Как измерить среднеквадратичное значение тока или напряжения?

В радиолюбительской практике иногда возникает необходимость измерить ток или напряжение, форма которых сильно отличается от синусоидальной. Подобные измерения могут потребоваться, например, когда нужно измерить мощность системного блока компьютера или другого устройства с импульсным источником питания.

Однако большинство бюджетных любительских тестеров могут с достаточной точностью измерять ток и напряжение только синусоидальной формы. Подробнее на https://oldoctober.com/ru/

Приборы позволяющие измерять токи и напряжения произвольной формы дороги, да и необходимость в подобных измерениях возникает крайне редко.

Между тем, прибор позволяющий производить такие измерения можно изготовить самому за каких-нибудь полчаса.

Самые интересные ролики на Youtube

Прибор для измерения напряжения произвольной формы.

Работа прибора основано на том, что световой поток лампы накаливания пропорционален силе протекающего через неё тока, а инертность нити накала лампы обеспечивает правильное считывание показаний с фотодатчика. https://oldoctober.com/ru/

Первый раз, я собрал такой прибор для измерения напряжения накала кинескопа, когда это напряжение начали получать от трансформатора строчной развёртки. В приборе использованы лампы СМН-6-20-1, хотя можно использовать любые другие с малыми токами.

Две шестивольтовые лампы включены последовательно, чтобы продлить их срок службы.

Технические данные миниатюрных ламп накаливания с малым током потребления приведены в конце статьи.

Фотодиод ФД-263 такой, как использовался в системах дистанционного управления телевизорами.

Измерительная головка на 20 — 100 µA.

Для калибровки прибора достаточно подключить его к источнику питания постоянного тока напряжением 6,3 Вольта и установить стрелку в середину шкалы, до совмещения с одной из рисок, при помощи резистора R1 .

Для удобства работы, измерительная головка встроена в корпус прибора. Однако, с таким же успехом, в качестве измерительной головки можно использовать мультиметр или стрелочный тестер.

Лампы и фотоприёмник заключены в трубку из алюминиевой фольги для увеличения светового потока.

Прибор для измерения силы тока произвольной формы.

Другой раз мне понадобился подобный прибор для измерения потребляемой мощности системных блоков компьютеров.

Форма тока, протекающего через входные цепи импульсного блока питания, так сильно отличается от синусоидальной, что при измерении тока обычными любительскими тестерами и мультиметрами, ошибка может достигать 180%.

На картинке осциллограмма тока протекающего во входных цепях импульсного источника питания.

Прибор работает по тому же принципу, что и предыдущий, только вместо напряжения измеряет ток.

Величину шунтирующего резистора R1 нужно подобрать в зависимости от измеряемого тока.

Я использовал для диапазона 20 – 170 Ватт – 4,7 Ом, а для 100 – 250 Ватт – 1,8 Ом (мощность резисторов 5 – 10 Ватт).

Фотоприёмник VD – фотодиод ФД-263.

Лампа EL1 и фотодиод VD1 впаяны в отрезок макетной платы и помещены в пластиковый светонепроницаемый контейнер чёрного цвета от фотоплёнки.

Переключатель S1 (КМ-1-1) — очень важная часть прибора. Чтобы обеспечить достаточную точность измерений, пропускать ток через шунтирующий резистор и лампу, следует только на то короткое время, в которое производится измерение.

Дело в том, что при длительном горении лампы, нагревается колба лампы, фотоприёмник да и сам корпус, что приводит к погрешности в измерениях.

Кроме всего, переключатель S1 защищает лампу от броска тока, который происходит в момент включения нагрузки. Пусковой ток импульсного блока питания ПК может превышать 60 Ампер.

Для замера напряжения на фотодиоде используется бюджетный цифровой мультиметр. Замеры нужно производить с точностью до 0,001 Вольта.

Прибор можно откалибровать по точкам, подключив к источнику постоянного тока. Для удобства можно построить номограммы, наподобие тех, что представлены ниже, а можно просто измерить переменный ток, а затем найти ему соответствие, используя источник постоянного тока.

По представленным номограммам видно в каком диапазоне напряжений возможно использовать указанный фотоприёмник, это примерно от 0,008 до 0,4 Вольта.

Калибровочная таблица для измерителя тока произвольной формы.

По этой таблице легко откалибровать прибор для измерения мощности. Контрольные точки выбраны через каждые 10 Ватт. Это ссылка, по которой можно скачать версию этой таблицы для печати в формате «doc».

Таблица параметров миниатюрных ламп с малым током потребления.

В столбике «Длина», через дробь, обозначены длина колбы (в знаменателе) и длина выводов (в числителе) для ламп с гибкими выводами.

Недостатки конструкции.

Если при измерении напряжения высокой частоты, предложенный метод лишён существенных недостатков, то точность измерения тока низкой частоты напрямую зависит от инертности нити накала лампы.

Использование лампы с большим номинальным током приводит к ошибкам из-за быстрого нагрева содержимого светонепроницаемого контейнера, а с малым — к ошибкам вызванным недостаточной инертностью нити накала.

Если при измерении тока или напряжения низкой частоты требуется гарантированная погрешность менее 10%, то стоит подумать о более серьёзном приборе.

Близкие темы.

Как самому изготовить киловольтметр.

Подключение непривычных нагрузок и источнику бесперебойного питания (UPS).

Выбор источника бесперебойного питания (ИБП) исходя из мощности нагрузки.

На этом сайте Вы можете встретить только проверенные адреса Интернета. Я лично проверяю каждую ссылку, прежде чем публикую её. Если объявление не в теме, не обессудьте! Честно пытался выбрать самые интересные.

Измерение напряжения: 3 используемых прибора, примеры

Тусклый свет от приборов освещения или отказ стиральной машины выполнять свои функциональные обязанности свидетельствует о возможном падении питающего напряжения ниже нормы. В таких случаях необходимо произвести измерение напряжения, что позволит определить его соответствие заданному номиналу электрической сети.

Такая же процедура производится при ремонте электронных приборов, где измеряется падение напряжения на радиодеталях и отдельных участках цепи. Данная процедура выполняется довольно легко, но без понимания физики процесса и особенностей проведения замеров, человек рискует не только повредить дорогостоящее оборудование, но и получить электротравму, поэтому далее мы рассмотрим основные принципы измерения.

Используемые приборы

В каждом доме прибор учета электроэнергии находится в состоянии постоянного измерения переменного напряжения, но крайне редко эти данные где-либо отображаются. Некоторые из них подключаются напрямую, другие через измерительные трансформаторы. 

В практических целях для измерения уровня напряжения могут применяться:

• Вольтметры;
• Мультиметры
• Осциллографы.

Вольтметр представляют собой устройство для проверки разности потенциалов. На практике могут встречаться как цифровые, так и аналоговые вольтметры, на которых измеряемое напряжение отображается на дисплее или посредством отклонения стрелки на циферблате соответственно.

Важными параметрами при выборе как электронного, так и стрелочного вольтметра являются единицы измерений (мВ, В, кВ), рабочий диапазон и класс точности. Однако сфера их применения ограничена и применяется, чаще всего, для лабораторных исследований, поскольку в бытовых и производственных нуждах содержать один прибор для измерения одной электрической величины нецелесообразно.

Мультиметр или цифровой тестер является более универсальным прибором, который может работать с несколькими  параметрами: электрическим током, сопротивлением, частотой, температурой, напряжением и т.д. Для измерения напряжения мультиметр переключается в режим вольтметра, щупы подключаются к соответствующим разъемам. Конструктивно встречаются и цифровые и аналоговые модели, в некоторых из них можно переключать диапазон измерений, выбирать род тока, в других мультиметрах все эти величины могут подбираться автоматически.

Осциллограф – это довольно сложный прибор для измерения разности потенциалов, так как в нем на цифровом или аналоговом дисплее выводится кривая измеряемой величины. При  этом можно растянуть или сократить диапазон частот, чтобы рассмотреть форму импульсных напряжений, длительность импульсов, нарастание и провалы в кривой функции. Поэтому осциллограф для измерения напряжения применяется в электрических цепях и приборах высокой точности, при изготовлении и проверке радиодеталей и т.д. Мало кто держит дома осциллограф из-за высокой стоимости и сложности выполнения операций.

Измерение напряжения в сети

Чтобы правильно выполнить измерение напряжения необходимо четко представлять принцип и объект исследования. Поэтому следует отметить, что напряжение представляет собой такую электрическую величину, которая показывает разность заряда между двумя электрическими точками. К примеру, если в одной точке заряд составит +35 В, а в другой +310 В, то разница между этими точками составит 310 – 35 = 275 В, это и будет напряжение. Соответственно измерение напряжения может производиться только относительно чего-то, поэтому используются сразу две точки.

Если говорить о падении напряжения на каком-либо объекте или участке цепи, то измерение напряжения проводиться относительно концов прибора или цепи, точек подключения и т.д. При этом важно учитывать, что цифровой вольтметр или мультиметр в режиме измерения считается бесконечным сопротивлением или разрывом в цепи.

Падение напряжения возможно только при условии протекания тока, поэтому подключение вольтметров последовательно с измеряемым объектом недопустимо, так как через него перестанет протекать ток. Аналоговый или электронный вольтметр должен подключаться только параллельно по отношению к измеряемому сигналу.

С практической точки зрения следует заметить, что аналоговые модели измерительных приборов имеют входное сопротивление равное 10 – 20 кОм, а современные мультиметры могут похвастаться 1МОм. Так как через сопротивление на входе в измерительное устройство может протекать ток утечки, этот делитель напряжения будет обуславливать снижение точности измерений. Поэтому чем ближе сопротивление на входе к бесконечности, тем более точный прибор вы используете.

