Site Loader

Содержание

Как обозначается постоянный ток на мультиметре

При ремонте электрооборудования, проводки, бытовых приборов, автомобиля, часто приходиться проводить измерения некоторых электрических величин. В этом случае домашние умельцы используют многофункциональный электроизмерительный прибор – мультиметр.


Последний пункт мы рассматривать не будем, поскольку это область узкой специализации, да и уровень подготовки тех, кто этим пользуется, отличается от уровня домашнего мастера.


Не вдаваясь в подробности, заметим: постоянное напряжение имеет полярность – плюс и минус, обычно это аккумуляторы, батарейки, источники питания некоторой аппаратуры.

Важно заметить, напряжение можно измерить всегда только между двумя точками. Если говорят, что напряжение на проводе 220 Вольт, то имеют в виду, что 220 вольт относительно чего-то, какого-то провода, как правило, нуля.

Для обозначения постоянного и переменного тока и напряжения принято обозначать:

  • Переменное волнистой линией;
  • Постоянное – прямой.

Внимание! Если вы собираетесь мерить напряжение, а разъем будет вставлен в гнездо для амперметра, вы получите короткое замыкание!


Для проверки целостности щупов, некоторые мастера прежде включают прибор в режиме измерения сопротивления и замыкают щупы, на экране должно показать нулевое сопротивление, если это не так, то проверяют щупы и их провода.

Внимание, если вы будете мерить в режиме переменного напряжения, а на точках будет постоянное, у вас покажет значение, но оно будет неверным. И наоборот: если прибор в режиме измерения постоянного напряжения, а на точках переменное, то значение не покажет, хотя напряжение будет.


И последнее, помните при проведении электро измерений о технике безопасности! Строго соблюдайте все требования электробезопасности.

Не рекомендуем немедленно пытаться проверить напряжение в сети 220 В. Начните с простого. К примеру, подойдет батарейка или аккумулятор от телефона. Потом попробуйте поиграться с устройствами питания гаджетов. И позднее допускается подойти к розетке. В деле использования мультиметра немало сложностей оттого, что не все диапазоны прописаны с инструкции. Даже бывалый мастер порой неспособен понять написанное.

Диапазоны мультиметров

Проверка правильности подключения щупов становится важной частью понимания методики пользования цифровым мультиметром. Об этом пишут в инструкции, внимательно прочтите. Косвенным подтверждением правильности проделанных операций станет звонок при соприкосновении щупов на диапазоне, помеченном толстой стрелкой с поперечной чертой на конце (прозвонка диодов). Иногда аналогичная функция помечается точкой с расходящимися от неё дугами (так обозначается зуммер, звонок). Чтобы проверить мультиметр на работоспособность, вводится дополнительный режим, требующий специальных приборов. Пробежимся лишь по ключевым опциям.

Обозначения шкал мультиметра

Проверка напряжения

Рекомендуем начать с проверки напряжения на батарейке. Это безопасно для человека и используемого тестера. Батарейка не пострадает. Зато человек научится на примере важной вещи — полярности напряжения.

У мультиметра два щупа. Один красный, это традиционно плюс. Чёрный провод считается общим, на лицевой стороне обозначается как COM (common). Это земля либо — второе название — минус. При этом гнёзд в тестере три либо четыре. Чёрный провод обычно закреплён, а красный передвигается сообразно используемой шкале и виду работ. Преимущественно касается как раз токов и напряжений, остальные работы проводятся в любом состоянии.

Выставляем диапазон положительных напряжений. Находим на лицевой панели букву V с прямой чертой, под которой находится три точки (см. рис). Смотрим номинал батарейки, ставим диапазон, чтобы цифра гарантированно попала внутрь. Отдельные цифры на лицевой панели в разделе постоянных напряжений предваряются буквой m. Это значит, что речь идёт о тысячных долях – милливольтах. Это повышает точность измерений в случаях, где речь идёт о слабых напряжениях.

Красный щуп прислоняется к положительному полюсу батарейки, чёрный – к отрицательному. На экране появится номинал с небольшими отклонениями. Если полярность перепутана, цифра отрицательная. С аккумулятором телефона тоже легко. На корпусе батареи расположены три контакта, и единственный – чаще левый – становится источником напряжения. Два прочих – земля. Напряжение, естественно, положительное.

Дальше действуйте сообразно указаниям, приведённым выше. Номинал батареи надписан на корпусе. К примеру, 3,5 В. Ставим на мультиметре диапазон до 20 В. Допустимо проверить заряд батарейки косвенным путём. С падением запасённой энергии уменьшается вольтаж. Поэтому в быту говорят — батарейки «сели».

Измерение сопротивления

Функция часто нужна в быту, когда приходится возиться с контуром заземления квартиры. Семейство диапазонов, измеряющих сопротивление, находится под буквой греческого алфавита омега (см. рисунок). Избранным цифрам предшествует литера k, когда речь идёт о килоомах. Подбирается соответствующий диапазон для обеспечения максимальной точности. К примеру, на 200 Ом тестер показывает десятые доли, а на 2000 Ом уже нет. Это нечасто требуется, полагается соотносить диапазоны.

Для оценки нужного узнайте, как производится маркировка. На старых резисторах обычно прямо пишут номинал. Буквой к обозначают приставку кило, М – мега, Г (G) – гига, Т – тера. Особо маркируются резисторы мелкого номинала. К примеру, запись 1R5 означает, что сопротивление резистора составляет 1,5 Ом. Потребуется выбрать самый малый диапазон. Недавно в обзорах приводили пример косвенного измерения сопротивления, у которого точность намного выше. Повторяться не будем, листайте сайт. Найдёте массу интересного.

Отдельно маркировке подлежит точность. Обычно идёт после номинала и обозначается цифрой в процентах. Порой допуски приводят в буквенных кодах. К примеру, L соответствует 0,01%. Подробнее почитайте в ГОСТ 28883. Вдобавок удастся ознакомиться с цветовыми маркировками и их назначением. Добавим, что значимых полос на корпусе резистора бывает 4 — 5, а значение номинала удобнее определять по онлайн-калькуляторам. Поищите, к примеру, на сайте магазина Чип&Дип.

Переменное напряжение

После батарейки пора осилить задачу посерьёзнее – переменное напряжение. Предварительно научимся тыкать щупами в нужное место. При работе с промышленным стандартом 220 В велика вероятность что-нибудь испортить. Для тестирования попробуем зарядное устройство любого телефона.

Старайтесь найти старенькое с открытыми контактами, miniUSB — не то, с чем удобно работать штатными щупами тестера. Обычно для труднодоступных мест используются специальные иголки, покупаемые специально, в комплекте отсутствуют. Когда открытый разъем адаптера телефона обращён к человеку лицом, фаза находится слева. Это распространённый шаг. В розетке фаза тоже должна находиться слева. В указанное место ставим красный щуп, чёрный на вторую клемму (либо корпус, если второй клеммы нет). Тестер покажет штатное напряжение питания адаптера. Не забудьте включить его в розетку.

Тестирование переменного напряжения в розетках

Верный диапазон

Перед тестированием переменного напряжения требуется поставить правильный диапазон. Для российских розеток это 750 В. На практике в домах присутствует 230 В (для совместимости с европейской техникой), и 200-вольтовой шкалы оказывается маловато. Сверьтесь с нашим рисунком по поводу установки диапазона. Группа переменных напряжений маркируется латинской литерой V, дальше идёт тильда

При работе в указанном режиме полярность щупов не имеет значения. Рекомендуем применять красный провод для фазы, чтобы обрести правильные навыки работы. Щупы прекрасно входят в евророзетки и в обычные. Дисплей покажет 220-230 В.

Режимы приборов

  • Режим прозвонки диодов используются и для тестирования целостности проводов. Перед началом работы рекомендуется замкнуть щупы. При этом раздаётся писк. Для тестирования возьмите переноску (удлинитель). В розетку втыкать не нужно. Теперь присоедините любой щуп к одному штырю вилки, а второй вставляйте в любое гнездо удлинителя (идут двумя рядами). Если писк не раздался, переместите первый щуп на второй штырь. Исправная переноска с лёгкостью звонится. Обратите внимание, по мере проведения работ цифры на дисплее меняются. Тестер показывает одновременно сопротивление линии. Это удобно, но показания не отличаются большой точностью. Поэтому для измерения малых сопротивлений проводов по-прежнему рекомендуется использовать специальный режим из группы Ω. Показания сопротивления предлагается использовать для оценки работоспособности диодов. Известно, что у германиевых указанный параметр ниже, нежели у кремниевых. Часто для оценки параметров требуется знать напряжение на щупах. Тестер формирует некий потенциал для проведения замеров. Для решения задачи необходим хороший конденсатор приличной ёмкости (к примеру, 100 мкФ). Прислоните щупы сообразно полярности (если таковая имеется) для зарядки. Красный провод идёт на плюс. Удобно это делать в рассматриваемом режиме по простой причине: на экране сопротивление конденсатора последовательно пройдёт все стадии от нуля до бесконечности. Когда бег цифр закончится, перейдите в режим измерения малых постоянных напряжений и оцените потенциал. Это окажется собственное вспомогательное напряжение, формируемое тестером. Зная его, понятно, насколько диод соответствует заявленным характеристикам. Это отдельная тема, затронутая ранее.

Современный измерительный прибор

  • Современные приборы измеряют коэффициент усиления транзистора по току. Для людей новых сообщаем, что значение зависит от прилагаемого напряжения и пропускаемого тока, не каждый транзистор допускается подвергнуть проверке с полным успехом. Мощные элементы потребуют сборки специальных схем для тестирования. Режим называется hFE по первым буквам параметра на английском языке. Литерой h обозначаются h-параметры (логично). Буквой F обозначается прямое (forward) усиление по току, а Е относится к типу схемы включения транзистора с общим эмиттером (emitter). Для тестирования посмотрите на гнездо, расположенное на передней панели мультиметра. Оно круглое и вертикально поделено на две равные половинки. Каждая предназначается для оценки работоспособности одного из типов биполярных транзисторов: npn и pnp. Полевые транзисторы разрешается проверять, но уже в нештатных режимах. Нужно чётко понимать, как работает мультиметр, тогда удастся даже прозвонить симистор. Каждое отверстие гнезда тестирования транзисторов помечено буквами: B – для базы; С – для коллектора; Е – для эмиттера. Узнайте из документации тип приобретённого транзистора и сообразно введите его ножки в отверстия. Перейдите теперь в режим hFE, на экране появится коэффициент усиления исследуемого транзистора по току.
  • Режим измерения ёмкости основан на оценке постоянной разряда цепи из конденсатора и внутреннего сопротивления тестера. Не любой мультиметр включает в себя указанную опцию, и любителям она представляется крайне удобной. Чтобы правильно пользоваться режимом оценки ёмкости, узнайте порядок маркировки. Обычно номинал конденсаторов представляется в виде пФ. В противном случае ставятся буквы: m – милли, μ – микро, n – нано и пр. Они, соответственно, обозначают отрицательные степени числа 10: 3, 6, 9. Пикофарады (р) — отрицательная двенадцатая степень. К примеру, 33,2 пФ обозначается как 33p. На конденсаторы и на резисторы созданы допуски номиналов. Они демонатрируют знакомый вид и определяются аналогичным стандартом – ГОСТ 28883. Оценив номинал собственного конденсатора, правильно выберите диапазон на мультиметре, а потом проведите замер. Полярность порой играет роль. К примеру, при работе с электролитическими конденсаторами. Старайтесь не путать красный плюс и чёрный минус.

Не будем останавливаться на том, как измерить ток мультиметром. Добавим лишь, что работа идёт исключительно с постоянными уровнями. Нарушение правила ради того, чтобы проверить реле на работоспособность, к примеру, приведёт к выходу тестера из строя. Помните, если ожидаемый ток в цепи измерения больше предельного для шкалы, регулятор напряжения генератора питания обязан настраиваться должным образом для исправления упомянутого недостатка — при возможности.

Через некоторое время пользования прибором описанные методики и положения станут очевидны.

Мультиметр – один из тех приборов, который просто обязан быть у каждого домашнего мастера, наряду с рулеткой или линейкой. Возможно многие думают, что это какое-то сложное, узкоспециализированное устройство, необходимое лишь при ремонте электроники, но это не так.

В этой статье я расскажу, какие у мультиметра есть основные функции измерения, что можно с помощью него делать и конечно же как им пользоваться.

Этот материал в первую очередь станет полезен «чайникам», домашним мастерам-любителям, для которых будут востребованы и невероятно полезны некоторые способы именно бытового применения мультиметров, вроде измерения напряжения в розетке, проверки батарейки, поиск короткого замыкания или обрыва и т.д.

В первую очередь вы должны знать – мультиметр позволяет диагностировать неисправности электрооборудования, электросетей, электроматериалов и т.д.

В настоящее время существует большое число разнообразных моделей тестеров, которые, в основном, отличаются количеством функций и точностью измерения. Для того, чтобы правильно пользоваться цифровым мультиметром, давайте рассмотрим, что же он из себя представляет.

При этом, я намеренно не буду описывать возможности профессиональных устройств, ведь для домашнего использования подойдет практически любой, даже самый простой цифровой тестер, который в любом случае сможет измерять напряжение, сопротивление и силу тока в электрических цепях переменного или постоянного тока.

Стандартный цифровой мультиметр выглядит примерно так:

– Экран. На нем отражаются результат

Колесо выбора режимов, с различными диапазонами измерений. Им выбираются параметры тестирования

Два щупа – красный и черный. Ими выполняются непосредственно измерения требуемых участков цепи

Давайте более подробно рассмотрим эти основные компоненты, а также режимы работы, способы измерения, всё то, что необходимо знать, чтобы научиться пользоваться цифровым тестером.

Экран мультиметра

У бытовых моделей тестеров экраны монохромные ЖК (жидкокристаллические), чаще всего без подсветки, различаются они по количеству отображаемых символов, наиболее распространены модели с четырьмя разрядами. При этом обычно не все 4 символа могут быть в диапазоне от 0 до 9ки, чаще первая цифра может быть 0 или 1, а вот оставшиеся три могут быть от 0 до 9 каждая.

Чем больше диапазон отображения, тем более точные вы получите показания. Но не следует путать это с погрешностью или точностью измерения приборов, тестер с отображаемыми 5тью разрядами и 4мя, могут одинаково точно выполнять замеры, но вот у первого вы сможете увидеть больше цифр значения, например, после запятой, когда как устройство с четырьмя разрядами, крайнюю цифру не покажет, округлив её значение.

На дисплее так же может отображаться различная дополнительная информация, вроде заряда батареи, выбранного режима измерения и т.д. кроме этого обязательно показывается знак минус, если значение отрицательное.

Колесо выбора режимов работы тестера

Для того, чтобы указать на цифровом тестере функцию, которой вы хотите воспользоваться – существует колесо управления, поворачивая которое, вы выбираете нужный режим и предел измерений.

Чаще всего у стандартного тестера существуют следующие функции измерения:

V= Измерение напряжения постоянного тока

Ω Измерение сопротивления

-hFE Проверка транзисторов

OFF Выключение прибора

Вместо значков переменного «

» и постоянного « = » тока, может так же применяться аббревиатура AC и DC, что означает буквально следующее:

AC – Alternating Current – переменный ток

DC – Direct Current – постоянный ток

И измерение, допустим, постоянного напряжения, в этом случае записывается как, DCV или VDC.

Многие из этих режимов, имеют несколько пределов измерения – диапазонов, которые обычно сгруппированы на панели прибора и соответствующим образом промаркированы, чтобы вы не ошиблись к какой функции они относятся.

Пределы нужны, в том числе, потому, что тестером, в разных областях, требуется измерять совершенно разные величины, где-то показания измеряются сотнями тысяч единиц, а в каких-то сферах измеряются лишь десятые доли.

Чтобы отобразить на экране мультиметра показания для каждого случая, необходимо отржение как минимум 6-7 разрядов (именно столько цифр требуется для того, чтоб показать, миллион Ом – 1 МегаОм), а как вы помните у нас для отображения доступно только 3-4 символа.

Поэтому, когда вы измеряете, сопротивление, которое должно быть 10 Ом, а у вас выставлен на тестере диапазон 2 Мом (МегаОм), то на экране вы увидите лишь нули, а вот искомую величину экран отразит при выборе диапазона 20 кОм.

Различные пределы измерения обозначаются соответствующими единицами этой величины, для удобства сокращения к ним добавляются общеизвестные приставки: микро, мили, кило, мега. Ниже приведены значения этих приставок:

– μ микро n/1 000 000

– m мили n/1 000

– k кило n*1 000

– M мега n*1 000 000

, где n-основная единица измерения.

Так, например, 2 милиАмпер = 2/1000 = 0,002 Ампер.

Проводя измерения, не зная какой результат будет получен, всегда начинайте с самого большого показателя диапазона!

Например, измеряя напряжение в сети переменного тока, сперва выставляйте показатель регулятора на 600 Вольт и лишь затем понижайте его.

Разъемы для подключения и щупы мультиметра

Обычно, даже бытовые мультиметры имеют съемные щупы разного цвета – один черный другой красный, а кроме того два или три разъема для их подключения на панели прибора.

Разъемы цифрового тестера, как в нашем случае, маркируются следующим образом:

10ADC – разъем используется только для измерения постоянного тока в диапазоне до 10 А. В него подключается красный щуп, когда требуется измерить силу тока

COM (common общий) – общий разъем, при различных режимах измерения так же может быть минусовым или заземленным. В него подключается черный щуп

V Ω mA – разъем для основных измерений – сопротивления, напряжения или тока (кроме высоких токов более 10А) В него подключается красный щуп

Наиболее часто пользуются именно общим и V Ω mA разъемами, ими делаются основные измерения.

Когда будете пользоваться цифровым мультиметром, проводя измерения, не бойтесь перепутать местами щупы, или приложить черный к плюсовой клемме, если вы перепутаете полюсы измерения, мультиметр не сгорит, а лишь укажет на это знаком «-» на экране, так кстати определяется фаза и ноль у переменного тока и плюс с минусом у источников постоянного тока.

Как измерять мультиметром

Существует три основных способа измерений мультиметром, каждый применяется для разных режимов:

Подключение щупов последовательно, в разрыв электрической сети , так измеряется сила тока.

Подключение щупов параллельно электрической сети , так измеряется напряжение.

Подключение щупов к полюсам исследуемого объекта , так измеряется сопротивление и делается прозвонка.

Один из вариантов последовательного подключения, разница лишь в том, что источником питания для получения показаний является сам мультиметр, а проверяется так обесточенный элемент.

Теперь, когда вы имеете общее представление о том какие есть режимы работы и пределы измерений, а главное, как пользоваться мультиметром для измерения основных величин, предлагаю закрепить эти знания и приступить к замерам. Вы удивитесь, как много реально полезной информации можно получить тестером в быту.

В следующей статье, я расскажу, как прозвонить провода, как проверить батарейку, узнать напряжение сети и многое-многое другое, а пока вступайте в нашу группу вконтакте, следите за выходом новых материалов!

Dcv и acv обозначение на мультиметре: расшифровка

Есть различные измерительные устройства для работы в электрических цепях. Чтобы определить напряжение, ток, сопротивление, необходимо произвести настройки. DCV и ACV на мультиметре отображает тип цепи.

Что такое мультиметр

Мультиметр называют комбинированным измерительным устройством. Оно сочетает в себе омметр, вольтметр, амперметр. Устройство может использоваться в цепи постоянного, переменного тока. Модели выбирают из-за их компактности и точности.

Мультиметр

Востребованными остаются цифровые измерители, которые имеют преимущество перед аналоговыми приборами. Показатель погрешности не превышает 15%. Устройства отличаются по разрядности, учитывается класс проводимости.

Расшифровка DCV и ACV

Если взглянуть на панель мультиметра, видны надписи DCV и ACV. DCV — это «постоянное напряжение», а ACV — это «переменный тип». Отличие заключается в изменении величины либо направлении электрического потока.

Измерение мультиметром

Важно! Постоянный ток стабилен и движется в одном направлении.

На графике величина выглядит, как прямая линия. Чтобы произвести замер электрического тока, необходимо использовать мультиметр. Если требуется увидеть пульсацию, надо потратить некоторое время. При постоянном токе напряжение может быть понижающим либо возрастающим.

Заряженные частицы при этом движутся в заданном направлении по схеме. Учитывается их количество и скорость передвижения внутри проводника. Речь идёт о металлах, ионах, электронах и т. п. На заряды действует электрическое поле. Оно отвечает за распределение элементов. В стационарной модели заряды держаться кучно.

Постоянный ток

В случае с переменным током величина изменяется. Мультиметр показывает колебания энергетического потока (иначе он называется синусоидальным). Если подключить измерительный прибор, заметна малая либо большая амплитуда тока.

Важно! Ещё один фактор это направление заряженных частиц.

Характеристика подчиняется алгебраическим правилам и можно высчитать положительный, отрицательный коэффициент. Взглянув на диаграмму, можно увидеть связь между показателем тока и временем.

Переменный ток

Обозначение на мультиметре

При использовании измерительных приборов часто встаёт вопрос обозначения на мультиметре, расшифровка. Режимы DCV и ACV у моделей прописываются английскими буквами. Также есть укороченные обозначения DC и AC. Если встречается компактная панель, вовсе может быть «A» и «V». На китайской мультиметровой технике прописаны надписи «ACA» и «ACV».

ACA и ACV

Как использовать мультиметр

Мультиметр отлично подходит для диагностики неисправности электрооборудования, однако важно знать основные правила эксплуатации. Тестеры отличаются по функциональности, внешнему виду, но можно дать общие рекомендации. Простые варианты для домашнего использования имеют стандартные функции и годятся для измерения напряжения, сопротивления, силы тока.

Все данные отображаются на экране, а измерения производятся щупом. Чтобы выбрать режим, нужно крутить поворотный механизм пока отметка не совпадет с надписью. На экране отображается вся необходимая информация, есть текст и значки. Распространенными считаются варианты на четыре заряда.

Тестеры на четыре заряда

Интересно! Значки показывают уровень заряда аккумулятора и выбранный режим.

Необходимо учитывать единицы измерения и тип цепи. Также предусмотрена кнопка включения-выключения прибора. При выборе определенного режима учитывается рабочий диапазон мультиметра. Обратив внимание на значения, можно заметить, что есть разделение для цепей постоянного и переменного тока. Установлены выделенные кнопки для замера сопротивления, проверки транзисторов и прозвона элементов.

Прозвон элементов

При замере необходимо начинать с меньших единиц и продвигаться далее. На панели нет обозначения больших значений, поэтому используются сокращения. К примеру, проверяя сопротивление, рядом с отметками можно увидеть надписи — «микро», «мили», «кило», «мега». Таким образом удается избежать длинных значений. В случае с напряжением имеет смысл двигаться от большего к меньшему.

У стандартной модели есть разъём для подключения щупа. Чёрный провод является общим, а красный используется с целью замера силы тока, сопротивления, напряжения. Разъем постоянного тока обозначается как ADC, но китайцы используют сокращение — AC. Общий выход находится под надписью COM или встречается текст «common».

COM на мультиметровом устройстве

Измерение с помощью мультиметра

Чтобы произвести замер постоянного напряжения, необходимо выбрать соответствующее значение на поворотном механизме — DCV. Проверяется подключение щупа и общего разъёма. Начинать следует с максимального значения на панели. Щуп фиксируется на компоненте, например, клемме батарейки. Экран в автоматическом режиме покажет значение, можно узнать точную величину.

Важно! Если на дисплее перед цифрами указываются нули, значит, следует понижать единицы измерения.

Чтобы проверить переменное напряжение в цепи, стоит поставить переключатель на надпись ACV. Следуя инструкции, важно установить щупы на контактах элемента. К примеру, это может быть розетка 220 вольт. Как в случае с постоянным током, необходимо начинать с максимальной отметки рабочего диапазона.

Дисплей тестера

Меры безопасности

При использовании мультиметра важно придерживаться правил:

  • не допускается напряжение свыше 500 в,
  • необходимо проверять тестер,
  • необходим учет рабочей температуры.

Выше рассмотрены обозначения на мультиметре, дана их расшифровка. Раскрыты режимы DCV и ACV постоянного, переменного тока. Чтобы использовать мультиметр, необходимо знать о мерах безопасности.

Как узнать переменный или постоянный ток?!

 Как узнать переменный или постоянный ток и в чем их разница?

                              Я думаю большинство знает, что переменное напряжение обозначается:

                               А постоянный напряжение обозначается так:

Переменное апряжение это наши розетки 220V, а постоянное напряжение в батарейках, аккумуляторах, блоках питания и т.д. Одним из вариантов узнать постоянное напряжение или переменное можно при помощи индикаторной отвертки, а замерить переменное и постоянное можно мультиметром.


Первое что мы делаем, это касаемся по очереди каждого провода индикаторной отверткой.
При постоянном напряжении индикаторная отвертка гореть не будет к какому проводу ее не приложи.
Затем, если она не засветилась, выставляем на мультиметре значения постоянного напряжения  и замеряем его выставив в максимальное значение.  На моем мультиметре максимальное значение постоянного и переменного напряжения равняется 500V.

А вот с переменным напряжением на одном контакте точно начнет светиться, при условии что подано питание. Замерить его можно аналогичным способом, выставив мультиметр в положение переменного напряжения на максимальное значение.

И нужно помнить о том, что в большинстве случаев нельзя при постоянном напряжении путать плюс и минус, иначе подключаемое устройство может выйти из строя.

Теперь усложним задачу, мы выяснили что у нас постоянное напряжение, но на китайском адаптере  нет обозначений плюса и минуса и два провода одинакового цвета, как быть в этой ситуации?

Данная проблема решается просто, мы прикладываем контакты нашего мальтиметра (выставив его в максимальное положение) к проводам и смотрим показатели. Если на экране мультиметра значение со знаком минус ( — 12 ), то СОМ разъем касается провода с плюсом. Поменяв их местами минус исчезнет, но значение останется прежним (  12 ). На черном СОМ кабеле нашего мультиметра будит минус, а на красном плюс.

Как пользоваться мультиметром

Подробности
Категория: Начинающим
Опубликовано 13.09.2016 08:48
Автор: Admin
Просмотров: 2176

Мультиметр — миниатюрный прибор, предназначенный для проведения измерений различных электротехнических параметров, а так же для проверки полупроводниковых приборов и электронных компонентов. Грубо говоря, мультиметр такое же средство измерения как линейка или, например весы, только измеряет он не сантиметры и граммы, а Омы, Вольты и Амперы. Кстати, о том, что измерять он может несколько величин, свидетельствует приставка «мульти».

Внешний вид прибора показан на фотографии. Как видно, на его передней панели установлен большой переключатель. С его помощью осуществляется выбор параметра, а так же предел измерения. Кроме того, мультиметр имеет жидкокристаллический дисплей, на котором высвечивается результат измерений. О том, как пользоваться мультиметром пойдет речь в этой статье.

Справедливости ради стоит отметить, что необязательно индикация в мультиметре жидкокристаллическая. На рынке до сих пор продается множество устаревших моделей, имеющих стрелочную шкалу. И хотя эти приборы не обладают такой точностью как цифровые, и ими не так удобно пользоваться, многие радиолюбители именно их и предпочитают. И все же, в этой статье речь пойдет именно о приборах с жидкокристаллической индикацией.

Возможности мультиметра

Все мультиметры, без исключения, позволяют измерять напряжение ток и сопротивление. Более подробно об этих величинах будет изложено ниже. Кроме того большинство приборов снабжены пробником цепей,в некоторых мультиметрах есть возможность иземерния температуры. Пробник цепи позволяет быстро установить целостность проводника. В том случае, если сопротивление цепи будет менее 30 Ом, раздастся звуковой сигнал. Это очень удобно — нет надобности смотреть на индикацию, а величина сопротивления, при проверке элементарной цепи, не так важна. 

Еще одна полезная функция мультиметров – проверка полупроводниковых диодов. Тот, кто работал с ними, знает, что диод пропускает ток в одном направлении. Если проводимость есть и в другом, значит прибор неисправен. Мультиметр анализирует эти параметры и выдает результат на экране. Кроме того, в том случае, когда на корпусе диода нет маркировки, с помощью тестера легко можно установить его полярность. К сожалению, данная функция есть далеко не у всех мультиметров.

Более дорогие и продвинутые модели приборов имеют возможность измерять такие величины как индуктивность катушек и емкость конденсаторов. Но так как это могут только специальные мультиметры, то в этой статье они рассматриваться не будут.

Напряжение, ток, сопротивление

В этом разделе, небольшой ликбез для тех, кто ранее не был знаком с этими величинами. Сразу стоит заметить, что для их измерения придуманы специальные величины. Если провести аналогию с расстоянием, то оно будет измеряться в метрах и обозначаться английской буквой “m”. Точно такие же сокращения придуманы и для электрических величин.

Напряжение это та сила, которая заставляет ток течь по проводнику. Чем выше напряжение, тем быстрее движение электронов. Напряжение принято измерять в вольтах, сокращая до большой буквы «В». Но так как на рынке невозможно найти мультиметр с русифицированной передней панелью, на ней нужно искать английскую “V”.

