы должны ознакомиться с законом Ом . Согласно закону Ома ток через проводник между двумя точками прямо пропорционален разности потенциалов между этими точками. И это определяется как

I = V / R или

V = IR

Это поможет в вычислении напряжения.

Существует три типа размещения резистора в сети

1. Последовательный резистор
2. Параллельный резистор
3. Последовательный и параллельный резистор

Расчет напряжения при последовательном подключении резисторов:

Когда резисторы включены последовательно, ток на обоих резисторах одинаков.

Расчет напряжения, когда резисторы включены параллельно, ток на обоих резисторах одинаков, но напряжение, деленное на резисторы.

Как показано на рисунке ниже, в сеть подается источник напряжения V, и два резистора R ₁ и R ₂ соединены последовательно. Ток на этих резисторах равен I. Таким образом, напряжение на этих двух резисторах составляет

Напряжение на R ₁ = (ток через резистор × резистор R ₁ ) / общий резистор

В ₁ = I × R ₁ / R ₁ + R ₂

Аналогично Напряжение на R ₂ i.е. V2 = I × R ₂ / R ₁ + R ₂

Расчет напряжения в последовательном резисторе

Расчет напряжения при параллельном включении резисторов:

При параллельном включении резисторов ток делится, но напряжение на обоих резисторах остается тем же. Потому что падение напряжения в параллели всегда такое же, как показано на рисунке.

Расчет напряжения в параллельном резисторе

Когда резисторы включены последовательно и параллельно:

В сложных резистивных сетях количество резисторов очень велико.Таким образом, для расчета напряжения на резисторе в этом типе сети вы должны упростить схему, решая один за другим последовательное и параллельное расположение резистора. Сложите резисторы последовательно, а затем решите схему, чтобы рассчитать напряжение на каждом резисторе.

Расчет напряжения в последовательном и параллельном резисторе

Как измерить напряжение в сети

Номинальное напряжение в сети составляет 220 вольт, но оно не всегда соответствует этому значению.Напряжение может полностью отсутствовать, пониженное или слишком высокое. Кроме того, напряжение в сети может быть нестабильным, например, если кто-то неправильно использует сварочный аппарат. Поскольку нестандартное (особенно повышенное) напряжение может негативно сказаться на работе электрооборудования, в случае сбоя питания рекомендуется перед включением электроприборов измерить напряжение в сети.

Вам понадобится

• Мультиметр
• 2 провода с пробниками

Инструкция по эксплуатации

1

Перед измерением сетевого напряжения вставьте черный провод с датчиком в гнездо, обозначенное COM на мультиметре, затем вставьте красный провод в гнездо, обозначенное VΩmA.Включите прибор, повернув переключатель и установив его в положение измерения напряжения.

2

Обратите внимание: мультиметр имеет два режима измерения напряжения: режим измерения постоянного напряжения и режим переменного напряжения. Переведите мультиметр в режим измерения переменного напряжения, сектор измерения переменного напряжения обозначен символами ACV. Поставьте переключатель перед числами 750 в этом секторе. Это число указывает предел напряжения, измеренного мультиметром для данного положения переключателя.На дисплее должны появиться три цифры «ноль» и значок «HV», указывая на то, что включен режим измерения высокого напряжения. Если такого значка нет, проверьте, как установлен переключатель режима, и установите его правильно.

3

Для измерения напряжения возьмите щупы по одному в правую руку, а другой — в левую. Зонды следует брать над ограничительными кольцами, расположенными на зондах. Не берите щупы в одну руку. Подключите щупы к розетке и определите напряжение по показаниям на дисплее.Показания могут варьироваться в пределах 3-4 единиц, это нормально.

4

Значительные изменения напряжения могут быть вызваны периодически повторяющейся сильной нагрузкой в ​​сети. Проверьте, работает ли ваш сосед каким-либо мощным инструментом или выполняет электросварочные работы в своем районе.

5

В противном случае следует вызвать электрика для проверки надежности контактов и клемм подключения в вашем доме или квартире. Не пытайтесь самостоятельно определить причину нестабильности напряжения в доме.Помните: неправильно внесенные изменения в проводку могут привести к аварии или пожару.

Как проводить измерения в распределительных сетях высокого напряжения

Измерение двухпортовой сети распределения питания (PDN), возможно, является наиболее точным методом измерения импедансов малых значений, таких как выходной сигнал регуляторов точки нагрузки (POL) и плоскостей питания. Одно из ограничений двухпортового измерения заключается в том, что при его измерении рабочее напряжение подается на оба порта векторного анализатора цепей (ВАЦ), которые обычно составляют 50 Ом.Типичные сетевые анализаторы ограничены мощностью 500 мВт или 1 Вт на этих портах (например, OMICRON Bode 100, используемый в этом анализе, ограничен 500 мВт на источнике и 1 Вт на Ch2 или Ch3).