Важно отметить, что замеры производятся под напряжением, из-за чего присутствует угроза поражения электротоком. Поэтому важно соблюдать элементарные меры предосторожности. Далее рассмотрим порядок выполнения измерения для постоянного и переменного напряжения.

Постоянного тока

Для цепи постоянного тока расмотрим порядок измерения напряжения при помощи цифрового мультиметра. Для этого:

1. Переведите переключатель мультиметра в положение для постоянного напряжения. На панели обозначается латинской буквой V со значком « = », знаками «+ и – », также может обозначаться аббревиатурой DC.
2. Выберете нужный предел измерения, который будет максимально приближен к предполагаемому номиналу, но выше измеряемого.
3. Установите щупы в соответствующие разъемы – черный к выводу COM, красный к выводу V.
4. Приложите щупы мультиметра  сразу к двум точкам – красный к плюсу, черный к минусу. Если вы заранее не знаете положение потенциалов, и показание прибора имеет отрицательное значение, нужно просто поменять полярность подключения.

На дисплее вы увидите показания вольтметра, если значение слишком малое, переключите ручку на меньший предел измерений. Прикладывая щупы, создавайте хорошее усилие, чтобы избежать большого переходного сопротивления, иначе они внесут ощутимую погрешность измерений.

Переменного тока

В цепи переменного тока бытовой цепи важно учитывать ее опасность из-за номинала в 220/380 В. Поэтому при невозможности подключения мультиметра непосредственно в процессе эксплуатации, его присоединение должно выполняться при отключенном напряжении при помощи «крокодилов».

В остальном процесс измерения идентичен:

1. Переключите ручку мультиметра в положение для измерения переменного напряжения. На панели оно обозначается как  V со значком «~» или аббревиатурой AC.
2. Установите ручкой деление на нужный предел по принципу ближайшего большего потенциала относительно измеряемого номинала. 
3. Выполните подключение щупов к соответствующим выводам: черный к выводу COM, красный к выводу V.
4. Подключите измерительный прибор к нужному устройству, заметьте, что полярность щупов здесь значения не имеет.

На дисплее у вас отобразится действующее значение разности потенциалов, именно оно и является основным для всех расчетов. Но, помимо этого существует и амплитудное значение, которое больше действующего на √2 раз или 1,41 раза.

Реальные примеры измерения напряжения

Наиболее простым примером измерения напряжения в бытовых условиях является пальчиковая батарейка. В ней вам необходимо приложить черный щуп к выводу «– », а красный к выводу « + », позицию переключателя установить на 2 В постоянного напряжения.

Если показания для батарейки 1,5 В будут в пределах от 1,6 до 1,2 В, то такой источник питания считается пригодным для всего оборудования, в случае снижения значений до 1 – 0,7 В, от батарейки будут запускаться импульсные устройства, к примеру, часы. Если вольтметр покажет 0,6 В и менее, разряд достиг критического значения.

При измерении разности потенциалов в бытовой сети, вам следует коснуться щупами контактов розетки. Так как изолированная часть щупа имеет ограничительное кольцо, за которым расположен длинный стержень, вы можете безопасно проникнуть в розетку, не рискуя прикоснуться к токоведущим элементам. Допустимыми считаются отклонения от номинала на 10%, то есть от 198 до 142 В.

Также можно замерить разность потенциалов на выходе автомобильного аккумулятора или на другом элементе цепи электрической проводки. Для этого черный щуп мультиметра устанавливается на «– » клемму аккумулятора, а красный на « + » клемму.

Если аккумулятор заряжен, то показания вольтметра должны находиться в пределах от 12 до 14 В, но встречаются модели и с большим разбросом. Такое измерение позволяет диагностировать различные причины неполадок.

Видео по теме

Единица измерения напряжения. Измерение напряжения мультиметром

Единица измерения напряжения

В начале, мы коротко вспомним понятие напряжения и единицы измерения напряжения. Электрический ток можно рассматривать как направленное движение электронов, вызванное воздействием электрического поля.

Чем больше количество перемещающихся электронов, тем больше совершается работа электрическим полем. Кроме тока на работу электрического поля влияет и напряжение.

Эта работа заключается в перемещении электронов из точки с небольшим потенциалом в точку, где заряд электронов больше. Иными словами напряжение можно рассматривать как разность потенциалов, и определяется оно отношением:

U = A/q  где: A – выражается в джоулях как работа электрического поля, а q – заряд электронов в кулонах.

Откуда единица измерения напряжения определяется как:

1В = 1 Дж/1Кл. То есть за единицу измерения напряжения принят 1 Вольт.

В электрической сети жилых домов принят стандарт фазного напряжения 220 В или линейного трехфазного напряжения 380 В.

Измерение напряжения мультиметром

Для измерения напряжения необходим мультиметр, тестер или вольтметр. Мультиметром удобно пользоваться при монтаже электропроводки, прозвонки кабелей, ремонте розеток, люстр и выключателей. Таким образом, мультиметр стал необходимым прибором в каждом доме.

Существует три вида напряжения – это переменное напряжение (ACV), постоянное напряжение (DCV) и импульсное. Импульсное напряжение имеет несколько параметров и его лучше проверять осциллографом. Мультиметром можно проверить импульсное напряжение в положении переключателя DCV, но лишь чисто условно. При ремонте импульсных блоков питания пользуются осциллографом.

В квартирах и домах в большинстве электрическая сеть имеет 220 В. Измеряя переменное напряжение, переключатель вида измерений ставят положение V ~. Если измеряемое переменное напряжение известно, то предел измерения ставят соответствующее положение, а если величина его не известна, то переключатель ставят на максимальный предел 750 V.

Перед измерением напряжения мультиметром, чёрный щуп вставляют в гнездо COM, а красное гнездо в VΩmA. При измерении нельзя касаться руками металлических частей щупов и закорачивать их, во избежание короткого замыкания. Гнездо мультиметра 10А предназначено для измерения постоянного тока до 10А.

При этом красный щуп вставляется в гнездо 10 A, чёрный остается в гнезде COM, а переключатель устанавливается в положении 10 A. При измерении постоянного напряжения щупы ставят в те же гнезда что и при измерении переменного напряжения, а выбор режима измерения ставят в положение V – соответствующего предела.

Щупы при этом должны устанавливаться на соответствующую полярность, красный щуп на плюс (+) измеряемого источника, а чёрный на минус (-). Если щупы перепутать, то ничего страшного не произойдет, только мультиметр покажет знак минус (-) перед цифрой. Для переменного напряжения полярность щупов не имеет значения. В быту измерение постоянного напряжения проводят при проверке батареек, аккумуляторов, ремонте бытовой техники.

Как в розетке проверить напряжение мультиметром

Чтобы измерить напряжение в розетке нужно провести те же операции с мультиметром, что и при измерении переменного напряжения. Так как к розетке подведено переменное напряжение 220 В, с некоторым разбросом, то предел измерения ставят в положение 750 V. Черный щуп должен находиться в гнезде COM, а красной в VΩmA. Осторожно, не касаясь руками металлических концов щупов, вставляют их в гнезда розетки. На дисплее высветится сетевое напряжение.

Мультиметром также, можно определить фазу в розетке. Для этого один щуп прикладывается к заземлению, на третий заземляющий контакт розетки, а другой щуп по очереди вставляется в гнезда розетки, пока на дисплее не появится напряжение сети. В этом гнезде и будет находиться фаза, а в другом нейтраль. Возможен вариант, когда напряжение будет отсутствовать в этой розетке. Это указывает на неисправность самой розетки или в подведенных к ней электрических проводах.

Мультиметры цифровые || «Электроприбор»

Мультиметр М-01

Мультиметр М-01 предназначен для измерения тока, сопротивления изоляции, сопротивления постоянного тока, напряжения постоянного и переменного тока, импульсного напряжения, частоты синусоидальных сигналов и частот повторения импульсов, продолжительности токовых и безтоковых импульсов, емкости, измерения временных параметров АЛСН, селективного измерения тока и напряжения.
Прибор может использоваться как регистратор кодов АЛСН за определенный период времени. Необходим механикам СЦБ и другим специалистам, что производят аналогичные измерения.

Преимущества

Компактность — пять приборов в одном, ударопрочный корпус, малый вес, наличие автономного питания и низкое потребление делают использование прибора удобным в любых условиях.

Мультиметр имеет вмонтированный контроль уровня заряда аккумулятора и функцию автоотключения питания.

Прибор позволяет быстро и качественно найти и устранить повреждения в рельсовых цепях, что очень важно при интенсивном и скоростном движении, где задержка поездов порождает существенные экономические убытки.

Нестандартные методы диагностики и измерений при проведении автотехнической экспертизы.

Нестандартные методы, позволяющие без значительных затрат сил и времени определить в процессе диагностики или экспертизы наличие неисправностей в проверяемом узле, зачастую не используются даже опытными специалистами. В основе нестандартных способов заложены знания, опыт, наблюдательность и умение видеть то, на что другие не обращают внимания. При всем этом нестандартные методы не всегда подразумевают использование дорогого оборудования и приборов, бывает достаточно простой хитрости: например можно поднести руку к выхлопной трубе, чтобы определить наличие пропусков воспламенения; при этом нестандартные методы не принесут ощутимой пользы без знаний и умения пользоваться стандартными способами, умением комбинировать разные методы в зависимости от поставленной задачи.

        Начнем с возможности нестандартного применения цифрового мультиметра, или как еще его называют — АВОМетра (Ампер Вольт Ом Метр).