Интенсивность протекания тока через электрическую цепь определяется его силой. Здесь уместно употребить сантехническою аналогию представить электрическую цепь в виде трубы заполненной водой. Высокое давление в этой трубе, еще не повод для того, чтобы вода по ней текла. Может быть на другом конце трубы просто закрыта задвижка. И по мере ее открытия, скорость потока будет увеличиваться. Вот эта скорость, в электрической цепи, и будет силой тока. Измеряется она в амперах «А».

Сопротивление показывает насколько трудно току пройти тот или иной участок электрической цепи. Вернувшись к водопроводной аллегории сопротивление можно сравнить с каким-то узким участком трубы, например засором. Чем меньше диаметр трубы в этом месте ( читай больше сопротивление) тем меньше скорость водяного потока (сила тока). Это очень хорошо проиллюстрировано на веселой картинке. Единицей измерения является Ом, который обозначается греческой буквой омега (?).

Постоянный и переменный ток

Direct current –для тех, кто знает английский, перевести не составит труда. Дословный перевод, направленный ток. Это электрический ток, который течет в одном направлении. В русском языке он получил название постоянного. Большинство мелких домашних приборов работает на постоянном токе. Его выдают батарейки всех классов и размеров, автомобильные и телефонные аккумуляторы. Постоянному току присвоена аббревиатура DC.

В зависимости от производителя на мультиметре соответствующие позиции могут обозначаться либо DCA и DCV (измерение постоянного тока и напряжения соответственно), либо “A”и”V” , а рядом черта и под ней пунктир.

Переменный ток (Alternating current) меняет свое направление десятки раз в секунду. К примеру, в домашних розетках частота составляет 50-т герц. Это означает, что направление тока меняется 50 раз в секунду. Но не стоит, не имея опыта и знаний по технике безопасности пытаться померить высокое напряжение в розетке. Это очень опасно.

Переменный ток получил аббревиатуру “AC”. На переключателях мультиметра возможны 2 варианта:
ACA” и “ACV” измерение переменного тока и напряжения;A ~ и V~.

Измерение постоянного напряжения имеет свои нюансы – обязательно нужно соблюдать полярность. Это особенно актуально для стрелочных приборов. У них в этом случае может выйти из строя измерительная головка. Цифровые – переносят это безболезненно, просто на экране появляется знак минус. Это обязательно нужно учитывать, перед тем как пользоваться мультиметром в режиме измерения напряжения.

Параллельное и последовательное подключение

При работе с мультиметром очень важно знать, как подключать его при измерении. Возможны всего два варианта: последовательно или параллельно, в зависимости от того, какую величину нужно измерить. При последовательном подключении через все элементы цепи протекает один и тот же ток. Следовательно, последовательно, еще говорят «в разрыв цепи», нужно мерить силу тока. Если рассмотреть параллельное соединение, то здесь к каждому элементу приложено одинаковое напряжения, и став щупами параллельно любому из них можно его померить. Итак, напряжение меряется параллельно, ток – последовательно, это нужно запомнить и никогда не путать. 

На рисунке показаны схемы параллельного и последовательного соединения. Следует обратить внимание, что при последовательном, ток, протекающий через каждый из элементов, будет одинаковы, если их сопротивления будут равны. Это же условие обеспечит равное напряжение через элементы, в случае параллельного соединения.

Обозначения на передней панели мультиметра

Не опытного пользователя хитрые символы, нанесенные на главный переключатель мультиметра. Но здесь нет ничего сложного, достаточно только вспомнить, как обозначаются единицы измерения напряжения, тока и сопротивления:

  • Вольт – “V”;
  • Ампер – “A”;
  • ОМ – “Ω»

Все производители без исключения используют только эти значки. Правда, есть одно но. Не всегда приходится измерять целые величины. Иногда результат составляет тысячные доли единицы измерения, а иногда, наоборот – миллионы. Поэтому в мультиметр внесены соответствующие пределы измерения и производители для их обозначения используют метрические приставки. Основных всего четыре:

  • µ ( микро) – 10-6 единицы измерения;
  • m (мили) — 10-3 единицы измерения;
  • к (кило) – 103 единиц измерения;
  • М (мега) – 106 единиц измерения.

Эти префиксы добавляются к основным единицам измерения и в таком виде нанесены на переключатель режимов работы прибора: µА (микроампер), mV(милливольт), кОм(килоом), мОм(мегаом).

Прежде чем измерять какую либо величину нужно выставить соответствующий предел. Для этого нужно, хотя бы приблизительно знать какой будет результат, и выставить на приборе цифру немного его превышающую. Если даже в первом приближении невозможно предугадать величину измеряемого тока или напряжения, лучше начать с максимального предела. Полученный результат будет очень приблизительный, но позволит сделать вывод о том какой установить предел. Теперь измерения можно провести с большей точностью.

Некоторые мультиметры оснащены функцией “auto-rangin”. Благодаря ей, предел измерений выставляется автоматически. Это очень удобно, так как пользоваться мультиметром, в этом случае, гораздо проще. На рисунке представлены простой мультиметр (слева) и прибор оснащенный функцией auto-ranging”(справа).

Символы на мультиметре и их назначение

Производители приборов редко придерживаются стандартов, если они вообще есть, поэтому в разных мультиметрах одна и та же функция может быть обозначена по-разному. Конечно, невозможно привести здесь все возможные варианты символов, однако основные из них приведены ниже.

Вот так, волнистой линией обозначают переменный ток. Причем обратите внимание, что может измеряться как ток, так и напряжение. Может быть переменный ток (сила тока), а может быть напряжение переменного тока.

Горизонтальной чертой, с пунктиром под ней, обозначается постоянный ток и постоянное напряжение.

Обозначение тока и напряжения с помощью аббревиатуры “AC”и “DC”. Из примера видно, что иногда буквы дублируются знаками. Еще следует обратить внимание, что обозначения AC,DC, могут быть как до AилиV, так и после.

Таким значком обозначается прозвонка цепей. Если цепь цела, мультиметр издаст звуковой сигнал. Иногда эта функция совмещена с режимом измерения сопротивления. В этом случае звуковой сигнал будет звучать, если сопротивление менее 30 Ом.

Функция проверки диодов. Позволяет определить исправность диода и его полярность.

Что же. С теоретической частью можно считать закончили. Теперь можно переходить непосредственно к процессу измерения.

Измерение напряжения

для измерения напряжения необходимо:

  • подключить щупы к мультиметру.
  • лучше сразу, привыкнуть это делать правильно: черный к гнезду COM, а красный к гнезду V;
  • устанавливаем переключатель в положение соответствующее режиму измерения (переменное или постоянное) и пределу;
  • теперь можно стать щупами параллельно элементу цепи, на котором предполагается померить напряжение.

На рисунке приведен пример измерения падения напряжения на девяти вольтовой батарие «кроне»;

Теперь экран прибора должен показывать напряжение. В том случае, если на дисплее появляется «1», предел измерения мал, нужно установить поменьше. Но в данном примере переключать находится в правильном положении, установлена на предел в 20 Вольт постоянного тока. Красный провод- плюсовой, подключается к плюсу батареи, а черный соответсвенно это минус, вставлен в разъем COM на мультиметре. Он подключается к минусу батареи.

Измерение силы тока

Подключаем щупы, не забываем про цвет; Здесь нужно обратить внимание на следующее: при измерении малых токов красный шнур подключается к тому же гнезду, как и при измерении напряжения, а токов до 10-ти ампер – к разъему «10А». 
Теперь необходимо выбрать режим измерения и его предел.

В отличие от напряжения, силу тока меряют последовательно. Для этого придется разорвать (поэтому и говорят « в разрыв») цепь. Если все сделано правильно дисплей покажет значение силы тока. В том случае, когда на экране высвечиваются нули, причин может быть несколько: не включено напряжение, нет контакта на щупах и, самое вероятное велик предел. Если на экране высвечивается единица – предел мал. На рисунке приведена схема измерения постоянного тока протекающего через лампочку.

Измерение сопротивления

Подключить щупа к разъемам “COM” и “?”. Полярность здесь соблюдать, конечно, не обязательно и все же черный лучше подключить к разъему COM. Выставляем предел и режим измерения.

Измеряем сопротивление резистора или спирали лампочки, как это показано на рисунке. Нужно обязательно иметь в виду, что измеряемый элемент должен быть обязательно исключен из схемы. В противном случае измерения будут не правильными.Если индикатор перед цифрой показывает несколько нулей, предел измерения вели, для большей точности его нужно уменьшить. Если предел мал, индикатор будет показывать все ту же единицу.

Прозвонка цепи

Установить прибор в режим звукового сигнала. На переключатели есть соответствующий значок. Он также приведен в качестве примера в таблице выше.

Щупы установить в гнезда по аналогии с измерением сопротивления.Измерить нужный элемент схемы. Если между щупами протекает электрический ток, т.е. он исправен, должен раздаться звуковой сигнал с частотой порядка 1кГц. при этом нужно обязательно отключить от схемы питание. Кстати говоря, если звукового сигнала нет, то вовсе необязательно, что он неисправен. Возможно, его нормальное сопротивление превышает 30 Ом.

Проверка диодов

Мультиметр проверяет диод, пропуская через него ток и измеряя падение напряжение на нем. При наличии некоторого навыка прибором можно проверять даже биполярные транзисторы. Иногда полупроводниковые приборы даже нет необходимости выпаивать из схемы. Итак, последовательность действий следующая.

Щупы подключаются аналогично измерению сопротивления.Переключатель прибора устанавливается в положение измерения диода. Чаще всего это значок – схематичное обозначение диода.Измеряем диод, касаясь щупами его анода и катода. Показания прибора должны быть: для кремниевого диода -500-700 mV, для германиевого – 200-300mV, исправный светодиод должен показывать 1.5-2 V.

Теперь меняем полярность на диоде. Прибор должен показать нули, в противном случае он неисправен. Вот, в общем, то и все, что можно вкратце рассказать про работу с мультиметром. Все остальное придет с опытом. Главное не забывать про безопасность и перед тем как пользоваться мультиметром, обязательно изучить правила техники безопасности.

Добавить комментарий

Электрический тестер. Мультиметр | Электрика в квартире, ремонт бытовых электроприборов

Просмотров 146 Опубликовано Обновлено

Для работы в домашних условиях чаще всего приходиться пользоваться электрическим тестером или как принято его правильно называть — мультиметром.

Функции электрического тестера (мультиметра)

  • Измерение напряжения постоянного тока.
  • Измерение напряжения переменного тока.
  • Измерение силы переменного тока.
  • Измерение силы постоянного тока.
  • Измерение сопротивления.
  • Прозвонка — измерение электрического сопротивления с сигнализацией низкого сопротивления цепи.
  • Тест диодов — проверка целостности полупроводниковых диодов и нахождение их «прямого напряжения».
  • Измерение электрической ёмкости.
  • Измерение индуктивности.
  • Измерение температуры.
  • Измерение частоты гармонического сигнала.

Следует помнить, что различные модели электрических тестеров (мультиметров) имеют различный набор функций.

Электрические тестеры могут быть как цифровые — электронное табло, так и аналоговые — шкала и стрелка.

мультиметр цифровоймультиметр аналоговый

Бытовые (портативные) модели мультиметров имеют разрядность 3,5 цифровых разряда и выше, и точность — от 0,1%.

Как пользоваться электрическим тестером

Измерение постоянного и переменного тока

На мультиметре режим вольтметра обозначается так: DCV или V- (постоянное напряжение) и ACV и V~ (переменное напряжение). Вольтметр при замере необходимо подключать параллельно измеряемому участку цепи.

Измерение постоянного и переменного тока

Для измерения силы постоянного тока тестер необходимо включать в цепь последовательно, т.е. в разрыв электрической цепи. Постоянный ток на тестере обозначен так : A-.

Для измерения переменного тока следует использовать клещи тестера (если таковые имеются). Клещами обхватывают провод, в котором необходимо замерить силу тока. На мультиметре переменный ток обозначен так : A~.

Измерение сопротивления

Следует помнить, что сопротивление измеряется при отсутствии какого-либо тока в электрической цепи. Измеряемый участок цепи должен быть отсоединён от общей цепи. Сопротивление измеряется в Омах, поэтому ищите на тестере значок — Ом.

Прозвонка диодов тестером

Режим прозвонки диодов обозначен на мультиметре значком диода. Измерение производится в два этапа: сначала красным проводом к одному концу диода , затем к другому. В одном случае на экране тестера должен появиться значок бесконечности, в другом — некоторое число, которое показывает напряжение на диоде в милливольтах. Когда тестер показывает число, то значит, что красный провод подсоединён к аноду.

Измерение и проверка ёмкостей и индуктивности

На тестере ёмкость обозначается буквой С, а индуктивность — L. При измерении ёмкости и индуктивности катушек и конденсаторов их необходимо исключать из электрической цепи.

Знак переменного тока на мультиметре

Данные обозначения соответствуют положению измерения постоянного и переменного тока.

В положении AC мультиметр измеряет переменный ток, это стандартные электрические сети на 220V или 380V, возможно некоторые модели способны работать в диапазоне 600V и более.

А вот положение мультиметра в DC соответствует режима работы прибора в постоянном токе, это значит, что прибор будет делать замеры с батареек, аккумуляторов и источников питания с постоянным током, в режиме обязательного соблюдения полярности «+» и «-«, по вольтам это может быть от нуля, но нескольких тысяч, в зависимости от модели и возможностей измерительного прибора.

Это сокращение английской аббревиатуры.

«DC» это постоянный ток, а «АС» переменный ток.

Мультиметр измерительный прибор для измерения (тестирования, или проверок) связанных с электричеством.

Постоянный ток, это ток который «течёт» в одном направлении (для примера можно привести автомобильный аккумулятор, он выдаёт постоянный ток), то есть в слове «постоянный» есть вся информация.

Переменный ток может менять своё направление, отсюда и название.

К примеру все бытовые розетки, в них переменный ток.

Если на неких приборах есть буквы «АС» это означает что они работают от переменного тока.

При работе с мультиметром, если работаете с постоянным током «DC», важно соблюдать полярность при подключении щупов прибора, правда смотря какой мультиметр, это правило больше для стрелочных приборов

А для переменного тока (его измерения), полярность не имеет значения.

Мультиметр – миниатюрный прибор, предназначенный для проведения измерений различных электротехнических параметров, а так же для проверки полупроводниковых приборов и электронных компонентов. Грубо говоря, мультиметр такое же средство измерения как линейка или, например весы, только измеряет он не сантиметры и граммы, а Омы, Вольты и Амперы. Кстати, о том, что измерять он может несколько величин, свидетельствует приставка «мульти».

  • Возможности мультиметра
  • Напряжение, ток, сопротивление
  • Постоянный и переменный ток
  • Параллельное и последовательное подключение
  • Обозначения на передней панели мультиметра
  • Символы на мультиметре и их назначение
  • Измерение напряжения
  • Измерение силы тока
  • Измерение сопротивления
  • Прозвонка цепи
  • Проверка диодов

Внешний вид прибора показан на фотографии. Как видно, на его передней панели установлен большой переключатель. С его помощью осуществляется выбор параметра, а так же предел измерения. Кроме того, мультиметр имеет жидкокристаллический дисплей, на котором высвечивается результат измерений. О том, как пользоваться мультиметром пойдет речь в этой статье.

Справедливости ради стоит отметить, что необязательно индикация в мультиметре жидкокристаллическая. На рынке до сих пор продается множество устаревших моделей, имеющих стрелочную шкалу. И хотя эти приборы не обладают такой точностью как цифровые, и ими не так удобно пользоваться, многие радиолюбители именно их и предпочитают. И все же, в этой статье речь пойдет именно о приборах с жидкокристаллической индикацией.

Все мультиметры, без исключения, позволяют измерять напряжение ток и сопротивление. Более подробно об этих величинах будет изложено ниже. Кроме того большинство приборов снабжены пробником цепей,в некоторых мультиметрах есть возможность иземерния температуры. Пробник цепи позволяет быстро установить целостность проводника. В том случае, если сопротивление цепи будет менее 30 Ом, раздастся звуковой сигнал. Это очень удобно – нет надобности смотреть на индикацию, а величина сопротивления, при проверке элементарной цепи, не так важна.

Еще одна полезная функция мультиметров – проверка полупроводниковых диодов. Тот, кто работал с ними, знает, что диод пропускает ток в одном направлении. Если проводимость есть и в другом, значит прибор неисправен. Мультиметр анализирует эти параметры и выдает результат на экране. Кроме того, в том случае, когда на корпусе диода нет маркировки, с помощью тестера легко можно установить его полярность. К сожалению, данная функция есть далеко не у всех мультиметров.

Более дорогие и продвинутые модели приборов имеют возможность измерять такие величины как индуктивность катушек и емкость конденсаторов. Но так как это могут только специальные мультиметры, то в этой статье они рассматриваться не будут.

В этом разделе, небольшой ликбез для тех, кто ранее не был знаком с этими величинами. Сразу стоит заметить, что для их измерения придуманы специальные величины. Если провести аналогию с расстоянием, то оно будет измеряться в метрах и обозначаться английской буквой “m”. Точно такие же сокращения придуманы и для электрических величин.

Напряжение это та сила, которая заставляет ток течь по проводнику. Чем выше напряжение, тем быстрее движение электронов. Напряжение принято измерять в вольтах, сокращая до большой буквы «В». Но так как на рынке невозможно найти мультиметр с русифицированной передней панелью, на ней нужно искать английскую “V”.

Интенсивность протекания тока через электрическую цепь определяется его силой. Здесь уместно употребить сантехническою аналогию представить электрическую цепь в виде трубы заполненной водой. Высокое давление в этой трубе, еще не повод для того, чтобы вода по ней текла. Может быть на другом конце трубы просто закрыта задвижка. И по мере ее открытия, скорость потока будет увеличиваться. Вот эта скорость, в электрической цепи, и будет силой тока. Измеряется она в амперах «А».

Сопротивление показывает насколько трудно току пройти тот или иной участок электрической цепи. Вернувшись к водопроводной аллегории сопротивление можно сравнить с каким-то узким участком трубы, например засором. Чем меньше диаметр трубы в этом месте ( читай больше сопротивление) тем меньше скорость водяного потока (сила тока). Это очень хорошо проиллюстрировано на веселой картинке. Единицей измерения является Ом, который обозначается греческой буквой омега (?).

Direct current –для тех, кто знает английский, перевести не составит труда. Дословный перевод, направленный ток. Это электрический ток, который течет в одном направлении. В русском языке он получил название постоянного. Большинство мелких домашних приборов работает на постоянном токе. Его выдают батарейки всех классов и размеров, автомобильные и телефонные аккумуляторы. Постоянному току присвоена аббревиатура DC.

В зависимости от производителя на мультиметре соответствующие позиции могут обозначаться либо DCA и DCV (измерение постоянного тока и напряжения соответственно), либо “A”и”V” , а рядом черта и под ней пунктир.

Переменный ток (Alternating current) меняет свое направление десятки раз в секунду. К примеру, в домашних розетках частота составляет 50-т герц. Это означает, что направление тока меняется 50 раз в секунду. Но не стоит, не имея опыта и знаний по технике безопасности пытаться померить высокое напряжение в розетке. Это очень опасно.

Переменный ток получил аббревиатуру “AC”. На переключателях мультиметра возможны 2 варианта:
ACA” и “ACV” измерение переменного тока и напряжения;A

Измерение постоянного напряжения имеет свои нюансы – обязательно нужно соблюдать полярность. Это особенно актуально для стрелочных приборов. У них в этом случае может выйти из строя измерительная головка. Цифровые – переносят это безболезненно, просто на экране появляется знак минус. Это обязательно нужно учитывать, перед тем как пользоваться мультиметром в режиме измерения напряжения.

При работе с мультиметром очень важно знать, как подключать его при измерении. Возможны всего два варианта: последовательно или параллельно, в зависимости от того, какую величину нужно измерить. При последовательном подключении через все элементы цепи протекает один и тот же ток. Следовательно, последовательно, еще говорят «в разрыв цепи», нужно мерить силу тока. Если рассмотреть параллельное соединение, то здесь к каждому элементу приложено одинаковое напряжения, и став щупами параллельно любому из них можно его померить. Итак, напряжение меряется параллельно, ток – последовательно, это нужно запомнить и никогда не путать.

На рисунке показаны схемы параллельного и последовательного соединения. Следует обратить внимание, что при последовательном, ток, протекающий через каждый из элементов, будет одинаковы, если их сопротивления будут равны. Это же условие обеспечит равное напряжение через элементы, в случае параллельного соединения.

Не опытного пользователя хитрые символы, нанесенные на главный переключатель мультиметра. Но здесь нет ничего сложного, достаточно только вспомнить, как обозначаются единицы измерения напряжения, тока и сопротивления:

  • Вольт – “V”;
  • Ампер – “A”;
  • ОМ – “Ω»

Все производители без исключения используют только эти значки. Правда, есть одно но. Не всегда приходится измерять целые величины. Иногда результат составляет тысячные доли единицы измерения, а иногда, наоборот – миллионы. Поэтому в мультиметр внесены соответствующие пределы измерения и производители для их обозначения используют метрические приставки. Основных всего четыре:

  • µ ( микро) – 10-6 единицы измерения;
  • m (мили) – 10-3 единицы измерения;
  • к (кило) – 103 единиц измерения;
  • М (мега) – 106 единиц измерения.

Эти префиксы добавляются к основным единицам измерения и в таком виде нанесены на переключатель режимов работы прибора: µА (микроампер), mV(милливольт), кОм(килоом), мОм(мегаом).

Прежде чем измерять какую либо величину нужно выставить соответствующий предел. Для этого нужно, хотя бы приблизительно знать какой будет результат, и выставить на приборе цифру немного его превышающую. Если даже в первом приближении невозможно предугадать величину измеряемого тока или напряжения, лучше начать с максимального предела. Полученный результат будет очень приблизительный, но позволит сделать вывод о том какой установить предел. Теперь измерения можно провести с большей точностью.

Некоторые мультиметры оснащены функцией “auto-rangin”. Благодаря ей, предел измерений выставляется автоматически. Это очень удобно, так как пользоваться мультиметром, в этом случае, гораздо проще. На рисунке представлены простой мультиметр (слева) и прибор оснащенный функцией auto-ranging”(справа).

Производители приборов редко придерживаются стандартов, если они вообще есть, поэтому в разных мультиметрах одна и та же функция может быть обозначена по-разному. Конечно, невозможно привести здесь все возможные варианты символов, однако основные из них приведены ниже.

Вот так, волнистой линией обозначают переменный ток. Причем обратите внимание, что может измеряться как ток, так и напряжение. Может быть переменный ток (сила тока), а может быть напряжение переменного тока.

Горизонтальной чертой, с пунктиром под ней, обозначается постоянный ток и постоянное напряжение.

Обозначение тока и напряжения с помощью аббревиатуры “AC”и “DC”. Из примера видно, что иногда буквы дублируются знаками. Еще следует обратить внимание, что обозначения AC,DC, могут быть как до AилиV, так и после.

Таким значком обозначается прозвонка цепей. Если цепь цела, мультиметр издаст звуковой сигнал. Иногда эта функция совмещена с режимом измерения сопротивления. В этом случае звуковой сигнал будет звучать, если сопротивление менее 30 Ом.

Функция проверки диодов. Позволяет определить исправность диода и его полярность.

Что же. С теоретической частью можно считать закончили. Теперь можно переходить непосредственно к процессу измерения.

для измерения напряжения необходимо:

  • подключить щупы к мультиметру.
  • лучше сразу, привыкнуть это делать правильно: черный к гнезду COM, а красный к гнезду V;
  • устанавливаем переключатель в положение соответствующее режиму измерения (переменное или постоянное) и пределу;
  • теперь можно стать щупами параллельно элементу цепи, на котором предполагается померить напряжение.

На рисунке приведен пример измерения падения напряжения на девяти вольтовой батарие «кроне»;

Теперь экран прибора должен показывать напряжение. В том случае, если на дисплее появляется «1», предел измерения мал, нужно установить поменьше. Но в данном примере переключать находится в правильном положении, установлена на предел в 20 Вольт постоянного тока. Красный провод- плюсовой, подключается к плюсу батареи, а черный соответсвенно это минус, вставлен в разъем COM на мультиметре. Он подключается к минусу батареи.

Подключаем щупы, не забываем про цвет; Здесь нужно обратить внимание на следующее: при измерении малых токов красный шнур подключается к тому же гнезду, как и при измерении напряжения, а токов до 10-ти ампер – к разъему «10А».
Теперь необходимо выбрать режим измерения и его предел.

В отличие от напряжения, силу тока меряют последовательно. Для этого придется разорвать (поэтому и говорят « в разрыв») цепь. Если все сделано правильно дисплей покажет значение силы тока. В том случае, когда на экране высвечиваются нули, причин может быть несколько: не включено напряжение, нет контакта на щупах и, самое вероятное велик предел. Если на экране высвечивается единица – предел мал. На рисунке приведена схема измерения постоянного тока протекающего через лампочку.

Подключить щупа к разъемам “COM” и “?”. Полярность здесь соблюдать, конечно, не обязательно и все же черный лучше подключить к разъему COM. Выставляем предел и режим измерения.

Измеряем сопротивление резистора или спирали лампочки, как это показано на рисунке. Нужно обязательно иметь в виду, что измеряемый элемент должен быть обязательно исключен из схемы. В противном случае измерения будут не правильными.Если индикатор перед цифрой показывает несколько нулей, предел измерения вели, для большей точности его нужно уменьшить. Если предел мал, индикатор будет показывать все ту же единицу.

Установить прибор в режим звукового сигнала. На переключатели есть соответствующий значок. Он также приведен в качестве примера в таблице выше.

Щупы установить в гнезда по аналогии с измерением сопротивления.Измерить нужный элемент схемы. Если между щупами протекает электрический ток, т.е. он исправен, должен раздаться звуковой сигнал с частотой порядка 1кГц. при этом нужно обязательно отключить от схемы питание. Кстати говоря, если звукового сигнала нет, то вовсе необязательно, что он неисправен. Возможно, его нормальное сопротивление превышает 30 Ом.

Мультиметр проверяет диод, пропуская через него ток и измеряя падение напряжение на нем. При наличии некоторого навыка прибором можно проверять даже биполярные транзисторы. Иногда полупроводниковые приборы даже нет необходимости выпаивать из схемы. Итак, последовательность действий следующая.

Щупы подключаются аналогично измерению сопротивления.Переключатель прибора устанавливается в положение измерения диода. Чаще всего это значок – схематичное обозначение диода.Измеряем диод, касаясь щупами его анода и катода. Показания прибора должны быть: для кремниевого диода -500-700 mV, для германиевого – 200-300mV, исправный светодиод должен показывать 1.5-2 V.

Теперь меняем полярность на диоде. Прибор должен показать нули, в противном случае он неисправен. Вот, в общем, то и все, что можно вкратце рассказать про работу с мультиметром. Все остальное придет с опытом. Главное не забывать про безопасность и перед тем как пользоваться мультиметром, обязательно изучить правила техники безопасности.

Если вы задались вопросом «Как пользоваться мультиметром?», то вы по крайней мере уже знаете, что такое электрический ток и напряжение. Если нет, то предлагаю ознакомиться с первыми главами моего учебника по электронике.

Итак, что такое мультиметр?

Мультиметр – это универсальный комбинированный измерительный прибор, который сочетает в себе функции нескольких измерительных приборов, то есть может измерять целый диапазон электрических величин.

Самый малый набор функций мультиметра – это измерение величины напряжения, тока и сопротивления. Однако современные производители на этом не останавливаются, а добавляют в набор функций, такие, как измерение емкости конденсаторов, частоты тока, прозвонка диодов (измерение падения напряжения на p-n переходе), звуковой пробник, измерение температуры, измерение некоторых параметров транзисторов, встроенный низкочастотный генератор и многое другое. При таком наборе функций современного мультиметра действительно встает вопрос как же все-таки им пользоваться?

Кроме того мультиметры бывают цифровые и аналоговые. Не будем углубляться в дебри, скажу только, что внешне отличаются они по приборам для отображения измеряемых величин. В аналоговом мультиметре он стрелочный, в цифровом в виде семисегментного индикатора. Однако мы привыкли понимать под словом мультиметр все-таки цифровой мультиметр. Поэтому в этой статье я расскажу как пользоваться именно цифровым мультиметром.

Для примера возьмем широко распространенные мультиметры серии М-830 или DT-830. В этой серии несколько модификации, их маркировка отличается последней цифрой, а также набором функций заложенных в данный прибор.

Обзор мультиметров этой линейки я планирую провести в одном из следующих выпусков журнала, поэтому не забывайте подписаться на новые выпуски журнала в конце статьи. Описывать, как работать с мультиметром я буду на примере прибора М-831.