Если предположить, что сигналы переменного тока при измерении очень малы, номинальная мощность портов ограничивает абсолютное максимальное напряжение постоянного тока, которое может быть измерено, примерно до 5 В. Большинство приложений POL имеют напряжение 3,3 В или ниже, так что это не проблема для выходной стороны POL. Однако многие POL работают при входном напряжении выше 5 В, что может повредить переднюю часть анализатора, если мы напрямую подключим входное напряжение к анализатору.В этом случае измерение PDN все еще может быть выполнено, хотя требуется некоторая корректировка настройки.

Установка
Схема подключения постоянного тока показана на рисунке 1, а соответствующая конфигурация Bode 100 — на рисунке 2.

Синфазный трансформатор J2102A необходим для всех векторных анализаторов цепей с фиксированным заземлением, поскольку двухпортовые измерения приводят к возникновению контура заземления постоянного тока. Проблема контура заземления уменьшается за счет добавления этого трансформатора, особенно при измерениях очень низкого импеданса (обычно ниже 100 мОм).

Рисунок 1 — Схема измерения PDN постоянного тока с использованием трансформатора общей модели J2102 для напряжений менее 5 В постоянного тока.

Рисунок 2 — Параметры конфигурации DC PDN Bode 100 для напряжений менее 5 В постоянного тока. Доступ к панели конфигурации можно получить, выбрав Конфигурация -> Конфигурация устройства на панели инструментов меню.

Подключение постоянного тока, показанное на рисунке 1, обеспечивает высочайшую точность, поскольку оба измерительных порта согласованы с соединительными кабелями с сопротивлением 50 Ом.В этом случае не очень важно, настроен ли канал 3 на связь по переменному или постоянному току, поскольку постоянного напряжения нет и разница между двумя настройками незначительна.

Параметры конфигурации на Рисунке 2 также показывают расположение терминатора 50 Ом и резистора источника генератора 50 Ом, которые могут быть повреждены приложением постоянного напряжения к любому из этих портов. Мы можем изменить испытательную установку на Рисунке 1, чтобы разрешить измерение постоянного напряжения более 5В. Измененная схема подключения показана на рисунке 3, а параметры конфигурации показаны на рисунке 4.

Рисунок 3 — Схема измерения PDN со связью по переменному току для напряжений выше 5 В постоянного тока. Форсунка смещения постоянного тока J2130 изолирует постоянный ток от выхода ВАЦ.

Рисунок 4 — Параметры конфигурации PDN Bode 100 с подключением по переменному току для напряжений менее 5 В постоянного тока.

На рисунке 3 мы добавили инжектор смещения постоянного тока Picotest J2130A к выходному порту (выход генератора) анализатора Bode 100, емкостно связывая этот канал и блокируя прямое приложение постоянного напряжения к резистору источника генератора 50 Ом.J2130A поддерживает 50 В, что позволяет измерять напряжение до 50 В постоянного тока. Несмотря на то, что J2130A работает как блокиратор постоянного тока, он обеспечивает гораздо более низкую рабочую частоту (~ 100 Гц частота 3 дБ и может использоваться до 10 Гц), чем блокаторы постоянного тока RF. Канал 3 настроен на высокий импеданс, что позволяет использовать 50 В постоянного тока и на канале 3. В этой настройке важно, чтобы канал 3 был настроен на связь по переменному току, поскольку связь по переменному току обеспечивает минимальное затухание канала 3, улучшая минимальный уровень шума и динамический диапазон измерения.

После завершения настройки и настройки Bode 100 для соответствующего измерения PDN переменного или постоянного тока можно выполнить калибровку измерения.Для калибровки измерения каждый из 2 портов подключен к шунтирующему калибратору на 1 Ом, как показано на Рисунке 5. Калибровка ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ПРОХОДА выполняется путем выбора Калибровка-> Пользовательская калибровка-> Проход на панели инструментов меню, как показано на Рисунок 6. (Дополнительную информацию о калибровке USER THRU можно найти в Руководстве пользователя Bode 100.)

Рисунок 5 — Каждый из двух измерительных портов подключен к калибратору шунта с сопротивлением 1 Ом, как показано на этом рисунке.После этого результат измерения может быть измерен непосредственно в омах.

Рис. 6. Калибровка ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО канала выполняется путем выбора Калибровка-> Пользовательская калибровка-> Проходной канал в программном обеспечении Bode 100.