Рассмотрим такой пример: сканер показал неисправность клапана вентиляции топливного бака. Классические действия диагноста: проверка сопротивления клапана, наличия на нем питания и активация клапана со сканера. Но — сопротивление клапана в норме, питание есть, а активация со сканера — не проходит. Возможно, что в цепи проводки имеется обрыв. Можно начать с разборки салона, чтобы добраться до блока управления, по принципиальной схеме найти на разъёме нужный пин и мультиметром прозвонить цепь между ЭБУ и клапаном. Но можно вспомнить, что в большинстве выходных транзисторов встроен защитный диод, который может помочь нам прозвонить проводку от разъёма клапана до блока управления, не добираясь до разъёма самого блока управления.

 Для этого выключаем зажигание, выбираем в мультиметре режим «проверка диодов». Обязательно красный щуп мультиметра подключаем к массе машины, а черный щуп — к одному из выводов разъёма клапана. Если мультиметр показал нам практически нулевое напряжение — скорее всего мы подключились к питающему пину разъёма клапана; если мы видим на дисплее напряжение примерно 550 мВ — проводка до блока управления у нас целая, выходной транзистор исправен. Если  мультиметр не отображает цифровых значений, а показывает знак «превышение» —  с большой вероятностью имеется обрыв в проводке.

Сам транзистор мы «прозвонить» конечно не можем; но обычно в транзистор, работающий в ключевом режиме, часто встраивают защищающий от индуктивных выбросов диод, и при неисправности из строя выходят оба. Диод подключен относительно транзистора с обратной полярностью, поэтому мы для проверки щупы мультиметра подключаем также с обратной полярностью. При правильном подключении щупов через диод пойдет слабый ток, и на индикаторе мультиметра мы увидим величину напряжения его прямого перехода, которое и будет подтверждением исправности проводки.

Мультиметр в режиме «проверка диодов» через встроенный резистор подаёт на свои щупы напряжение, равное примерно 1,5 В, но сам в этом режиме не может отображать напряжение больше 999 мВ — поэтому на индикаторе будет знак «превышение». Если замкнуть щупы между собой — индикатор покажет около 0 мВ, так как мы «закоротили» проверочное напряжение; примерно то же самое происходит, если мы подключаем черный щуп мультиметра на питающий провод разъёма клапана и через маленькое сопротивление других соленоидов фактически замыкаем щупы между собой.

 Пример: один мультиметр включен в режим «проверка диодов», а другой — в режим измерения напряжения и оба подключены к магазину сопротивления (к переменному резистору). Уменьшая сопротивление резистора и тем самым уменьшая напряжение, выдаваемое мультимером, индикатор будет отображать цифровые значения при напряжении ниже 1 В, поэтому мультиметр также можно использовать как источник безопасного  напряжения с индикацией от 0 до 999 мВ для имитации работы некоторых датчиков.

Возьмём другой пример: сканер показал неисправность датчика детонации. В ремонтных мануалах обычно приводится одна проверка — усилие затяжки датчика; но это вовсе не означает, что других неисправностей с этим датчиком не бывает…Как проверить этот датчик мультиметром? Данный датчик имеет очень большое внутреннее сопротивление, которое в режиме «Омметр» не измерить. Некоторые производители встраивают в датчик детонации резистор для его проверки по сопротивлению (примерно 50 — 100 кОм), но как «прозвонить» датчик, в котором нет проверочного резистора? Оказывается это возможно, если вспомнить, что пьезоэлемент в датчике детонации — это тот же конденсатор, у которого можно измерить его емкость мультиметром, имеющим соответствующий режим измерения.

К тому же — в технических данных для датчика детонации приводится конкретное значение его емкости, которое должно составлять примерно 900 — 1300 пФ. При измерении емкости датчика от разъёма блока управления надо учитывать, что длинные провода к датчику могут добавлять собственную емкость к емкости датчика.

Также датчик детонации можно проверить простым мультиметром, измеряя его выходное напряжение при постукивании по датчику, но такой метод весьма неточен из-за отличия времени удара по датчку от времени измерения мультиметра. При каждом воздействии мы будем получать разную величину измеренного напряжения, даже ударяя по датчику с одинаковым усилием; плюс иногда датчик детонации устанавливается на блоке цилиндров в труднодоступном месте, и постучать по нему не всегда представляется возможным.

Качественные мультиметры имеют много дополнительных режимов измерения, набор которых в основном определяются назначением мультиметра. Профессиональный мультиметр может зафиксировать и по отдельности отобразить «максимальный уровень» (MAX) и «минимальный уровень» (MIN) измеренного напряжения. Это очень удобная функция, когда уровень напряжения постоянно меняется, а отследить на индикаторе изменение числовых значений весьма непросто. В мультиметрах средней ценовой категории имеется немного «урезанная функция», которая может фиксировать лишь «максимальное напряжение» (MAX HOLD).

Она нам может быть полезна во многих случаях —  например возможно без помощника проверить, подаётся ли напряжение на лампочки стоп-сигналов. Включив на мультиметре данный режим, мы можем отойти, чтобы нажать на педаль тормоза; мультиметр измерит и «запомнит» максимальное напряжение, которое появлялось в измеряемой точке цепи в наше отсутствие.

К сожалению в мультиметрах общего назначения нет функции фиксации «минимального напряжения» (MIN HOLD), которая нам тоже весьма пригодилась бы. Хотя…если подумать, то мы сего-то можем «обмануть» мультиметр и заставить его запомнить минимальное напряжение; для этого всего-то нужно поменять местами щупы при измерении напряжения.

Красный щуп мы подключаем к минусовому проводу, а черный — к плюсовому. Мультиметр будет нам показывать отрицательное напряжение…но мы-то знаем, что это не так. Единственное неудобство — наша функция фиксации минимального напряжения «потеряет» запомненное значение и отобразит 0 В при отсоединении щупов мультиметра, ведь он по прежнему запоминает максимальное напряжение, а 0 В всегда больше любого отрицательного напряжения. Теперь мы можем зафиксировать факт просадки напряжения при проверке целостности проводки, не наблюдая постоянно за индикатором, боясь пропустить нужный момент или измерить и зафиксировать просадку напряжения при запуске двигателя, что весьма актуально при жалобах на плохой пуск. Так как время запуска двигателя может быть соизмеримо секунде, то желательно отключить автопереключение диапазона напряжения в мультиметрах с автоматическим режимом измерения.

Практически все мультиметры позволяют измерять «переменное» и «постоянное» напряжение, но недорогие мультиметры могут некорректно отображать «постоянное» напряжение в режиме «переменного» из-за сильно упрощённой внутренней схемотехники; к тому же они имеют весьма неудобное переключение между «постоянным» и «переменным» режимами.

А зачем нам вообще измерять «переменное» напряжение, если «классического» переменного напряжения в машинах практически нет? Мультиметр в режиме измерения «переменного» напряжения показывает и «пульсирующее» напряжение неизменяющейся полярности, которое в современных машинах присутствует почти повсеместно.

Как без осциллографа определить — какое у нас напряжение: «постоянное», «пульсирующее» или к примеру «ШИМ» сигнал (Широтно Импульсная Модуляция)? Подключив мультиметр, мы можем это узнать по величине напряжения для «переменного» и «постоянного» режимов измерения. Конечно мы точно не определим — какая имеется величина ШИМ сигнала в %; для этого надо подключать осциллограф или мультиметр с функцией измерения частоты и скважности сигнала.

Получается, что мы можем использовать мультиметр как индикатор, отображающий сигнал в абстрактных единицах.

Также мультиметр в «постоянном» и «переменном» режимах может измерять не только напряжение, но и ток. О диагностике по току многие слышали, но используют такие методы в своей работе лищь малая часть диагностов…и в основном из-за высокой стоимости токовых датчиков, не всегда подходящих для подключения к осциллографу. Почему именно к осциллографу? Для создания какого-либо диагностического метода необходимо сначала изучить принципы работы системы; осциллограф как универсальный прибор лучше всего подходит для этих задач. Это уже потом методику можно упростить и использовать для диагностики более дешевые приборы; используя мультиметр как индикатор, достоверность проверок у нас будет ниже, но этого бывает достаточно, чтобы быстро определить наличие неисправности в проверяемом узле.

Диагностировать ток  методом размыкания цепи с помощью мультиметра хоть и можно, но очень неудобно. Для того, чтобы подключиться и измерить ток — необходимо разъединить цепь штатной проводки  (разрезать провод), а такие действия могут быть оправданными только в исключительных случаях и с обязательным последующим качественным соединением и изоляцией разрезанного места, в противном случае после нашей диагностики мы оставим будущие неисправности, которые не так легко будет найти.

Единственное место, куда проще всего подключиться для измерения тока — гнездо штатного предохранителя. Для этого берём сгоревший предохранитель и припаиваем к его ножкам провода соответствующего сечения, и эти провода подключаем к мультиметру для измерения тока. В данную схему желательно ещё встроить «страховочный предохранитель», если мы не хотим, чтобы сгорел предохранитель в мультиметре в случае превышения тока или короткого замыкания.

Теперь можно легко измерить например ток бензонасоса. Вы спросите: А что нам это даст? Давление топлива таким способом достоверно не определить, так как разные бензонасосы имеют разное потребление тока. Относительное давление или забитость топливного фильтра мы определим с очень низкой точностью, но мы и не собираемся этого делать, хотя эти не столь точные данные тоже будут полезны при поиске неисправностей. Мы будем сравнивать разницу между измерением «постоянного» тока и «переменного».

Не следует забывать, что в составе бензонасоса имеется коллекторный двигатель, у него есть щётки, которые истираются и теряют со временем контакт с якорем. Мы, не зная об износе щеток, часто приписываем возникающие неисправности  износу механики насоса, хотя принципиальной разницы в этом нет и неисправный бензонасос все равно нужно менять.

