Как проверить напряжение мультиметром (измерение вольтажа в розетке)

Содержание

1. Отличия постоянного напряжения от переменного
2. Как замерить постоянное напряжение
3. Настройка прибора
4. Пример измерения на аккумуляторе и блоке питания
5. Как замерить переменное напряжение
6. Настройка тестера
7. Пример наличия напряжения в розетке 220В и 380В
8. Ошибки и меры безопасности

Мультиметр (тестер) позволяет замерить не одну, а несколько электрических величин. Одно из наиболее частых применений этого прибора – измерение переменного и постоянного напряжений.

Отличия постоянного напряжения от переменного

В быту и на производстве пользователю могут встретиться, большей частью, два вида напряжения – постоянное и переменное. Постоянным (DC) называется такой вид разности потенциалов, величина которого постоянна во времени или медленно и непериодически снижается (например, при разряде аккумулятора). Источниками такого напряжения могут служить аккумулятор, конденсатор, гальванический элемент, блок питания и т. п.

Постоянное напряжение

Величина переменного напряжения (AC) периодически изменяется во времени по какому-либо закону. В быту и промышленности оно имеет форму синусоиды, длительность периода которой составляет 0,02 секунды, что соответствует частоте 50 герц. Для специальных целей может использоваться другая форма (прямоугольная, треугольная и т.п.) или другая частота (400 Гц и т.п.).

Переменное напряжение.

Наиболее наглядная величина, характеризующая такое напряжение – амплитуда (величина от пика до пика). Но обычные вольтметры (включая цифровые и стрелочные тестеры) измеряют не амплитудное, а действующее (эффективное) напряжение. Его значение равно значению такого постоянного напряжения, при котором количество теплоты при прохождении через проводник будет одинаково с измеряемым переменным. Графически это означает, что площадь, перекрываемая синусоидой (зеленая штриховка на рисунке) равна площади прямоугольника, ограниченного действующим постоянным значением (красная штриховака).

Действующее напряжение.

Эффективное значение всегда меньше амплитуды – для синусоиды примерно в 1,7 раза. Для бытовой сети эффективное значение составляет 220 вольт, а амплитудное – 380 вольт. Данное соотношение верно только для синусоидальной формы. Для других форм (прямоугольник, треугольник) отношение амплитудного значения к действующему будет иным. Тестер приспособлен для замера синусоиды, поэтому при попытке измерить напряжение другой формы погрешность значительно увеличится.

Как замерить постоянное напряжение

Чтобы проверить мультиметром постоянное напряжение, надо выполнить два действия – подготовка тестера и собственно замер.

Настройка прибора

Перед началом измерения надо включить на тестере необходимый режим. Если имеется тестер с ручным выбором предела измеряемого напряжения, надо выбрать сектор с обозначением V= или подобным символом. Также надо установить переключатель в положение предела, заведомо превышающего предполагаемый измеряемый уровень. Так, при замере на клеммах автомобильного аккумулятора есть основания предполагать, что на щупах мультиметра не окажется более 12 вольт. Поэтому надо выбрать предел 20 вольт.

Прибор с ручным выбором предела, готовый к замеру DC до 20 вольт.

Если используется мультиметр с автоматическим выбором предела измерения, надо установить переключатель в положение V (или обозначенное подобным символом. Возможно, чтобы переключить мультиметр в нужный режим потребуется нажать дополнительную кнопку. Контролировать возможность измерения постоянного напряжения можно по символам на дисплее (DC и т.п.).

Тестер, на котором выбран режим измерения DC с автоматическим выбором предела.

Пример измерения на аккумуляторе и блоке питания

Источником постоянного напряжения является, например, аккумулятор от источника бесперебойного питания. Можно измерить уровень на его клеммах с помощью мультиметра, на котором установлен режим измерения DC. Первое измерение производится тестером с автоматическим выбором предела. Надо положительный (красный) провод подключить к плюсовому выводу аккумулятора, а отрицательный (черный) – к минусовому. На дисплее будет индицироваться значение напряжения аккумулятора.

Правильная (слева) и неправильная (справа) полярность подключения измерительного прибора.

Если прибор имеет ручное переключение пределов, то значение на индикаторе будет зависеть от выбранного лимита:

• при наилучшем для данного измерителя пределе (20 вольт) индицируется напряжение с точностью до 2 знаков после запятой – оптимально для всех ситуаций;
• при завышенном пределе на индикаторе после десятичной запятой виден всего лишь один знак – в большинстве случаев этого достаточно;
• если выбранный лимит (в данном случае 2 вольта) ниже измеряемого значения, на индикатор выводится знак перегрузки (-1).