Затем два порта можно подключить к измерительным разъемам PDN. На рисунке 7 показаны измерения резистора 1 миллиОм с использованием схем измерения PDN как переменного, так и постоянного тока, подтверждающие достоверность измерения, связанного по переменному току. Небольшая «заминка» на пунктирной кривой на частоте 25 МГц при измерении переменного тока, вероятно, связана с кабелем 50 Ом, подключенным к высокоомному каналу Ch3.Эта аномалия не очевидна, когда канал 3 также подключен по переменному току и имеет оконечную нагрузку 50 Ом, а не с высоким импедансом.

Рис. 7. Измерения резистора 1 миллиОм с использованием измерения PDN по переменному току (пунктирная линия) и измерения по постоянному току с сопротивлением 50 Ом на канале 3 (сплошная линия) показывают почти идентичные результаты. Обведенная в кружок «заминка» на пунктирной кривой, вероятно, связана с кабелем 50 Ом, подключенным к каналу 3 (высокий импеданс).

Заключение
Добавление инжектора смещения постоянного тока J2130A и связи по переменному току канала 3 позволяет использовать двухпортовый метод измерения импеданса при гораздо более высоких рабочих напряжениях, чем при традиционном измерении постоянного тока.Измерение на Рисунке 7 показывает, что точность PDN, связанного по переменному току, почти такая же, как и точность измерения PDN, связанного по постоянному току. Небольшое улучшение этого измерения достигается при использовании J2130A и соединения переменного тока с Ch3 на 50 Ом, что обеспечивает гораздо лучшее согласование между Ch3 и его соединительным кабелем. Конденсаторы смещения постоянного тока, в отличие от инжектора смещения постоянного тока J2130A, могут повредить анализатор цепей.

Если вам понравилась эта функция и вы хотите, чтобы раз в две недели коллекция связанных функций доставлялась прямо на ваш почтовый ящик, подпишитесь на информационный бюллетень Test & Measurement здесь.

Об авторе
Стив Сэндлер — основатель и бывший генеральный директор компании Analytical Engineering, Inc., предшественницы AEi Systems. Он имеет более чем 30-летний опыт проектирования и анализа оборудования для преобразования энергии для военного и космического применения. Г-н Сандлер также является генеральным директором Picotest.com, компании, которая занимается распространением испытательного оборудования, включая линейку продуктов Signal Injector, предназначенных для тестирования линейных и импульсных источников питания, финалист конкурса Test & Measurement World «Best in Test».

Статьи по теме

Измерение напряжения, тока и сопротивления

Клещевые мультиметры используют эффект Холла для измерения тока.

Когда вы устанавливаете, вводите в эксплуатацию или устраняете неисправности электронных систем безопасности, измерение напряжения, силы тока и сопротивления является основой ваших навыков.

Прежде чем перейти к испытаниям, давайте рассмотрим электрические свойства напряжения, тока и сопротивления.Напряжение — это электрическое давление, которое возникает между двумя точками и также называется разностью потенциалов. По сути, эта разность потенциалов является результатом того, что в одной точке больше электронов, чем в другой. Атом с большим количеством электронов, чем протонов, имеет отрицательный заряд, а атом с большим количеством протонов, чем электронов, имеет положительный заряд.

Подумайте о напряжении как о давлении, которое заставляет электроны течь. Этот поток электронов называется током. Он измеряется в амперах (6,25 x 10 в степени 18 электронов, проходящих через точку в секунду).В базовой схеме, когда напряжение (источник питания) подключено к цепи, ток будет течь от отрицательной клеммы вниз по проводке к лампочке, через лампу, генерирующую свет, затем из лампы в положительный полюс батареи. и снова вокруг.

Возникла причуда с током. Наше определение обычного протекания тока прямо противоположно пути, по которому идут электроны — не так давно никто не знал, что электроны существуют, и к тому времени, когда ученые все выяснили, было уже слишком поздно возвращаться и менять традиционное позитивное мышление на негативное.Необходимо понять 2 важные вещи: во-первых, существует поток электронов, а во-вторых, все оборудование, символы схем и прочее регистрируют так называемый обычный ток, переходящий от положительного к отрицательному. Тем не менее, вы должны сначала удалить отрицательный провод, а подключать его в последнюю очередь.

Теперь посмотрим на сопротивление. Подумайте о шланге, который набрал максимальное давление. Давление воды — это напряжение и сила тока воды. Теперь плотно согните шланг так, чтобы, несмотря на исходное давление (напряжение) и поток (ток) воды, из форсунки просачивалось лишь небольшое количество воды.Изгиб — это сопротивление. В электрической цепи любое сопротивление прохождению электричества называется сопротивлением, при этом общее сопротивление цепи определяется ее компонентами и сопротивлением ее проводников и соединений.

Варианты измерения напряжения

Теперь, когда мы изучили основы, пора достать наши измерительные инструменты. Это будут амперметр, вольтметр и омметр или цифровой мультиметр, объединяющий все эти устройства тестирования в одном. В некотором смысле последний является более сложным измерительным инструментом, поскольку включает в себя несколько параметров настройки и отображения.