Вы спросите — а откуда у нас возьмётся «переменный» ток, если бензонасос питается постоянным напряжением? Дело в том, что при износе щеток их контакт с ламелями ротора будет неравномерный при вращении. За каждый оборот ротора контакт с щетками будет пропадать и снова появляться, ток бензонасоса станет «пульсирующим» при постоянном напряжении. И чем больше будет «неконтактов» — тем больше будет величина «пульсирующего» тока, а величина «постоянного» тока будет уменьшаться. Бензонасос создаёт давление топлива, и на это тратится определенная мощность, в месте отсутствия контакта вращение ротор будет замедляться, а в месте появления — ускоряться. Это будет создавать увеличенную токовую нагрузку на ламели, имеющие контакт с щетками; зона неконтакта будет увеличиваться, снижая производительность и давление бензонасоса. Если при выключении двигателя ротор бензонасоса остановится в месте отсутствия контакта -насос не включится и двигатель уже не заведётся. В таких случаях иногда помогает постукивание по топливному баку, чтобы от вибрации появился достаточный для начала вращения бензонасоса контакт щеток с ламелями якоря.

Многие могут вспомнить случаи из практики, когда машину привезли на эвакуаторе, но она нормально заводится и прилично работает. Конечно не всегда такие дефекты связаны с щетками бензонасоса, но ведь это несложно проверить! Не надо ничего разбирать — просто подключаем щупы мультиметра вместо предохранителя бензонасоса и заводим двигатель.

Измеряем «постоянный» ток, а затем — его «переменную» составляющую. Если «переменное» значение тока будет примерно 10% от постоянного значения, то щетки бензонасоса вполне исправны. Если «переменный» ток будет составлять примерно 50% от «постоянного» тока или иметь такое же значение — этот бензонасос надо менять.

По току можно определить и механические неисправности: это нарушение механического соединения насоса с электродвигателем.

Забитость приемной сетки и «завоздушивание» бензонасоса.

Не все производители ставят отдельный предохранитель на бензонасос. Таким методом можно проверять исправность не только бензонасоса, но и любого коллекторного двигателя, например вентилятора радиатора системы охлаждения или отопителя. По опыту — щетки коллектора могут работать нормально, а через некоторое время — работать плохо.

Но ток их потребления зачастую превышает максимальный предел измерения мультиметра. Тогда на помощь приходят (хоть и дорогие, но очень полезные в работе!) бесконтактные токовые клещи, способные измерять постоянный ток в больших пределах. Например АРРА-32 или подобные им, измеряющие ток бесконтактно с помощью линейных датчиков Холла.

Токовыми клещами работать намного удобнее, но необходимо знать некоторые особенности их применения: перед измерением тока надо выставить на цифровом индикаторе «ноль» вращением корректировочного резистора или нажатием соответствующей кнопки, если клещи оборудованы системой автоматической установки нуля. Дело в том, что нас всегда окружают электромагнитные поля, которые влияют на чувствительные датчики Холла в токовых клещах. Если выставить «ноль», а затем всего лишь повернуть токовые клещи в сторону — показания индикатора у нас сразу изменятся, поэтому нужно сначала приставить токовые клещи к измеряемому проводу, не заводя измеряемый провод внутрь губок.

Выставить «ноль», а затем, разжав губки, ввести проверяемый провод и считать показания. При этом надо стараться как можно меньше изменять положение токовых клещей, тогда мы получим наиболее точные результаты.

Важным параметром токовых клещей, которые рассчитаны на подключение к мультиметру и не имеют своего цифрового индикатора, является соотношение проходящего тока к выходному напряжению. Эти соотношения стандартные и могут составлять 1 мВ выходного напряжения на 1 Ампер проходящего тока (1 мВ/А). Более чувствительный диапазон в 10 мВ выходного напряжения на 1 А проходящего тока (10 мВ/А). Самые чувствительные датчики, дают 100 мВ на 1 ампер проходящего тока (100 мВ/А). Есть ещё  один параметр, который может ввести в заблуждение при выборе токовых клещей — диапазон измеряемого тока. Одни токовые клещи имеют диапазон измерения от 0 до 40А, а другие токовые клещи — от 0 до 100А. Можно решить, что клещи на 40 А будут лучше и дадут нам более точные значения, чем на 100 А. Ничего подобного — чувствительность обеих датчиков одинаковая (10 мВ/А). А вот максимальное выходное напряжение у клещей на 40А составит от 0 до 400 мВ, а у клещей на 100А — от 0 до 1000 мВ. Для подключения этих датчиков к мультиметру предел выходного напряжения не имеет принципиального значения, а вот для подключения к осциллографу клещи на 100А будут предпочтительнее. Мультиметр, преобразовывая напряжение в цифровую форму, автоматически компенсирует имеющиеся помехи в сигнале и поэтому его максимальная чувствительность обычно выше, чем у осциллографа. Осциллограф, графически отображая напряжение, не компенсирует помехи в сигнале, и поэтому имеет ограничения по чувствительности, хотя при использовании в осциллографе специального дифференциального входа или его программного аналога можно компенсировать помехи, но данную функцию мало кто применяет.

Оригинальным решением стала разработка токового датчика CTi специально для осциллографа. CTi имеет два диапазона чувствительности: 100 мВ/А  (отображает ток от -20 до +50А) и 500 мВ/А (отображает ток от -4 до +10А). Данный датчик получает питание 12 В от АКБ машины и способен давать выходное напряжение сигнала примерно от 0 до 9 В. Главное отличие CTi от стандартных датчиков в том, что его выходное напряжение нулевого тока составляет не 0 вольт как обычно, а около 2,5 вольт, поэтому при измерении отрицательной полярности тока в — 20 А на выходе датчика будет 0,5 В. При измерении положительной полярности тока в 50 А на выходе датчика будет 7,5 В. Для второго, более чувствительного диапазона в 500 мВ/А (-4А…+10А) выходное напряжение датчика будет таким же от 0,5 до 7,5 В. Хотя данная чувствительность является несколько нестандартной, но в осциллографе имеется автоматическая функция пересчета напряжения датчика в амперы; также можно легко поднять чувствительность датчика до 1000 мВ/А, всего лишь изменив способ прокладки проводов к датчику.

Токовый датчик CTi предназначен для визуального отображения формы токового сигнала на экране осциллографа и не предназначен для подключения к мультиметру, поэтому датчик CTi не имеет функции подстройки напряжения нулевого тока.

Это только первые наброски на бумагу методов нестандартной диагностики при проведении диагностики и автотехнических экспертиз. Если у Вас хватило сил дочитать статью и тем более разобраться в вышеописанных методах — Вы наверняка сможете реализовать эти возможности на практике.

Следующая часть статьи из данной серии раскроет еще более изощренные методы борьбы с неисправностями на автомобильном транспорте. Удачи…

Специалист                    Андрей Бежанов (ник на форуме andreika).

Измерение частоты переменного тока в сети: приборы и методы

Не так часто приходится узнавать именно частоту переменного тока, по сравнению с такими показателями, как напряжение и сила тока. Например, для того чтобы измерить силу тока можно воспользоваться измерительными клещами, для этого даже необязательно контактировать с токопроводящими частями, да и напряжение проверяет любой стрелочный или цифровой мультиметр. Однако, чтобы проверить частоту, с какой меняется полярность в цепях переменного тока, то есть количество его полных периодов, используется частотомер. В принципе, прибор с таким же названием может измерять и количество механических колебаний за определённый период времени, но в этой статье речь пойдёт исключительно об электрической величине. Далее мы расскажем, как проводится измерение частоты переменного тока мультиметром и частотомером.

Какие приборы можно использовать

Классификация частотомеров

Все данные приборы делятся на две основные группы по области их применения:

1. Электроизмерительные. Применяются для бытового или же производственного измерения частоты в цепях переменного тока. Их используют при частотной регулировке оборотов асинхронных двигателей, так как вид частотного измерения оборотов, в этом случае, самый эффективный и распространённый.
2. Радиоизмерительные. Нашли применение исключительно в радиотехнике и могут измерять широкий диапазон высокочастотного напряжения.

По конструкции частотомеры делятся на щитовые, стационарные и переносные. Естественно, переносные более компактные, универсальные и мобильные устройства, которые широко применяются радиолюбителями.

Для любого типа частотомера самыми важными характеристиками, на которые, в принципе, и должен обращать внимание человек при покупке, являются:

• Диапазон частот, которые прибор сможет измерить. При планировании работы именно со стандартной промышленной величиной 50 Гц, нужно внимательно ознакомиться с инструкцией, так как не все приборы её смогут увидеть.
• Рабочее напряжение в цепях, в которых будут проходить измерительные работы.
• Чувствительность, эта величина более важна для радиочастотных устройств.
• Погрешность, с которой он может производить замеры.

Мультиметр с функцией измерения частоты переменного тока

Самый распространенный прибор, с помощью которого можно узнать величину частотных колебаний и который находится в свободном широком доступе — это мультиметр. Нужно обращать своё внимание на его функциональные возможности, так как не каждый такой прибор сможет измерить частоту переменного тока в розетке или же другой электрической цепи.