Основные функции цифрового мультиметра М-831 и назначения органов управления прибором

Рассмотрим внимательно внешнюю панель мультиметра. Здесь мы видим в верхней части семисегментный жидкокристаллический индикатор, на котором и будут отображаться измеряемые нами величины.

Далее, можно сказать по центру прибора, расположен переключатель величин и пределов измерения.

Рассмотрим подробнее все обозначения, которые нанесены по кругу, тем самым разберем режимы работы мультиметра.

1- выключение мультиметра.

2 – режим измерения значений переменного напряжения, имеет два диапазона измерений 200 и 600 вольт.

В других моделях мультиметров может применяться обозначение ACV – AC Voltage – (анг. Alternating Current Voltage) – переменное напряжение

3 -режим измерения значений постоянного тока в следующих диапазонах: 200 мкА, 2000 мкА, 20 мА, 200 мА.

В других моделях мультиметров может применяться обозначение DCA – (анг. Direct Current Amperage) – постоянный ток.

4 -режим измерения больших значений постоянного тока до 10 ампер.

5 – звуковая прозвонка проводов, звуковой сигнал включается при сопротивлении прозванимаего участка менее 50 Ом.

6 – проверка исправности диодов, показывает падение напряжения на p-n переходе диода.

7 – режим измерения значений сопротивления, имеет пять диапазонов: 200 Ом, 2000 Ом, 20 кОм, 200 кОм, 2000 кОм.

8 -режим измерения значений постоянного напряжения, имеет пять диапазонов 200 мВ, 2000 мВ, 20 В, 200 В и 600 В.

В других моделях мультиметров может применяться обозначение DCV – DC Voltage – (анг. Direct Current Voltage) – постоянное напряжение.

В нижнем правом углу лицевой панели мультиметра имеется три гнезда, для подключения входящих в комплект шнуров со щупами.

– нижнее гнездо для общего (минусового) провода во всех режимах и на всех диапазонах;

– среднее гнездо для плюсового провода во всех режимах и на всех диапазонах кроме режима измерения тока до 10 А ;

– верхнее гнездо для плюсового провода в режиме измерения тока до 10 А.

Будьте внимательны, при измерении тока больше 200 мА плюсовой провод подключать только в верхнее гнездо!

Мультиметр питается от 9-вольтовой батарейки типа «Крона» или согласно типоразмеру – 6F22.

Внутри, под задней крышкой мультиметра имеется предохранитель, обычно на 250 мА, который защищает прибор в режиме измерения тока на пределах до 200 мА.

Измерение мультиметром электрических величин

Итак, настало время узнать, как пользоваться мультиметром. Будем учиться измерять электрические величины на примере все того же мультиметра М-831. Еще раз напомню, что с помощью данного мультиметра можно измерить постоянное и переменное напряжение до 600 вольт, значения только постоянного тока до 10 ампер и значения электрического (активного) сопротивления до 2 мегаом.

Напомню, что для измерения напряжения на элементе (участке) электрической цепи прибор включается параллельно этому элементу (или участку цепи).

Для измерения тока в цепи прибор включается в разрыв измеряемой цепи (то есть последовательно с элементами цепи).

Как пользоваться мультиметром при измерении постоянного напряжения.

Теперь давайте я подробно, пошагово расскажу, как измерить постоянное напряжение нашим мультиметром.

Первое, что необходимо сделать, это выбрать род измеряемого напряжения и предел измерения. Для измерения постоянного напряжение мультиметр имеет целый диапазон значений постоянного напряжения, которые устанавливаются с помощью переключателя пределов.

Для установки предела измерения сначала определим приблизительно, какое значение напряжения мы хотим измерить. Тут надо действовать по обстановки, если измеряете, напряжение элементов питания (батареек, аккумуляторов), то ищите надписи на элементах, если измеряете, напряжение в различных электрических схемах, то думаю раз уж туда «полезли», значит, вы и так знаете, как пользоваться мултиметром!

Допустим нам необходимо измерить постоянное напряжение на аккумуляторе от какого-то электронного устройства (я возьму аккумулятор видеокамеры).

1. Изучаем внимательно надписи на аккумуляторе, видим, что напряжение АКБ равно 7,4 вольта.

2. Устанавливаем предел измерения больше этого напряжения, но желательно близкий к этому значению, тогда измерения будут точнее.

Для нашего примера предел измерения 20 вольт.

Все же при измерении напряжения, например в схемах, советую ставить предел больше напряжению питания схемы, дабы не привести прибор к выходу из строя.

3. Подключаем мультиметр к клеммам аккумулятора (или параллельно тому участку, где вы проводите измерение напряжения).

– щуп черного цвета один конец к гнезду COM мультиметра, другой к минусу измеряемого источника напряжения;

– щуп красного цвета к гнезду VΩmA и к плюсу измеряемого источника напряжения.

4. Снимаем значение постоянного напряжения с ЖК-индикатора.

Примечание: если вам не известно примерная величина измеряемого значения напряжения, то измерение необходимо начинать с установки самого большого предела, то есть для М-831 – 600 вольт, и последовательно приближаться к пределу наиболее близкому к измеряемому значению напряжения.

Как пользоваться мультиметром при измерении переменного напряжения.

Измерение переменного напряжения производится по такому же принципу, что и измерение постоянного напряжения.

Переключите прибор в режим измерения переменного напряжения, выбрав соответствующий предел измерения переменного напряжения.

Далее подключите щупы к источнику переменного напряжения и снимите показания с индикатора.

Как пользоваться мультиметром при измерении постоянного тока.

Напомню, что приборы 830-ой серии измеряют только значения постоянного тока, поэтому если вам необходимо измерить ток в цепи переменного тока, то ищите другой прибор.

Мультиметр для измерения тока подключается в разрыв измеряемой цепи.

Опять же, необходимо определиться с максимально возможным значением тока в измеряемой цепи.

Если значения тока будут меньше 200 мА, то выбираем соответствующий предел измерения, красный щуп подключаем к гнезду VΩmA и включаем мультиметр в разрыв цепи.

Для измерения тока в диапазоне 200 мА-10 А, красный щуп подключать в гнездо 10А .

Желательно мультиметр в режиме измерения тока подключать в цепь при снятом напряжении в цепи, причем на пределе 10А это является обязательной операции, так как при больших токах это совсем не безопасно.

И последний нюанс: в характеристиках приборов некоторых производителей не рекомендуется включать мультиметр для измерения тока на пределе 10 А более 15 секунд.

Как пользоваться мультиметром при измерении сопротивления.

Для измерения сопротивления с помощью мультиметра, последний необходимо переключить в один из пяти пределов измерения сопротивления.

Причем правила выбора предела измерения следующие:

1. Если вам заранее известно значение измеряемого сопротивления (например, в случае проверки резистора на предмет «исправен» или «неисправен»), то предел измерения выбирается больше значения измеряемого сопротивления, но как можно ближе к нему. Только в этом случае вы сведете к минимуму погрешность измерения сопротивления.

2. Если вам заранее не изсестно значение измеряемого сопротивления, то необходимо установить максимальный предел измерения (для М-831 это 2000 кОм) и изменяя пределы последовательно приближаться к измеряемому значению сопротивления.

Примечание: если на экране мультиметра отображается «1», то значение измеряемого сопротивления больше установленного предела измерения, в этом случае необходимо переключить предел в сторону его увеличения.

Для измерения сопротивления просто подключите щупы прибора к элементу, сопротивление которого вы хотите измерить и снимите показания с индикатора прибора.

Посмотрите это видео и узнаете не только как измерять ток, напряжение и сопротивление, но и как прозванивать провода и проверять исправность диодов с помощью мультиметра!

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Чем замерить напряжение в розетке. Подключение щупов в мультиметр. Измеряем аккумуляторы и батареи

Вольтметром называется измерительный прибор, который предназначен для измерения напряжения источника тока или ЭДС. Например, для измерения величины напряжения в бытовой электропроводке при ее ремонте, на выводах батарейки для определения ее годности или блока питания для проверки. Вольтметр подключается параллельно к выводам источника напряжения с помощью выносных щупов. По способу отображения результатов измерений вольтметры бывают стрелочные и цифровые.

Величина напряжения измеряется в Вольтах , обозначается буквой В (в русском языке) или латинской буквой V (международное обозначение).

Напряжение тока бывает постоянное и переменное. Если напряжение источника тока переменное, то перед значением ставится знак «~ «, если постоянного, то знак ««.

Например, переменное напряжение бытовой сети 220 Вольт кратко обозначается так: ~220 В или ~220 V . На батарейках и аккумуляторах при их маркировке знак «» часто опускается, просто нанесено число. Напряжение боротой сети автомобиля или аккумулятора обозначается так: 12 В или 12 V , а батарейки для фонарика или фотоаппарата: 1,5 В или 1,5 V . На корпусе в обязательном порядке наносится маркировка возле положительного вывода в виде знака «+ «.

Полярность переменного напряжения изменяется во времени. Например, напряжение в бытовой электропроводке изменяет полярность 50 раз в секунду (частота изменения измеряется в Герцах, один Герц равен одному изменению полярности напряжения в одну секунду).

Полярность постоянного напряжения во времени не меняется. Поэтому для измерения напряжения переменного и постоянного тока требуются разные измерительные приборы.

Существуют универсальные вольтметры, с помощью которых можно измерять как переменное, так и постоянное напряжение без переключения режимов работы, например, вольтметр типа Э533.

Как измерять напряжение в электропроводке бытовой сети

Внимание! При измерении напряжения величиной выше 36 В недопустимо прикосновение человека к оголенным провода, так как можно получить удар током.

Согласно требованиям ГОСТ 13109-97 действующее значение напряжения в электрической сети должно быть 220 В ±10% , то есть может изменяться в пределах от 198 В до 242 В . Если в квартире стали тускло гореть лампочки или часто перегорать, стала не стабильно работать бытовая техника, то для принятия мер, требуется сначала замерять значение напряжения в электропроводке.

Приступая к измерениям, необходимо подготовить прибор:
– проверить надежность изоляции проводников с наконечниками и щупов;
– установить переключатель пределов измерений в положение измерения переменного напряжения не менее 250 В;

– вставить разъемы проводников в гнезда прибора ориентируясь по надписям возле них;

– включить измерительный прибор (если необходимо).

Как видно на картинке, в тестере выбран предел изменения переменного напряжения 300 В, а в мультиметре 700 В. Во многих моделях тестеров, нужно установить в требуемое положение сразу несколько переключателей. Род тока (~ или –), вид измерений (В, А или Омы) и еще вставить концы щупов в нужные гнезда. В мультиметре конец щупа черного цвета вставлен в гнездо COM (общее для всех измерений), а красного в V, общий для изменения постоянного и переменного напряжения, тока, сопротивления и частоты. Гнездо, обозначенное ma , используются для измерения малых токов, 10 А при измерении тока достигающего 10 А.

Внимание! Измерение напряжения, когда штекер вставлен в гнездо 10 А выведет прибор из строя. В лучшем случае перегорит вставленный внутри прибора предохранитель, в худшем придется покупать новый мультиметр. Особенно часто допускают ошибки при использовании приборов для измерения сопротивления, и, забыв переключить режим, измеряют напряжение. Встречал не один десяток таких неисправных приборов, с горелыми резисторами внутри.

После проведения всех подготовительных работ можно приступать к измерению. Если Вы включили мультиметр, а на индикаторе не появились цифры, значит, либо в прибор не установлена батарейка или она уже выработала свой ресурс. Обычно в мультиметрах применяется батарейка типа «Крона», напряжением 9 В, срок годности которой один год. По этому, даже если прибор не использовался долгое время, батарейка может быть неработоспособна. При эксплуатации мультиметра в стационарных условиях целесообразно вместо кроны использовать адаптер ~220 В/–9 В.

Вставляете концы щупов в розетку или прикасаетесь ними к проводам электропроводки.

Мультиметр сразу покажет напряжение в сети, а вот в стрелочном тестере показания надо еще уметь прочитать. На первый взгляд, кажется, что сложно, так как много шкал. Но если присмотреться, то становится ясно, по какой шкале считывать показания прибора. На рассматриваемом приборе типа ТЛ-4 (который безотказно мне служит более 40 лет!) есть 5 шкал. Верхняя шкала используется для снятия показаний, когда переключатель стоит в положениях кратных 1 (0,1, 1, 10, 100, 1000). Шкала, расположенная чуть ниже, кратных 3 (0,3, 3, 30, 300). При измерениях напряжения переменного тока величиной 1 В и 3 В, нанесены еще 2 дополнительные шкалы. Для измерения сопротивления имеется отдельная шкала. Аналогичную градуировку имеют все тестеры, но кратность может быть любая.

Так как предел измерений был выставлен ~300 В, значит, отсчет нужно производить по второй шкале с пределом 3, умножив показания на 100. Цена маленького деления равна 0,1, следовательно, получается 2,3 + стрелка стоит посередине между штрихами, значит, берем значение показаний 2,35×100=235 В. Получилось, что измеренное значение напряжения составляет 235 В, что в пределах допустимого. Если в процессе измерений наблюдается постоянное изменение значения цифр младшего разряда, а у тестера стрелка постоянно колеблется, значит, имеются плохие контакты в соединениях электропроводки и необходимо провести ее ревизию.

Как измерять напряжение постоянного тока батарейки


аккумулятора или блока питания

Так как напряжение источников постоянного тока обычно не превышает 24 В, то прикосновение к клеммам и оголенным проводам не опасно для человека и особых мер безопасности соблюдать не требуется.

Для того, чтобы оценить годность батарейки, аккумулятора или исправность блока питания требуется измерять напряжение на их выводах. Выводы у круглых батареек находятся по торцам цилиндрического корпуса, положительный вывод обозначен знаком «+».

Измерение напряжения постоянного тока практически мало чем отличается от измерения переменного. Нужно просто переключить прибор в соответствующий режим измерения и соблюдать полярность подключения.

Величина напряжения, которое создает батарейка обычно нанесена на ее корпусе. Но даже если результат измерений показал достаточное напряжение, это еще не говорит о том, что батарейка хорошая, так как измерена ЭДС (электро движущая сила), а не емкость батарейки, от которой зависит продолжительность работы изделия, в которое будет установлена батарейка.

Для более точной оценки емкости батарейки нужно напряжение измерять, подсоединив к ее полюсам нагрузку. В качестве нагрузки для батарейки 1,5 В хорошо подходит лампочка накаливания для фонарика, рассчитанная на напряжение 1,5 В. Для удобства работы нужно припаять к ее цоколю проводники. Если напряжение под нагрузкой снижается не более, чем на 15%, то батарейка или аккумулятор вполне пригодны для эксплуатации. Если нет измерительного прибора, то можно судить о годности к дальнейшей эксплуатации батарейки по яркости свечения лампочки. Но такая проверка не может гарантировать продолжительность работы батарейки в устройстве. Она лишь свидетельствует, что в настоящее время батарейка еще пригодна к эксплуатации.

Если при проверке лампочка светит очень слабо, то не спешите выкидывать такую батарейку, она еще долго прослужит при установке в электронные стрелочные настенные часы, так как ток потребления у них очень маленький.

Электричество в доме — привычное явление. Им пользуются все. Каждый человек знает, что в сети есть напряжение 220 В и все бытовые приборы рассчитаны на это напряжение. Но редко кто заглядывает в инструкцию, где производитель указывает допустимое отклонение напряжения от номинального, при котором может работать конкретное устройство без вреда его электрической схеме. А смотреть все-таки стоит, тем более быть уверенным, действительно ли в сети стабильно присутствует 220 В.

На самом деле напряжение постоянно меняется, если, конечно, в доме не предусмотрены специальные стабилизаторы, которые выравнивают все скачки, бережно охраняя аппаратуру. В обычной розетке можно наблюдать и 180, и 270 В. Не всякая техника выдержит такое жесткое отношение к себе.

Что же предпринять, чтобы обезопасить себя от риска потери электроники? Во-первых, надо поставить на входе блок отсечки повышенного напряжения, которые имеются в продаже. Во-вторых, приобрести электронный мультиметр. Как в розетке проверить напряжение мультиметром? Об этом — ниже.

Измерительный прибор: виды

Электроизмерительными считаются устройства, которые служат для замера электрических величин. К таким величинам относится сила и сопротивление. Для каждого вида измерений применяют определенный тип прибора, но существует и универсальная техника, позволяющая замерять разные параметры электричества.

По типу исполнения бывают аналоговые схемы и цифровые устройства. Аналоговые в качестве индикатора величины измеряемого параметра используют механизм со стрелкой и градуированной шкалой. В цифровых присутствует электронное табло, на котором отображается результат измерений.

Все приборы имеют следующие основные характеристики:

  • Чувствительность.

У полупрофессиональных эти параметры достаточны, чтобы измерить напряжение мультиметром в розетке.


Какие параметры можно измерить мультиметром

Мультиметры относятся к устройствам универсального применения. Ими можно производить замеры постоянного и переменного тока и напряжения, прозванивать цепи, проверять полупроводниковые приборы, определять величину емкости конденсатора. Пределы измерения прибора переключаются в нескольких диапазонах. С такой техникой уже не возникает вопрос: как в розетке проверить напряжение? Мультиметром очень легко пользоваться.

Бывают аналоговые и электронные устройства. Аналоговые для каждого вида измерений имеют свою шкалу с градуировкой. На пределах указаны множители, на которые необходимо умножать числа, полученные при замере, чтобы иметь представление о реальной величине измеряемого параметра. Электронные проще, так как не требуют выполнения дополнительных действий — на табло сразу отображается результат. Можно очень легко проверить напряжение мультиметром в розетке.


Функциональные элементы мультиметра

Большинство выпускаемых мультиметров, которые можно встретить на рынке, предназначены для широкого круга потребителей. Они имеют стандартную конструкцию с расположением органов управления.

Передняя панель оснащена широким жидкокристаллическим (ЖК) дисплеем, круглым переключателем вариантов измеряемых параметров и их пределов, тремя разъемами для подключения щупов устройства, разъемом для измерений параметров транзисторов. Электрическая схема прибора питается батареей типа «Крона» на 9 В.

Маркировка положений переключателя говорит о следующем:

  • OFF — прибор неактивен;
  • DCV — режим измерения постоянного напряжения;
  • DCA — режим измерения постоянного тока;
  • ACV — режим измерения переменного тока;
  • hFE — проверка транзисторов;
  • ●))) — прозвон электрической цепи либо диодов;
  • Ω — измерение величины сопротивления.

Как в розетке проверить напряжение мультиметром

Чтобы произвести какие-либо замеры, нужно первым делом подключить к прибору измерительные щупы. Они обычно двух цветов — один красный, другой черный. Черный, как правило, является нулевым, общим или минусовым щупом, поэтому его подключают к самому нижнему разъему с обозначением COM. Второй, красный, практически для всех измерений подключают к среднему. Верхний разъем предназначен для красного щупа при измерении переменного тока величиной до 10 A.

Далее выбирают режим работы, поворачивая круглый переключатель в нужное положение. Если заведомо известно, какой величины должен быть измеряемый параметр, то предел измерения выставляют чуть большим. Это делается для того, чтобы не спалить прибор. Но может быть ситуация, когда нет предположений, что может показать прибор. Тогда предел измерений выставляют максимально возможным.

После этого включают прибор в цепь. Если измеряют напряжение, то параллельно, если ток — последовательно. Измерение параметров сопротивления или полупроводников проводят при отсутствии питания в измеряемой схеме. Далее снимают показания.

Как мультиметром проверить напряжение в сети 220В?Переводят переключатель в положение ACV на предел 750 В и проводят замер. Как мультиметром проверить напряжение в сети 380В? Точно так же. Нужно помнить, что такое электричество опасно для жизни, и быть осторожным.


Как проверить сеть при отсутствии прибора

Если мультиметр отсутствует, а нужно срочно проверить, есть ли в розетке напряжение, можно воспользоваться простой схемой. Берут обыкновенную лампу накаливания 220 В и к цоколю (к резьбовой части) крепко прикручивают изолентой кусок металлического или медного прута диаметром не более 4 мм. Прут на конце затачивают, а к другому контакту лампы припаивают многожильный провод в изоляции. Получился пробник. Величину напряжения им, конечно, не определишь, но наличие электричества установить можно. Даже можно проверить наличие фазы, если есть хорошее заземление, ведь известно, что ток может течь между фазой и землей, не требуя при этом нулевого провода сети. Но этот вариант подходит для более опытных электриков.

Заключение

Если все же возникают сложности, как в розетке проверить напряжение мультиметром, то в инструкции к прибору дается об этом подробное описание. Радует, что такие устройства имеют приемлемую цену.

Мультиметр является важным инструментом в работе электрика — он позволяет с точностью узнать самые разные характеристики электричества: как основные (сопротивление, силу тока, напряжение), так и второстепенные (частоту, индуктивность конденсаторов и резисторов и даже температуру кабельных линий). Однако знать, как измерить сопротивление мультиметроми как пользоваться электрическими измерительными приборами в целом, следует знать не только профессионалам. Это поможет примерно измерить ёмкость аккумулятора автомобиля, определить утечку тока в автомобиле, узнать напряжение в розетке и многое другое. Как правильно использовать этот прибор?

Измерение силы тока

Главным параметром электричества, измеряемым мультиметром, является сила тока. Чтобы проверить силу тока аккумулятора мобильника, автомобильных аккумуляторных батарей или простой батарейки мультиметром, нужно настроить прибор на режим измерения постоянного тока. У дешевых моделей, таких как М-831, переключения нет — он всегда работает на постоянный ток, однако более сложные устройства могут работать и с переменным током.

После этого к гнездам (портам) на корпусе устройства подключаются щупы — два кабеля, красного и черного цвета, с оголенными контактами на концах. Черный щуп (минусовой) вставляется в гнездо, обычно помеченное надписью COM. Красный (плюсовой) — в один из дополнительных портов. Они могут иметь разную маркировку; обычно имеется два гнезда: одно — для небольших величин (до 200 мА), второе -до 10 А. Точную маркировку можно узнать из инструкции к конкретному устройству.

Важно! Несмотря на то, что стандартная сила тока в розетке меньше 10 А, измерять мультиметром этот параметр бытовой электросети нельзя. Случится короткое замыкание, и прибор взорвется.

Кликните для увелечения

Измерение силы токаПеред тем как измерить силу тока мультиметром, нужно выбрать подходящий диапазон значений. Для этого нужно приблизительно знать ожидаемый результат. В секции силы тока на корпусе прибора можно найти разные пределы (обычно от 200 мкА до 200 мА), отдельно — 10 А. Если даже примерной информации нет, лучше выбрать вариант побольше — в крайнем случае измерение получится неточным, тогда можно будет снизить предел и провести тест снова. Профессиональные электрики пользуются цифровыми устройствами, которые самостоятельно выставляют нужный диапазон, автоматически определяя проходящие через цепь амперы.

После настройки прибора при измерении силы тока зарядного устройства, АКБ или другого потребителя свободные концы щупов прикладываются к контактам последовательно (с разрывом цепи). Делать это следует, дав нагрузку, чтобы не сжечь прибор. Рекомендуется соблюдать полярность, но это не обязательно — при ошибке на экране мультиметра просто появится число с минусом. Подключать прибор параллельно нельзя, в т. ч. исследуя аккумулятор мультиметром под нагрузкой!

Важно также знать о том, как измерить ток утечки в автомобиле мультиметром. Этот параметр характеризует потребление энергии при выключенном двигателе, и для разных моделей машин варьируется между 10 и 80 мА. Он влияет на скорость деградации аккумуляторов.

Измеряется утечка так же, только при отключении всего оборудования, способного потреблять электрическую энергию.

Измерение напряжения

Узнать определенное напряжение постоянного тока потребуется, например, если понадобится измерить остаточную емкость аккумулятора мультиметром. Перед тем как приступать к измерениям, нужно выбрать тип тока и диапазон значений. Предел устанавливается исходя из тестируемого объекта — у пальчиковых батареек стандартное напряжение равно 1,5 вольт, у автомобильной батареи — 12–12,5 вольт и т. д., точные цифры всегда написаны на электроприборах. Предел ставится ближайший к предполагаемому значению с округлением в большую сторону.

  1. Подключить черный щуп к порту COM.
  2. Подключить красный щуп к порту для измерения напряжения (отмечен буквой V).
  3. Подключить свободные концы щупов к контактам исследуемого объекта.

В школе на уроках физики учат, как измерить напряжение вольтметром, — включать прибор в цепь нужно параллельно потребителю. Здесь принцип тот же: подключать щупы нужно параллельно клеммам автомобильного аккумулятора, участку кабеля и т. д.

Постоянный ток измеряется, если нужно узнать напряжение аккумулятора или другого источника; если же исследуется электросеть, нужно переключить мультиметр в режим переменного тока, далее порядок действий аналогичен. Напряжение спокойно можно измерять и в розетке.

Исходя из первых двух параметров можно измерить мощность прибора, просто перемножив эти величины.

Измерение сопротивления

Эту функцию предстоит использовать чаще всего, так как мультиметром измерить сопротивления резисторов, кабелей, изоляции и других проводников любой электрической цепи наиболее просто. В теории, можно измерить даже сопротивление воздуха, так как этой характеристикой обладают все вещества.

Кликните для увелечения

Порядок действий практически идентичен предыдущим:

  1. Выбирается диапазон измерений. Проверяя сопротивление провода тестером, выбрать можно из гораздо большего ассортимента — вплоть до сотен мегаом (миллионов ом). В таких больших омах обычно измеряется сопротивление изоляции; сопротивление спирали электроприборов обычно находится в пределах 200 Ом.
  2. Подключаются щупы.
  3. Концы щупов параллельно прикладываются к контактам анализируемого прибора или кабеля. Предварительно нужно отключить питание.

Показания обычно незначительно отступают от заявленных, так как измерить сопротивление резистора без погрешности не получится. Например, проверяя резистор мультиметром,нужно получить 82 Ом, а прибор показывает 81,9 Ом -это можно списать на собственное сопротивление мультиметра.

Для того, чтобы померить сопротивление изоляции, нужно подключить один щуп к выходу фазового кабеля, второй — к выходу заземления в распределительной коробке, предварительно обесточив проводку и отключив от сети все приборы. В розетке измерять сопротивление бессмысленно, но можно.

Важно! Точные параметры сопротивления изоляции можно получить только при измерении под повышенной нагрузкой — этим должны заниматься профессиональные электрики, самостоятельно проводить такую работу опасно.

Кроме того, стоит знать, как измерить внутреннее сопротивление аккумулятора. Делается это при помощи измерения мультиметром силы тока и напряжения и простой формулы. К наполовину разряженному аккумулятору нужно подключить два потребителя, после чего провести замеры и посчитать:

  • ΔU = U1-U2 — разницу напряжений при разных нагрузках;
  • Δ I = I1-I2 — разницу сил тока;
  • R = Δ U/ ΔI — внутренние сопротивление АКБ.

Измерение емкости аккумулятора

Использовать мультиметр для определения емкости аккумулятора не рекомендуется, так как измерить емкость аккумулятора с точностью можно только специальным прибором, оценивающим плотность электролита.Если все же нужно проверить заряд аккумулятора мультиметром, емкость батареи измеряется следующим образом:

  1. К клеммам заряженного аккумулятора подключается мощный потребитель, например, лампочка на 60 ватт.
  2. После подключения одного или нескольких потребителей мультиметр включается в режим измерения напряжения и засекается время. Когда напряжение упадет ниже 12 В, для определения ёмкости прошедшее время нужно умножить на силу тока, которую использовали потребители.

По такой же схеме можно узнать емкость аккумулятора телефона или любого другого накопителя энергии — например, заряд батарейки. Если что-то непонятно, стоит посмотреть видео, на котором объясняется как оценить объем заряда, чтобы не испортить устройство.

Это только самые основные функции любого мультиметра. Дорогие модели имеют гораздо больше возможностей, подробнее о которых можно узнать из инструкции — например о том, как измерить частоту мультиметром в розетке. Если прибор этот и другие параметры будут измеряться, следует заранее убедиться, что на нем есть сектор с герцами.

Видео

У меня лично такой же, только оранжевый, а не черный

Для понятности я нашел картинку, где расписаны все значения мультиметра


Все значения мультиметра

Итак, приступим.
1) Замер напряжения аккумулятора
Для измерения напряжение с помощью мультиметра, необходимо включить его в режим измерения постоянного напряжения, при этом диапазон установить выше максимального значения напряжения на заряженном аккумуляторе, заряженный аккумулятор имеет около 12,7 вольт, поэтому выбираем — DCV, 20 вольт. Далее нужно подключить черный щуп мультиметра на минус аккумулятора, красный щуп на плюс АКБ и снять показания с дисплея мультиметра.


Замеряем напряжение аккумулятора


Напряжение полностью заряженного аккумулятора должно быть не менее 12,6 вольта. Если напряжение батареи менее 12 вольт, степень ее заряда упала больше чем на 50 %, аккумулятор необходимо срочно зарядить! Напряжение на аккумуляторной батареи величиной меньше 11,6 в означает, что батарея разряжена на 100 %.