Начнем с самого простого теста — напряжения. Что хорошо в напряжении, так это то, что поскольку оно всегда находится между двумя точками в работающей цепи, ваш вольтметр / цифровой мультиметр просто необходимо разместить в точках, где должно присутствовать напряжение. Как правило, одной из этих точек будет общая шина цепи, и вы будете измерять напряжение от этой точки. Во многих панелях сигнализации и контроля доступа отрицательная сторона источника подключена к общей шине, но это не всегда так.

Если вы измеряете падение напряжения на положительной и отрицательной клеммах панели или на любом компоненте, который, по вашему мнению, может быть причиной падения напряжения, возможны вариации и капризы в зависимости от проблемы и общей конструкции системы.При тестировании вы можете думать о падении напряжения как о потере давления, вызванной слишком большим сужением — слишком большим сопротивлением. Вы обнаружите точку с более высоким сопротивлением, потому что напряжение перед компонентом будет выше, чем после него. Падение напряжения рассчитывается путем вычитания меньшего напряжения из большего.

Вы также можете измерить падение напряжения, используя закон Ома, при этом падение напряжения равно току x сопротивлению. Если подключить вольтметр к резистору компонента, вы сможете напрямую измерить любое падение напряжения.Просто не забудьте поместить положительную сторону вольтметра на положительную сторону резистора, а отрицательную сторону на выходе, чтобы убедиться, что вольтметр показывает правильную полярность для цифрового измерителя (повышенная шкала). Если ток не течет, все будет немного сложнее — если переключатель в электрической цепи разомкнут, проверка любой стороны компонента покажет напряжение батареи.

Ток и сопротивление

При измерении тока вам действительно нужно проникнуть в проводку, разрезав или взломав, чтобы вставить тестовое устройство в цепь.Короче говоря, ток должен поступать в амперметр или цифровой мультиметр на положительном проводе и выходить из отрицательного — кроме того, ток, выходящий из испытательного устройства, должен быть практически идентичен току, который прошел — сопротивление должно быть ограничено до менее 1 Ом. на ампер тока.

При использовании аналогового мультиметра подключите щупы и установите переключатель измерителя в положение тока, гарантируя, что вы проверяете правильный диапазон, оставляя некоторый запас на случай непредвиденных отклонений. Лучше установить измеритель слишком высоко, так как низкая настройка может повредить тестовое устройство.Позже вы можете уменьшить диапазон, чтобы обеспечить максимальное отклонение для более точных измерений.

При использовании цифрового мультиметра включите прибор, подключите щупы — черный к общему проводу и красный к току. Затем установите переключатель выбора для измерения тока в высоком или низком диапазоне — для максимальной точности диапазона настройки, чтобы ни одна из первых двух цифр не считывала 0.

Другой вариант — токоизмерительные клещи

на эффекте Холла — большинство из них оснащены цифровым мультиметром, хотя профессиональные версии дороги, а доступные версии страдают погрешностью измерения.Измеритель на эффекте Холла может измерять переменный и постоянный ток, протекающий в проводнике. Измеритель работает, потому что, когда ток течет по проводнику, железные губки измерителя образуют сердечник, который облегчает прохождение магнитного поля проводника, чем окружающий воздух. Когда магнитное поле достигает воздушного зазора на конце зажима, оно должно перескочить зазор, позволяя датчику Холла измерять напряжение, пропорциональное магнитному потоку в сердечнике, которое он преобразует в показания тока. Если вы используете измеритель на эффекте Холла, обязательно обнулите его перед измерением.

Если у вас вообще нет измерителя тока, вы также можете использовать последовательный резистор для выполнения расчетов — вы вставляете небольшой резистор в цепь с концом, находящимся под потенциалом земли, чтобы избежать короткого замыкания на землю во время теста. Затем измерьте напряжение на резисторе — если это резистор 10 Ом и измерено 100 мВ, то вы можете рассчитать ток V / R = 0,1 / 10 = 10 мА, используя закон Ома. Такое измерение не будет абсолютно точным, но если ваше измерение допускает отклонения, оно избавит вас от неприятностей.

Сопротивление измеряется омметром — прибором, который по сути представляет собой измеритель со встроенной батареей и схемой. Когда вы используете омметр, помните, что вам необходимо убедиться, что у измеряемого резистора есть хотя бы один конец, отключенный от цепи, и вы должны касаться только одного вывода резистора во время измерения. Если резистор останется подключенным к другим частям цепи, это повлияет на показания омметра, а напряжение в цепи может повредить прибор.

Другая проблема заключается в том, что установщик, проверяющий сопротивление, также содержит электрический заряд и может непреднамеренно подключиться к резистору. В этом случае омметр измерит сопротивление цепи и тела установщика. Считывание из тела будет параллельным, что приведет к более низкому показанию, чем было бы в противном случае.