Если установленный предел не устраивает пользователя, его надо переключить в необходимую сторону.

Измерение постоянного напряжения на оптимальном, повышенном и пониженном пределе (слева направо).

Используя свойство тестера индицировать полярность, можно определить расположение отрицательного и положительного выводов источника питания. Например, имеется БП от ноутбука, который предполагается использовать в других целях (в качестве зарядника для автомобильного аккумулятора и т.п.). В первую очередь надо определить, какой из электродов на разъеме плюсовой, а какой минусовой. Сделать это можно с помощью мультиметра. Подключив его к выводам БП надо определить, какое напряжение индицируется. Если положительное, значит красный провод подключен к плюсу, черный к минусу. Если на индикаторе перед числом стоит знак «минус», значит красный провод подключен к отрицательному контакту блока питания, а черный – к положительному.

Напряжение индицируется без знака «минус» — красный провод подключен к плюсу коннектора.

Для наглядности рекомендуем видео.

Как замерить переменное напряжение

Переменное напряжение измеряется в те же два этапа.

Настройка тестера

Режим измерения переменного напряжения включается схожим образом. Для тестера с ручным выбором предела надо поставить указатель работы в сектор V~ (или аналогичное), а дальше выбрать положение, заведомо превышающее предполагаемый уровень. Если надо замерить напряжение в сети, логично предположить там наличие не менее 220 вольт, поэтому для указанного на фото прибора надо выбрать 750 вольт (предел 200 не подойдет).

Прибор с ручным выбором предела, установленный в измерение AC до 750 В.

У мультиметра с автоматическим выбором предела надо также выбрать режим измерения V, проконтролировать готовность измерения переменного напряжения по символам на дисплее. При необходимости тестер надо перевести в нужное положение, нажав функциональную кнопку.

Тестер с автоматическим выбором предела в режиме измерения переменки (на дисплее символы AC и ~).

Пример наличия напряжения в розетке 220В и 380В

В качестве примера можно померить напряжение в бытовой розетке. Переключив мультиметр в соответствующий режим, надо подключить щупы к контактам розетки. Полярность подключения значения не имеет. Если розетка исправна, на индикаторе будет около 220 вольт AC. Выбор пределов измерения производится точно так же, как и для постоянного напряжения.

Измерение переменного напряжения в розетке.

Если предстоит измерение в розетке 380 вольт, то надо иметь в виду, что трехфазная система состоит из трех фазных проводов и нулевого провода. Не вдаваясь глубоко в теорию, надо заметить, что в такой сети существуют фазные и линейные напряжения:

• линейные (измеряются между фазами) равны 380 вольт;
• фазные (измеряются между каждой фазой и общим проводом) равны 220 вольт.

Измерение фазных и линейных напряжений.

При измерении уровней на выводах трехфазной розетки надо быть готовым, что напряжения будут разными. И наоборот – по итогам измерений можно определить фазные и линейные провода:

• если между контактом и любым другим контактом тестер показывает 380 вольт, значит это фазный провод;
• если между измеряемым контактом и остальными контактами индицируется 220 вольт, значит, это ноль.

Линейный (слева) и фазный (справа) уровни в розетке 380/220 вольт.

Для закрепления информации видеоролик.

Ошибки и меры безопасности

При измерении напряжения надо соблюдать определенные меры предосторожности. Безопасными для человека считаются напряжения 50 вольт AC и 120 вольт DC. Если предполагается, что в точках измерения уровень будет превышать эти значения, надо обращать особое внимание на состояние щупов – они не должны иметь повреждений изоляции. Брать выводы тестера можно только за изолированные части. При замерах надо следить, чтобы руки не соскользнули и не коснулись токоведущих поверхностей. Совершенно не будут лишними диэлектрические перчатки, резиновые коврики и другие средства защиты.

Провода мультиметра с поврежденной изоляцией – такими пользоваться опасно!

Замерить вольтаж мультиметром несложно. Но для того, чтобы результат не был ошибочным, надо обладать некоторыми навыками работы с тестером, а главное – все действия должны быть осознанными.

Как измерить напряжение мультиметром?

Этот небольшой прибор может быть очень полезен в домашних делах, при мелком ремонте бытовой техники, а также при диагностике неисправности в электрике автомобиля.