Теперь перейдем к утечке тока.
В любой машине есть минимальный ток утечки (порядка 50-80мА.)
Охранная сигнализация обычно потребляет около 20–25 мА, память контроллера системы впрыска – 5 мА, память магнитолы – 3 мА, так же потребляет ток приборка и блок центрального замка. В итоге получается около 60мА. С такими затратами тока аккумулятор прослужит несколько лет, не подводя хозяина.
Но если утечка тока составляет больше чем 60-80мА, тогда аккумулятор будет быстро садится.Подключите амперметр минусовой клеммой — к контактной клемме автомобиля
Плюсовой клеммой — к АКБ

Технология определения утечки тока :
Подготовьте автомобиль к тестированию (отключите магнитолу, габариты, освещение в салоне и т.д.)
Через минуту подключите амперметр в разрыв цепи и снимите показания (особенность автосигнализаций такова, что они становятся на охрану не раньше чем через минуту)
Как увидели на амперметре ток утечки, то начинаем вытаскивать и ставить обратно по порядку предохранители и реле — станет понятно какая цепь дает утечку, когда ток придет в норму.

Надеюсь моя запись поможет кому-то и избавит от необходимости листать интернет в поисках информации.
Здесь рассмотрены только основные моменты работы с мультиметром и аккумулятором авто. А возможности мультиметра очень обширны, не зря его назвали МУЛЬТИ, что значит много.

Основные источники моей записи:

www.sxemotehnika.ru/zhurn…muliator-avtomobilia.html
В последней ссылке много интересной информации по проверки и обслуживанию аккумулятора

Мультиметр является самым распространенным прибором для электротехнических измерений. Он позволяет быстро определять величину силы тока, напряжения и сопротивления, эффективно прозванивать цепь на целостность.

С его помощью радиолюбители могут проверять диоды, транзисторы и другие радиодетали. Некоторые дорогие модели могут измерять емкость конденсаторов, индуктивность катушек, температуру и другие важные параметры в электротехнике. В данной статье мы остановимся на наиболее востребованных бытовых функциях и расскажем, как правильно пользоваться мультиметром в домашней электросети.

Мы не будем рассматривать стрелочные аналоговые мультиметры, поскольку цифровые мультиметры с жидкокристаллическим экраном более удобны и полностью исключают ошибки при снятии показаний.

В качестве примера рассмотрим бюджетную модель DT838. Изучив принципы её функционирования, вы сможете легко работать и с другими мультиметрами. Различия могут встретиться только в нанесенных значках, пределах и видах измерений, наличии дополнительных функций. На лицевой панели модели DT838 расположены ЖК индикатор, разъемы для подключения щупов и переключатель режимов.

Специальные метки задают контролируемую величину для переключения и верхний предел её измерения. Однородные режимы расположены рядом и объединены в группы, как показано на представленной ниже схеме:


В некоторых “продвинутых” моделях мультиметров предел измерений устанавливается автоматически. Достаточно выбрать переключателем тип контролируемой величины. Основные обозначения на лицевой панели (могут отличаться в других моделях):

  • ~ или АС – характеристики переменного тока;
  • ⎓ или DС – характеристики постоянного тока;
  • A – сила тока в амперах;
  • V – напряжение в вольтах;
  • Ω или Ohm – сопротивление в омах;
  • Hz – частота в герцах;
  • С или F – емкость в фарадах;
  • L – индуктивность в генри;
  • μ (микро 10-6), m (мили 10-3), k (кило 103), M (мега 106) – приставки, обозначающие кратные величины.

Пример расшифровки некоторых обозначений: ⎓ mA – величина постоянного тока в миллиамперах, ACV – величина напряжения переменного тока в вольтах, Ω 2k – измерение сопротивления величиной до 2000 Ом.

Как пользоваться щупами мультиметра

Оголенными наконечниками щупов вы будете касаться контактов проводов, выключателей, розеток и т.д. Для щупов предусмотрены три специальных гнезда на лицевой панели. Порядок подключения приведен на представленной ниже схеме. Подключение по цветам требуется только для измерений в сети постоянного тока (черный — минус, красный — плюс). Для переменного тока порядок подключения не имеет значения.


В процессе измерения не прикасайтесь к оголенным участкам щупов. Всегда проверяйте, правильно ли вставлены щупы в разъемы на лицевой панели. Учтите, что неумелое использование щупов может стать причиной в случае касания нескольких точек электросхемы действующего устройства.

Как измерять мультиметром

Всегда контролируйте уровень заряда батареи мультиметра, поскольку низкий заряд может исказить измерения. После завершения работы всегда выключайте прибор, переводя переключатель в положение Off. Если вы даже приблизительно не представляете определяемую величину тока или напряжения, всегда устанавливайте максимальный предел измерения. После этого вы сможете выбрать более подходящий по верхнему значению режим прибора и получить более точный результат.


Вы должны четко представлять, как правильно пользоваться цифровым мультиметром для измерения различных электрических величин. Для измерения силы тока в разрыв цепи следует подключаться последовательно. Для измерения напряжения и сопротивления – параллельно нагрузке. Чтобы измерить сопротивление, необходимо также отключить источник питания.

Как измерить напряжение мультиметром

Для данного режима не требуются какие-либо переключения в цепи, поэтому его просто реализовать. Главное правильно оценить приблизительную величину и вид измеряемого напряжения. Например, для измерения напряжения в бытовой розетке установите режим ACV 750, красный щуп вставьте в гнездо VΩmA, а черный — в COM. После этого остается коснуться наконечниками клемм розетки и зафиксировать показания прибора.

Как измерить силу тока мультиметром

Бюджетные модели мультиметров позволяют измерять только силу постоянного тока. Для начала вам следует правильно установить щупы: для тока до 200 мА красный щуп нужно вставить в гнездо VΩmA, для тока от 200 мА до 10 А – в гнездо 10A. Если ошибетесь с силой тока в гнезде VΩmA, сработает защита предохранителя, который придется заменить. В гнезде 10A защита не предусмотрена, поэтому не пользуйтесь данным режимом дольше 15 секунд. Предел измерения устанавливайте с запасом. После этого разъедините цепь и подключитесь мультиметром последовательно.

Как измерить сопротивление мультиметром

Для определения активного сопротивления элемента необходимо отключить его от цепи и подключить мультиметр параллельно. В отличие от рассмотренных выше случаев, превышение выбранного предела измерений не выведет прибор из строя. В этом случае на экране просто появится значение единицы.

Как прозвонить цепь мультиметром

Установите переключатель в режим прозвонки и замкните щупы — устройство должно запищать и вывести показание близкое к нулю. Это необходимо для проверки работоспособности мультиметра. В случае целостности тестируемой цепи прибор подаст звуковой сигнал и высветит величину сопротивления. При обрыве цифры на экране будут слишком большими или просто выведется единица. Некоторые модели выводят аббревиатуру “O.L.“

Как проверить работу мультиметра

Для этого достаточно подключить параллельно к розетке вольтметр и сверить показания приборов. Для проверки измерения силы тока снимите показания постоянной нагрузки мультиметром и амперметром. Для проверки измерения сопротивления сравните с нанесенной маркировкой величину любого сопротивления.

Единица на дисплее прибора означает, что вы неправильно выставили предел. Если минус, значит нужно поменять клеммы местами. Если загорелась батарейка — её нужно заменить в приборе.

Похожие статьи

Как работает вольт-палка?

Бесконтактные тестеры напряжения имеют много названий, но Volt Stick — это оригинальный Бесконтактный тестер напряжения и единственный, на котором есть логотип Volt Stick.
Вольт-палочки предназначены для одной очень конкретной цели — обнаруживать наличие переменного напряжения. Они очень просты в использовании, но, как и с любым другим инструментом, важно прочитать инструкции по эксплуатации и полностью понять принципы, лежащие в их основе, чтобы вы точно знали, когда и где они будут (и не будут!) Работать.

Volt Sticks могут показаться очень простыми и понятными, но многие люди отвергают их как ненадежные, потому что не до конца понимают, как они работают …

Итак, как работает Volt Stick?

Вольт-палочки обнаруживают напряжение бесконтактными средствами (то есть без какого-либо металлического контакта), при этом испытательный щуп не должен касаться проверяемого провода или поверхности.

Напряжение, или, точнее, электрическое поле, , создаваемое напряжением, обнаруживается с использованием принципа емкостной связи .Чтобы понять это, мы можем обратиться к теории электрических цепей и посмотреть, как ведет себя конденсатор …

Конденсатор имеет два проводника, разделенных непроводником или диэлектриком. Если переменное напряжение подключено к двум проводникам, переменный ток будет течь через диэлектрик, поскольку электроны поочередно притягиваются или отталкиваются напряжением на противоположной пластине; это составляет полную цепь переменного тока, даже если нет полной «жестко подключенной» цепи.

Если у нас есть два конденсатора последовательно, то большее напряжение будет развиваться на меньшем конденсаторе.

Это основа для понимания того, как работают вольт-палочки. Металлический компонент, находящийся под напряжением (например, провод под напряжением), является первой пластиной меньшего конденсатора, а другая пластина — датчиком на конце вольтметра, воздух между ними — диэлектрик. Человек, держащий тестер, является первой «пластиной» большого конденсатора, земля — ​​второй пластиной, а обувь или ковер человека — диэлектриком между ними.

Таким образом, когда вы держите вольтметр в руке и помещаете наконечник рядом с токоведущим проводом, вы вставляете чувствительный элемент с высоким сопротивлением в последовательную цепь с емкостной связью.Ваша рука, тело и ступни образуют относительно большой конденсатор, соединенный с полом. Наконечник датчика представляет собой небольшой конденсатор, подключенный к действующему напряжению. Чувствительная цепь вырабатывает большее напряжение, которое включает свет или подает звуковой сигнал в ручке Volt Stick.

Из диаграммы электрического поля видно, что линии более сконцентрированы рядом с токоведущим проводником и расходятся по мере удаления от него, это демонстрирует, что электрическое поле ослабевает по мере удаления от токоведущего проводника, и, следовательно, Вольт-палка будет указывать, когда вы приближаетесь к живому проводнику, и упадет, когда вы отодвинете вольт-палку от него.


Когда Volt Stick может не показывать напряжение под напряжением?

Важно помнить, что пользователь всегда является частью емкостной цепи, поэтому он всегда должен быть подключен к земле и иметь потенциал, отличный от того, что проверяется.

Пользователь должен быть достаточно хорошо заземлен и изолирован от проверяемого кабеля или оборудования. Если нет разницы в потенциале между пользователем и объектом, который они тестируют, нет никаких шансов, что тестер будет работать так, как задумано.
При отсутствии разности потенциалов ручка Volt Stick не будет указывать на наличие напряжения.

Это можно продемонстрировать, поместив вольтметр на изолированный стол рядом с «живым» силовым кабелем или розеткой. Вольтметр будет указывать на наличие напряжения, когда пользователь держит его, поскольку есть разность потенциалов, но он отключится, когда он уберет руку, поскольку нет заземления и у них одинаковый потенциал. Следовательно, Volt Stick может не работать, если оператор изолирован от земли (например,достаточно высоко вверх по лестнице, чтобы разорвать емкостную цепь).

Также Volt Stick не будет указывать на наличие напряжения, если пользователь находится под тем же потенциалом, что и тестируемый объект.
В очень редком случае я вспоминаю инцидент, когда были прерваны и заземление, и нейтраль к собственности, это оставило землю в собственности с тем же потенциалом, что и живое питание.

Поскольку у пользователя был тот же потенциал, что и у испытуемого вживую, Volt Stick не показывал.Это еще одна причина, по которой мы всегда рекомендуем проверять Volt Stick, используя известное напряжение в месте, где должны проводиться испытания, т.е. доказывая, что оператор имеет адекватную емкостную связь с землей и что существует разность потенциалов между ними и предметом, на котором они установлены. проходят испытания. Также стоит отметить, что в этом случае тестер, устанавливающий металлический контакт, также не смог бы определить напряжение под напряжением!

Как и любой другой измерительный прибор, важно проверять свой Volt Stick до и после каждого использования. Опять же, лучше всего использовать известный источник напряжения в месте тестирования, но если это невозможно, можно использовать устройство проверки напряжения .

Другой случай, когда Volt Stick не будет указывать на наличие напряжения, — это напряжение постоянного тока.
Причина этого в том, что электрическое поле должно нарастать и разрушаться, чтобы вызвать ток в цепи вольтметра, а это произойдет только с переменным напряжением.

При постоянном напряжении поле нарастает и остается в одном направлении, поэтому ток не индуцируется в цепи Volt Stick, и это не будет указывать на наличие постоянного напряжения.Если вы обратитесь к видео с конденсаторами выше, вы увидите, что ток будет течь только с переменным напряжением.

  • Бронированные или экранированные кабели

Как мы видим, вольтметр определяет наличие переменного напряжения от электрического поля, которое создается вокруг проверяемого объекта. Электрическое поле будет присутствовать даже при отсутствии нагрузки в цепи и отсутствии тока! Это очень полезно, поскольку Volt Stick может работать даже с кабелями с открытым концом.Но есть ограничение; Электрические поля не могут проникать через плотные материалы или заземленные шкафы, поэтому вольтметр нельзя использовать с бронированными или экранированными кабелями.

Кроме того, электрическое поле не проникает за пределы заземленного металлического шкафа или воздуховода, но если этот металлический шкаф или воздуховод находится под напряжением, то вольтметр будет указывать на наличие напряжения под напряжением.

  • Когда Volt Stick может показывать фальшивый концерт?

Иногда мы получаем сообщения о Volt Stick, указывающие на то, что что-то находится в режиме реального времени, когда нет никакой возможности для этого. Почему Volt Stick может дать ложное срабатывание?

Первое, что нужно сказать, это то, что это «отказоустойчивая» ситуация, Volt Stick предупреждает пользователя о наличии поблизости переменного напряжения. У Volt Stick будет причина указывать на наличие напряжения, пользователь может быть емкостным образом связан с электрическим полем, о котором он не подозревает!

В повседневной жизни нас окружает множество маленьких «паразитных» конденсаторов, о существовании которых мы даже не подозреваем.Например, если вы стоите на бетонном полу с ковровым покрытием прямо под лампой дневного света и свет включен. Ваше тело проводит очень слабый переменный ток, потому что оно является частью цепи, состоящей из двух последовательно соединенных конденсаторов.

Два проводника или пластины первого конденсатора — это живые элементы в лампочке и вашем теле, а диэлектрик — это воздух между ними. Два проводника для второго конденсатора — это ваше тело и бетонный пол, а диэлектриком для второго конденсатора — ковер, а также ваша обувь и носки.

Если вы сейчас возьмете вольтметр и переместите его к «мертвому» кабелю или заземленному предмету, вы бы замкнули цепь с емкостной связью между осветительной арматурой и вольтметром, и это показало бы наличие напряжения. Если вы не знали, что у вас есть емкостная связь с осветительной арматурой, вы могли ошибочно подумать, что кабель находится под напряжением, но Volt Stick на самом деле обнаруживает электрическое поле от осветительной арматуры, которая емкостно связана с вашим телом.

Точно так же Volt Stick может ошибочно указывать на наличие напряжения из-за близости скрытых кабелей под полом или близлежащих высоковольтных воздушных линий, где ваше тело может стать емкостной связью с этими электрическими полями без вашего ведома!

Стоит отметить, что палочки Volt имеют разную чувствительность. разработаны для различных целей, и многие другие производители выпускают аналогичные продукты с другой чувствительностью. Всегда проверяйте, что вы используете правильный вольт-джойстик с правильной чувствительностью для выполняемой работы.


Еще вопросы о Volt Stick и бесконтактных тестерах напряжения?

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно использования вашего устройства Volt Stick® или выбора правильной модели для вашего приложения, пожалуйста, свяжитесь с командой Volt Stick, написав нам по электронной почте [email protected]


Автор: heyyou.digital

▷ Как работают бесконтактные тестеры переменного напряжения?

Бесконтактный тест напряжения обеспечивает простой и безопасный способ убедиться, что электрические проводники не имеют питания, не касаясь их.

Тестер работает, обнаруживая электрические поля, связанные с переменным напряжением. Эти поля обычно присутствуют рядом с токоведущими проводниками, поэтому нет необходимости в прямом контакте с проводниками.

Тестер может использоваться как профессионалами, так и потребителями, которые могут использовать гаджет дома.

Рисунок 1: Проверка силового кабеля на напряжение | изображение: o-digital.com

Чтобы проверить провод под напряжением, наконечник тестера вставляют в розетку или кладут рядом с любым другим проводником, который проверяется.Рекомендуется проверить все проводники, включая нейтраль, на случай неисправности или неправильной проводки. Когда тестер помещается рядом с токоведущим проводом, электростатические или магнитные поля индуцируют ток, протекающий через тестер. Это заставляет устройство указывать на наличие напряжения, загораясь, издавая звук или и то, и другое.

Бесконтактное тестирование работает практически со всеми токоведущими проводниками, в том числе с изоляцией. Однако тестер не может проводить испытания через металлический экран или кабелепровод.

Принцип работы бесконтактного тестера напряжения

Есть два обычно используемых типа датчиков; тестеры с емкостной и индуктивной связью.

Тестеры магнитной индукции

Тестер с индуктивной связью состоит из сенсорной обмотки на конце. Когда эта обмотка помещается в электромагнитное поле, в обмотке индуцируется напряжение, которое используется для включения или подачи сигнала тревоги через цепь в тестере.

Ток создает электромагнитное поле, только если оно протекает.И поскольку этот тестер работает, обнаруживая магнитное поле вокруг проводников, он будет работать только в том случае, если проводник является частью комплекта, по которому течет ток. Таким образом, он ничего не будет указывать, когда есть провод под напряжением, но цепь не является полной.

Емкостный чувствительный элемент

Рисунок 2: Тестирование сокета под напряжением | изображение: ECVV.com

Тестер использует конденсаторную связь для обнаружения электрического поля и способен обнаруживать находящиеся под напряжением проводники, независимо от того, находятся ли они в полной цепи или нет.

Чтобы тестер работал, человек должен прикоснуться к металлической части тестера, чтобы обеспечить заземление и позволить паразитной емкости от токоведущего проводника течь на землю. Размещение тестера рядом с токоведущим проводом образует сеть емкостного делителя напряжения. Он состоит из паразитной емкости между наконечником датчика и токоведущим проводом и емкости между датчиком и землей через тело пользователя.

Когда ток течет на землю, тестер покажет наличие напряжения светом или звуком.

Ограничения для бесконтактных тестеров напряжения

  1. Тестеры не могут работать с постоянным напряжением, так как конденсаторы и трансформаторы не работают с постоянным током.
  2. Бесконтактные тестеры напряжения имеют ограничения и фактически не измеряют величину присутствующего напряжения. Вместо этого они указывают только на наличие проводника под напряжением, что может потребовать дальнейшего исследования и мер предосторожности.
Заключение

Бесконтактный тестер напряжения гарантирует отключение питания и отсутствие необходимости прикасаться к проводам.Это самый безопасный способ сделать это. Это важно для обеспечения отключения питания оборудования перед тем, как открывать его для обслуживания или ремонта.

Однако тестеры не могут измерить величину напряжения и будут показывать только наличие переменного напряжения.

Спасибо за чтение,
Стивен Милл.

Использование цифрового мультиметра для тестирования системы зарядки вашего автомобиля

Тестирование системы зарядки

Честно говоря, эта статья посвящена тестированию системы зарядки автомобиля и не применима к новой Tesla Model III или новому BMW 7 -серии.Как вы уже можете догадаться из самого названия, все испытания, описанные ниже, относятся к более старым автомобилям со старыми моторами и двигателями. Но если вы подумаете о прочтении этой статьи с точки зрения тестирования электротехники, тогда все будет в порядке, и вы сможете кое-что узнать 🙂

Использование цифрового мультиметра для тестирования автомобильной системы зарядки (фото: Rick’s Motorsport Electrics через Youtube)

Возможно, самый важный инструмент, который вы будете использовать при поиске и устранении неисправностей в электрических системах, — это мультиметр , обычно цифровой .

Базовые мультиметры измеряют: напряжение, ток и сопротивление, в то время как более сложные мультиметры, такие как, например, Fluke, имеют функции, которые могут проверять такие вещи, как частота, рабочий цикл, задержка, проводить тесты диодов и даже измерять температуру, давление и вакуум.

Fluke 88 V / A KIT Комбинированный автомобильный мультиметр (измеряет постоянное и переменное напряжение, переменный / постоянный ток, сопротивление, емкость, частоту и температуру)
Важное примечание!

Эта техническая статья предназначена как руководство для профессионального механика .В нем описаны некоторые процедуры тестирования, обычно используемые опытными специалистами. Однако некоторые процедуры требуют от вас принятия определенных мер предосторожности, чтобы избежать травм и / или повреждения оборудования или транспортных средств. Будь осторожен.


Система зарядки


Батареи

Проблемы с системой зарядки часто приходят к вам в виде жалобы «не запускается» . Многие люди не приносят машину в магазин, пока она не заведется, поэтому для очень многих неисправностей это первый симптом, который вы заметите.Аккумулятор разряжен, и стартер не проворачивает двигатель.

Первым делом проверьте аккумулятор и при необходимости зарядите его (Рисунок 1).

Рисунок 1 — Измерительная система напряжения

Снимите поверхностный заряд с аккумулятора, включив фары на минуту. Измерьте напряжение на клеммах аккумулятора при выключенном свете (см. Таблицу «Нагрузочные испытания при 1/2 номинала CCA»). По возможности следует проверять удельный вес отдельных ячеек с помощью ареометра.

Необходимо провести нагрузочный тест , чтобы определить производительность батареи под нагрузкой . Тесты напряжения показывают только состояние заряда, но не состояние батареи.

902,15 12,3010 В 11 902,15 12,3010 В 11 9011 902
Напряжение Процент заряда
12,60 В до 12,72 В 100%
12,45 В 75%
25%

Показания, полученные при 80 ° F (27 ° C)


Генераторы переменного тока

Точность цифрового мультиметра и цифровой дисплей упрощают диагностику и настройку регулятора / генератора.


Регуляторы

Сначала определите , есть ли в системе встроенный (внутренний) регулятор , а затем тип A или B.

  • Тип A имеет одну щетку, подключенную к батарее +, а другую щетку, заземленную через регулятор
  • Тип-B имеет одну щетку с прямым заземлением, а другую подключенную к регулятору.

Затем изолируйте проблему с генератором или регулятором , минуя регулятор (полное возбуждение).Полевой терминал заземления типа А. Подключите полевую клемму типа B к Battery +. Если система сейчас заряжается, регулятор неисправен. По возможности используйте реостат. В противном случае просто дайте двигателю поработать на холостом ходу (загорится индикатор), чтобы напряжение не превысило 15 В.

Рисунок 2 — Проверка исправного генератора

Аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена (см. Рисунок 1). Запустите двигатель и убедитесь, что напряжение холостого хода составляет 13,8-15,3 В (проверьте, как на Рисунке 1). Затем загрузите генератор до номинального выходного тока с помощью кучи углерода поперек батареи.

Запустите двигатель на 2000 об / мин. Проверьте ток с помощью токовых клещей Fluke i410 или i1010.
Утечка переменного тока в генераторе

Генератор вырабатывает ток и напряжение по принципам электромагнитной индукции.

Для аксессуаров, подключенных к системе зарядки транспортных средств, требуется стабильная подача постоянного тока при относительно стабильном уровне напряжения. Аккумулятор нельзя заряжать переменным током , поэтому его необходимо выпрямить до постоянного тока .

Рисунок 3 — Проверка тока возбуждения

Изношенные щетки ограничивают ток возбуждения, что приводит к низкой выходной мощности генератора. Для проверки: загрузите устройство, как показано на рисунке 2, и измерьте ток возбуждения с помощью токовых клещей или используйте гнездо 10 A на цифровом мультиметре. Диапазон показаний от 3 до 7 ампер .

На встроенных устройствах GM: если генератор не вращается, соедините клеммы и подключите их к Batt + с последовательным цифровым мультиметром, настроенным на измерение 10 ампер. Ток возбуждения должен быть от 2 до 5 А , более высокий ток при более низком напряжении батареи.Контролируйте напряжение аккумулятора, заряжая его кучей угля.

Рисунок 4 — Проверка напряжения пульсаций

Напряжение пульсаций или (напряжение переменного тока) можно измерить, переключив цифровой мультиметр на переменный ток и подключив черный провод к надежному заземлению, а красный провод к клемме «BAT» на задней панели генератора. , (не у батареи).

Хороший генератор переменного тока должен измерять на менее 0,5 В переменного тока при работающем двигателе . Более высокое значение указывает на повреждение диодов генератора.

Рисунок 5 — Ток утечки генератора

Чтобы проверить утечку диода генератора, подключите мультиметр последовательно к выходной клемме генератора, когда автомобиль не движется.

Ток утечки не должен превышать нескольких миллиампер. Чаще бывает порядка 0,5 миллиампера. Будьте осторожны при отсоединении выходного провода генератора. Сначала убедитесь, что аккумулятор отключен. Подключите глюкометр, затем снова подключите аккумулятор.


Цифровой мультиметр Fluke 88 Demo


Fluke Automotive 2010 DMM Tutorial F233 и другие

Справочник // Диагностика автомобильных компонентов.Лучшая диагностика, более быстрый ремонт с помощью Fluke

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ | Gigavac

Ниже приводится превосходный документ по диэлектрическим испытаниям с использованием постоянного и переменного тока, предоставленный Джеффри Греем, бывшим президентом Compliance West.

Повышение безопасности и производительности с помощью диэлектрических испытаний на постоянном токе

Джеффри Грей

Испытания на постоянном и переменном токе обеспечивают эквивалентный уровень обнаружения пробоя, но повышенная точность обнаружения постоянного тока утечки может выявить пограничные системы изоляции.

Испытание на стойкость диэлектрика используется для оценки изоляции проводки. При испытании изоляции, установленной в передвижных домах, важно, чтобы она проверялась при гораздо более высоком напряжении, чем обычно, чтобы гарантировать, что изоляция не является предельной. Если напряжения установлены правильно, испытание диэлектрической прочности с использованием постоянного напряжения дает тот же результат, что и испытание диэлектрика на переменном токе. Кроме того, тестирование на постоянном токе обеспечивает значительное повышение безопасности и производительности по сравнению с тестированием на переменном токе.

Диэлектрические испытания — это простой неразрушающий метод проверки способности электрической изоляции выдерживать переходные процессы (скачки напряжения). Переходные скачки напряжения на линиях электропередач обычно являются результатом ближайших ударов молнии, но скачки напряжения могут возникать и по другим причинам. Как правило, такие кратковременные всплески имеют очень короткую продолжительность — всплеск длится менее 20 микросекунд.

Диэлектрическое испытание может проверить запас прочности изоляции, гарантируя, что изоляция не выйдет из строя из-за деградации изоляции из-за старения, влаги, износа из-за вибрации или других причин.

Уровень напряжения при испытании на диэлектрическую прочность обычно регулируется в зависимости от условий окружающей среды, которым будет подвергаться конечный продукт. Для оборудования, расположенного в более суровых условиях окружающей среды, используется более высокое испытательное напряжение диэлектрической проницаемости. Прохождение этого более сурового испытания на электрическую прочность изоляции, когда конечный продукт является новым, указывает на то, что испытываемая изоляция имеет достаточно места для обеспечения адекватной защиты после того, как конечный продукт подвергся ухудшению окружающей среды.

Метод испытаний. При испытании диэлектрика высокое напряжение (обычно ≥1000 В) прикладывают между двумя проводниками, которые должны быть электрически изолированы друг от друга. Если два проводника (например, изолированный провод под напряжением и металлический корпус) полностью изолированы друг от друга, то приложение большой разницы напряжений между двумя проводниками не позволит току течь между проводниками. В этом случае говорят, что изоляция выдерживает приложение большого потенциала напряжения между двумя проводниками, отсюда и термин «испытание на диэлектрическую стойкость ».

Как правило, два результата диэлектрических испытаний указывают на нарушение изоляции. Первый — это чрезмерный ток во время испытания из-за низкого сопротивления изоляции изоляционного материала, разделяющего два проводника. Второй — это внезапный пробой диэлектрика из-за электрической дуги или разряда через изоляционный материал, по поверхности изоляционного материала или через воздух.

Испытательное напряжение. Если испытательное напряжение слишком низкое, изоляционный материал не будет подвергаться достаточной нагрузке во время испытания, что позволит неадекватной изоляции пройти испытание.С другой стороны, если испытательное напряжение будет слишком высоким, испытание может привести к необратимому повреждению изоляционного материала, который в остальном подходит для данной области применения. Общее практическое правило, используемое для проверки сетевой проводки, работающей при напряжении 120–240 В переменного тока, составляет 1000 В плюс двойное рабочее напряжение. Используя это правило, проводка на 120 В будет проверяться с использованием напряжения 1000 В + (2 x 120 В) = 1240 В переменного тока.