Определения, которые нужно запомнить:

* Ток — это поток электронов
* Напряжение — это давление или разность потенциалов
* Сопротивление — это все, что препятствует потоку электронов
* Закон Ома гласит, что ток равен напряжению x Сопротивление
* Атомы с большим количеством электронов, чем протонов, отрицательны
* Атомы с больше протонов, чем электронов, положительны.

# securityelectronicsandnetworks.com

Руководство по поиску и устранению неисправностей CAN-шины

(с видео) — Справочный центр Enovation Controls

Об этом руководстве

Мы создали это руководство, чтобы помочь нашим клиентам решить наиболее распространенные проблемы, с которыми они могут столкнуться при сбоях связи на шине CAN. Наши продукты предназначены для связи с ЭБУ двигателя и другими устройствами по шине CAN, но это руководство не ограничивается использованием шины CAN с нашими продуктами.Хорошее понимание того, как должна быть настроена сеть CAN-шины и как устранять любые проблемы, жизненно важно для дальнейшего успеха наших клиентов. Приведенное ниже видео и другие руководства дадут вам знания и уверенность, необходимые для быстрого и легкого устранения проблем с шиной CAN.

Сначала посмотрите это видео

Знакомство с CAN-шиной

Физический уровень

Узлы шины CAN

соединяются по двухпроводной шине с помощью кабеля витой пары номиналом 120 Ом.

Примечание. Для получения более подробной информации о физическом уровне мы рекомендуем вам прочитать Application Report (SLLA270) from Texas Instruments .

Окончание CAN-шины

Для предотвращения отражений сигнала на каждом конце шины должен быть установлен согласующий резистор на 120 Ом. Когда вы измеряете сопротивление между CAN HI и CAN LOW на жгуте проводов, вы должны измерить 60 Ом. Это измерение следует проводить при выключенном питании устройства.

В некоторых случаях согласующий резистор может располагаться внутри устройства и переключаться электронным способом. В этих случаях его нельзя обнаружить путем измерения сопротивления. Вместо этого следуйте инструкциям производителя, чтобы убедиться, что оконечный резистор с электронной коммутацией включен (например, для дисплея убедитесь, что эта опция включена в меню настроек).

Если один или несколько оконечных резисторов отсутствуют, связь может временно работать, но она будет ненадежной и в конечном итоге выйдет из строя.

Уровни напряжения шины CAN

При измерении напряжения CAN с помощью мультиметра отображается только среднее напряжение. См. Таблицу и рисунки ниже для измерения общих сигналов.

Измерение сигнала шины CAN
	холостой ход *	Активные данные	Типовой
CAN HI (≥ 2,5 В постоянного тока)	2,5 В постоянного тока	от 2,5 до 3,5 В постоянного тока	2.От 6 до 3,0 В постоянного тока
НИЗКИЙ МОЖЕТ (≤ 2,5 В постоянного тока)	2,5 В постоянного тока	от 2,5 до 1,5 В постоянного тока	от 2,4 до 2,0 В постоянного тока

* В отношении ЗЕМЛИ при отсутствии активных данных

ВАЖНО: Эти измерения следует проводить только с одним устройством, подключенным к сети. Если к сети подключено несколько устройств, измеренное напряжение CAN будет средним для всех устройств, и вы не сможете определить, вышло ли из строя одно устройство.

Общая процедура поиска и устранения неисправностей

Данная процедура является общей рекомендацией. Проконсультируйтесь с информацией о проводке производителя, чтобы определить соединения CAN и распиновку для вашего конкретного оборудования.

Общие сбои CAN

• Настройки конфигурации устройства
• Отсутствуют согласующие резисторы
• CAN Hi и CAN Low с обратным подключением
• Поврежден порт CAN из-за удара молнии или сварки

Проверить настройки конфигурации устройства

Если устройство имеет параметры конфигурации через меню дисплея, настройки двухпозиционного переключателя, настройки перемычек или загрузку программного обеспечения, проверьте правильность следующих данных.

• Скорость передачи — J1939 использует 250 Кбит / с, но некоторые другие сети используют 500 Кбит / с
• Адрес источника устройства — убедитесь, что каждое устройство в сети имеет уникальный адрес источника
• Убедитесь, что ваше устройство настроено на получение данных с исходного адреса нужного источника данных.

Проверка оконечного сопротивления сети

• При выключенном питании отсоедините разъем от любого устройства в сети и измерьте сопротивление между CAN Hi и CAN Low .
• Сопротивление должно быть 60 Ом, если присутствуют оба оконечных резистора.
• Если измерение составляет 120 Ом, используется только один согласующий резистор, требуются два резистора (см. Примечание ниже).
• Если измеряется сопротивление 40 Ом, устанавливается третий согласующий резистор, который следует удалить.
• Если измеренное сопротивление меньше 40 Ом, возможно, произошло короткое замыкание в жгуте проводов или поврежден порт CAN одного из устройств, подключенных к сети.