Такой тестер выполняется чаще всего очень компактным, для того чтобы в сумке он легко помещался, и был максимально функциональным, измеряющим помимо частоты также напряжение, ток, сопротивление, а иногда даже температуру воздуха, ёмкость и индуктивность. Современный вид мультиметра и его схема основаны чисто на цифровых электронных элементах, для более точного измерения. Состоит такой мультиметр из:

• Жидкокристаллического информативного индикатора для отображения результатов измерения, расположенного, чаще всего, в верхней части конструкции.
• Переключателя, в основном, он выполнен в виде механического элемента, позволяющего быстро перейти от измерения одних величин к другим. Нужно быть очень осторожным, так как, допустим, если измерять напряжение, а переключатель будет стоять на отметке «I», то есть сила тока, тогда следствием этого неминуемо будет короткое замыкание, которое приведёт не только к выходу со строя прибора, но может вызвать и термический ожог дугой рук и лица человека.
• Гнезд для щупов. С их помощью непосредственно происходит электрическая связь прибора с измеряемым токопроводящим объектом. Провода не должны иметь потрескиваний и изломов изоляции, особенно это касается их наконечников, которые будут находиться в руках измеряющего.

Хотелось бы также упомянуть о специальных приставках к мультиметру, которые существуют и разработаны специально для того, чтобы увеличить число функций обычного прибора со стандартным набором.

Как выполняется измерение частоты

Перед тем как пользоваться мультиметром, а в частности, частотомером, внимательно нужно ознакомиться ещё раз с теми параметрами, которые он имеет возможность измерять. Для того чтобы правильно произвести их замер нужно освоить несколько этапов:

1. Включить прибор соответствующей кнопкой на корпусе, чаще всего она выделена ярким цветом.
2. Установить переключатель на измерение частоты переменного тока.
3. Взяв в руки два щупа и подключив их, согласно инструкции в соответствующие гнёзда, произведём опробование измерительного устройства. Для начала нужно попробовать узнать частоту напряжения в стандартной сети 220 Вольт, она должна равняться 50 Гц (отклонение может быть в несколько десятых). Эта величина чётко контролируется поставщиком электрической энергии, так как при её изменении могут выйти из строя электроприборы. Поставщик отвечает за качество предоставляемой электроэнергии и строго соблюдает все её параметры. Кстати, такая величина является стандартной не во всех странах. Присоединив выводы частотомера к выводам розетки, на приборе высветится величина около 50 Гц. Если показатель будет отличаться, то это будет его погрешностью и при следующих измерениях это нужно будет обязательно учесть.

Далее, можно смело производить необходимые замеры, помня что частота есть только у переменного вида напряжения, постоянный ток не имеет изменяющегося периодически значения.

Другие альтернативные методы измерения

Самый эффективный и простой способ проверки частоты — это использование осциллографа. Именно осциллографом пользуются все профессиональные электронщики, так как на нём можно визуально увидеть не только цифры, но и саму диаграмму. При этом нужно обязательно отключить встроенный генератор. Новичку в электронике будет довольно проблематично выполнить данные измерения с помощью этого прибора. О том, как пользоваться осциллографом, мы рассказали в отдельной статье.

Второй вариант — это измерение с помощью конденсаторного частотомера, имеющего диапазон измерений 10 Гц-1 МГц и погрешность около 2%. Он определяет среднее значение тока разрядки и зарядки, которое будет пропорционально частоте и измеряется косвенно с помощью магнитоэлектрического амперметра, со специальной шкалой.

Ещё один метод называется резонансный и основан он на явлении резонанса, возникающего в электрическом контуре. Тоже имеет шкалу с механизмом точной подстройки. Однако промышленную величину в 50 Гц этим способом невозможно проверить, работает он от 50 000 Гц.

Также вы должны знать, что существует реле частоты. Обычно на предприятиях, подстанциях, электростанциях — это основное устройство, которым контролируют изменение частоты. Данное реле воздействует на другие устройства защиты и автоматики для поддержания частоты на необходимом уровне. Есть разные типы реле частоты с разным функционалом, об этом мы расскажем в других публикациях.

Все же мультиметры и электронные цифровые частотомеры работают на обычном счёте импульсов, которые являются неотъемлемой частью, как импульсного так и другого переменного напряжения, необязательно синусоидального за определенный промежуток времени, обеспечивая при этом максимальную точность, а также широчайший диапазон.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Теперь вы знаете, как выполнить измерение частоты тока в сети мультиметром и частотомером. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной!
Будет интересно прочитать:

Как правильно пользоваться цифровыми мультиметрами (DMM) и как выбрать безопасный мультиметр

Аварии из-за перенапряжения, вызванные импульсным напряжением

На рисунке показана форма волны, характеризующая тип перенапряжения, возникающего при срабатывании электромагнитного клапана. В этом примере вы можете видеть, что импульсное напряжение близкое к 1000 В было создано на линии 100 В переменного тока. Импульсные напряжения, подобные этому, могут возникать на производственных предприятиях с многочисленными индуктивными нагрузками или в случае удара молнии рядом с местом, где используется мультиметр.

Категории измерений

IEC 61010-1, международный стандарт безопасности мультиметров, устанавливает категории измерений, показанные на рисунке. Ниже приведен список мультиметров и других измерительных приборов, обеспечивающих адекватную производительность для каждой категории. (Для продуктов Hioki этот тип информации доступен в каталогах продуктов и на веб-сайте Hioki.)

Card HiTester 3244-60: CAT III (300 В), CAT II (600 В) Цифровой мультиметр
DT4256: CAT IV (600 В), CAT III (1000 В)

Для использования прибора в данной категории измерений он должен иметь достаточную емкость, чтобы выдерживать импульсное напряжение (см. Таблицу), которое можно ожидать в зависимости от расположения использования (CAT IV, CAT II или CAT II) и его напряжение относительно земли (напряжение цепи).

Например, мультиметры CAT II (300 В) должны выдерживать импульсное напряжение 2500 В при напряжении на землю 300 В. В местах (т. Е. Категорий), таких как промышленное производство линии, на которых возможно большое импульсное напряжение, описанное выше, рекомендуется выбирать мультиметры с максимально возможной категорией измерения. Подробное описание каждой категории следует ниже.

CAT II: от вилки устройства, подключенного к электрической розетке, до цепи питания устройства

CAT III: цепи между распределительной панелью и проводкой источника питания и цепью питания устройства, подключенного непосредственно к источнику питания источник (например, стационарное оборудование) и цепи между распределительной панелью и электрическими розетками

CAT IV: вводные цепи и цепи зданий между служебным входом и счетчиком мощности или распределительной панелью

«Список продуктов» цифровых мультиметров см. здесь.

Вход напряжения для цепи измерения тока цифрового мультиметра

При использовании цифрового мультиметра для измерения тока мультиметр следует подключать последовательно с измеряемой цепью. Чтобы свести к минимуму потери (сопротивление) прибора, вызванные подключением цифрового мультиметра, цепь измерения тока мультиметра разработана с низким импедансом.

Если цифровой мультиметр ошибочно подключен параллельно источнику питания схемы, напряжение питания будет приложено к клеммам мультиметра, что приведет к протеканию сверхтока и перегоранию прибора.

Для предотвращения таких повреждений в большинстве мультиметров есть предохранитель. Кроме того, в некоторых изделиях намеренно отсутствует токовая клемма (клемма «А») или имеется механизм, связанный с поворотным переключателем, чтобы предотвратить случайное подключение тестового провода к неправильной клемме.

«Список продуктов» цифровых мультиметров см. Здесь.

Вход напряжения для цепи измерения сопротивления цифрового мультиметра

Поскольку цепь измерения сопротивления цифрового мультиметра имеет низкое входное сопротивление, подача напряжения на измерительные провода может привести к сгоранию прибора, вызывая протекание в нем сверхтока и, как следствие, короткое замыкание, в свою очередь, может вызвать возгорание распределительного щита.Цифровые мультиметры

Hioki имеют внутреннюю схему защиты от перегрузки по току, которая сводит к минимуму любые перегрузки по току, вызванные входным напряжением, и они разработаны, чтобы выдерживать перенапряжение до 1 минуты.

«Список продуктов» цифровых мультиметров см. Здесь.

Несчастные случаи из-за короткого замыкания измерительных проводов

Использование измерительных проводов с длинными металлическими наконечниками может вызвать короткое замыкание при измерении напряжения.
Во всех цифровых мультиметрах Hioki используются измерительные провода с заглушками, у которых есть более короткая открытая металлическая поверхность на конце.

«Список продуктов» цифровых мультиметров см. Здесь.

Сравнительное измерение импульсов высокого напряжения

Неопределенности отношения напряжений тестируемого делителя (DUT) зависят от неопределенностей, связанных с измерением выходных напряжений DUT, эталонной измерительной системы, которая является либо эталонным делителем напряжения. или фотодетектор, который используется с ячейкой Керра, и неопределенности, связанные с отношениями этих эталонных выходных напряжений к их входным напряжениям.Входные напряжения для ИУ и эталонной измерительной системы одинаковы, поскольку они подключены параллельно. Расширенная неопределенность отношения напряжений тестового делителя оценивается, исходя из простого соотношения между входным и выходным напряжениями для резистивного делителя напряжения:

Здесь D _T — это отношение ИУ, U _p — пиковое входное напряжение, а В _T — измеренное пиковое выходное напряжение ИУ.Входное напряжение представляет собой импульсную форму волны, которая монотонно увеличивается до пикового напряжения U _p , а затем монотонно уменьшается, как показано на. U _p находится либо при одновременном измерении с эталонным делителем, имеющим отношение D _R , либо с помощью системы измерения ячейки Керра, имеющей постоянную ячейки с поправкой на температуру U _м2 как

, где пиковое выходное напряжение опорного делителя составляет В _R , а количество полос на пике напряжения составляет n .Стандартная неопределенность неизвестного отношения делителя D _T оценивается путем применения к формуле. (15) закон распространения неопределенности, который в общем виде имеет вид [8]

Он определяет соотношение между объединенной стандартной неопределенностью выходной величины y , u _c ( y ) и величинами δ ( x _i ), которые являются стандартными неопределенностями входные величины x _i .Второй член в приведенном выше уравнении сводится к нулю по многим измерениям, если входные величины некоррелированы, что верно в двух случаях, описанных уравнениями. (17a) и (17b).