Продолжительность теста. Чтобы обеспечить достаточную нагрузку на изоляцию, испытательное напряжение обычно прикладывают в течение 1 минуты.Однако многие стандарты позволяют сократить продолжительность теста до 1 секунды для тестирования производственной линии, чтобы приспособиться к большому объему. Для испытаний с сокращенной продолжительностью стандарты часто требуют увеличения испытательного напряжения на 20%, чтобы гарантировать, что 1 секунда будет достаточной для надлежащего испытания изоляции.

Переменный ток по сравнению с постоянным током

Тестовая форма волны. Номинальное напряжение в сети в США составляет 120 В переменного тока. Форма волны напряжения синусоидальная, а частота этого напряжения составляет 60 Гц (циклов в секунду).Напряжение 120 В относится к среднеквадратическому значению переменного напряжения. Среднеквадратичное значение переменного напряжения представляет собой математический эквивалент теплотворной способности постоянного напряжения. Другими словами, переменное напряжение 120 В (среднеквадратичное значение), приложенное к резистору (или нагревателю из нихромовой проволоки), будет генерировать такую ​​же тепловую мощность, как и при использовании постоянного напряжения 120 В (например, от батареи).

Мгновенное напряжение 120 В переменного тока при 60 Гц меняется со временем. В одном цикле, который повторяется 60 раз в секунду, напряжение будет начинаться с 0 В, увеличиваться до пика около 170 В, снова снижаться до 0 В, продолжать падать до отрицательного пика -170 В, а затем увеличиваться. снова до 0 В (см. рисунок 1).Простое среднее значение напряжения за один цикл дает значение 0 В. Расчет среднеквадратичного значения приводит к измерению 120 В. По определению, пик синусоидальной формы волны представляет собой среднеквадратичное значение, умноженное на квадратный корень из 2 ( т. е. Vpeak = Vrms x 1,414). На рисунке 2 показан сигнал переменного тока со среднеквадратичным напряжением приблизительно 1000 В. Обратите внимание, что положительный и отрицательный пики сигнала превышают +1400 В и –1400 В соответственно.

Рис. 1. Форма сигнала 120 В переменного тока (среднеквадратичное значение) при 60 Гц.

Рис. 2. Форма сигнала переменного тока со среднеквадратичным напряжением
около 1000 В.

Тестовые напряжения. Целью испытания диэлектрической прочности является кратковременная нагрузка на изоляцию и проверка ее работоспособности. Тестирование с использованием переменного напряжения 60 Гц выполняется только для удобства — трансформатор с высоковольтной вторичной обмоткой (например, трансформатор с неоновой вывеской) можно использовать для генерации высокого напряжения, необходимого для проведения испытания диэлектрической прочности. .Испытательное напряжение 60 Гц не может имитировать реальные события лучше, чем испытательное напряжение постоянного тока. Даже переходные процессы высокого напряжения (скачки), которые возникают в сети 120 В переменного тока, не являются переменным током; они представляют собой мгновенные всплески напряжения с типичной продолжительностью, которая измеряется в микросекундах (миллионных долях секунды) или миллисекундах (тысячных долях секунды).

Любые решения, касающиеся использования переменного и постоянного напряжения для испытаний, должны учитывать цель испытания, которая состоит в том, чтобы усилить испытываемую изоляцию.Чем выше напряжение, тем больше нагрузка на изоляцию. Когда используется испытательное напряжение переменного тока, наибольшая нагрузка прикладывается к изоляции в моменты, когда испытательное напряжение достигает положительного или отрицательного пика. В других точках синусоидальной формы волны переменного тока электрическое напряжение ниже.

Испытательное напряжение переменного тока 1000 В (среднеквадратичное значение) будет иметь пики напряжения 1414 В. Следовательно, если используется испытательное напряжение постоянного тока, испытательное напряжение должно быть увеличено до 1414 В постоянного тока, чтобы обеспечить такой же уровень нагрузки на изоляцию, как и при 1000 В. Среднеквадратичное значение переменного тока.Испытательное напряжение постоянного тока показано на рисунке 3. Обратите внимание, что пиковое испытательное напряжение на рисунках 2 и 3 одинаково.

Рис. 3. Испытательное напряжение 1414 В постоянного тока.

Разница в испытательном напряжении для постоянного тока и переменного тока подтверждается национальными организациями по тестированию и разработке стандартов, такими как Underwriters Laboratories, Factory Mutual Corp., Институт инженеров по электротехнике и электронике и Американский национальный институт стандартов, а также международными организациями. такие как Международная электротехническая комиссия.

Оценка пробоя диэлектрика. Поскольку электрическая нагрузка на изоляцию наиболее высока на пике формы волны переменного тока, пробой диэлектрика происходит на пике испытательного напряжения переменного тока. На рис. 4 показан пробой диэлектрика при переменном напряжении, отображаемый осциллографом. Обратите внимание, что форма волны плавная, когда напряжение увеличивается до пиков, а затем резко падает при пиковом напряжении. На рисунке 5 показано возникновение аналогичного пробоя постоянного напряжения.

Рисунок 4.Пробой диэлектрика под напряжением переменного тока.

Рис. 5. Пробой диэлектрика постоянным напряжением.

Важно отметить, насколько внезапно происходит пробой диэлектрика. На рисунке 6 разбивка переменного тока на рисунке 4 была увеличена в 50 000 раз — временная развертка на осциллографе была изменена с 5 миллисекунд на 100 наносекунд, чтобы увеличить масштаб события аварии. Время, необходимое для падения напряжения с пикового значения до 0 В, составляет 10 наносекунд, что примерно в миллион раз быстрее, чем период формы волны испытательного напряжения переменного тока 60 Гц.

Рис. 6. Разбивка переменного тока в увеличенном масштабе.

Поскольку пробой происходит так быстро, и поскольку он происходит при пиковом напряжении формы волны переменного тока, напряжения переменного и постоянного тока кажутся точно такими же, как пробой; то есть оно проявляется как очень продолжительное пиковое напряжение. Другими словами, пиковое напряжение формы волны переменного тока длится намного дольше, чем сам пробой.

На рисунке 7 показан пробой, аналогичный показанному на рисунке 6, за исключением того, что испытание проводилось с использованием постоянного напряжения, равного 1.В 414 раз больше среднеквадратичного значения сигнала переменного тока. Сравнение рисунков 6 и 7 показывает, что поведение пробоя в условиях переменного и постоянного тока, соответственно, идентично.

Рис. 7. Пробой постоянного тока в увеличенном масштабе.

Преимущества и недостатки. Исторически сложнее создать испытательное напряжение постоянного тока, что привело к необходимости более дорогостоящего и сложного испытательного оборудования. Этот недостаток компенсируется преимуществами в производительности и безопасности, полученными при использовании испытательного напряжения постоянного тока.Чтобы объяснить эти преимущества, необходима дополнительная справочная информация.

Электрический заряд возникает всякий раз, когда между двумя проводниками, разделенными изолятором, возникает разность напряжений. Количество создаваемого заряда пропорционально приложенному напряжению и емкости между двумя проводниками. Если заряд представлен как Ом, напряжение В, и емкость — Кл, , тогда математическая связь между этими тремя величинами может быть представлена ​​как Q = С x В.

В практических приложениях емкость может существовать из-за дискретных конденсаторов, но емкость также может возникать непреднамеренно, когда два проводника с разностью напряжений расположены близко друг к другу. Примеры этого типа емкости можно найти в электродвигателях, трансформаторах, многопроводной электропроводке и однопроводной электропроводке, проложенной рядом с металлом. Если напряжение меняется, заряд меняется. Если напряжение колеблется как в положительном, так и в отрицательном направлении, заряд будет делать то же самое.

Вторая фундаментальная концепция заключается в том, что электрический ток будет проходить через конденсатор при изменении напряжения. Это связано с тем, что по мере увеличения напряжения на конденсаторе увеличивается количество заряда. Электрический ток — это просто измерение того, насколько заряд изменяется за определенный период времени. Ток часто представлен как I, , который измеряется в амперах или амперах. Количество заряда Q измеряется в кулонах. Один ампер тока определяется как поток заряда 1 кулон в секунду.

Объединение концепции емкости с концепцией тока дает следующее. Изменяющееся напряжение генерирует изменяющийся заряд. По определению, этот изменяющийся заряд — это протекание электрического тока. Следовательно, изменяющееся напряжение заставляет ток течь между двумя проводниками. Из-за емкости между двумя проводниками этот ток может течь между ними, даже если они физически изолированы друг от друга. Чем больше емкость между проводниками, тем больше будет ток.

При выполнении диэлектрических испытаний с использованием испытательного напряжения переменного тока между двумя проверяемыми точками будет протекать электрический ток (из-за емкости между двумя проводниками). Этот ток не является результатом неудачного испытания из-за низкого сопротивления изоляции. Следовательно, диэлектрический тестер переменного тока должен компенсировать этот допустимый ток. Наиболее распространенный метод достижения этого — позволить тестеру обнаруживать значительную величину тока (обычно ≥20 мА) без индикации сбоя из-за избыточного тока.Если несколько продуктов испытываются с помощью одного и того же диэлектрического тестера, это заданное значение предельного тока, возможно, потребуется отрегулировать еще выше, чтобы приспособить оборудование с наибольшей емкостью между тестируемыми проводниками. Другими словами, диэлектрический тестер должен быть десенсибилизирован, чтобы он игнорировал уровни тока <20 мА (например). Эта ситуация создает две очень опасные проблемы.

Десенсибилизированный диэлектрический тестер переменного тока не может определить разницу между 5 и 15 мА. Подумайте, что произойдет, если в тестируемой цепи есть емкость между проводниками, которая вызывает протекание 5 мА в нормальных условиях во время теста.Тестируемое устройство (DUT) с неисправной изоляцией, которое позволяет протекать 300% нормального количества тока (15 мА), все равно будет считаться приемлемым результатом теста десенсибилизированным диэлектрическим тестером переменного тока.

Десенсибилизированный диэлектрический тестер переменного тока может подавать смертельный ток в человеческое тело и при этом не отключаться из-за избыточного тока. Например, если тестируемое устройство потребляет 5 мА, и оператор тестирования вступает в контакт с испытательным напряжением, так что через оператора проходит 10 мА, тестер будет выдавать в общей сложности 15 мА.Поскольку 15 мА меньше уставки ограничения тока 20 мА, тестер не отключается, что может привести к серьезным травмам или гибели оператора.

При проведении диэлектрических испытаний с испытательным напряжением постоянного тока электрический ток протекает только тогда, когда напряжение возрастает от 0 В до конечного испытательного напряжения. В этом случае ток очень мал, потому что напряжение обычно нарастает в течение 1-2 секунд по сравнению с испытательным напряжением переменного тока, которое переходит от положительного пика к отрицательному и обратно 60 раз в секунду ( помните, что ток пропорционален изменению напряжения во времени).Фактически, испытательное напряжение постоянного тока, которое нарастает в течение 2 секунд, вызывает протекание только 1/120 (<1%) тока испытательного напряжения переменного тока. Как только напряжение постоянного тока достигает последнего испытательного уровня, ток практически полностью прекращается. В большинстве случаев величина тока, протекающего во время испытания диэлектрика постоянным током, незначительна, независимо от величины емкости, имеющейся в ИУ.

По сравнению с испытанием диэлектрика на переменном токе, испытание на постоянном токе дает много преимуществ. Максимально допустимый испытательный ток можно установить на гораздо более низкий уровень (обычно 1 мА).Тестер постоянного тока отключается, когда во время теста течет ток более 1 мА. Этот высокочувствительный тест позволяет оператору идентифицировать пограничные конструкции, которые не были бы замечены тестером переменного тока.

Более низкие уровни испытательного тока значительно безопаснее для оператора. При 1 мА тока достаточно, чтобы поразить оператора, но испытательный ток будет автоматически отключен, когда ток превысит 1 мА.

Заключение

Вопрос о том, следует ли использовать испытание диэлектрика на переменном или постоянном токе, не имеет ничего общего с тем фактом, что испытываемая изоляция обычно подвергается напряжению 120 В переменного тока.Пробой диэлектрика происходит за наносекунды. Все эти события происходят так быстро, что переменное переменное напряжение 60 Гц фактически становится неизменным постоянным напряжением. Если пиковые напряжения при испытании диэлектрика на стойкость к переменному и постоянному току одинаковы, то оба типа испытаний могут подтвердить пригодность изоляции, используемой между проводниками. Чтобы пиковые напряжения были равными, постоянное напряжение, используемое при испытании на диэлектрическую стойкость, должно в 1,414 раза превышать используемое среднеквадратичное значение переменного напряжения.

Тестирование на постоянном токе дает значительные преимущества перед тестированием на переменном токе.Испытания на постоянном и переменном токе обеспечивают эквивалентный уровень обнаружения пробоя из-за полного нарушения изоляции. Однако повышенная точность обнаружения постоянного тока утечки позволяет обнаруживать системы с предельной изоляцией. Диэлектрические испытания постоянным током превосходны для обеспечения безопасности оператора. Пренебрежение рассмотрением испытаний на постоянном токе в качестве альтернативы испытаниям на переменном токе потенциально подвергает опасности как оператора испытаний (с опасностью поражения электрическим током во время испытаний), так и потребителя (с предельной изоляцией).

Базовая электрическая теория для лодочников

Использование счетчика

Как и в случае с любым другим оборудованием, перед использованием внимательно прочтите инструкции производителя.Различные мультиметры имеют в основном одни и те же функции, но функции могут быть выбраны по-разному. Очевидно, что чем больше вы заплатите, тем больше функций вы получите. Следующие ниже методы будут основаны на довольно недорогом универсальном мультиметре.

Хотя не имеет значения, какие выводы мультиметра вы используете для проверки переменного тока, при проверке постоянного тока обязательно используйте положительный (красный) провод на положительной (+) стороне и отрицательный или заземляющий провод (черный). на отрицательной (-) или заземленной стороне цепей постоянного тока.Хорошей идеей будет выработать привычку последовательно использовать положительные и отрицательные выводы даже при переменном токе.

Чтобы измерить напряжение , вам просто нужно прикоснуться положительным (красным) проводом к положительной стороне цепи, а отрицательный (черный) провод — к земле или отрицательной стороне цепи. Например, вы можете подключить положительный провод к положительной (+) стороне батареи, а отрицательный провод — к отрицательной (-) стороне батареи, чтобы измерить напряжение в батарее.Новая полностью заряженная батарея должна показывать примерно 12,5 вольт.

У вашего счетчика будет несколько вариантов напряжения на выбор. Например, у меня на стороне переменного тока (вольт): 750 и 200, а на стороне постоянного тока: 200 м, 2000 м, 20, 200, 1000. Если ваш счетчик не имеет функции, которая автоматически выбирает правильное напряжение, всегда начинайте с самого высокого выбор напряжения доступен в первую очередь. Почему ты спрашиваешь? Предположим, у вас есть ситуация, когда у вас есть цепи как 120 В переменного тока, так и 240 В переменного тока.Если вы сначала выберете опцию 750 В, вы не взорвете счетчик, если по ошибке прикоснетесь к цепи 240 В. После подтверждения напряжения в показаниях вы можете выбрать более низкий диапазон, чтобы получить более точные показания.

Какие еще ситуации могут побудить вас измерить напряжение? Допустим, у вас в колодце есть аэратор, который подключается к вашей батарее и питается от нее. В прошлый раз, когда вы ловили рыбу, все работало нормально, но сегодня вы кладете наживку, включаете переключатель, и ничего не происходит.Достаточно ли у вашей батареи напряжения для работы помпы? Вы проверяете это и обнаруживаете, что делаете. Затем вы используете измеритель, чтобы проверить положительный (красный) и отрицательный (черный) провода, идущие к переключателю. Хммм… нет напряжения. Решение должно заключаться в том, что между батареей и переключателем имеется неплотный или оборванный провод.

Ампер (ток) можно измерить (как переменного, так и постоянного тока), подключив измеритель последовательно с прибором, который вы измеряете. На борту у вас может быть много приборов, таких как водяные насосы, вентиляторы, стереосистемы, радио, электроника и т. Д.Все эти предметы потребляют ток от вашей батареи. Эти приборы могут потреблять от 0,5 до 6 или 7 ампер. Однако ваша батарея имеет только такой ток, который может быть потреблен до того, как ее напряжение упадет до точки, при которой она не будет работать.

На большинстве приборов указаны номинальные значения, указывающие необходимое напряжение, а также ток или ток, которые они используют. Однако допустим, что вы купили 12-вольтовую лампу на распродаже на морской верфи, рейтинг которой не указан. Вы хотите узнать, сколько ампер будет потреблять лампа.Подключив измеритель последовательно к проводке ламп и батарее, вы можете измерить силу тока, которую будет использовать лампа.

Вы можете измерить сопротивление в Ом с помощью мультиметра. Убедитесь, что вы измеряете сопротивление только в цепях, в которых нет источника питания, иначе вы взорвете счетчик. Сам измеритель питает источник питания от внутренней батареи. Эта батарея со временем разряжается, и ее, возможно, потребуется заменить.Зачем вам измерять сопротивление? В основном, когда вы измеряете сопротивление, вы измеряете, чтобы увидеть, есть ли у вас полная цепь. Когда вы помещаете измеритель в цепь, которая была отключена от источника питания, вы можете сказать, замкнута ли цепь. Начать можно с проверки схемы в самом счетчике. Установите селекторный переключатель в область, обозначенную OHM. В зависимости от вашего измерителя вы можете получить отображение цифры 1 или символа бесконечности. Это говорит о том, что в цепи есть обрыв.Теперь соедините концы положительного и отрицательного проводов вместе. Ваше значение должно быть равно нулю или очень близко к нулю. Итак … что вы спрашиваете?

Возьмем для примера две лампочки, которые валяются в ящике стола. Вы помните, что один из них сгорел, и вы просто бросили его в ящик, чтобы убедиться, что вы получили правильную замену. Вы получили замену и бросили их обоих в ящик, думая, что вы их замените позже. Теперь вы не знаете, какой из них плохой, а какой хороший.Они оба имеют матовую разновидность, поэтому вы не можете физически увидеть элемент, чтобы увидеть, сломан ли он в одной лампочке. Вы не хотите проводить тест методом проб и ошибок, потому что вы только что купили этот крутой мультиметр. Как определить хорошую лампочку? Вы можете использовать мультиметр, чтобы измерить сопротивление, чтобы определить, какой из них имеет обрыв. Это было бы плохо.


Хорошая лампа

Неисправная лампа

Установите мультиметр в положение ОМ.Поместите один провод в нижнюю часть одной из лампочек. Это та часть, которая касается контакта в середине гнезда. Затем подключите другой провод к металлической стороне лампы. Это та часть, которая ввинчивается в розетку. Ваш мультиметр меняется с 1 на 0 или, возможно, на 0,01, как у меня. Это означает, что у вас замкнутая цепь, и вы только что проверили исправную лампочку.

Другое использование измерения сопротивления может заключаться в проверке насоса, который перестал работать. У вас есть напряжение на насосе, но он не работает.Проверить его целостность можно, измерив сопротивление. Если вы поместите измеритель поперек цепи (не забудьте выключить питание), поместив положительный (красный) провод на положительный (красный) провод, идущий в насос, а отрицательный (черный) провод на отрицательный (черный) или заземляющий провод, идущий в насос, вы будете измерять сопротивление. Если счетчик показывает 1 или символ бесконечности, значит, в проводке насоса произошло короткое замыкание.

Испытание высоким напряжением AC

Чувствую ли я себя в безопасности?

Я все делаю правильно?

Вы узнаете наверняка через несколько минут.


Испытания на безопасность являются обязательными и являются частью каждой окончательной проверки вашего электрического изделия.
Изучите наиболее важные факты о высоковольтном испытании переменного тока .
Мы объясняем ПОЧЕМУ? ГДЕ? КАК? а также возможная опасность!
А если вы хотите узнать больше, вы можете бесплатно скачать еще более подробную информацию в конце этой страницы!

R

Iso или HV AC?

Принцип испытания высокого напряжения очень похож на испытание сопротивления изоляции.Это связано с тем, что оба метода испытаний связаны с качеством изоляции.
Это можно сделать путем измерения сопротивления изоляции или испытания электрической прочности высоким напряжением с одновременным измерением протекающего тока утечки.

Тем не менее, испытание высоким напряжением будет еще более « стрессовое » (интенсивное) для тестируемого устройства . Он очень четко выявляет слабые места изоляции. С другой стороны, он имеет тот недостаток, что невозможно точно измерить сопротивление изоляции в МОм или ГОм.Поэтому может быть полезно выполнить оба теста последовательно.

ПОЧЕМУ?

Надежная изоляция — это основная защитная мера для обеспечения электробезопасности. Это гарантирует, что пользователь не прикоснется к токоведущим проводам и что не может произойти короткое замыкание между проводниками или корпусом оборудования. Потому что, если это произойдет, опасный для жизни ток может протекать через пользователя, если он или она коснется корпуса. Очевидно, что защитный заземляющий провод должен гарантировать, что этого не произойдет.Но в худшем случае он тоже может быть бракованным. И это также было бы лишь уклонением от следствия, а не от причины.

Для гарантии всего этого изоляция должна работать безупречно! И это должно быть подтверждено и задокументировано вами при испытании высокого напряжения перед поставкой электрического изделия.

Этот тест является стандартным. Это означает, что каждая деталь, то есть каждое отдельное электрическое изделие, которое вы выставляете на рынок, должна пройти испытание высоким напряжением.

ГДЕ?

Как правило, между токоведущими проводниками или между ними и частями корпуса должна быть хорошая изоляция.Обычно это делается путем изоляции электрических проводников от опасного контакта, то есть покрытия их изоляционным материалом. Но эту защитную оболочку необходимо снимать не позднее, чем при подсоединении электрического проводника к другим электрическим компонентам. В этих точках обеспечивается изоляция на безопасном расстоянии. Тогда это вопрос безопасных расстояний через зазоры и пути утечки.

Кроме того, токопроводящие жилы могут быть изолированы друг от друга, например.грамм. с помощью литейных смесей, изолирующей фольги или твердых тел.
Когда какой тип изоляции используется?
Это всегда связано с конструкцией электрического изделия, типом спецификации, например, высокой температурой или механической нагрузкой и т. Д.

Теперь понятно, что изоляция в светильнике, утюге, электродвигателе или высоковольтном изоляторе на электростанции имеет очень разные требования и конструкции.
Из этого разнообразия от случая к случаю возникают довольно сложные электротехнические изоляционные конструкции.

КАК?

Поскольку изоляция «имеет какое-то отношение к напряжению», испытание проводится с определенным уровнем испытательного напряжения. Это может быть увеличено или применено непосредственно к тестируемому устройству в полном объеме.

Цель состоит в том, чтобы измерить ток через изоляцию. Потому что это критерий оценки изоляции. Он не должен быть больше указанного максимального тока.
Верхний предел силы тока может сильно варьироваться от продукта к продукту.В стандартах об этом ограничении почти ничего не говорится. И для этого есть веская причина — потому что величина тока сильно зависит от емкостной составляющей в изоляции.

Этот тест не является обязательным для всех электротехнических изделий. Однако это может потребоваться для сертификации электрического изделия при типовых испытаниях. Если это требуется во время производства, это стандартная проверка. Это означает, что каждая деталь, то есть каждое отдельное электрическое изделие, которое вы выставляете на рынок, обязательно требует испытания высоким напряжением переменного тока.

Часто прочность высокого напряжения измеряется один за другим между всеми задействованными проводниками. Это могут быть комбинированные группы проводников или отдельные проводники и, конечно же, корпус или его части. Быстро становится ясно, что испытание может и должно проводиться в самых разных местах, в зависимости от сложности электрического изделия.
Это можно сделать путем сканирования контрольных точек с помощью тестового щупа — подход, который может быстро оказаться длительным и дорогостоящим.
Поэтому в течение 25 лет комплексные испытания всегда выполнялись автоматически в любых контрольных точках с помощью типовой матрицы SCHLEICH , которая полностью программируется:

Коммутационные матрицы SCHLEICH гибко переключаются по 2- и 4-проводной технологии. В особенности 4-проводная технология имеет большое значение в автоматизированных системах и установках. Это гарантирует безопасный контакт , контроль испытательного напряжения и, следовательно, стабильность процесса.

Параметры испытаний типовые нормативные значения SCHLEICH | от стандартного к индивидуальному
Минимальное необходимое испытательное напряжение 1000 — 3000 В переменного тока от 50 до 100000 В переменного тока
макс.допустимый испытательный ток 1-10, 50, 100 мА 0,1 — 5,000 мА
минимальная продолжительность теста 1 с от 0,1 с до 1 мес
рампа пуска выкл; 1 с — 1 мин выкл; от 0,5 с до 1 месяца
аппарель выкл; 1 с — 1 мин выкл; от 0,5 с до 1 месяца
профили напряжения выкл; за 5 шагов выкл; с любым количеством шагов с любым профилем шагов

При таком диапазоне требований, конечно, идеально использовать испытательное устройство, которое соответствует как можно большему количеству мировых стандартов.
В этом сила SCHLEICH.

ТЕКУЩИЙ ТЕКУЩИЙ?

Изоляция всегда состоит из сопротивления изоляции и конденсатора? Почему конденсатор? Это вообще было встроено? …


Испытание всегда проводится между двумя электрическими проводниками / полюсами. В абстрактном смысле эти два полюса образуют две металлические пластины, обращенные друг к другу. Между ними — утеплитель. И эта конструкция соответствует конструкции конденсатора. В результате вся изоляционная конструкция также ведет себя очень емкостной.

Испытание переменного тока высоким напряжением выполняется переменным напряжением. Это вызывает протекание тока, зависящего от частоты испытательного напряжения, в емкостной части изоляции. Уровень тока утечки пропорционален величине емкости.
Это физические факторы, не имеющие ничего общего с хорошими или плохими изоляционными свойствами тестируемого устройства. Они и, конечно же, стандарт определяют максимально допустимый ток.
Решающим фактором теперь является мощность источника высокого напряжения.Он должен обеспечивать необходимый ток. В противном случае испытание высоким напряжением было бы невозможно.

ОПАСНОСТЬ?

Если через тело человека протекает переменный ток менее 3 мА, он классифицируется как безопасный.
Если источник высокого напряжения может выдавать максимум 3 мА, он считается безопасным и безопасным. Особых защитных мер в этом случае не требуется.

Но ток 3 мА практически ничто для большинства высоковольтных испытаний.Многие электрические изделия требуют значительно более высокого испытательного тока из-за емкостного эффекта. Как уже было сказано: это не нокаут для тест-объекта — но опасно для оператора. Это связано с тем, что источник высокого напряжения часто рассчитан на испытательный ток 100 мА. Тогда абсолютно необходимы соответствующие защитные меры.

Сюда входят:

  • с гальванической развязкой высокого напряжения
  • Ограждение испытательной станции
  • Пистолеты для проверки безопасности
  • Пуск двумя руками с соответствующим реле безопасности
  • Испытательная камера или испытательная кабина — двухконтурная схема, контролируемая утвержденными реле безопасности и, при необходимости, также защитным замком
  • Соответствие уровням производительности PLe, SIL3, Kat4…

Уровень производительности PLe, SIL3, Kat 4…

Требования к технике безопасности соответственно высоки для испытательного тока более 3 мА.Соответствующие международные стандарты должны соблюдаться во всем мире.

Испытательные устройства

SCHLEICH соответствуют этим требованиям!

Следует отметить, что на международном рынке имеется широкий спектр испытательных устройств, которые выглядят как предполагаемая сделка, но не соответствуют требованиям законодательства по безопасности EN50191 / VDE0104!

Все готово? Хотите подробностей?

Наша миссия — ноу-хау, ноу-хау, ноу-хау… Те, кто разбирается в методах испытаний с технической и нормативной уверенностью, получат максимальную отдачу от своего испытательного устройства.
— Дипл. Ing. Мартин Ларманн

Да, расскажите подробнее. Я хочу максимальной безопасности для наших клиентов, нашей компании и себя.

Пришлите мне более подробную информацию из справочника SCHLEICH по методам испытаний.


GLP1-g

PE-проводник, изоляция, устройство для проверки высокого напряжения и работоспособности

Самый маленький тестер безопасности в мире!