ПРИМЕЧАНИЕ. Некоторые устройства CAN могут иметь внутренний согласующий резистор, который переключается программно при включении устройства. Обратитесь к документации производителя, чтобы определить, так ли это.

Проверка напряжения CAN

1. Отключите все устройства, кроме тестируемого, затем включите устройство.
2. Измерьте напряжение на любой из отсоединенных клемм между CAN HI и ЗАЗЕМЛЕНИЕМ. Результирующее напряжение должно быть от 2,5 до 3,0 В постоянного тока.
3. В том же месте измерьте напряжение между CAN LOW и массой. Результирующее напряжение должно быть от 2,5 до 2,0 В постоянного тока.

Низкое напряжение 1,4 В постоянного тока или меньше на любом из них указывает на потенциальную неисправность порта CAN устройства.

Если напряжение составляет точно 2,50 В постоянного тока и не меняется через несколько секунд, это означает, что подключенное устройство получает питание, но не передает данные.

Проверка обратного подключения

Выполните тест напряжения CAN, описанный выше, и убедитесь, что напряжение CAN HI больше, чем напряжение CAN LOW. В противном случае провода меняются местами.

Проверка устройства CAN-порт

Если проверка напряжения CAN показывает низкое напряжение, исходящее от устройства, вы можете убедиться, что порт CAN поврежден, измерив сопротивление относительно земли.Повреждение от молнии или сварки обычно вызывает короткое замыкание на массу в одной или обеих линиях CAN.

1. Отсоедините разъем от устройства.
2. Измерьте сопротивление на контактах разъема устройства между CAN HI и CAN LOW. Результирующее сопротивление должно быть в пределах 28-50 кОм.
3. Измерьте сопротивление между CAN HI и массой. Результат должен быть Мега Ом или разомкнутый.
4. Измерьте сопротивление между CAN LOW и массой. Результат должен быть Мега Ом или разомкнутый.
5. Если произошло повреждение входа, измерение обычно составляет 10 кОм или меньше между CAN HI / LOW и GROUND

Как измерить напряжение в цепи

Последнее видео продемонстрировало основы использования мультиметров с ручным и автоматическим выбором диапазона. Видео ниже продемонстрирует, как проверить напряжение, ток и сопротивление в цепи. Чтобы охватить одну тему за раз, я расскажу об измерении напряжения в этом блоге, а также буду следить за отдельными блогами по току и сопротивлению.

Рисунок 1

Хорошо, эта тема кажется довольно простой. Поместите щупы в схему, и у вас есть измерения. Верно? Не совсем. Во-первых, вам нужно знать, что именно вы хотите измерить. Общее напряжение цепи? Падение напряжения отдельного компонента? Показание напряжения на мультиметре будет зависеть от того, где вы разместите щупы.

Сначала возьмите мультиметр и вставьте черный щуп в порт «COM». Вставьте красный зонд в порт «V».Обратите внимание, что порт «V» или напряжение, скорее всего, будет использоваться и для других измерений, а не просто «V» над ним. Если вы измеряете напряжение постоянного тока, поверните шкалу на V _DC или на V с одной непрерывной линией над ним и одной пунктирной линией (см. Рисунок 1). Если вы измеряете напряжение переменного тока, поверните шкалу на V _AC или на V с синусоидальной волной над ним (см. Рисунок 1). Если измеритель ручного выбора диапазона, параметры будут больше похожи на фотографию ниже, и вам нужно будет выбрать диапазон, который вы хотите измерить.Всегда начинайте с более высокого уровня и постепенно уменьшайте диапазон по мере необходимости.

* Примечание. Каждый счетчик будет выглядеть по-разному и иметь свои собственные максимальные значения, это изображение является всего лишь примером, а не прямым представлением каждого счетчика.

После того, как щупы подключены и шкала повернута в нужное положение, поместите щупы по обе стороны от напряжения питания. Если показание отрицательное, просто переключите щупы так, чтобы щуп «COM» (черный) находился на отрицательном проводе. Чтобы измерить напряжение отдельного компонента, поместите щупы с каждой стороны компонента, убедившись, что «COM» или черный щуп находится на отрицательном проводе, а красный щуп — на положительном проводе.

Измерения напряжения предоставляют важную информацию, когда дело доходит до поиска и устранения неисправностей. Он не только может сказать вам, подается ли в цепь слишком большое или слишком маленькое напряжение, но также вы можете определить, какой отдельный компонент является причиной, на основе падения напряжения. Такие компоненты, как провода, дорожки на печатной плате и предохранители, падение напряжения на которых превышает ожидаемое, могут указывать на проблему. Готовы начать измерения? Ознакомьтесь с нашим широким выбором мультиметров на сайте: digikey.com / мультиметры.