Pixabay

Большинство мультиметров бытового назначения имеют совершенно идентичную конструкцию и погрешность измерений, которой вполне достаточно для использования дома или в гараже.

Перед тем, как начать пользоваться мультиметром, стоит изучить инструкцию по эксплуатации и внимательно относиться к тому, при каком положении селектора будет производиться то или иное измерение.

Очень важно не перепутать положение селектора при измерении переменного тока в сети 220 В. Если вы случайно установите колесико мультиметра на измерение сопротивления и подключите щупы к контактам сети, то устройство пострадает: если у него есть встроенный предохранитель, то он сгорит и вам придется разбирать мультиметр и менять его, а если в конструкции предохранителя нет, то устройство выйдет из строя целиком.

Основные правила пользования мультиметром, которые оснащены тремя гнездами для подключения щупов:

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

• черный коннектор всегда вставляйте в гнездо COM;
• красный коннектор вставляйте в среднее гнездо для измерения напряжения,  сопротивления или для «прозвонки» линии;
• красный коннектор также можно вставить в крайнее гнездо для измерения силы тока.

Как проверить переменное напряжение, например, в сети 220В?

• Переведите селектор мультиметра в сектор, обозначенный символом V~ (переменное напряжение) и установите его на значение 750, которое заведомо выше 220 А.
• Поскольку для переменного тока полярность не важна, вы можете любым из двух щупов коснуться одного контакта, а другим — оставшегося.
• Появившееся на цифровом экране значение и будет означать измеренное напряжение, например: 221 В.

Как проверить постоянное напряжение в бортовой сети автомобиля?

• Переведите селектор в сектор, обозначенный символом V— (постоянное напряжение) и установите его на значение 20, которое заведомо выше 12-14 В в электроцепи автомобиля.
• Поскольку для постоянного тока важна полярность, подключите черный щуп к массе автомобиля, например, к его кузову, а красным щупом дотроньтесь до любого цветного провода, целостность которого вам нужно проверить.
• Появившееся на цифровом экране значение и будет означать напряжение на концах щупов, например: 12,8 В.

Как измерить сопротивление радиодетали, автозапчасти, прибора или провода?

• Переведите селектор в сектор, обозначенный символом Ω, который означает сопротивление в Омах.
• Установите селектор в одно из значений, которое примерно подходит для измерения этой детали или прибора, например, 2000 Ом.
• Прикоснитесь черным щупом к одному контакту детали, а красным — к другому (полярность при этом измерении не имеет значения).
• Индикация на табло покажет значение сопротивление.

Как пользоваться функцией «прозвонки» цепи в мультиметре?

• Установите селектор напротив символа, который обозначает звуковой сигнал или стрелку, которая упирается в вертикальную черту.
• Черным щупом коснитесь одного из контактов проверяемой цепи, а красным щупом дотроньтесь до противоположного конца.
• Если прозвучит звуковой сигнал, то в цепь — замкнутая, то есть целая. Если звукового сигнала нет, то цепь разомкнута, или в ней есть обрыв, что и следовало установить.

Этих функций вполне достаточно для большинства измерений, необходимых для ремонта и устранения неисправностей проводки в автомобиле или в квартире.

adc — Измерение напряжения, превышающего опорное напряжение

спросил 7 лет, 11 месяцев назад

Изменено 7 лет, 11 месяцев назад

Просмотрено 2к раз

\$\начало группы\$

Вопрос: Как измерить входную шину питания?

Допустим, я хочу построить схему, которая включает нагрузку, которая потребляет 1 А от шины питания 5 В (это источник питания для устройства), а затем измеряет эту шину, чтобы увидеть, падает ли она, и если да, то насколько. Это похоже на проблему курицы и яйца, поскольку вы, очевидно, не можете использовать 5V в качестве эталона. У меня мало практического опыта работы с АЦП, но подозреваю, что если это решаемо, эталонная ширина запрещенной зоны сыграет свою роль.

Есть какой-либо способ сделать это?

• АЦП
• измерение напряжения
• опорное напряжение

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Предположим, у вас есть АЦП с опорным значением, равным напряжению питания, которое вы пытаетесь измерить (в данном случае 5,0 В).

Если вы используете шунтирующий источник опорного напряжения 2,495 В на LM431 (это дешевый источник, есть модели с гораздо более жесткими допусками) с резистором, вы можете рассчитать напряжение питания. Звоните 2.49Вход 5 В Vx

Поскольку (для 10-разрядного АЦП) ADC_count = 1024 * Vx/Vref, мы можем вычислить

Vref = 1024*Vx/ADC_Count. Это даст результат с 9-битным разрешением (точность будет зависеть от того, насколько точен ваш Vx).

Таким образом, если Vx = 2,490 и ваш ADC_Count равен 0x212, то напряжение питания/опорное значение составляет 4,81 В.

Если вам не нравится вычислять обратную величину, вы можете использовать АЦП с опорным значением, которое регулируется, и разделить напряжение питания так, чтобы оно находилось в пределах диапазона АЦП. Это также даст большее разрешение, если вы не будете делить его так сильно, как 2:1.

Вы также можете соединить LM431 с двумя резисторами, чтобы получить, скажем, номинальное значение Vx 4,0 В, что также улучшит разрешение. Или используйте другой эталон с более высоким выходным напряжением (доступны эталоны 4,096 В).

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Если я правильно понял вопрос, желательно измерять ту же шину питания, от которой питается АЦП. (?)

Одним из распространенных решений является измерение стабильного опорного напряжения В ₂ по отношению к изменяющемуся В _{куб. опорное напряжение.}

Создать стабильное опорное напряжение В ₂ < В _cc , но не использовать его в качестве опорного напряжения АЦП. Используйте В _см3 в качестве опорного напряжения АЦП и измерьте V ₂ относительно V _куб.см . Если V ₂ стабильно, а

V _cc падает, значение АЦП для V ₂ увеличится.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Падение, измеряемое в вольтах при потреблении 1 А, численно равно выходному сопротивлению в омах источника питания 5 В; для регулируемого источника, который, вероятно, будет составлять несколько миллиом. Если нагрузка 1 А постоянно переключается с низкой частотой, задача может быть решена путем измерения размаха напряжения в источнике питания, что может быть выполнено с высочайшей точностью с помощью осциллографа со связью по переменному току или синхронного детектора.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

. Измерение

— Как измерить напряжение системы с другим опорным заземлением?

\$\начало группы\$

Я хочу измерить и зарегистрировать напряжение «закрытой» системы, показанной на следующей схеме слева. Эта система имеет собственную ссылку на GND, которая не связана с измерительной системой.

Распространенным способом измерения в «мире Ардунио» является использование делителя напряжения. Но для этого требуется общая ссылка GND.

У меня вопрос, как измерить напряжение левой системы относительно GNDD правой (измерительной) системой? GNDD и GND не могут быть соединены вместе, потому что это повлияет на другие схемы слева (здесь не показаны).

Я нашел эти схемы этого проекта, который в основном создает цифровой мультиметр, но я не совсем понимаю, почему COM подключен к источнику опорного напряжения 1,25 В (который также электрически подключен к GND измерительной системы).

Есть предложения?

---

Редактировать 1: не имеют прямого отношения к вопросу, но большинство ответов ссылаются на эти два «вопроса» / точки:

• для моей установки не важно, если «измерение решение» берет несколько мА слева система
• напряжение левой системы будет в диапазоне 16В — 40В; правой системы 12В

• напряжение
• измерение
• esp8266
• сделай сам

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Проще всего использовать аналоговый ответвитель, такой как HCNR201. Недостатком этого является то, что он потребляет ток от батареи. Это можно решить с помощью небольшого реле. Просто используйте нормально открытый контакт для подключения батареи, когда вы хотите снять показания, включите его, получите показания, а затем выключите. Импеданс аналогового входа на Arduino высок, но для стабильного чтения требуется максимум 10 кОм.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Одновременно измерьте напряжение ‘?’ и напряжение GNDD, затем вычтите.

Способ сделать это с одним каналом, а не с двумя, заключается в измерении разницы между ? и GNDD с дифференциальным усилителем.

Обратите внимание, что для выполнения любого из этих действий необходимо каким-то образом ограничить разницу между GND и GNDD, чтобы ограничить измеряемое синфазное напряжение.

Если синфазное напряжение слишком высокое или неконтролируемое для выполнения этих измерений, то мой любимый способ сделать дешевое и веселое измерение изолированного напряжения — это использовать регулируемый по напряжению ГУН, возможно, часть ГУН 4046, или, может быть, вы могли бы используйте 555 с входом управления напряжением, чтобы управлять оптопарой, чтобы возвращать импульсы к микроконтроллеру, частоту которого он затем может считать.