  • Тестеры сопротивления PE / GB
  • Измерители сопротивления изоляции
  • — IR
  • тестеры высокого напряжения AC / DC
  • Тестеры безопасности и работоспособности
  • Более 50 конфигураций устройств — объединение до 9 методов тестирования в одном устройстве
  • Цепь безопасности PLe, SIL3, Kat4 (в зависимости от варианта устройства и степени риска)
  • для настольного монтажа или для монтажа в 19-дюймовую стойку
  • ½ 19 ″ или 19 ″ формат

Подробнее

GLP2-BASIC

Защитный провод, изоляция, высокое напряжение, ток утечки и тестер функций
  • Измерители сопротивления изоляции — IR
  • тестеры высокого напряжения AC / DC
  • Тестеры «все в одном»
  • Тестеры безопасности и работоспособности
  • ок.40 вариантов устройства — объединены до 21 метода испытаний
  • Цепь безопасности PLe, SIL3, Kat4 (в зависимости от варианта устройства и степени риска)
  • сеть
  • протокол и печать этикеток
  • сканер…
  • Технологический пакет для еще большей эргономики
  • для настольного монтажа или для монтажа в 19-дюймовую стойку

Подробнее

GLP2-МОДУЛЬНЫЙ

Комбинированный тестер с 25 методами тестирования
  • «Все в одном»
  • тестеры безопасности
  • Тестеры безопасности и работоспособности
  • Возможна модульная комбинация из более чем 25 методов испытаний
  • до 250 тестовых соединений
  • больших коммутирующих матричных модуля для всех методов испытаний
  • PLe, SIL3, Kat4 Цепь безопасности (в зависимости от варианта устройства и степени риска)
  • сеть
  • протокол и печать этикеток
  • сканер…
  • Технологический пакет для еще большей эргономики

Подробнее

GLP3

Неограниченное количество передовых технологий тестирования.

ТОП-класс испытательной и измерительной техники для безопасности и функционального тестирования.

  • «Все в одном»
  • Тестеры безопасности и работоспособности
  • для сложных проектов
  • для комплексной автоматизации
  • для самых высоких требований
  • модульная комбинация более 30 методов испытаний
  • до 350 тестовых соединений
  • больших коммутирующих матричных модуля для всех методов испытаний
  • PLe, SIL3, Kat4 цепь безопасности
  • Окна 10 ®
  • сеть
  • протокол и печать этикеток
  • промышленность 4.0
  • интерфейсы к MES, ERP, SPS…

Подробнее

MTC2

Измеритель импульсных перенапряжений на 6, 12, 15, 25, 30, 40 или 50 кВ

Современный тестер обмоток.

  • Испытание на импульсные перенапряжения плюс измерение частичных разрядов в соответствии со стандартами
  • сопротивление
  • сопротивление изоляции
  • высокое напряжение постоянного тока плюс индекс поляризации / DAR
  • высокое напряжение переменного тока

идеально подходит для обслуживания, производства, автоматизации, контроля качества, лаборатории, НИОКР…

Подробнее

MTC3

Неограниченное количество передовых технологий тестирования.

Надежные испытания обмоток для производства, исследований и качества.

▪ стандартные двигатели
▪ специальные двигатели
▪ автомобильные приводы
▪ трансформаторы
▪ катушки…

▪ ALL-IN-1 с более чем 20 методами испытаний
▪ поточное испытание частичных разрядов

▪ интерфейсы для автоматизации, такие как PROFINET, EtherCAT, TCP / IP…
▪ интерфейсы к системам ERP, MES и CAQ…

Подробнее

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ — прикладное промышленное электричество

Важность электробезопасности

С помощью этого урока я надеюсь избежать распространенной ошибки, обнаруживаемой в учебниках по электронике, состоящей в игнорировании или недостаточном освещении темы электробезопасности.Я предполагаю, что тот, кто читает эту книгу, хотя бы мимолетно заинтересован в реальной работе с электричеством, и поэтому тема безопасности имеет первостепенное значение.

Еще одно преимущество включения подробного урока по электробезопасности — это практический контекст, который он устанавливает для основных понятий напряжения, тока, сопротивления и проектирования схем. Чем более актуальной будет техническая тема, тем больше вероятность того, что студент обратит внимание и поймет. А что может быть важнее приложения для личной безопасности? Кроме того, поскольку электрическая энергия является повседневным явлением в современной жизни, почти каждый может ознакомиться с иллюстрациями, приведенными на таком уроке.Вы когда-нибудь задумывались, почему птиц не шокируют, когда они отдыхают на линиях электропередач? Читайте и узнайте!

Физиологические эффекты электричества

Большинство из нас испытали ту или иную форму электрического «шока», когда электричество заставляет наше тело испытывать боль или травму. Если нам повезет, степень этого переживания ограничится покалыванием или приступами боли от накопления статического электричества, разряженного через наши тела. Когда мы работаем с электрическими цепями, способными передавать большую мощность нагрузкам, поражение электрическим током становится гораздо более серьезной проблемой, а боль — наименее значимым результатом поражения электрическим током.

Поскольку электрический ток проходит через материал, любое противодействие току (сопротивлению) приводит к рассеиванию энергии, обычно в виде тепла. Это самый простой и понятный эффект воздействия электричества на живую ткань: ток заставляет ее нагреваться. Если количество выделяемого тепла достаточно, ткань может обжечься. Эффект носит физиологический характер, такой же, как повреждение, вызванное открытым пламенем или другим высокотемпературным источником тепла, за исключением того, что электричество имеет способность сжигать ткани под кожей жертвы, даже обжигая внутренние органы.

Как электрический ток влияет на нервную систему

Еще одно воздействие электрического тока на организм, возможно, наиболее опасное, касается нервной системы. Под «нервной системой» я имею в виду сеть особых клеток в организме, называемых нервными клетками или нейронами, которые обрабатывают и проводят множество сигналов, ответственных за регуляцию многих функций организма. Мозг, спинной мозг и сенсорные / двигательные органы в теле функционируют вместе, позволяя ему чувствовать, двигаться, реагировать, думать и запоминать.

Нервные клетки взаимодействуют друг с другом, действуя как «преобразователи», создавая электрические сигналы (очень малые напряжения и токи) в ответ на ввод определенных химических соединений, называемых нейротрансмиттерами , и высвобождая эти нейротрансмиттеры при стимуляции электрическими сигналами. Если электрический ток достаточной силы проходит через живое существо (человека или другое), его эффектом будет подавление крошечных электрических импульсов, обычно генерируемых нейронами, перегрузка нервной системы и предотвращение способности рефлекторных и волевых сигналов действовать. задействовать мышцы.Мышцы, вызванные внешним (шоковым) током, непроизвольно сокращаются, и жертва ничего не может с этим поделать.

Эта проблема особенно опасна, если пострадавший касается руками проводника под напряжением. Мышцы предплечья, отвечающие за сгибание пальцев, как правило, лучше развиты, чем мышцы, отвечающие за разгибание пальцев, и поэтому, если оба набора мышц будут пытаться сокращаться из-за электрического тока, проводимого через руку человека, «сгибающие» мышцы выиграют, сжимая пальцы в кулак.Если проводник, подающий ток к пострадавшему, обращен к ладони его или ее руки, это сжимающее действие заставит руку крепко ухватиться за провод, тем самым ухудшая ситуацию, обеспечивая отличный контакт с проводом. Пострадавший совершенно не сможет отпустить проволоку.

С медицинской точки зрения это состояние непроизвольного сокращения мышц называется столбняк . Электрики, знакомые с этим эффектом поражения электрическим током, часто называют обездвиженную жертву поражения электрическим током «зависшей в цепи».Вызванный током столбняк можно прервать, только отключив ток через пострадавшего.

Даже когда ток прекращается, жертва не может восстановить произвольный контроль над своими мышцами в течение некоторого времени, поскольку химический состав нейротрансмиттера находится в беспорядке. Этот принцип был применен в устройствах «электрошокера», таких как электрошокеры, которые основаны на принципе мгновенного поражения жертвы высоковольтным импульсом, передаваемым между двумя электродами. Правильно нанесенный электрошокер временно (на несколько минут) обездвиживает жертву.

Однако электрический ток может воздействовать не только на скелетные мышцы жертвы электрошока. Мышца диафрагмы, контролирующая легкие, и сердце, которое само по себе является мышцей, также могут быть «заморожены» в состоянии столбняка электрическим током. Даже токи, слишком слабые для того, чтобы вызвать столбняк, часто способны перебивать сигналы нервных клеток настолько, что сердце не может биться должным образом, что приводит к состоянию, известному как фибрилляция . Фибриллирующее сердце скорее трепещет, чем бьется, и не может перекачивать кровь к жизненно важным органам тела.В любом случае смерть от удушья и / или остановки сердца обязательно наступит из-за достаточно сильного электрического тока, проходящего через тело. По иронии судьбы, медицинский персонал использует сильный разряд электрического тока, прикладываемый к груди жертвы, чтобы «подтолкнуть» фибриллирующее сердце к нормальному ритму биений.

Эта последняя деталь подводит нас к другой опасности поражения электрическим током, свойственной коммунальным энергосистемам. Хотя наше первоначальное исследование электрических цепей будет сосредоточено почти исключительно на постоянном токе (постоянный ток или электричество, которое движется в непрерывном направлении в цепи), современные энергетические системы используют переменный ток или переменный ток.Технические причины такого предпочтения переменного тока перед постоянным током в энергосистемах не имеют отношения к этому обсуждению, но особые опасности каждого вида электроэнергии очень важны для темы безопасности.

Воздействие переменного тока на организм во многом зависит от частоты. Низкочастотный (от 50 до 60 Гц) переменный ток используется в домашних хозяйствах США (60 Гц) и Европы (50 Гц); он может быть опаснее высокочастотного переменного тока и в 3-5 раз опаснее постоянного тока того же напряжения и силы тока. Низкочастотный переменный ток вызывает продолжительное сокращение мышц (тетанию), которое может прижать руку к источнику тока, продлевая воздействие.Постоянный ток, скорее всего, вызовет одиночное судорожное сокращение, которое часто заставляет жертву отойти от источника тока.

Переменный характер

AC имеет большую тенденцию приводить нейроны, задающие ритм сердца, в состояние фибрилляции, тогда как DC имеет тенденцию просто вызывать остановку сердца. Как только ток разряда прекращается, у «замороженного» сердца больше шансов восстановить нормальный ритм сердечных сокращений, чем у фибриллирующего сердца. Вот почему «дефибриллирующее» оборудование, используемое врачами скорой помощи, работает: электрический разряд, подаваемый дефибриллятором, — это постоянный ток, который останавливает фибрилляцию и дает сердцу шанс восстановиться.

В любом случае электрические токи, достаточно высокие, чтобы вызвать непроизвольное действие мышц, опасны, и их следует избегать любой ценой. В следующем разделе мы рассмотрим, как такие токи обычно входят в тело и выходят из него, и рассмотрим меры предосторожности против таких случаев.

  • Электрический ток может вызвать глубокие и серьезные ожоги тела из-за рассеивания мощности через электрическое сопротивление тела.
  • Столбняк — это состояние, при котором мышцы непроизвольно сокращаются из-за прохождения внешнего электрического тока через тело.Когда непроизвольное сокращение мышц, управляющих пальцами, приводит к тому, что жертва не может отпустить проводник под напряжением, жертва считается «замороженной в цепи».
  • Диафрагма (легкие) и сердечные мышцы одинаково подвержены воздействию электрического тока. Даже токи, слишком слабые, чтобы вызвать столбняк, могут быть достаточно сильными, чтобы мешать работе нейронов кардиостимулятора, заставляя сердце трепетать, а не сильно биться.
  • Постоянный ток (DC) с большей вероятностью вызовет столбняк в мышцах, чем переменный ток (AC), поэтому постоянный ток с большей вероятностью «заморозит» жертву в случае шока.Однако переменный ток с большей вероятностью вызовет фибрилляцию сердца жертвы, что является более опасным состоянием для жертвы после прекращения действия электрического тока.

Электричество требует полного пути (цепи) для непрерывного потока. Вот почему удар, полученный от статического электричества, является только мгновенным толчком: течение тока обязательно кратковременно, когда статические заряды уравниваются между двумя объектами. Подобные самоограниченные шоки редко бывают опасными.

Без двух точек контакта на теле для входа и выхода тока, соответственно, опасность поражения электрическим током отсутствует. Вот почему птицы могут спокойно отдыхать на высоковольтных линиях электропередачи, не подвергаясь электрошоку: они контактируют с цепью только в одной точке.

Рисунок 1.1

Для того, чтобы ток протекал по проводнику, должно присутствовать напряжение, которое его мотивирует. Напряжение, как вы должны помнить, всегда составляет относительно двух точек . Нет такой вещи, как напряжение «на» или «в» одной точке цепи, и поэтому птица, контактирующая с одной точкой в ​​вышеуказанной цепи, не имеет напряжения, приложенного к ее телу, чтобы установить ток через нее.Да, даже если они опираются на две ноги , обе ступни касаются одного и того же провода, что делает их электрически общими . С точки зрения электричества, обе птичьи лапы соприкасаются с одной и той же точкой, поэтому между ними нет напряжения, которое могло бы стимулировать ток через тело птицы.

Это может привести к мысли, что невозможно получить поражение электрическим током, прикоснувшись только к одному проводу. Как птицы, если мы будем касаться только одного провода за раз, мы будем в безопасности, верно? К сожалению, это не так.В отличие от птиц, при контакте с «живым» проводом люди обычно стоят на земле. Часто одна сторона энергосистемы будет намеренно подключена к заземлению, и поэтому человек, касающийся одного провода, фактически устанавливает контакт между двумя точками в цепи (провод и заземление):

Рисунок 1.2

Значок земли представляет собой набор из трех горизонтальных полос уменьшающейся ширины, расположенных в нижнем левом углу показанной схемы, а также у ступни человека, подвергающегося электрошоку.В реальной жизни заземление энергосистемы представляет собой какой-то металлический проводник, закопанный глубоко в землю для максимального контакта с землей. Этот проводник электрически подключен к соответствующей точке соединения в цепи толстым проводом. Заземление жертвы осуществляется через ноги, которые касаются земли.

В этот момент в уме ученика обычно возникает несколько вопросов:

  • Если наличие точки заземления в цепи обеспечивает легкую точку контакта для кого-то, чтобы получить удар током, зачем вообще она в цепи? Разве схема без заземления не была бы безопаснее?
  • Вероятно, шокированный человек ходит не босиком.Если резина и ткань являются изоляционными материалами, то почему их обувь не защищает их, предотвращая образование цепи?
  • Насколько хорошим проводником может быть грязь ? Если вы можете быть поражены током, протекающим через землю, почему бы не использовать землю в качестве проводника в наших силовых цепях?

В ответ на первый вопрос, наличие преднамеренной точки «заземления» в электрической цепи предназначено для обеспечения того, чтобы одна сторона была безопасной для контакта.Обратите внимание, что если бы наша жертва на приведенной выше диаграмме коснулась нижней стороны резистора, ничего бы не произошло, даже если бы их ноги все еще касались земли:

Рис. 1.3

Поскольку нижняя сторона схемы надежно соединена с землей через точку заземления в нижнем левом углу схемы, нижний проводник схемы электрически общий с заземлением. Поскольку между электрически общими точками не может быть напряжения, на человека, контактирующего с нижним проводом, не будет напряжения, и он не получит удара током.По той же причине провод, соединяющий цепь с заземляющим стержнем / пластинами, обычно остается оголенным (без изоляции), так что любой металлический объект, о который он задевает, будет электрически общим с землей.

Заземление цепи гарантирует, что по крайней мере одна точка в цепи будет безопасна для прикосновения. Но как насчет того, чтобы оставить цепь полностью незаземленной? Разве это не сделало бы человека, касающегося только одного провода, таким же безопасным, как птица, сидящая только на одном? В идеале да. Практически нет.Посмотрите, что происходит без земли:

Рисунок 1.4

Несмотря на то, что ноги человека все еще соприкасаются с землей, любая точка в цепи должна быть безопасной для прикосновения. Поскольку не существует полного пути (цепи), проходящего через тело человека от нижней стороны источника напряжения к верхней, нет возможности установить ток через человека. Однако все это может измениться из-за случайного заземления, такого как ветвь дерева, касающаяся линии электропередачи и обеспечивающая соединение с землей.Такое случайное соединение проводника энергосистемы с землей (землей) называется замыканием на землю .

Рисунок 1.5

Замыкания на землю

Замыкания на землю могут быть вызваны многими причинами, в том числе скоплением грязи на изоляторах линий электропередач (создание пути грязной воды для тока от проводника к полюсу и к земле во время дождя), проникновением грунтовых вод в подземные проводники линии электропередач. , и птицы, приземляющиеся на линии электропередач, перемыкая линию к полюсу своими крыльями.Учитывая множество причин замыканий на землю, они, как правило, непредсказуемы. В случае с деревьями никто не может гарантировать , с какой проволокой могут касаться их ветви. Если бы дерево задело верхний провод в цепи, это сделало бы верхний провод безопасным для прикосновения, а нижний опасным — как раз противоположность предыдущему сценарию, когда дерево касается нижнего провода:

Рисунок 1.6

Когда ветвь дерева соприкасается с верхним проводом, этот провод становится заземленным проводом в цепи, электрически общим с заземлением.Следовательно, между этим проводом и землей нет напряжения, а есть полное (высокое) напряжение между нижним проводом и землей. Как упоминалось ранее, ветви деревьев являются лишь одним потенциальным источником замыканий на землю в энергосистеме. Рассмотрим незаземленную энергосистему без соприкосновения деревьев с деревьями, но на этот раз с двумя людьми, касающимися отдельных проводов:

Рис. 1.7

Когда каждый человек стоит на земле и соприкасается с разными точками цепи, путь для электрического тока проходит через одного человека, через землю и через другого человека.Несмотря на то, что каждый человек думает, что он в безопасности, только коснувшись одной точки в цепи, их совместные действия создают смертельный сценарий. Фактически, один человек действует как замыкание на землю, что делает его небезопасным для другого человека. Именно поэтому незаземленные энергосистемы опасны: напряжение между любой точкой цепи и землей (землей) непредсказуемо, потому что замыкание на землю может возникнуть в любой точке цепи в любое время. Единственный персонаж, который гарантированно будет в безопасности в этих сценариях, — это птица, которая вообще не связана с землей! Надежно подключив обозначенную точку цепи к заземлению («заземлив» цепь), по крайней мере, безопасность может быть обеспечена в этой точке.Это большая гарантия безопасности, чем полное отсутствие заземления.

Отвечая на второй вопрос, обувь с резиновой подошвой действительно обеспечивает некоторую электрическую изоляцию, чтобы помочь защитить кого-то от проведения электрического тока через ступни. Однако наиболее распространенные конструкции обуви не являются электрически «безопасными», поскольку их подошва слишком тонкая и не из подходящего материала. Кроме того, любая влага, грязь или токопроводящие соли из пота тела на поверхности подошвы или проникающие через нее могут поставить под угрозу ту небольшую изоляционную ценность, которая должна была изначально иметь обувь.Есть обувь, специально предназначенная для опасных электромонтажных работ, а также толстые резиновые коврики, на которых можно стоять во время работы с цепями под напряжением, но эти специальные детали должны быть в абсолютно чистом и сухом состоянии, чтобы быть эффективными. Достаточно сказать, что обычной обуви недостаточно, чтобы гарантировать защиту от поражения электрическим током от электросети.

Исследования контактного сопротивления между частями тела человека и точками контакта (например, с землей) показывают широкий диапазон цифр (информацию об источнике этих данных см. В конце главы):

  • Контакт для рук или ног, с резиновой изоляцией: обычно 20 МОм.
  • Контакт ступни через кожаную подошву обуви (сухой): от 100 кОм до 500 кОм
  • Контакт ступни через кожаную подошву обуви (мокрый): от 5 кОм до 20 кОм

Как видите, резина не только является гораздо лучшим изоляционным материалом, чем кожа, но и присутствие воды в пористом веществе, таком как кожа , значительно снижает электрическое сопротивление.

Отвечая на третий вопрос, грязь — не очень хороший проводник (по крайней мере, когда она сухая!). У него слишком плохой проводник, чтобы поддерживать постоянный ток для питания нагрузки.Однако, как мы увидим в следующем разделе, требуется очень мало тока, чтобы ранить или убить человека, поэтому даже плохой проводимости грязи достаточно, чтобы обеспечить путь для смертельного тока при наличии достаточного напряжения, как обычно находится в энергосистемах.

Некоторые шлифованные поверхности лучше изолируют, чем другие. Например, асфальт на масляной основе имеет гораздо большее сопротивление, чем большинство видов грязи или камней. Бетон, с другой стороны, имеет довольно низкое сопротивление из-за внутреннего содержания воды и электролита (проводящего химического вещества).

  • Поражение электрическим током может произойти только при контакте между двумя точками цепи; когда на тело жертвы подается напряжение.
  • Цепи питания
  • обычно имеют обозначенную точку, которая «заземлена»: прочно соединена с металлическими стержнями или пластинами, закопанными в грязь, чтобы гарантировать, что одна сторона цепи всегда находится под потенциалом земли (нулевое напряжение между этой точкой и землей).
  • Замыкание на землю — это случайное соединение между проводником цепи и землей (землей).
  • Специальная изолированная обувь и коврики предназначены для защиты людей от ударов через заземление, но даже эти части снаряжения должны быть в чистом, сухом состоянии, чтобы быть эффективными. Обычная обувь недостаточно хороша, чтобы обеспечить защиту от ударов, изолируя ее владельца от земли.
  • Хотя грязь — плохой проводник, она может проводить достаточно тока, чтобы ранить или убить человека.

Распространенная фраза в отношении электробезопасности звучит примерно так: « Убивает не напряжение, а ток ! ”Хотя в этом есть доля правды, об опасности поражения электрическим током нужно понимать больше, чем эта простая пословица.Если бы напряжение не представляло опасности, никто бы никогда не распечатал и не вывесил надписи: ОПАСНО — ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ!

Принцип «убивает текущее» по сути верен. Это электрический ток, который сжигает ткани, замораживает мышцы и вызывает фибрилляцию сердца. Однако электрический ток не возникает сам по себе: должно быть доступное напряжение, чтобы побудить ток протекать через жертву. Тело человека также оказывает сопротивление току, что необходимо учитывать.

Взяв закон Ома для напряжения, тока и сопротивления и выразив его через ток для заданных напряжения и сопротивления, мы получим следующее уравнение:

[латекс] \ textbf {закон Ома} [/ латекс]

[латекс] Ток = \ frac {Напряжение} {Сопротивление} [/ латекс] [латекс] I = \ frac {E} {R} [/ латекс]

Величина тока, протекающего через тело, равна величине напряжения, приложенного между двумя точками этого тела, деленному на электрическое сопротивление, оказываемое телом между этими двумя точками.Очевидно, что чем больше напряжения доступно для протекания тока, тем легче он будет проходить через любое заданное сопротивление. Следовательно, существует опасность высокого напряжения, которое может генерировать ток, достаточный для получения травмы или смерти. И наоборот, если тело имеет более высокое сопротивление, меньший ток будет протекать при любом заданном напряжении. Насколько опасно напряжение, зависит от общего сопротивления цепи, препятствующего прохождению электрического тока.

Сопротивление тела не является фиксированной величиной.Это варьируется от человека к человеку и время от времени. Существует даже метод измерения содержания жира в организме, основанный на измерении электрического сопротивления между пальцами рук и ног. Различное процентное содержание жира в организме обеспечивает разное сопротивление: одна переменная, влияющая на электрическое сопротивление в организме человека. Чтобы методика работала точно, человек должен регулировать потребление жидкости за несколько часов до теста, что указывает на то, что гидратация тела является еще одним фактором, влияющим на электрическое сопротивление тела.

Сопротивление тела также варьируется в зависимости от того, как происходит контакт с кожей: от руки к руке, от руки к ноге, от ступни к ступне, от руки к локтю и т. Д. Пот, богатый солью и минералами. , являясь жидкостью, является отличным проводником электричества. То же самое и с кровью с таким же высоким содержанием проводящих химикатов. Таким образом, контакт с проводом потной рукой или открытой раной будет оказывать гораздо меньшее сопротивление току, чем контакт с чистой сухой кожей.

Измеряя электрическое сопротивление чувствительным измерителем, я измеряю примерно 1 миллион Ом (1 МОм) на руках, держась за металлические щупы измерителя между пальцами.Измеритель показывает меньшее сопротивление, когда я крепко сжимаю щупы, и большее сопротивление, когда я держу их свободно. Я сижу за компьютером и печатаю эти слова, мои руки чистые и сухие. Если бы я работал в жаркой, грязной промышленной среде, сопротивление между моими руками, вероятно, было бы намного меньше, представляя меньшее сопротивление смертельному току и большую угрозу поражения электрическим током.

Насколько опасен электрический ток?

Ответ на этот вопрос также зависит от нескольких факторов.Химический состав тела человека оказывает значительное влияние на то, как электрический ток влияет на человека. Некоторые люди очень чувствительны к току, испытывая непроизвольное сокращение мышц из-за ударов статического электричества. Другие могут получить большие искры от разряда статического электричества и почти не почувствовать его, не говоря уже о мышечном спазме. Несмотря на эти различия, с помощью тестов были разработаны приблизительные руководящие принципы, которые показывают, что для проявления вредных эффектов требуется очень небольшой ток (опять же, информацию об источнике этих данных см. В конце главы).Все текущие значения даны в миллиамперах (миллиампер равен 1/1000 ампер):

ТЕЛО ВЛИЯНИЕ МУЖЧИНЫ / ЖЕНЩИНЫ ПРЯМОЙ ТОК (ПОСТОЯННЫЙ ТОК) 60 Гц 100 кГц
Легкое ощущение под рукой Мужчины 1,0 мА 0,4 мА 7 мА
Женщины 0,6 мА 0,3 мА 5 мА
Порог боли Мужчины 5.2 мА 1,1 мА 12 мА
Женщины 3,5 мА 0,7 мА 8 мА
Болезненный, но произвольный контроль мышц сохраняется Мужчины 62 мА 9 мА 55 мА
Женщины 41 мА 6 мА 37 мА
Болезненно, провода не отпускаются Мужчины 76 мА 16 мА 75 мА
Женщины 60 мА 15 мА 63 мА
Сильная боль, затрудненное дыхание Мужчины 90 мА 23 мА 94 мА
Женщины 60 мА 15 мА 63 мА
Возможна фибрилляция сердца через 3 секунды Мужчины и женщины 500 мА 100 мА

«Гц» означает блок Гц .Это мера того, насколько быстро изменяется переменный ток, иначе известный как частота . Таким образом, столбец цифр, обозначенный «60 Гц переменного тока», относится к току, который меняется с частотой 60 циклов (1 цикл = период времени, когда ток течет в одном направлении, а затем в другом) в секунду. Последний столбец, обозначенный «10 кГц переменного тока», относится к переменному току, который совершает десять тысяч (10 000) возвратно-поступательных циклов каждую секунду.

Имейте в виду, что эти цифры являются приблизительными, поскольку люди с разным химическим составом тела могут реагировать по-разному.Было высказано предположение, что ток через грудную клетку всего 17 мА переменного тока достаточно, чтобы вызвать фибрилляцию у человека при определенных условиях. Большинство наших данных относительно индуцированной фибрилляции получены в результате испытаний на животных. Очевидно, что проводить тесты индуцированной фибрилляции желудочков на людях непрактично, поэтому имеющиеся данные отрывочны. О, и если вам интересно, я понятия не имею, почему женщины, как правило, более восприимчивы к электрическому току, чем мужчины! Предположим, я положил руки на клеммы источника переменного напряжения с частотой 60 Гц (60 циклов в секунду).Какое напряжение необходимо для этого состояния чистой, сухой кожи, чтобы получить ток в 20 миллиампер (достаточно, чтобы я не мог отпустить источник напряжения)? Мы можем использовать закон Ома, чтобы определить это:

[латекс] E = IR [/ латекс]

[латекс] E = (20 мА) (1 M \ Omega) [/ латекс]

[латекс] \ textbf {E = 20 000 вольт или 20 кВ} [/ латекс]

Имейте в виду, что это «лучший случай» (чистая, сухая кожа) с точки зрения электробезопасности, и что это значение напряжения представляет собой величину, необходимую для индукции столбняка.Чтобы вызвать болезненный шок, потребуется гораздо меньше! Кроме того, имейте в виду, что физиологические эффекты любой конкретной силы тока могут значительно отличаться от человека к человеку, и что эти расчеты являются приблизительными , всего лишь .

Обрызгав пальцы водой для имитации пота, я смог измерить сопротивление рук в руках всего 17 000 Ом (17 кОм). Имейте в виду, что это касается только одного пальца каждой руки, касающегося тонкой металлической проволоки. Пересчитав напряжение, необходимое для возникновения тока в 20 мА, мы получим эту цифру:

[латекс] E = IR [/ латекс]

[латекс] E = (20 мА) (17 кОмега) [/ латекс]

[латекс] \ textbf {E = 340 V} [/ латекс]

В этих реальных условиях потребуется всего 340 вольт потенциала от одной моей руки к другой, чтобы вызвать ток 20 миллиампер.Тем не менее, все еще возможно получить смертельный удар от меньшего напряжения, чем это. При условии значительно более низкого показателя сопротивления тела, увеличенного за счет контакта с кольцом (полоса золота, обернутая по окружности пальца, обеспечивает отличную точку контакта для поражения электрическим током) или полный контакт с большим металлическим предметом, таким как труба или металл рукоятки инструмента, сопротивление корпуса может упасть до 1000 Ом (1 кОм), в результате чего даже более низкое напряжение может представлять потенциальную опасность.