Об авторе

Эшли Аволт (Ashley Awalt) — разработчик технического контента, работающая в Digi-Key Electronics с 2011 года. Она получила степень младшего специалиста по прикладным наукам в области электронных технологий и автоматизированных систем в Общественном и техническом колледже Northland через стипендиальную программу Digi-Key. В настоящее время ее роль заключается в оказании помощи в создании уникальных технических проектов, документировании процесса и, в конечном итоге, в участии в создании видеоматериалов, освещающих эти проекты.В свободное время Эшли любит — подожди, а есть ли свободное время, когда ты мама?

Измерения напряжения и тока с помощью векторного анализатора цепей и цифрового мультиметра

Фон

Векторные анализаторы цепей (ВАЦ)

используются для измерения коэффициентов отражения и передачи или S-параметров тестируемого устройства (DUT). Когда тестируемое устройство является пассивным, анализатор цепей может быть единственным необходимым инструментом. Но некоторые устройства активны и требуют для работы внешнего источника питания.В таких активных приложениях может быть полезно выполнять измерения напряжения или тока тестируемого устройства, когда генератор VNA изменяет частоту или мощность.

Например, определение характеристик логарифмического усилителя может включать измерение выходного напряжения детектора синхронно с измерением его возвратных потерь S ₁₁ . Производитель усилителя может одновременно измерять коэффициент усиления и потребляемый ток тестируемого устройства усилителя, в то время как векторный анализатор цепей проверяет свой передатчик по различным уровням мощности и частотам РЧ.Как правило, измеренные напряжение и ток будут зависеть от РЧ-частоты, входной РЧ-мощности и температуры ИУ, каждую из которых можно отслеживать и отображать в зависимости от подаваемого напряжения или тока.

Есть несколько подходов к решению этой проблемы. Некоторые векторные анализаторы цепей имеют аналоговый входной порт общего назначения, который измеряет напряжения синхронно с анализатором цепей. Этот входной порт, иногда называемый «Aux» (внешний дополнительный вход), обычно поддерживает измерения только напряжения с ограниченной точностью в диапазоне от -10 В до + 10 В.В качестве альтернативы можно использовать независимый цифровой мультиметр (DMM) для сбора результатов измерений напряжения или тока во время развертки векторного анализатора цепей.

Последний подход, состоящий в создании испытательной установки с использованием векторного анализатора цепей, программного обеспечения и цифрового мультиметра, может быть реализован с помощью векторного анализатора цепей с ПК от Copper Mountain Technologies. Прибор подходит для этого приложения благодаря своей программируемости и функциональности запуска по точке, что позволяет выполнять высокоточные и быстрые синхронные измерения напряжения или тока за счет добавления простой программы и доступного цифрового мультиметра общего назначения.

Измерительная установка

В этой демонстрации анализатор цепей CMT Planar 804/1 взаимодействует с ПК с ОС Windows через USB-порт ¹ . Порт 1 векторного анализатора цепей подключается к входу усилителя, а порт 2 — к выходу усилителя. Кабель BNC соединяет выход «VM Complete» цифрового мультиметра с входом внешнего триггера VNA. В этой демонстрации источник питания постоянного тока BK Precision 1761 подает +12 В постоянного тока на усилитель Mini-Circuits ZX60-8008E-S +, а цифровой мультиметр 34461A измеряет потребляемый ток и подключается к ПК через USB.

Цикл, показанный на Рисунке 1, повторяется до тех пор, пока цифровой мультиметр не завершит все свои измерения. Таким образом, система быстро собирает большое количество точек измерения с помощью одного запускаемого программным способом триггера.

Рисунок 1: Последовательность начинается с программного запуска VISA для цифрового мультиметра. Цифровой мультиметр измеряет ток тестируемого устройства, а затем генерирует импульс на выходе VM Complete. ВАЦ принимает импульс на свой вход внешнего триггера, измеряет S-параметры и подготавливает свой генератор к следующей точке.Тем временем цифровой мультиметр ожидает, пока пройдет время задержки, прежде чем измерить следующий ток, соответствующий следующим выходным условиям векторного анализатора цепей.

Этапы и команды, связанные с выполнением каждого цикла, показаны на рисунке 2.

Рисунок 2: Во время каждого цикла развертки цифровой мультиметр настраивается, а затем запускается. Измерения собираются без программного вмешательства до завершения развертки, после чего считываются измерения цифрового мультиметра и возникает задержка для обеспечения переключения порта ВАЦ и возврата генератора.