6.1 Неопределенности для сравнений делителя-делителя

Применение закона распространения неопределенности к уравнениям. (17a), погрешность отношения ИУ определяется из сравнения с выходным сигналом опорного делителя и составляет

δ2 (DT) = (VR / VT) 2⋅δ2 (DR) + (DR / VT) 2⋅δ2 (VR) + (DRVR / VT2) 2⋅δ2 (VT),

(19a)

или когда написано в относительной форме

δr2 (DT) = δr2 (DR) + δr2 (VR) + δr2 (VT),

(19b)

где δr2 (DT) ≡δ2 (DT) / DT2, δr2 (DR) ≡δ2 (DR) / DR2, δr2 (VR) ≡δ2 (VR) / VR2 и δr2 (VT) ≡δ2 (VT) / VT2.Эти уравнения показывают, что неопределенность неизвестного передаточного числа делителя зависит от неопределенностей эталонного передаточного числа делителя, выходного напряжения эталонного делителя и выходного напряжения испытательного делителя.

Относительные погрешности выходных напряжений δ _r ( V _R ) и δ _r ( V _T ) в уравнениях. (19a) и (19b) одинаковы по величине, поскольку в обоих измерениях используются одинаковые методы и оборудование. Если коэффициенты деления тестового и эталонного делителей близки, то их выходные напряжения примерно одинаковы.Выходные напряжения измеряются с использованием метода линии импульсного уровня (PLL), описанного в разд. 2.2 и связанные с ними неопределенности оцениваются путем применения закона распространения неопределенности к определяющему уравнению для метода ФАПЧ, как показано в разд. 6.1.1.

Один из подходов, который использовался для оценки δ ( D _R ), заключается в определении отношения при низком постоянном напряжении, при котором как входное, так и выходное напряжения могут быть измерены прецизионным цифровым мультиметром, а затем выполнены проверка линейности напряжения путем измерения максимальной выходной мощности делителя в зависимости от зарядного напряжения высоковольтного генератора [1].В качестве альтернативы коэффициент делителя может быть рассчитан из измеренных сопротивлений компонентов вместе с проверкой линейности высокого напряжения [1]. Из-за нестабильности и больших погрешностей в источнике высокого напряжения постоянного тока и измерителе зарядного напряжения, нелинейностях в генераторе высокого напряжения, коронном разряде, рассеянии энергии переключения и других эффектах эти подходы не могут быть использованы для надежной оценки погрешности эталонного делителя. . Как правило, погрешности коэффициента делителя намного меньше, чем погрешности генератора и измерителя, которые используются для проверки линейности напряжения, поэтому в общих погрешностях преобладают компоненты, отличные от коэффициента передаточного числа делителя.Однако δ ( D _R ) можно оценить косвенно, взяв разность между амплитудами пиков напряжения, которые измеряются одновременно с использованием ячейки Керра ( U _K ) и опорного делителя напряжения ( U _R ), как будет показано в разд. 6.1.2.

6.1.1 Погрешности измерения выходного напряжения делителя

Погрешности пикового выходного напряжения для тестового и эталонного делителей, δ ( В, _T ) и δ ( В, _R ), имеют одинаковую величину. по причинам, указанным выше.Для оценки этих погрешностей используется общая взаимосвязь между измеренным пиковым выходным напряжением В _p и опорными уровнями напряжения для метода ФАПЧ [11]:

V _p = V ₁ + ( V ₂ — V ₁ ) ( h _p — h ₁ ) / ( h ₂ — h ₁ ),

(20)

где h _p — измеренная высота V _p , h ₁ — измеренная высота линия 1 уровня импульса, ч ₂ — измеренная высота линии 2 уровня импульса, В ₁ — опорное напряжение 1, а В ₂ — опорное напряжение 2.Стандартная неопределенность δ ( V _p ) находится путем применения закона распространения неопределенности к формуле. (20):

δ2 (Vp) = {[(h3 − hp) 2+ (hp − h2) 2] / (h3 − h2) 2} δ2 (V) + {[(V2 − V1) 2 / (h3 − h2) 4] [(h3 − h2) 2+ (h3 − hp) 2+ (hp − h2) 2]} δ2 (h).

(21)

Члены, содержащие δ ( V ₁ ) и δ ( V ₂ ), были объединены, поскольку эти неопределенности имеют одинаковую величину, которая обозначается δ ( V ) = | δ ( В ₁ ) | = | δ ( В ₂ ) |.Точно так же члены, содержащие δ ( h ₁ ), δ ( h _p ) и δ ( h ₂ ), также были объединены в уравнении. (21) используя δ ( h ) ≡ | δ ( h ₁ ) | = | δ ( ч _P ) | = | δ ( ч ₂ ) |.

Стандартная погрешность измерения высоты δ ( h ) оценивается в 0,0025 см. Стандартная погрешность измерения напряжения δ ( В, ) взята из спецификаций производителя равной 0.01% от В . Используя значения, указанные в для высоты и опорного напряжения, неопределенность в V _p оценивается по формуле. (22) должно быть от 0,001 В до 0,033 В в диапазоне от 10 кВ до 300 кВ для входных напряжений. Относительная погрешность в V _p , δ _r ( V _p ) ≡ δ ( V _p ) / V _p составляет менее 0,06%. Типичные высоты h ₁ = 7.369 см, h ₂ = 7,569 см и h _p = 7,656 см, а эталонные напряжения В ₁ и В ₂ обычно отличаются менее чем на 4% от их иметь в виду.

Таблица 3

Типовые значения параметров измерения делителя

6.1.2 Погрешность эталонного коэффициента делителя

Неопределенность эталонного коэффициента делителя напряжения δ ( D _R ) оценивается косвенно посредством серии одновременных измерений сделано с делителем и ячейкой Керра. Разница в пиковом напряжении, одновременно измеренном ячейкой Керра и опорным делителем, составляет

Δ U _KR ≡ U _K — U _R = n ^1/2 U _м2 — D _R V _R ,

(22)

, где U _м2 — постоянная ячейки Керра с поправкой на температуру, а n — номер полосы, описанный в разд.3. Решение уравнения. (22) для передаточного числа делителя D _R получаем

D _R = [ n ^1/2 U _м2 — ( U _K — U _R )] / V _R .

(23)

Стандартная неопределенность для соотношения эталонного делителя

δ (DR) = {[Um22 / (4nVR2)] δ2 (n) + (n / VR2) δ2 (Um2) + δ2 (UK − UR) / VR2 + (UR2 / VR4) δ2 (VR)} 1 / 2,

(24a)

, а относительная стандартная неопределенность для этого отношения делителя равна

δr (DR) = (UK / UR) {[(δr2 (n) / 4 + δr2 (Um2)] + δr2 (UK − UR) + δr2 (VR)} 1/2,

(24b)

с δr2 (UK − UR) ≡δ2 (UK − UR) / UR2, δr2 (n) ≡δ2 (n) / n2 и δr2 (Um2) ≡δr2 (Um2) / Um22.Обратите внимание, что относительная стандартная неопределенность δ _r ( U _K — U _R ) в разнице двух измерений пикового напряжения не определяется как неопределенность разности, деленная на разность, а скорее как неопределенность разности, деленную на пиковое входное напряжение U _R , определяемое делителем.

Уравнение (24b) показывает, что относительную стандартную неопределенность отношения эталонного делителя можно оценить на основе оценок относительных неопределенностей параметров измерения Керра δ _r ( n ) и δ _r ( U _м2 ), разности пиковых напряжений δ _r ( U _K — U _R ), и выходного напряжения опорного делителя δ _r ( В _R ).Неопределенность выходного напряжения оценивалась в предыдущем разделе, а неопределенности параметров измерения Керра оценивались в следующем разделе. Неопределенность разницы пиковых входных напряжений оценивается по данным измерений. Расширенная неопределенность испытательного делителя оценивается в разд. 6.1.4.

6.1.3 Погрешности измерения ячейки Керра

Определение коэффициента делителя теста выполняется с помощью ячейки Керра при температуре T ₂ , которая обычно отличается от температуры T ₁ , при которой калибровка было выполнено, но может быть рассчитано с использованием [19]:

U _м2 = U _m1 ( B ₁ / B ₂ ) ^1/2 ,

(25)

где B ₁ и B ₂ — электрооптические коэффициенты Керра при температурах T ₁ и T ₂ соответственно, как обсуждается в разд.3.1. Температурная зависимость коэффициента Керра нитробензола была измерена Хебнером и Мисакяном, которые подогнали полученные данные к кривой, описанной в [19].

B ( T ) = α ₀ + α ₁ T ⁻¹ + α ₂ T ⁻² .

(26)

Из уравнения. (26) стандартная неопределенность U _м2 составляет

δ2 (Um2) = ((B2 / B1) · Um12 / 4) δ2 (B1 / B2),

(27a)

, которое можно переписать в относительных терминах как

δr2 (Um2) = δr2 (B1 / B2) / 4,

(27b)

используя δr2 (Um2) ≡δ2 (Um2) / Um22 и δr2 (B1 / B2) ≡δ2 (B1 / B2) / (B1 / B2) 2.Поскольку в серии измерений, используемых для статистической оценки δ _r ( U _K — U _R ), расчет U _K выполняется с одной из двух констант. U _m1 , в U _m1 нет компонента неопределенности из-за случайных эффектов в этой оценке, т. Е. U _m1 является постоянным и не имеет статистических вариаций в этих испытаниях.Неопределенности в U _m1 из-за систематических эффектов принимаются во внимание при оценке объединенной неопределенности измерения U _K , но они считаются небольшими, как обсуждается в следующем разделе.

Таблица 4

Типичные значения параметров измерения ячейки Керра

Выражение для номера края n с точки зрения интенсивности I _n , соответствующей n , а также максимальной и базовой интенсивности I _m и I ₀

n = {N + 2πsin − 1ΔImΔIm, Neven, N + 1−2πsin − 1ΔInΔIm, Nodd,

(28)

где Δ I _n = I _n — I ₀ и Δ I _м = I _м — I ₀ .Неопределенность в n находится из уравнения. (28) быть

δ ² ( n ) = {(1/ π ² ) [1 / (Δ I _n / Δ I _м ) — (Δ I _n / Δ I _м ) ² ]} δ ² (Δ I _n Δ I _м ).

(29)

Интенсивности I _n , I _m и I ₀ определяются по фотографии выходного сигнала фотодетектора, отображаемой на запоминающем осциллографе.Они измерены по высоте на фотографии так же, как измеряются выходные напряжения В, _R . Отношение находится как

ΔIn≡In − I0 = k (hn − h0), ΔIm≡Im − I0 = k (hm − h0),

и

Δ I _n / Δ I _м = ( I _n — I ₀ ) / ( I _м — I ₀ ) = ( h _n — h ₀ ) / ( h _m — h ₀ ),

(30)

где h _n , h ₀ и h _м — измеренные высоты следов интенсивности, соответствующих номеру полосы n , базовому уровню интенсивности и максимальному уровню интенсивности, соответственно.Константа k включает в себя электрооптическую эффективность фотодетектора, транс-импеданс схемы усилителя и масштабные коэффициенты осциллографа, но поскольку соотношение используется в формуле. (30) коэффициент k отменяется, поскольку разумно предположить, что он одинаков для I _n , I _m и I ₀ . Таким образом, неопределенность отношения Δ I _n / Δ I _м зависит только от неопределенности измерения высоты.

δ2 (ΔIn / ΔIm) = (hm − h0) −2δ2 (hn) + [(hn − hm) / (hm − h0) 2] 2δ2 (h0) + [- (hn − h0) / (hm− h0) 2] 2δ2 (hm).

(31)

Что касается метода ФАПЧ, стандартные неопределенности для всех измерений высоты имеют одинаковую величину, обозначенную δ ( h ), так что члены в уравнении. (31) можно объединить, чтобы дать

δ2 (ΔIn / ΔIm) = {[(hm − h0) 2 (hn − hm) 2+ (h0 − hn) 2] / (hm − h0) 4} δ2 (h),

(32)

Подставляя уравнение. (32) в уравнение. (29) дает

δ2 (n) = {[(hm − h0) 2+ (hn − hm) 2+ (h0 − hn) 2] / [π2 × (1 — [(hn − h0) / (hm − h0)] ) × [(hn − h0) / (hm − h0)] × (hm − h0) 4)]} δ2 (h).

(33)

Вышеприведенное уравнение не содержит члена неопределенности для целого числа полос N , показанного в уравнении.(28) поскольку δ ( N ) равно нулю; ошибка при подсчете целого числа полос в трассе Керра будет немедленно обнаружена в большой разнице U _K — U _R , которая может возникнуть. Неопределенность в n в таком случае зависит от высоты следов интенсивности, измеренных по фотографии осциллографа, которая определяет дробную составляющую n , и от неопределенности измерений высоты δ ( h ), но не от целочисленной составляющей. N .Для типичных значений высоты, указанных в, и для стандартной неопределенности δ ( h ) 0,025 см, которая использовалась ранее при расчете выходного напряжения системы ФАПЧ в разд. 2.2, стандартная неопределенность для n находится в диапазоне от 0,05 до 0,25, что соответствует относительной стандартной неопределенности для n , δ _r ( n ), менее 0,02% в используемом диапазоне напряжений.

Стандартная неопределенность постоянной ячейки Керра при температуре калибровки делителя T ₂ в уравнении.(27b) зависит от относительной стандартной неопределенности отношения коэффициентов Керра δ _r ( B ₁ / B ₂ ). Чтобы определить относительную стандартную неопределенность δ _r ( U _м2 ), уравнение. (26) используется для получения отношения:

B1 / B2 = (α0 + α1T1−1 + α2T1−2) / (α0 + α1T2−1 + α2T2−2).

(34)

Тогда стандартная неопределенность

δ2 (B1 / B2) = [(α1T1−2 + 2α2T1−3) / B2] 2δ2 (T1) + [(B1 / B22) (α1T2−2 + 2α2T2−3)] 2δ2 (T2).

(35)

Одни и те же значения α ₀ , α ₁ и α ₂ используются для измерений при всех температурах ячейки Керра, поэтому случайная составляющая неопределенности отсутствует. . Систематический компонент неопределенности считается незначительным из-за превосходного согласия между одновременными измерениями ячейки Керра и эталонного делителя напряжения, сделанными для температур ячейки от 293,6 K до 297,3 K.Любая ошибка в используемых значениях α ₀ , α ₁ и α ₂ приведет либо к монотонному увеличению, либо к уменьшению разницы между пиковым напряжением, определенным с помощью двух измерительных систем. при изменении температуры ячейки Керра, но наблюдались только случайные изменения этой разницы; систематических тенденций в данных не наблюдалось. Таким образом, погрешности температурных коэффициентов незначительны.

Величины стандартной неопределенности измеренных температур T ₁ и T ₂ одинаковы и обозначаются δ ( T ), поэтому уравнение.(35) сводится к

δ2 (B1 / B2) = {[(α1T1−2 + 2α2T1−3) / B2] 2 + [(B1 / B22) (α1T2−2 + 2α2T2−3)] 2} δ2 (T)

( 36)

или в относительной форме

δr2 (B1 / B2) = {[(α1T1−2 + 2α2T1−3) / B1] 2 + [(α1T2−2 + 2α2T2−3) / B2] 2} δ2 (T),

(37)

с δ _r ( B ₁ / B ₂ ) ≡ δ ( B ₁ / B ₂ ) / ( B ₁ / B ₂ ).

6.1.4 Неопределенность отношения тестового делителя

Относительная стандартная неопределенность эталонного делителя, найденная путем подстановки уравнения.(27b) в уравнение. (24b) — это

δr (DR) = (UK / UR) {[δr2 (n) + δr2 (B1 / B2)] / 4 + δr2 (UK − UR) + δr2 (VR)} 1/2.

(38)

Оценка относительной стандартной неопределенности разности пиковых напряжений, измеренных ячейкой Керра и эталонным делителем, δ _r ( U _K — U _R ) / U _R , 0,15% было получено из стандартного отклонения выборки серии измерений, охватывающих диапазон напряжений от 10 кВ до 300 кВ.Используя эту оценку, а также значения других параметров и их неопределенности, перечисленные в разделе, δ _r ( D _R ) рассчитано как самое большее 0,17%.

Таблица 6

Относительные стандартные неопределенности параметров сравнения

Оценка δ _r ( D _R ) сделана с использованием компонентов неопределенности из-за случайных эффектов и не включает компоненты из-за систематического эффекты, которые считаются незначительными.Этот вывод основан на оценке разницы пиковых напряжений ( U _K — U _R ) / U _R , среднее значение которой для данной серии измерений составляет менее 0,1. %. Разница в измерениях пикового напряжения, приведенная в формуле. (22) можно преобразовать, используя уравнение. (25) как

Δ U _KR ≡ [ n ( B ₁ / B ₂ )] ^1/2 Δ U _m1 — Δ D _R V _R ,

(39)

где Δ U _m1 и Δ D _R — систематические ошибки постоянной ячейки и соотношения опорного делителя, соответственно, и U _R = D _R V _R = [ n ( B ₁ / B ₂ )] ^1/2 U _m1 .Используя n ^1/2 = U _p / U _m2 = U _p / [ U _m1 ( B ₁ / B ₂ ) ^1/2 ], Ур. (39) становится

Δ U _{KR, r} = Δ U _m1 / U _m1 — Δ D _R / D _R ,

(40)

с Δ U _{KR, r} ≡ Δ U _KR / U _P .Возможно, что относительные ошибки в константе ячейки и соотношении делителя велики и что только их разница в формуле. (40) мало, но это маловероятно; это будет означать, что будет значительная разница между коэффициентом делителя низкого напряжения, рассчитанным на основе сопротивлений компонентов, или коэффициентом постоянного напряжения низкого напряжения, и коэффициентом высокого напряжения, используемым в этом сравнении. Такая разница может возникать из-за нагрева и воздействия напряжения, но маловероятно, что эти эффекты приведут к постоянному коэффициенту делителя в рассматриваемом здесь диапазоне высокого напряжения.Постоянная разница в уравнении. (40) для коэффициента делителя, который изменяется с напряжением, будет означать, что постоянная ячейки должна измениться одинаково, но это будет указывать либо на изменение физических размеров ячейки, либо на изменение температуры керровской жидкости. Во время сравнительных испытаний не было измерено никаких температурных изменений, которые указывали бы на то, что такое явление действительно происходит. Кроме того, большое изменение отношения делителя от низкого напряжения к высокому напряжению будет видно в форме волны Керра, соответствующей измеренному выходному напряжению, показанному на, для которого использовался постоянный коэффициент делителя низкого напряжения.Если бы коэффициент делителя зависел от напряжения, соответствие в начале кривой (более низкие значения напряжения) было бы хорошим, но соответствие около пика (самые высокие значения напряжения) было бы плохим, что не так, как очевидно. видно из рисунка. Хотя подобранная форма сигнала не совпадает с измеренной формой сигнала в точках, соответствующих пиковому напряжению, относительная разница в числах полос, вычисленных по двум формам сигнала, составляет менее 0,02%. Одновременные измерения с другими импульсными делителями напряжения показывают такое же превосходное согласие.Таким образом, можно сделать вывод, что относительные погрешности как коэффициента делителя, так и постоянной ячейки незначительны.

Оценка объединенной стандартной неопределенности для неизвестного отношения делителя из уравнения. (19b) оказывается

δr (DT) = [δr2 (DR) + 2δr2 (Vp)] 1/2,

(41)

где величина δ _r ( V _T ) и δ _r ( V _R ) одинаковы и обозначаются δ _r ( V _p ).При значениях параметра и погрешности от до δ _r ( D _T ) рассчитывается как 0,19%. Используя коэффициент охвата k = 2, расширенная относительная неопределенность в отношении тестового делителя составляет 0,38%.

Диагностический центр | Информация о CAN-шине | Центр диагностики Values ​​

Содержание

Пиковое напряжение CAN

Пиковое напряжение — это самое высокое среднее напряжение, которое произошло с момента последнего. Холодный ботинок.

Примечание. Холодная перезагрузка происходит после дисплей был выключен в течение 24 часов или после отключения некоммутируемого питания с дисплея.

Пиковое напряжение CAN High и Peak CAN Low обычно находится в диапазоне от 1,7 до 3,3 Вольт. Измерения напряжения усредняются каждую секунду.

Поскольку мультиметры обычно считывают средние значения напряжения, не сравнивайте мультиметр. показания с этими значениями.

Измерение напряжения с помощью мультиметра

CAN, высокое напряжение

Значение обычно должно быть между 2.5 и 3,5 Вольт. Измерено на на работающей машине оно обычно находится в диапазоне от 2,7 до 3,3 В.

CAN, низкое напряжение

Значение обычно должно находиться в диапазоне от 1,5 до 2,5 В. Измерено на на работающей машине оно обычно находится в диапазоне от 1,7 до 2,3 вольт.

Поиск и устранение неисправностей

Если напряжения вне этих диапазонов, измерьте сопротивление между CAN. высокий и низкий CAN с помощью мультиметра.

Сопротивление:

Из-за быстрых изменений напряжения мультиметр не покажет ни постоянной напряжение или точное напряжение на CAN high или CAN low. Осциллограф необходим, чтобы увидеть точные изменения, происходящие на CANBUS.

Омметры высокого напряжения | Цепи измерения постоянного тока

В большинстве омметров конструкции, показанной в предыдущем разделе, используется батарея с относительно низким напряжением, обычно девять вольт или меньше. Этого вполне достаточно для измерения сопротивлений ниже нескольких мегаом (МОм), но когда необходимо измерить очень высокое сопротивление, 9-вольтовой батареи недостаточно для выработки тока, достаточного для приведения в действие электромеханического счетчика.

Кроме того, как обсуждалось в предыдущей главе, сопротивление не всегда является стабильной (линейной) величиной. Особенно это касается неметаллов. Напомним график перенапряжения по току для небольшого воздушного зазора (менее дюйма):

Хотя это крайний пример нелинейной проводимости, другие вещества демонстрируют аналогичные изолирующие / проводящие свойства при воздействии высоких напряжений. Очевидно, что омметр, использующий в качестве источника энергии низковольтную батарею, не может измерить сопротивление при потенциале ионизации газа или при напряжении пробоя изолятора.Если необходимо измерить такие значения сопротивления, ничего, кроме высоковольтного омметра, не будет достаточно.

Омметр простой высоковольтный

Самый прямой метод измерения сопротивления высокого напряжения включает простую замену батареи более высокого напряжения в той же базовой конструкции омметра, исследованной ранее:

Однако, зная, что сопротивление некоторых материалов имеет тенденцию изменяться с приложенным напряжением, было бы полезно иметь возможность регулировать напряжение этого омметра для получения измерений сопротивления в различных условиях:

К сожалению, это может создать проблемы с калибровкой измерителя.Если движение измерителя отклоняется на полную шкалу с определенным количеством тока, проходящего через него, полный диапазон измерителя в омах будет изменяться при изменении напряжения источника. Представьте, что вы подключаете стабильное сопротивление к измерительным проводам этого омметра при изменении напряжения источника: по мере увеличения напряжения через движение измерителя будет больше тока, следовательно, больше отклонение. Что нам действительно нужно, так это движение измерителя, которое будет обеспечивать постоянное, стабильное отклонение для любого стабильного измеренного значения сопротивления, независимо от приложенного напряжения.

Измеритель мегомметра

Достижение этой цели проектирования требует специального измерительного механизма, который характерен для мегомметров или мегомметров , как известны эти инструменты.

Пронумерованные прямоугольные блоки на приведенном выше рисунке представляют собой поперечные сечения катушек проводов. Все эти три катушки движутся вместе с игольчатым механизмом. Нет пружинного механизма для возврата иглы в заданное положение. Когда движение отключено, игла будет беспорядочно «плавать».Катушки электрически соединены следующим образом:

При бесконечном сопротивлении между измерительными проводами (разомкнутая цепь) ток не будет проходить через катушку 1, только через катушки 2 и 3. При подаче напряжения эти катушки пытаются центрироваться в зазоре между двумя полюсами магнита, приводя в движение иглу. полностью справа от шкалы, где он указывает на «бесконечность».

Любой ток, протекающий через катушку 1 (через измеренное сопротивление, подключенное между измерительными проводами), стремится вернуть стрелку влево от шкалы, обратно к нулю.Значения внутреннего резистора движения измерителя откалиброваны таким образом, что, когда измерительные провода закорочены, стрелка отклоняется точно в положение 0 Ом.

Поскольку любые изменения напряжения батареи будут влиять на крутящий момент, создаваемый как набором катушек (катушки 2 и 3, которые перемещают иглу вправо, и катушка 1, которая перемещает иглу влево), эти изменения будут иметь нет эффекта калибровки движения. Другими словами, на точность этого движения омметра не влияет напряжение батареи: заданная величина измеренного сопротивления приведет к определенному отклонению стрелки, независимо от того, какое напряжение батареи присутствует.

Единственное влияние, которое изменение напряжения будет иметь на показания счетчика, — это степень изменения измеренного сопротивления с приложенным напряжением. Итак, если бы мы использовали мегомметр для измерения сопротивления газоразрядной лампы, он бы показал очень высокое сопротивление (стрелка в крайнем правом углу шкалы) для низких напряжений и низкого сопротивления (стрелка перемещается влево от шкала) для высоких напряжений. Это именно то, что мы ожидаем от хорошего высоковольтного омметра: обеспечение точной индикации сопротивления объекта при различных обстоятельствах.

Для максимальной безопасности большинство мегомметров оснащено генераторами с ручным заводом для создания высокого постоянного напряжения (до 1000 вольт). Если оператор счетчика получит удар от высокого напряжения, состояние будет самокорректироваться, так как он или она, естественно, перестанет запускать генератор! Иногда «скользящая муфта» используется для стабилизации скорости генератора при различных условиях запуска, чтобы обеспечить достаточно стабильное напряжение независимо от того, быстро он или медленно запускается. Множественные уровни выходного напряжения от генератора доступны путем установки селекторного переключателя.

На этой фотографии показан простой ручной мегомметр:

Некоторые мегомметры питаются от батарей, чтобы обеспечить большую точность выходного напряжения. По соображениям безопасности эти мегомметры активируются кнопочным переключателем с мгновенным контактом, поэтому переключатель нельзя оставлять в положении «включено», и это создает значительную опасность поражения электрическим током оператора счетчика.

Реальные меггеры

оснащены тремя соединительными клеммами, обозначенными Line , Earth и Guard .Схема очень похожа на упрощенную версию, показанную ранее:

Сопротивление измеряется между клеммами линии и заземления, где ток будет проходить через катушку 1. Клемма «Guard» предназначена для особых ситуаций тестирования, когда одно сопротивление должно быть изолировано от другого. Возьмем, к примеру, этот сценарий, в котором сопротивление изоляции должно быть проверено в двухпроводном кабеле:

Чтобы измерить сопротивление изоляции между проводником и внешней стороной кабеля, нам необходимо подключить «линейный» вывод мегомметра к одному из проводов и подключить заземляющий провод мегомметра к проводу, намотанному на оболочку кабель:

В этой конфигурации мегомметр должен считывать сопротивление между одним проводником и внешней оболочкой.Или будет? Если мы нарисуем принципиальную схему, показывающую все сопротивления изоляции в виде обозначений резисторов, то мы получим следующее:

Вместо того, чтобы просто измерять сопротивление второго проводника к оболочке (R _c2-s ), мы фактически измеряем сопротивление параллельно с последовательной комбинацией сопротивлений проводник-проводник (R _{c1- c2} ) и первый проводник к оболочке (R _c1-s ). Если нас не волнует этот факт, мы можем продолжить тест в соответствии с настройками.Если мы хотим измерить только сопротивление между вторым проводником и оболочкой (R _c2-s ), тогда нам нужно использовать клемму «Guard» мегомметра:

Теперь принципиальная схема выглядит так:

При подключении клеммы «Guard» к первому проводнику два проводника имеют почти равный потенциал. При небольшом напряжении между ними или его отсутствии сопротивление изоляции почти бесконечно, и, следовательно, между двумя проводниками не будет тока .Следовательно, показания сопротивления мегомметра будут основываться исключительно на токе, протекающем через изоляцию второго проводника, через оболочку кабеля и к намотанному вокруг провода, а не на токе, протекающем через изоляцию первого проводника.

  пластина
 расстояние V (конденсатор)
   1 мм 1920 В
   5 мм 9600 В
   1см 19200в
   5см 95800в