[латекс] E = IR [/ латекс]

[латекс] E = (20 мА) (1 к \ Омега) [/ латекс]

[латекс] \ textbf {E = 20 V} [/ латекс]

Обратите внимание, что в этом состоянии 20 вольт достаточно, чтобы произвести ток в 20 миллиампер через человека; достаточно, чтобы вызвать столбняк. Помните, было высказано предположение, что сила тока всего 17 миллиампер может вызвать фибрилляцию желудочков (сердца). При сопротивлении рукопашной в 1000 Ом для создания этого опасного состояния потребуется всего 17 вольт.

[латекс] E = IR [/ латекс]
[латекс] E = (17 мА) (1 кВт) [/ латекс]
[латекс] \ textbf {E = 17 В} [/ латекс]

Семнадцать вольт — это не очень много для электрических систем. Конечно, это «наихудший» сценарий с напряжением переменного тока 60 Гц и отличной проводимостью тела, но он действительно показывает, насколько низкое напряжение может представлять серьезную угрозу при определенных условиях.

Условия, необходимые для создания сопротивления тела 1000 Ом, не должны быть такими экстремальными, как то, что было представлено (потная кожа при контакте с золотым кольцом).Сопротивление тела может уменьшаться при приложении напряжения (особенно если столбняк заставляет пострадавшего крепче держать проводник), так что при постоянном напряжении удар может усилиться после первого контакта. То, что начинается как легкий шок — ровно настолько, чтобы «заморозить» жертву, чтобы она не могла отпустить ее, может перерасти в нечто достаточно серьезное, чтобы убить ее, поскольку сопротивление их тела уменьшается, а сила тока соответственно увеличивается.

Исследования предоставили приблизительный набор цифр для электрического сопротивления точек контакта человека в различных условиях:

Ситуация Сухой мокрый
Проволока касалась пальцем 40 000 Ом — 1 000 000 Ом 4000 Ом — 15000 Ом
Проволока в руке 15 000 Ом — 50 000 Ом 3000 Ом — 5000 Ом
Ручные плоскогубцы по металлу 5,000 Ом — 10,000 Ом 1000 Ом — 3000 Ом
Контакт ладонью 3000 Ом — 8000 Ом 1000 Ом — 2000 Ом
1.5-дюймовая металлическая труба с захватом одной рукой 1000 Ом — 3000 Ом 500 Ом — 1500 Ом
Металлическая труба 1,5 дюйма, удерживаемая двумя руками 500 Ом — 1500 кОм 250 Ом — 750 Ом
Рука погружена в проводящую жидкость 200 Ом — 500 Ом
Нога погружена в проводящую жидкость 100 Ом — 300 Ом

Обратите внимание на значения сопротивления для двух состояний с 1.5-дюймовая металлическая труба. Сопротивление, измеренное, когда две руки держат трубу, составляет ровно половину сопротивления одной руки, удерживающей трубу.

Рисунок 1.8

Двумя руками площадь контакта с телом вдвое больше, чем с одной рукой. Это важный урок: электрическое сопротивление между любыми контактирующими объектами уменьшается с увеличением площади контакта при прочих равных условиях. Если держать трубу двумя руками, ток имеет два параллельных путей, по которым течет от трубы к телу (или наоборот).

Рисунок 1.9

Как мы увидим в более поздней главе, параллельных цепей всегда приводят к меньшему общему сопротивлению, чем любой отдельный путь, рассматриваемый отдельно.

В промышленности 30 вольт обычно считается консервативным пороговым значением для опасного напряжения. Осторожный человек должен рассматривать любое напряжение выше 30 вольт как опасное, не полагаясь на нормальное сопротивление тела для защиты от поражения электрическим током. Тем не менее, держать руки в чистоте и сухости и снимать все металлические украшения при работе с электричеством по-прежнему является отличной идеей.Даже при более низком напряжении металлические украшения могут представлять опасность, поскольку проводят ток, достаточный для ожога кожи, при контакте между двумя точками в цепи. Металлические кольца, в частности, были причиной более чем нескольких ожогов пальцев из-за замыкания между точками в низковольтной и сильноточной цепи.

Кроме того, напряжение ниже 30 может быть опасным, если его достаточно, чтобы вызвать неприятное ощущение, которое может вызвать вздрагивание и случайное соприкосновение с более высоким напряжением или другой опасностью.Я вспоминаю, как однажды жарким летним днем ​​работал над автомобилем. На мне были шорты, моя голая нога касалась хромового бампера автомобиля, когда я затягивал контакты аккумулятора. Когда я прикоснулся металлическим ключом к положительной (незаземленной) стороне 12-вольтовой батареи, я почувствовал покалывание в том месте, где моя нога касалась бампера. Сочетание плотного контакта с металлом и моей вспотевшей кожи позволило почувствовать шок всего лишь при напряжении 12 вольт.

К счастью, ничего плохого не произошло, но если бы двигатель работал и удар ощущался в моей руке, а не в ноге, я мог бы рефлекторно толкнуть руку на пути вращающегося вентилятора или уронить металлический ключ на клеммы аккумулятора (производя большой ток через гаечный ключ с большим количеством сопутствующих искр).Это иллюстрирует еще один важный урок, касающийся электробезопасности; этот электрический ток сам по себе может быть косвенной причиной травмы, заставляя вас подпрыгивать или спазмировать части вашего тела в опасную для вас сторону.

Ток, проходящий через человеческое тело, имеет значение, насколько он опасен. Ток будет влиять на все мышцы, находящиеся на его пути, а поскольку мышцы сердца и легких (диафрагмы), вероятно, являются наиболее важными для выживания, пути удара, проходящие через грудную клетку, являются наиболее опасными.Это делает путь электрического тока из рук в руки очень вероятным способом получения травм и смертельного исхода.

Во избежание подобных ситуаций рекомендуется работать с цепями под напряжением, находящимися под напряжением, только одной рукой, а вторую руку держать в кармане, чтобы случайно ни к чему не прикоснуться. Конечно, всегда безопаснее работать в цепи, когда она отключена, но это не всегда практично или возможно. При работе одной рукой, как правило, предпочтение отдается правой руке по двум причинам: большинство людей правши (что обеспечивает дополнительную координацию при работе), а сердце обычно находится слева от центра в грудной полости.

Для левшей этот совет может быть не лучшим. Если такой человек недостаточно скоординирован с правой рукой, он может подвергнуть себя большей опасности, используя руку, с которой ему меньше всего комфортно, даже если электрический ток через эту руку может представлять большую опасность для его сердца. Относительная опасность между сотрясением одной рукой или другой, вероятно, меньше, чем опасность работы с менее чем оптимальной координацией, поэтому выбор руки для работы лучше всего оставить на усмотрение человека.

Лучшая защита от ударов цепи под напряжением — это сопротивление, а сопротивление может быть добавлено к телу с помощью изолированных инструментов, перчаток, обуви и другого снаряжения. Ток в цепи является функцией доступного напряжения, деленного на общее сопротивление на пути потока. Как мы рассмотрим более подробно позже в этой книге, сопротивления имеют аддитивный эффект, когда они сложены друг с другом, так что есть только один путь для прохождения тока:

Рисунок 1.10

Человек, находящийся в прямом контакте с источником напряжения: ток ограничен только сопротивлением тела.

[латекс] I = \ frac {E} {R_ {boot}} [/ латекс]

Теперь мы рассмотрим эквивалентную схему для человека в изолированных перчатках и ботинках:

Рисунок 1.11

Лицо в изоляционных перчатках и сапогах;

Ток теперь ограничен сопротивлением цепи:

[латекс] I = \ frac {E} {R_ {glove} + R_ {body} + R_ {boot} +} [/ latex]

Поскольку электрический ток должен проходить через ботинок и тело и перчатку, чтобы замкнуть цепь обратно к батарее, общая сумма (, сумма ) этих сопротивлений противодействует протеканию тока в большей степени, чем любое другое. сопротивлений рассматривается индивидуально.

Безопасность — одна из причин, по которой электрические провода обычно покрывают пластиковой или резиновой изоляцией: чтобы значительно увеличить сопротивление между проводником и тем, кто или что-либо может с ним контактировать. К сожалению, было бы непомерно дорого изолировать проводники линии электропередач из-за недостаточной изоляции для обеспечения безопасности в случае случайного контакта. Таким образом, безопасность обеспечивается за счет того, что эти стропы должны находиться достаточно далеко вне досягаемости, чтобы никто не мог случайно их коснуться.

Если возможно, отключите питание цепи перед выполнением каких-либо работ с ней.Вы должны обезопасить все источники вредной энергии, прежде чем систему можно будет считать безопасной для работы. В промышленности обеспечение безопасности цепи, устройства или системы в этом состоянии обычно называется переводом в состояние с нулевой энергией . В центре внимания этого урока, конечно же, электробезопасность. Однако многие из этих принципов применимы и к неэлектрическим системам.

  • Вред для тела зависит от силы электрического тока. Более высокое напряжение позволяет производить более высокие и опасные токи.Сопротивление противостоит току, поэтому высокое сопротивление является хорошей защитой от ударов.
  • Обычно считается, что любое напряжение выше 30 может создавать опасные ударные токи. Металлические украшения определенно плохо носить при работе с электрическими цепями. Кольца, ремешки для часов, ожерелья, браслеты и другие подобные украшения обеспечивают отличный электрический контакт с вашим телом и сами могут проводить ток, достаточный для возникновения ожогов кожи даже при низком напряжении.
  • Низкое напряжение может быть опасным, даже если оно слишком низкое, чтобы напрямую вызвать поражение электрическим током.Их может быть достаточно, чтобы напугать жертву, заставив ее отпрянуть и коснуться чего-то более опасного в непосредственной близости.
  • Когда необходимо работать в «живой» цепи, лучше всего выполнять работу одной рукой, чтобы предотвратить смертельный путь электрического тока из рук в руки (через грудную клетку).
  • Если возможно, отключите питание цепи перед выполнением каких-либо работ с ней.

При работе с оборудованием отключите все источники питания перед выполнением любых работ.В промышленности удаление этих источников питания из схемы, устройства или системы обычно называется переводом в состояние с нулевым энергопотреблением . В центре внимания этого урока, конечно же, электробезопасность. Однако многие из этих принципов применимы и к неэлектрическим системам.

Обеспечение безопасности чего-либо в состоянии нулевой энергии означает избавление от любого вида потенциальной или накопленной энергии, включая, помимо прочего:

  • Опасное напряжение
  • Давление пружины
  • Гидравлическое давление (жидкость)
  • Пневматическое (воздушное) давление
  • Подвес
  • Химическая энергия (легковоспламеняющиеся или иным образом реагирующие вещества)
  • Ядерная энергия (радиоактивные или делящиеся вещества)

Напряжение по своей природе является проявлением потенциальной энергии.В первой главе я даже использовал приподнятую жидкость в качестве аналогии для потенциальной энергии напряжения, имеющей способность (потенциал) производить ток (поток), но не обязательно осознавая этот потенциал, пока не будет установлен подходящий путь для потока. и сопротивление потоку преодолевается. Пара проводов с высоким напряжением между ними не выглядит и не кажется опасной, даже если между ними имеется достаточно потенциальной энергии, чтобы протолкнуть смертоносное количество тока через ваше тело. Несмотря на то, что это напряжение в настоящее время ничего не делает, у него есть потенциал, и этот потенциал необходимо нейтрализовать, прежде чем можно будет безопасно физически контактировать с этими проводами.

Все правильно спроектированные схемы имеют механизмы отключения для снятия напряжения в цепи. Иногда эти «разъединения» служат двойной цели: автоматически размыкаются в условиях чрезмерного тока, и в этом случае мы называем их «автоматическими выключателями». В других случаях выключатели-разъединители представляют собой устройства с ручным управлением без автоматической функции. В любом случае они существуют для вашей защиты и должны использоваться должным образом. Обратите внимание, что устройство отключения должно быть отдельно от обычного выключателя, используемого для включения и выключения устройства.Это предохранительный выключатель, который должен использоваться только для защиты системы в состоянии нулевого потребления энергии:

Рисунок 1.12

Когда разъединитель находится в «разомкнутом» положении, как показано (нет непрерывности), цепь разомкнута, и ток не будет существовать. На нагрузке будет нулевое напряжение, а полное напряжение источника будет падать на разомкнутые контакты выключателя. Обратите внимание, что в нижнем проводе цепи нет необходимости в размыкающем выключателе. Поскольку эта сторона цепи надежно соединена с землей (землей), она электрически является общей с землей, и ее лучше оставить таким образом.Для максимальной безопасности персонала, работающего с нагрузкой в ​​этой цепи, можно установить временное заземление на верхней стороне нагрузки, чтобы исключить падение напряжения на нагрузке:

Рисунок 1.13

При наличии временного заземляющего соединения обе стороны проводки нагрузки соединяются с землей, обеспечивая нулевое состояние энергии на нагрузке.

Поскольку заземление с обеих сторон нагрузки электрически эквивалентно короткому замыканию через нагрузку с помощью провода, это еще один способ достижения той же цели максимальной безопасности:

Рисунок 1.14

В любом случае обе стороны нагрузки будут электрически общими с землей, с учетом отсутствия напряжения (потенциальной энергии) между обеими сторонами нагрузки и землей, на которой стоят люди. Этот метод временного заземления проводов в обесточенной энергосистеме очень распространен при работах по техническому обслуживанию, выполняемых в системах распределения электроэнергии высокого напряжения.

Еще одним преимуществом этой меры предосторожности является защита от возможности включения размыкающего переключателя (включения, чтобы обеспечить непрерывность цепи), когда люди все еще контактируют с нагрузкой.Временный провод, подключенный к нагрузке, создавал бы короткое замыкание, когда выключатель был замкнут, немедленно отключая любые устройства защиты от перегрузки по току (автоматические выключатели или предохранители) в цепи, что снова отключает питание. Если это произойдет, разъединитель вполне может получить повреждение, но рабочие на нагрузке находятся в безопасности.

Здесь было бы хорошо упомянуть, что устройства максимального тока не предназначены для защиты от поражения электрическим током.Скорее, они существуют исключительно для защиты проводников от перегрева из-за чрезмерных токов. Только что описанные временные закорачивающие провода действительно могут вызвать «срабатывание» любых устройств перегрузки по току в цепи, если выключатель должен быть замкнут, но следует понимать, что защита от поражения электрическим током не является предполагаемой функцией этих устройств. Их основная функция будет просто использоваться для защиты рабочего с установленным перемычкой.

Структурированные системы безопасности: блокировка / маркировка

Поскольку очевидно, что важно иметь возможность закрепить любые отключающие устройства в разомкнутом (выключенном) положении и убедиться, что они остаются в этом положении во время работы в цепи, существует потребность в структурированной системе безопасности, которая должна быть введена в место.Такая система обычно используется в промышленности и называется Lock-out / Tag-out .

Процедура блокировки / маркировки работает следующим образом: все люди, работающие в защищенной цепи, имеют свой собственный замок или кодовый замок, который они устанавливают на рычаге управления устройства отключения перед работой с системой. Кроме того, они должны заполнить и подписать ярлык, который они вешают на свой замок, с описанием характера и продолжительности работы, которую они собираются выполнять в системе.Если есть несколько источников энергии, которые необходимо «заблокировать» (множественные разъединения, как электрические, так и механические источники энергии, которые должны быть защищены, и т. Д.), Рабочий должен использовать столько своих замков, сколько необходимо для обеспечения питания от системы. до начала работы. Таким образом, система поддерживается в состоянии нулевого энергопотребления до тех пор, пока не будет снята каждая последняя блокировка со всех устройств отключения и отключения, а это означает, что каждый последний работник даст согласие, сняв свои личные блокировки. Если будет принято решение повторно активировать систему, а замок (и) одного человека все еще остается на месте после того, как все присутствующие снимают свои, метка (и) покажет, кто этот человек и что он делает.

Даже при наличии хорошей программы безопасности по блокировке / маркировке все еще необходимы усердие и меры предосторожности, основанные на здравом смысле. Это особенно актуально в промышленных условиях, где над устройством или системой может одновременно работать множество людей. Некоторые из этих людей могут не знать о надлежащей процедуре блокировки / маркировки или могут знать о ней, но слишком самоуверенны, чтобы ей следовать. Не думайте, что все соблюдают правила безопасности!

После того, как электрическая система была заблокирована и помечена вашим личным замком, вы должны дважды проверить, действительно ли напряжение зафиксировано в нулевом состоянии.Один из способов проверить — увидеть, запустится ли машина (или что-то еще, над чем она работает), если будет задействован переключатель или кнопка start . Если он запускается, значит, вы знаете, что не смогли обеспечить от него электрическую энергию.

Кроме того, вы должны всегда проверять на наличие опасного напряжения с помощью измерительного прибора, прежде чем касаться каких-либо проводов в цепи. Для большей безопасности вы должны выполнить следующую процедуру проверки, использования, а затем проверки вашего глюкометра:

  • Убедитесь, что ваш измеритель правильно показывает на известном источнике напряжения.
  • Используйте свой измеритель, чтобы проверить цепь блокировки на наличие опасного напряжения.
  • Еще раз проверьте свой измеритель на известном источнике напряжения, чтобы убедиться, что он по-прежнему показывает, как должен.

Хотя это может показаться чрезмерным или даже параноидальным, это проверенный метод предотвращения поражения электрическим током. Однажды у меня был измеритель, который не смог показать напряжение, когда он должен был, при проверке цепи, чтобы убедиться, что она «мертва». Если бы я не использовал другие средства для проверки наличия напряжения, меня бы сегодня не было в живых, чтобы написать это.Всегда есть шанс, что ваш вольтметр окажется неисправным именно тогда, когда он понадобится вам для проверки на наличие опасного состояния. Следуя этим инструкциям, вы никогда не попадете в смертельную ситуацию из-за поломки счетчика.

Наконец, электротехник прибудет к тому моменту процедуры проверки безопасности, когда будет считаться безопасным прикосновение к проводнику (проводам). Имейте в виду, что после принятия всех мер предосторожности возможно (хотя и очень маловероятно) наличие опасного напряжения.Последней мерой предосторожности, которую следует предпринять на этом этапе, является кратковременный контакт проводника (проводов) тыльной стороной руки перед тем, как схватить его или металлический инструмент, соприкасающийся с ним. Почему? Если по какой-то причине между этим проводником и заземлением все еще присутствует напряжение, движение пальца в результате реакции удара (сжатие в кулак) приведет к разрыву контакта с проводником. Обратите внимание, что это абсолютно последний шаг , последний шаг , который должен выполнить любой электромонтер перед началом работы с энергосистемой, и никогда не следует использовать в качестве альтернативного метода проверки опасного напряжения.Если у вас когда-либо будут основания сомневаться в надежности вашего глюкометра, воспользуйтесь другим глюкометром, чтобы получить «второе мнение».

  • Состояние нулевой энергии: когда цепь, устройство или система защищены таким образом, что не существует потенциальной энергии, которая могла бы нанести вред кому-либо, работающему с ними.
  • Отключающие выключатели должны присутствовать в правильно спроектированной электрической системе, чтобы обеспечить удобную готовность к состоянию нулевого энергопотребления.
  • К обслуживаемой нагрузке могут быть подключены временные заземляющие или закорачивающие провода для дополнительной защиты персонала, работающего с этой нагрузкой.
  • Блокировка / маркировка работает следующим образом: при работе с системой в состоянии нулевого энергопотребления рабочий помещает личный замок или кодовый замок на каждое устройство отключения энергии, имеющее отношение к его или ее задаче в этой системе. Кроме того, на каждый из этих замков навешивается тег, описывающий характер и продолжительность работы, которую необходимо выполнить, и того, кто ее выполняет.
  • Всегда проверяйте, чтобы цепь была зафиксирована в состоянии нулевого потребления энергии с помощью испытательного оборудования после «блокировки». Обязательно проверьте свой глюкометр до и после проверки цепи, чтобы убедиться, что она работает правильно.
  • Когда придет время действительно вступить в контакт с проводником (-ами) предположительно мертвой энергосистемы, сделайте это сначала тыльной стороной руки, чтобы в случае удара током мышечная реакция оттолкнула пальцы от проводника. .

Безопасное и эффективное использование электросчетчика — это, пожалуй, самый ценный навык, которым может овладеть электронщик, как ради собственной безопасности, так и для профессионального мастерства. Поначалу может быть сложно использовать счетчик, зная, что вы подключаете его к цепям под напряжением, которые могут содержать опасные для жизни уровни напряжения и тока.Это опасение небезосновательно, и всегда лучше действовать осторожно при использовании счетчиков. Небрежность больше, чем какой-либо другой фактор, является причиной несчастных случаев с электричеством у опытных технических специалистов.

Мультиметры

Самым распространенным электрическим испытательным оборудованием является мультиметр . Мультиметры названы так потому, что они могут измерять множество переменных: напряжение, ток, сопротивление и часто многие другие, некоторые из которых не могут быть описаны здесь из-за их сложности.В руках обученного техника мультиметр является одновременно эффективным рабочим инструментом и защитным устройством. Однако в руках невежественного и / или неосторожного человека мультиметр может стать источником опасности при подключении к «действующей» цепи.

Существует много разных марок мультиметров, причем каждый производитель выпускает несколько моделей с разными наборами функций. Мультиметр, показанный здесь на следующих иллюстрациях, представляет собой «общий» дизайн, не специфичный для какого-либо производителя, но достаточно общий, чтобы научить основным принципам использования:

Рисунок 1.15

Вы заметите, что дисплей этого измерителя имеет «цифровой» тип: числовые значения отображаются с использованием четырех цифр, как на цифровых часах. Поворотный селекторный переключатель (теперь установлен в положение Off ) имеет пять различных положений измерения, в которых он может быть установлен: два значения «V», два значения «A» и одно положение посередине с забавной «подковой». Символ на нем, представляющий «сопротивление». Символ «подкова» — это греческая буква «Омега» (Ω), которая является общим символом для электрической единицы измерения Ом.

Из двух настроек «V» и двух настроек «A» вы заметите, что каждая пара разделена на уникальные маркеры либо парой горизонтальных линий (одна сплошная, одна пунктирная), либо пунктирной линией с волнистой кривой над ней. . Параллельные линии представляют «постоянный ток», а волнистая кривая — «переменный ток». «V», конечно, означает «напряжение», а «A» означает «сила тока» (ток). В измерителе для измерения постоянного тока используются другие методы, чем для измерения переменного тока, поэтому пользователю необходимо выбрать тип напряжения (В) или тока (А) для измерения.Хотя мы не обсуждали переменный ток (AC) в каких-либо технических деталях, это различие в настройках счетчика важно помнить.

Мультиметр Розетки

На лицевой панели мультиметра есть три разных гнезда, к которым мы можем подключить наши измерительные провода . Измерительные провода — это не что иное, как специально подготовленные провода, используемые для подключения измерителя к тестируемой цепи. Провода покрыты гибкой изоляцией с цветовой кодировкой (черной или красной), чтобы руки пользователя не касались оголенных проводов, а концы зондов представляют собой острые жесткие кусочки проволоки:

Рисунок 1.16

Черный измерительный провод всегда подключается к черному разъему на мультиметре: тот, который отмечен «COM» для «общего». Красные измерительные провода подключаются либо к красной розетке с маркировкой напряжения и сопротивления, либо к красной розетке с маркировкой тока, в зависимости от того, какое количество вы собираетесь измерить с помощью мультиметра.

Чтобы увидеть, как это работает, давайте рассмотрим несколько примеров, показывающих, как используется счетчик. Сначала мы настроим измеритель для измерения постоянного напряжения от батареи:

Рисунок 1.17

Обратите внимание, что два измерительных провода подключены к соответствующим гнездам на измерителе для измерения напряжения, а селекторный переключатель установлен на «V» постоянного тока. Теперь рассмотрим пример использования мультиметра для измерения напряжения переменного тока от бытовой электрической розетки (настенной розетки):

Рис. 1.18

Единственное отличие в настройке измерителя — это расположение селекторного переключателя: теперь он установлен на переменный ток «V». Поскольку мы все еще измеряем напряжение, измерительные провода останутся подключенными к тем же гнездам.В обоих этих примерах обязательно , чтобы наконечники щупов не соприкасались друг с другом, пока они оба находятся в контакте со своими соответствующими точками в цепи. Если это произойдет, образуется короткое замыкание, вызывающее искру и, возможно, даже шар пламени, если источник напряжения способен обеспечить достаточный ток! Следующее изображение иллюстрирует потенциальную опасность:

Рис. 1.19.

Это лишь один из способов, которым счетчик может стать источником опасности при неправильном использовании.

Измерение напряжения, пожалуй, самая распространенная функция, для которой используется мультиметр. Это, безусловно, основное измерение, выполняемое в целях безопасности (часть процедуры блокировки / маркировки), и оно должно быть хорошо понято оператором счетчика. Поскольку напряжение между двумя точками всегда является относительным, измеритель должен быть надежно подключен к двум точкам в цепи, прежде чем он будет обеспечивать надежное измерение. Обычно это означает, что оба щупа должны быть схвачены руками пользователя и прижаты к правильным точкам контакта источника напряжения или цепи во время измерения.

Поскольку путь электрического тока из рук в руки является наиболее опасным, удерживание измерительных щупов в двух точках высоковольтной цепи таким образом всегда представляет потенциальную опасность . Если защитная изоляция на датчиках изношена или потрескалась, пальцы пользователя могут соприкоснуться с проводниками датчика во время испытания, что приведет к сильному удару. Если можно использовать только одну руку для захвата зондов, это более безопасный вариант. Иногда можно «защелкнуть» один наконечник щупа на контрольной точке цепи, чтобы его можно было отпустить, а другой установить на место, используя только одну руку.Для облегчения этого можно прикрепить специальные аксессуары для наконечников зонда, такие как пружинные зажимы.

Помните, что измерительные провода измерителя являются частью всего комплекта оборудования и что с ними следует обращаться так же осторожно и уважительно, как и с самим измерителем. Если вам нужен специальный аксессуар для ваших измерительных проводов, такой как пружинный зажим или другой специальный наконечник зонда, обратитесь к каталогу продукции производителя измерителя или другого производителя испытательного оборудования. Не пытайтесь проявить изобретательность и делать свои собственные пробники , так как вы можете подвергнуть себя опасности в следующий раз, когда будете использовать их в цепи под напряжением.

Также следует помнить, что цифровые мультиметры обычно хорошо справляются с различением измерений переменного и постоянного тока, поскольку они настраиваются на одно или другое при проверке напряжения или тока. Как мы видели ранее, как переменное, так и постоянное напряжение и ток могут быть смертельными, поэтому при использовании мультиметра в качестве устройства проверки безопасности вы всегда должны проверять наличие как переменного, так и постоянного тока, даже если вы не ожидаете найти и то, и другое. ! Кроме того, при проверке наличия опасного напряжения вы должны обязательно проверить всех пар точек, о которых идет речь.

Например, предположим, что вы открыли шкаф с электропроводкой и обнаружили три больших проводника, подающих питание переменного тока на нагрузку. Автоматический выключатель, питающий эти провода (предположительно), был отключен, заблокирован и помечен. Вы дважды проверили отсутствие питания, нажав кнопку Start для нагрузки. Ничего не произошло, поэтому теперь вы переходите к третьему этапу проверки безопасности: проверке измерителя напряжения.

Сначала вы проверяете свой измеритель на известном источнике напряжения, чтобы убедиться, что он работает правильно.Любая ближайшая электрическая розетка должна обеспечивать удобный источник переменного напряжения для проверки. Вы делаете это и обнаруживаете, что счетчик показывает как следует. Затем вам нужно проверить напряжение между этими тремя проводами в шкафу. Но напряжение измеряется между двумя точками , так где же проверить?

Рисунок 1.20

Ответ — проверить все комбинации этих трех точек. Как видите, на рисунке точки обозначены буквами «A», «B» и «C», поэтому вам нужно будет взять мультиметр (установленный в режиме вольтметра) и проверить его между точками A и B, B и C, а также A и C.Если вы обнаружите напряжение между любой из этих пар, цепь не находится в состоянии нулевой энергии. Но ждать! Помните, что мультиметр не будет регистрировать напряжение постоянного тока, когда он находится в режиме переменного напряжения, и наоборот, поэтому вам необходимо проверить эти три пары точек в в каждом режиме , в общей сложности шесть проверок напряжения для завершения!

Однако, даже несмотря на всю эту проверку, мы еще не охватили все возможности. Помните, что опасное напряжение может появиться между одиночным проводом и землей (в этом случае металлический каркас шкафа будет хорошей точкой отсчета заземления) в энергосистеме.Итак, чтобы быть в полной безопасности, мы должны не только проверять между A и B, B и C, и A и C (как в режимах переменного, так и постоянного тока), но мы также должны проверять между A и землей, B и землей, и C & заземление (как в режимах переменного, так и постоянного тока)! Это дает в общей сложности двенадцать проверок напряжения для этого, казалось бы, простого сценария, состоящего всего из трех проводов. Затем, конечно же, после того, как мы завершили все эти проверки, нам нужно взять мультиметр и повторно проверить его с помощью известного источника напряжения, такого как розетка, чтобы убедиться, что он по-прежнему в хорошем рабочем состоянии.