¹ Программа автоматизации здесь была разработана в MATLAB, но VNA может быть запрограммирован в любой среде с поддержкой Microsoft COM (примеры доступны для C ++, Visual Basic в Excel, LabView и MATLAB).

В этом конкретном примере четыре цикла развертки последовательно комбинируются для достижения полного набора измерений, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3. Во время первого цикла развертки порт 1 генерирует сигнал развертки мощности, в то время как анализатор цепей измеряет S ₁₁ и S ₂₁ .Затем генератор переключается на порт 2 и выполняется обратная развертка мощности, позволяющая анализатору цепей измерить S ₂₂ и S ₁₂ . Развертка частоты от порта 1 и порта 2 — это 3-й и 4-й развертки соответственно.

Скорость измерения

В дополнение к времени измерения на одну точку анализатора цепей и цифрового мультиметра (приблизительно T _VNA ≈ 100 мкс и T _DMM ≈ 1 мс соответственно) в приложении учитываются дополнительные задержки. Это:

• T _{установка} ≈ 1.0 сек: время, необходимое для инициализации всех настроек цифрового мультиметра и векторного анализатора цепей.
• T _return ≈ 10 мс: задержка ВАЦ для подготовки генератора к следующей развертке.
• T _Запас ≈ 25 мкс: задержка цифрового мультиметра на точку для измерения ВАЦ.
• T _USB ≈ 10 мс: задержка USB, связанная с интерфейсом DMM или VNA.
• T _post ≈ 100 мс: время постобработки, необходимое для построения, сохранения или иного управления данными после завершения цикла измерения.

Если пренебречь одноразовой настройкой, общее время цикла измерения можно оценить как:

T _всего ≈ (N _{разверток} — 1) * (T _{возврат} + T _USB ) + N _точек * (T _VNA + T _маржа + T _DMM ) + T _post
Подставляя приблизительные значения сверху, оценка уменьшается до:
T _всего ≈ (N _{разверток} — 1) * 20 мс + N _точек * 1.125 мс + 100 мс

Обычно программа тратит большую часть времени на ожидание, пока цифровой мультиметр завершит измерения. Когда измерения цифрового мультиметра не требуются для каждой развертки, время на точку для этих разверток значительно уменьшается. Кроме того, свипирование по мощности и частоте из порта 2 может быть ненужным, поскольку большинство усилителей работают должным образом только тогда, когда сигнал поступает на их вход.

Обычно программа тратит большую часть времени на ожидание, пока цифровой мультиметр завершит измерения.Когда измерения цифрового мультиметра не требуются для каждой развертки, время на точку для этих разверток значительно уменьшается. Кроме того, свипирование по мощности и частоте из порта 2 может быть ненужным, поскольку большинство усилителей работают должным образом только тогда, когда сигнал поступает на их вход.

Максимизация скорости измерений

Скорость измерения цифрового мультиметра может быть ограничивающим фактором, поскольку при скорости 1000 точек в секунду цифровой мультиметр потребляет большую часть времени измерения. Чтобы значительно ускорить процесс, используя более быстрый (но обычно более дорогой) цифровой мультиметр, легко доступны модели, которые могут собирать до 10 000 или 50 000 точек в секунду.Это приложение предлагает решение при использовании более дешевого цифрового мультиметра. Независимо от выбранного цифрового мультиметра, чтобы максимизировать скорость измерения цифрового мультиметра, необходимо вручную установить минимальный диапазон измерения, совместимый с тестируемым устройством, выбрать маленькую диафрагму и отключить автоматический обнуление.

Для оптимизации скорости векторного анализатора цепей необходимо установить максимальную ширину полосы ПЧ, соответствующую необходимому динамическому диапазону приложения. Для определения характеристик усилителя полоса ПЧ 30 кГц обычно более чем достаточна, что позволяет анализатору цепей выполнять измерения при заданных 100 мкс на точку.

Результаты

Любой из четырех циклов измерения, показанных на рис. 3, можно опустить или выполнить без синхронных измерений тока цифрового мультиметра в соответствии с конкретными требованиями приложения. Скорости измерения были определены для каждого из 4 различных сценариев (с названиями M1, M2, M3 и M4):

В приведенной ниже таблице сравнивается прогнозируемое время измерения в соответствии с формулами в предыдущем разделе с эмпирически определенным временем измерения на основе 100 итераций.

Заключение

В то время как прибор со встроенной функцией измерения напряжения обеспечивает удобство, использование отдельного цифрового мультиметра и векторного анализатора цепей обеспечивает более гибкую настройку тестирования, которую можно настроить для повышения точности и специальных функций, необходимых для конкретного приложения. Анализатор CMT хорошо сочетается с любым программируемым серийным цифровым мультиметром и предлагает оптимальное и экономичное решение для измерения напряжения и тока.

.