Использование мультиметра для проверки сопротивления

Использование мультиметра для проверки сопротивления — гораздо более простая задача. Измерительные провода будут оставаться подключенными к тем же розеткам, что и для проверки напряжения, но селекторный переключатель необходимо повернуть, пока он не укажет на символ сопротивления «подкова». Касаясь щупами устройства, сопротивление которого необходимо измерить, измеритель должен правильно отображать сопротивление в омах:

Рисунок 1.21

При измерении сопротивления следует помнить, что это нужно делать только на обесточенных компонентах! Когда измеритель находится в режиме «сопротивления», он использует небольшую внутреннюю батарею для генерации крошечного тока через измеряемый компонент. Путем определения того, насколько сложно пропустить этот ток через компонент, можно определить и отобразить сопротивление этого компонента. Если в контуре измерителя-вывод-компонент-вывод-измеритель имеется дополнительный источник напряжения, который либо помогает, либо противодействует току измерения сопротивления, производимому измерителем, это приведет к ошибочным показаниям.В худшем случае счетчик может даже выйти из строя из-за внешнего напряжения.

Режим «Сопротивление» мультиметра

Режим «сопротивления» мультиметра очень полезен для определения целостности проводов, а также для точных измерений сопротивления. Когда между наконечниками пробников имеется хорошее, прочное соединение (моделируется путем их соприкосновения), измеритель показывает почти нулевое сопротивление. Если бы в измерительных проводах не было сопротивления, он показывал бы ровно ноль:

. Рисунок 1.22

Если выводы не соприкасаются друг с другом или не касаются противоположных концов разорванного провода, измеритель покажет бесконечное сопротивление (обычно путем отображения пунктирных линий или сокращения «O.L.», что означает «разомкнутый контур»):

Рисунок 1.23

Измерение тока с помощью мультиметра

Безусловно, наиболее опасным и сложным применением мультиметра является измерение тока. Причина этого довольно проста: для того, чтобы измеритель мог измерять ток, измеряемый ток должен пройти через через счетчика.Это означает, что измеритель должен быть частью цепи тока, а не просто подключаться к какой-либо стороне, как в случае измерения напряжения. Чтобы сделать измеритель частью пути тока цепи, исходная цепь должна быть «разорвана», а измеритель должен быть подключен к двум точкам разомкнутого разрыва. Чтобы настроить измеритель на это, селекторный переключатель должен указывать на переменный или постоянный ток «A», а красный измерительный провод должен быть вставлен в красную розетку с маркировкой «A». На следующем рисунке показан измеритель, полностью готовый к измерению тока, и проверяемая цепь:

Рисунок 1.24

Сейчас цепь разомкнута при подготовке к подключению счетчика:

Рисунок 1.25

Следующий шаг — вставить измеритель в линию со схемой, подключив два наконечника щупа к разомкнутым концам цепи, черный щуп к отрицательной (-) клемме 9-вольтовой батареи и красный щуп к свободному концу провода, ведущему к лампе:

Рисунок 1.26

Этот пример показывает очень безопасную схему для работы. Напряжение 9 вольт вряд ли представляет опасность поражения электрическим током, поэтому не стоит бояться разомкнуть эту цепь (не голыми руками, не меньше!) И подключить счетчик параллельно с током.Однако с цепями более высокой мощности это действительно может быть опасным занятием. Даже если напряжение в цепи было низким, нормальный ток мог быть достаточно высоким, чтобы возникла опасная искра в момент установления последнего подключения датчика измерителя.

Другой потенциальной опасностью использования мультиметра в режиме измерения тока («амперметр») является невозможность правильно вернуть его в конфигурацию измерения напряжения перед измерением напряжения с его помощью. Причины этого зависят от конструкции и работы амперметра.При измерении тока в цепи путем размещения измерителя непосредственно на пути тока, лучше всего, чтобы измеритель оказывал небольшое сопротивление току или не оказывал никакого сопротивления. В противном случае дополнительное сопротивление изменит работу схемы. Таким образом, мультиметр спроектирован так, чтобы сопротивление между наконечниками измерительного щупа было практически нулевым, когда красный щуп был вставлен в красное гнездо «А» (для измерения тока). В режиме измерения напряжения (красный провод вставлен в красное гнездо «V») между наконечниками измерительных щупов имеется большое количество мегаомов сопротивления, поскольку вольтметры имеют сопротивление, близкое к бесконечному (так что они не работают). t потребляет значительный ток от тестируемой цепи).

При переключении мультиметра из режима измерения тока в режим измерения напряжения легко повернуть селекторный переключатель из положения «A» в положение «V» и забыть соответственно переключить положение разъема красного измерительного провода с «A» на положение «V». «V». В результате — если счетчик затем подключить к источнику значительного напряжения — произойдет короткое замыкание счетчика!

Рисунок 1.27

Чтобы предотвратить это, у большинства мультиметров есть функция предупреждения, с помощью которой они издают звуковой сигнал, если когда-либо в гнездо «A» вставлен провод, а селекторный переключатель установлен в положение «V».Однако какими бы удобными ни были эти функции, они по-прежнему не заменяют ясного мышления и осторожности при использовании мультиметра.

Все качественные мультиметры содержат внутри предохранители, которые спроектированы так, чтобы «перегорать» в случае чрезмерного тока через них, как в случае, показанном на последнем изображении. Как и все устройства максимальной токовой защиты, эти предохранители в первую очередь предназначены для защиты оборудования (в данном случае, самого счетчика) от чрезмерного повреждения и только во вторую очередь для защиты пользователя от повреждений.Мультиметр можно использовать для проверки собственного предохранителя, установив селекторный переключатель в положение сопротивления и создав соединение между двумя красными гнездами следующим образом:

Рисунок 1.28.

. Исправный предохранитель будет указывать на очень низкое сопротивление, в то время как перегоревший предохранитель всегда показывает «O.L.» (или любое другое указание, которое используется в этой модели мультиметра для обозначения отсутствия непрерывности). Фактическое количество Ом, отображаемое для исправного предохранителя, не имеет большого значения, если оно является произвольно низким.

Итак, теперь, когда мы увидели, как использовать мультиметр для измерения напряжения, сопротивления и тока, что еще нужно знать? Множество! Ценность и возможности этого универсального испытательного прибора станут более очевидными по мере того, как вы приобретете навыки и познакомитесь с ним.Ничто не заменит регулярных занятий со сложными инструментами, такими как эти, поэтому не стесняйтесь экспериментировать с безопасными схемами с батарейным питанием.

  • Измеритель, способный проверять напряжение, ток и сопротивление, называется мультиметром .
  • Поскольку напряжение между двумя точками всегда относительное, измеритель напряжения («вольтметр») должен быть подключен к двум точкам в цепи, чтобы получить хорошие показания. Будьте осторожны, не касайтесь оголенных наконечников щупов вместе при измерении напряжения, так как это приведет к короткому замыканию!
  • Не забывайте всегда проверять напряжение переменного и постоянного тока при использовании мультиметра для проверки наличия опасного напряжения в цепи.Убедитесь, что вы проверяете напряжение между всеми комбинациями пар проводников, в том числе между отдельными проводниками и землей!
  • В режиме измерения напряжения («вольтметр») мультиметры имеют очень высокое сопротивление между выводами.
  • Никогда не пытайтесь измерить сопротивление или целостность цепи с помощью мультиметра в цепи, которая находится под напряжением. В лучшем случае показания сопротивления, полученные от глюкометра, будут неточными, а в худшем случае глюкометр может быть поврежден, а вы можете получить травму.
  • Измерители тока («амперметры») всегда включены в цепь, поэтому электроны должны проходить через через счетчик.
  • В режиме измерения тока («амперметр») мультиметры практически не имеют сопротивления между выводами. Это сделано для того, чтобы электроны могли проходить через счетчик с наименьшими трудностями. Если бы это было не так, измеритель добавлял бы дополнительное сопротивление в цепи, тем самым влияя на ток.

Как мы видели ранее, энергосистема без надежного соединения с землей непредсказуема с точки зрения безопасности.Невозможно гарантировать, какое напряжение или какое низкое будет между любой точкой цепи и землей. Заземлив одну сторону источника напряжения энергосистемы, по крайней мере, одна точка в цепи может быть электрически соединена с землей и, следовательно, не представляет опасности поражения электрическим током. В простой двухпроводной системе электропитания проводник, соединенный с землей, называется нейтраль , а другой провод называется горячий , также известный как под напряжением или активный :

Рисунок 1.29 Двухпроводная система электропитания

Что касается источника напряжения и нагрузки, заземление не имеет никакого значения. Он существует исключительно ради личной безопасности, гарантируя, что по крайней мере одна точка в цепи будет безопасна для прикосновения (нулевое напряжение относительно земли). «Горячая» сторона цепи, названная в честь ее потенциальной опасности поражения электрическим током, будет опасна прикасаться, если напряжение не будет обеспечено путем надлежащего отключения от источника (в идеале, с использованием процедуры систематической блокировки / маркировки).

Этот дисбаланс опасностей между двумя проводниками в простой силовой цепи важно понимать. Следующая серия иллюстраций основана на распространенных бытовых системах электропроводки (для простоты с использованием источников постоянного напряжения, а не переменного тока).

Если мы посмотрим на простой бытовой электроприбор, такой как тостер с проводящим металлическим корпусом, мы увидим, что при правильной работе не должно быть опасности поражения электрическим током. Провода, подающие питание на нагревательные элементы тостера, изолированы от соприкосновения с металлическим корпусом (и друг с другом) резиной или пластиком.

Рисунок 1.30 Отсутствие напряжения между корпусом и землей

Однако, если один из проводов внутри тостера случайно войдет в контакт с металлическим корпусом, корпус станет электрически общим для провода, и прикосновение к корпусу будет столь же опасным, как прикосновение к оголенному проводу. Представляет ли это опасность поражения электрическим током, зависит от номера , к которому случайно задевает провод :

Рисунок 1.31 случайное контактное напряжение между корпусом и землей

Если «горячий» провод касается корпуса, это подвергает опасности пользователя тостера.С другой стороны, если нейтральный провод касается корпуса, опасности поражения электрическим током нет:

Рисунок 1.32 Случайное отсутствие напряжения между корпусом и землей

Чтобы гарантировать, что первый отказ менее вероятен, чем второй, инженеры стараются проектировать устройства таким образом, чтобы свести к минимуму контакт горячего проводника с корпусом. В идеале, конечно, вы не хотите, чтобы какой-либо из проводов случайно соприкасался с проводящим корпусом прибора, но обычно есть способы спроектировать расположение частей, чтобы сделать случайный контакт менее вероятным для одного провода, чем для другого.

Однако эта профилактическая мера эффективна только в том случае, если может быть гарантирована полярность вилки питания. Если вилку можно перевернуть, то проводник с большей вероятностью соприкоснется с корпусом вполне может быть «горячим»:

Рисунок 1.33 Напряжение между корпусом и землей

Устройства, разработанные таким образом, обычно поставляются с «поляризованными» вилками, причем один контакт вилки немного уже, чем другой. Розетки питания также имеют такую ​​же конструкцию, причем один слот уже другой.Следовательно, вилку нельзя вставить «задом наперед», и можно гарантировать идентичность проводника внутри устройства. Помните, что это никак не влияет на основные функции устройства: это делается исключительно ради безопасности пользователя.

Некоторые инженеры решают проблему безопасности, просто делая внешний корпус прибора непроводящим. Такие приборы называются с двойной изоляцией, , поскольку изолирующий кожух служит вторым слоем изоляции над и за пределами самих проводов.Если провод внутри устройства случайно войдет в контакт с корпусом, это не представляет опасности для пользователя устройства.

Другие инженеры решают проблему безопасности, поддерживая проводящий корпус, но используя третий провод для надежного соединения этого корпуса с землей:

Рис. 1.34 Нулевое напряжение корпуса заземления между корпусом и землей

Третий контакт на шнуре питания обеспечивает прямое электрическое соединение корпуса устройства с землей, делая две точки электрически общими друг с другом.Если они электрически общие, то между ними не может быть падения напряжения. По крайней мере, так оно и должно работать. Если горячий провод случайно коснется металлического корпуса прибора, он создаст прямое короткое замыкание обратно на источник напряжения через провод заземления, сработав любые устройства защиты от перегрузки по току. Пользователь устройства останется в безопасности.

Вот почему так важно никогда не отрезать третий контакт вилки питания, когда пытаетесь вставить его в розетку с двумя контактами.Если это будет сделано, не будет заземления корпуса прибора для обеспечения безопасности пользователя (ей). Прибор по-прежнему будет функционировать должным образом, но в случае внутренней неисправности, приводящей к контакту горячей проволоки с корпусом, результаты могут быть смертельными. Если необходимо использовать двухконтактную розетку , можно установить двухконтактный переходник розетки с заземляющим проводом, прикрепленным к заземляющему винту крышки. Это обеспечит безопасность заземленного прибора, подключенного к розетке этого типа.

Однако электрически безопасное проектирование не обязательно заканчивается нагрузкой. Последнюю защиту от поражения электрическим током можно установить на стороне источника питания цепи, а не на самом приборе. Эта мера защиты называется , обнаружение замыкания на землю , и работает она следующим образом:

В правильно функционирующем приборе (показанном выше) ток, измеренный через провод под напряжением, должен быть точно равен току через нейтральный проводник, потому что существует только один путь для прохождения электронов в цепи.Если внутри прибора нет неисправности, нет соединения между проводниками цепи и человеком, касающимся корпуса, и, следовательно, нет удара.

Если, однако, горячая проволока случайно коснется металлического корпуса, через человека, касающегося корпуса, пройдет ток. Наличие тока разряда будет проявляться как разница тока между двумя силовыми проводниками в розетке:

Рисунок 1.35 Разница в токе между двумя силовыми проводниками в розетке

Эта разница в токе между «горячим» и «нейтральным» проводниками будет существовать только в том случае, если есть ток через заземление, что означает, что в системе есть неисправность.Следовательно, такая разница тока может использоваться как способ обнаружения неисправного состояния. Если устройство настроено для измерения этой разницы в токах между двумя силовыми проводниками, обнаружение дисбаланса тока может быть использовано для запуска размыкания выключателя, тем самым отключая питание и предотвращая серьезный удар:

Рисунок 1.36 Прерыватели тока замыкания на землю

Такие устройства называются прерывателями тока замыкания на землю , или сокращенно GFCI. За пределами Северной Америки GFCI также известен как предохранительный выключатель, устройство защитного отключения (RCD), RCBO или RCD / MCB в сочетании с миниатюрным автоматическим выключателем или выключателем утечки на землю (ELCB).Они достаточно компактны, чтобы их можно было встроить в розетку. Эти розетки легко идентифицировать по их характерным кнопкам «Тест» и «Сброс». Большим преимуществом использования этого подхода для обеспечения безопасности является то, что он работает независимо от конструкции устройства. Конечно, использование прибора с двойной изоляцией или заземлением в дополнение к розетке GFCI было бы еще лучше, но приятно знать, что что-то может быть сделано для повышения безопасности помимо конструкции и состояния прибора.

Прерыватель цепи дугового замыкания (AFCI) , автоматический выключатель, предназначенный для предотвращения пожаров, предназначен для размыкания при прерывистых резистивных коротких замыканиях. Например, обычный выключатель на 15 А спроектирован так, чтобы быстро размыкать цепь, если нагрузка намного превышает номинальную 15 А, то есть медленнее, немного превышая номинальную. Хотя это защищает от прямого короткого замыкания и нескольких секунд перегрузки, соответственно, он не защищает от дуги — аналогично дуговой сварке. Дуга представляет собой сильно изменяющуюся нагрузку, периодически достигающую максимума более 70 А, разомкнутую цепь с переходами через ноль переменного тока.Хотя среднего тока недостаточно для срабатывания стандартного выключателя, его достаточно, чтобы разжечь пожар. Эта дуга может быть создана из-за металлического короткого замыкания, которое сжигает металл, оставляя резистивную распыляющую плазму ионизированных газов.

AFCI содержит электронную схему для обнаружения этого прерывистого резистивного короткого замыкания. Он защищает как от дуги от горячего к нейтральному, так и от горячего к заземлению. AFCI не защищает от опасности поражения электрическим током, как GFCI. Таким образом, GFCI по-прежнему необходимо устанавливать на кухне, в ванной и на открытом воздухе.Поскольку AFCI часто срабатывает при запуске больших двигателей и, в более общем смысле, щеточных двигателей, его установка ограничена электрическими цепями в спальнях согласно Национальному электротехническому кодексу США. Использование AFCI должно уменьшить количество электрических пожаров. Однако неприятные срабатывания при работе приборов с двигателями в цепях AFCI представляют собой проблему.

  • В энергосистемах одна сторона источника напряжения часто подключается к заземлению для обеспечения безопасности в этой точке.
  • «Заземленный» провод в энергосистеме называется нейтральным проводником , а незаземленный провод горячим .
  • Заземление в энергосистемах существует ради личной безопасности, а не для работы нагрузки (ей).
  • Электробезопасность прибора или других нагрузок может быть улучшена за счет хорошей инженерии: поляризованные вилки, двойная изоляция и трехконтактные вилки с «заземлением» — все это способы повышения безопасности на стороне нагрузки.
  • Прерыватели тока замыкания на землю (GFCI) работают, считывая разницу в токе между двумя проводниками, подающими питание на нагрузку.Никакой разницы в токе быть не должно. Любое различие означает, что ток должен входить в нагрузку или выходить из нее каким-либо образом, кроме двух основных проводников, что нехорошо. Значительная разница в токе автоматически откроет размыкающий механизм выключателя, полностью отключив питание.

Обычно допустимая токовая нагрузка проводника является пределом конструкции схемы, который нельзя намеренно превышать, но есть приложение, в котором ожидается превышение допустимой токовой нагрузки: в случае предохранителей .

Что такое предохранитель?

A предохранитель — это устройство электробезопасности, построенное вокруг проводящей полосы, которая предназначена для плавления и разделения в случае чрезмерного тока. Предохранители всегда подключаются последовательно с компонентами, которые должны быть защищены от перегрузки по току, так что, когда предохранитель перегорает (размыкается), он размыкает всю цепь и останавливает ток через компонент (ы). Плавкий предохранитель, включенный в одну ветвь параллельной цепи, конечно же, не повлияет на ток через любую из других ветвей.

Обычно тонкий кусок плавкой проволоки помещается в защитную оболочку, чтобы свести к минимуму опасность дугового разряда в случае прорыва проволоки с большой силой, как это может случиться в случае сильных перегрузок по току. В случае небольших автомобильных предохранителей оболочка прозрачна, так что плавкий элемент может быть визуально осмотрен. В бытовой проводке обычно используются ввинчиваемые предохранители со стеклянным корпусом и тонкой узкой полосой из металлической фольги посередине. Фотография, на которой показаны оба типа предохранителей, представлена ​​здесь:

Рисунок 1.37 Типы предохранителей

Предохранители картриджного типа популярны в автомобилях и в промышленности, если они изготовлены из материалов оболочки, отличных от стекла. Поскольку предохранители рассчитаны на «отказ» срабатывания при превышении их номинального тока, они обычно предназначены для легкой замены в цепи. Это означает, что они будут вставлены в какой-либо тип держателя, а не припаиваться или прикрепляться болтами к проводникам схемы. Ниже приведена фотография, на которой изображена пара предохранителей со стеклянным картриджем в держателе с несколькими предохранителями:

Рисунок 1.38 Стеклянный патрон предохранителей Держатель нескольких предохранителей

Предохранители удерживаются пружинными металлическими зажимами, причем сами зажимы постоянно соединены с проводниками цепи. Основной материал держателя предохранителя (или блока предохранителей , как их иногда называют) выбран как хороший изолятор.

Другой тип держателя предохранителей патронного типа обычно используется для установки в панелях управления оборудованием, где желательно скрыть все точки электрического контакта от контакта с человеком.В отличие от только что показанного блока предохранителей, где все металлические зажимы открыты, этот тип держателя предохранителя полностью закрывает предохранитель в изолирующем корпусе:

Рисунок 1.39 Патрон предохранителя закрывает изолирующий кожух

Наиболее распространенным устройством защиты от перегрузки по току в сильноточных цепях сегодня является автоматический выключатель .

Что такое автоматический выключатель?

Автоматические выключатели — это специально разработанные переключатели, которые автоматически размыкаются для отключения тока в случае перегрузки по току.Малые автоматические выключатели, такие как те, которые используются в жилых, коммерческих и легких промышленных предприятиях, имеют термическое управление. Они содержат биметаллическую полоску (тонкую полоску из двух металлов, соединенных спина к спине), несущую ток цепи, которая изгибается при нагревании. Когда биметаллическая полоса создает достаточную силу (из-за чрезмерного нагрева ленты), срабатывает механизм отключения, и прерыватель размыкается. Автоматические выключатели большего размера автоматически активируются силой магнитного поля, создаваемого токонесущими проводниками внутри выключателя, или могут срабатывать для отключения от внешних устройств, контролирующих ток цепи (эти устройства называются реле защиты ).

Поскольку автоматические выключатели не выходят из строя в условиях перегрузки по току — они просто размыкаются и могут быть повторно включены путем перемещения рычага — они с большей вероятностью будут обнаружены подключенными к цепи более прочным образом, чем предохранители. Фотография маленького автоматического выключателя представлена ​​здесь:

Рисунок 1.40. Малый автоматический выключатель

Снаружи он выглядит не более чем выключателем. Действительно, его можно было использовать как таковое. Однако его истинная функция — работать как устройство защиты от перегрузки по току.

Следует отметить, что в некоторых автомобилях используются недорогие устройства, известные как плавкие вставки , для защиты от перегрузки по току в цепи зарядки аккумулятора из-за стоимости предохранителя и держателя надлежащего номинала. Плавкая вставка — это примитивный предохранитель, представляющий собой не что иное, как короткий кусок провода с резиновой изоляцией, предназначенный для плавления в случае перегрузки по току, без какой-либо твердой оболочки. Такие грубые и потенциально опасные устройства никогда не используются в промышленности или даже в жилых помещениях, в основном из-за встречающихся более высоких уровней напряжения и тока.По мнению автора, их применение даже в автомобильных схемах вызывает сомнения.

Обозначение на электрической схеме для предохранителя представляет собой S-образную кривую:

Рисунок 1.41 S-образная кривая

Номиналы предохранителей

Предохранители

, как и следовало ожидать, в основном рассчитаны на ток: ампер. Хотя их работа зависит от самовыделения тепла в условиях чрезмерного тока за счет собственного электрического сопротивления предохранителя, они спроектированы так, чтобы вносить незначительное дополнительное сопротивление в цепи, которые они защищают.Это в значительной степени достигается за счет того, что плавкий провод делается как можно короче. Точно так же, как допустимая токовая нагрузка обычного провода не связана с его длиной (сплошной медный провод 10 калибра выдерживает ток 40 ампер на открытом воздухе, независимо от длины или короткого отрезка), плавкий провод из определенного материала и калибра будет дуть при определенном токе независимо от того, как долго он длится. Поскольку длина не является фактором текущего рейтинга, чем короче она может быть сделана, тем меньшее сопротивление будет между концом и концом.

Однако разработчик предохранителя также должен учитывать, что происходит после сгорания предохранителя: оплавленные концы сплошного провода будут разделены воздушным зазором с полным напряжением питания между концами.Если предохранитель недостаточно длинный в цепи высокого напряжения, искра может перескочить с одного из концов расплавленного провода на другой, снова замкнув цепь:

Рисунок 1.42 Принципиальная схема конструктора предохранителей Рисунок 1.43 Принципиальная схема конструктора предохранителей

Следовательно, предохранители рассчитываются с точки зрения их допустимого напряжения, а также уровня тока, при котором они сработают.

Некоторые большие промышленные предохранители имеют заменяемые проволочные элементы для снижения затрат. Корпус предохранителя представляет собой непрозрачный картридж многоразового использования, который защищает провод предохранителя от воздействия и защищает окружающие предметы от провода предохранителя.

Номинальный ток предохранителя — это нечто большее, чем просто цифра. Если через предохранитель на 30 ампер пропускается ток в 35 ампер, он может внезапно перегореть или с задержкой перед перегоранием, в зависимости от других аспектов его конструкции. Некоторые предохранители предназначены для очень быстрого срабатывания, в то время как другие рассчитаны на более скромное время «открытия» или даже на замедленное срабатывание в зависимости от области применения. Последние предохранители иногда называют плавкими предохранителями с задержкой срабатывания из-за их преднамеренной выдержки времени.

Классическим примером применения плавкого предохранителя с задержкой срабатывания является защита электродвигателя, где пусковых импульсов токов, в десять раз превышающих нормальный рабочий ток, обычно возникают каждый раз, когда двигатель запускается с полной остановки. Если бы в таком приложении использовались быстродействующие предохранители, двигатель никогда бы не запустился, потому что при нормальных уровнях пускового тока плавкий предохранитель (и) немедленно перегорел бы! Конструкция плавкого предохранителя такова, что элемент плавкого предохранителя имеет большую массу (но не большую допустимую нагрузку), чем эквивалентный быстродействующий плавкий предохранитель, что означает, что он будет нагреваться медленнее (но до той же конечной температуры) при любом заданном количестве. тока.

На другом конце диапазона действия предохранителей находятся так называемые полупроводниковые предохранители , предназначенные для очень быстрого размыкания в случае перегрузки по току. Полупроводниковые устройства, такие как транзисторы, как правило, особенно нетерпимы к условиям перегрузки по току и, как таковые, требуют быстродействующей защиты от сверхтоков в мощных приложениях.

Предохранители всегда должны размещаться на «горячей» стороне нагрузки в заземленных системах. Это сделано для того, чтобы нагрузка была полностью обесточена во всех отношениях после срабатывания предохранителя.Чтобы увидеть разницу между плавлением «горячей» стороны и «нейтральной» стороны нагрузки, сравните эти две схемы:

Рисунок 1.44 Принципиальная схема конструктора предохранителей Рисунок 1.45 Принципиальная схема конструктора предохранителей

В любом случае предохранитель успешно прервал ток в нагрузке, но нижняя цепь не может прервать потенциально опасное напряжение с обеих сторон нагрузки на землю, где может стоять человек. . Первая схема намного безопаснее.

Как было сказано ранее, предохранители — не единственный используемый тип устройства защиты от сверхтоков.Устройства, похожие на выключатели, называемые автоматические выключатели , часто (и чаще) используются для размыкания цепей с чрезмерным током, их популярность связана с тем, что они не разрушают себя в процессе размыкания цепи, как предохранители. В любом случае, размещение устройства защиты от перегрузки по току в цепи будет соответствовать тем же общим рекомендациям, перечисленным выше: а именно, «предохранить» сторону источника питания , а не , подключенную к земле.

Хотя размещение защиты от перегрузки по току в цепи может определять относительную опасность поражения электрическим током в этой цепи при различных условиях, следует понимать, что такие устройства никогда не предназначались для защиты от поражения электрическим током.Ни предохранители, ни автоматические выключатели не предназначены для срабатывания в случае поражения электрическим током; скорее, они предназначены для открытия только в условиях потенциального перегрева проводника. Устройства максимального тока в первую очередь защищают проводники цепи от повреждения из-за перегрева (и опасности возгорания, связанной с чрезмерно горячими проводниками) и, во вторую очередь, защищают определенные части оборудования, такие как нагрузки и генераторы (некоторые быстродействующие предохранители предназначены для защиты особенно чувствительных электронных устройств. к скачкам тока).Поскольку уровни тока, необходимые для поражения электрическим током или поражения электрическим током, намного ниже, чем нормальные уровни тока обычных силовых нагрузок, состояние перегрузки по току не указывает на возникновение удара током. Существуют и другие устройства, предназначенные для обнаружения определенных условий удара (детекторы замыкания на землю являются наиболее популярными), но эти устройства строго служат этой единственной цели и не связаны с защитой проводов от перегрева.

  • Предохранитель представляет собой небольшой тонкий проводник, предназначенный для плавления и разделения на две части с целью размыкания цепи в случае чрезмерного тока.
  • Автоматический выключатель — это специально разработанный выключатель, который автоматически размыкается для прерывания тока цепи в случае перегрузки по току. Они могут срабатывать (размыкаться) термически, магнитными полями или внешними устройствами, называемыми «реле защиты», в зависимости от конструкции выключателя, его размера и области применения.
  • Предохранители
  • в первую очередь рассчитаны на максимальный ток, но также рассчитаны на то, какое падение напряжения они будут безопасно выдерживать после прерывания цепи.
  • Предохранители
  • могут быть сконструированы так, чтобы срабатывать быстро, медленно или где-то посередине при одинаковом максимальном уровне тока.
  • Лучшее место для установки предохранителя в заземленной электросети — на пути незаземленного проводника к нагрузке. Таким образом, при сгорании предохранителя к нагрузке останется только заземленный (безопасный) провод, что сделает безопаснее для людей находиться рядом.
.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *