Как измерить импульсное напряжение

Как измерить импульсное напряжение

Текущее время: Вс фев 04, 2024 23:33:52

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Запрошенной темы не существует.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y

Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024

Измерение напряжения в электрической сети мультиметром

В радиотехнической практике проверка напряжения мультиметром – рядовая процедура, позволяющая контролировать его уровень в рабочих цепях в выбранном режиме измерений. При проведении этой операции у начинающих радиолюбителей возникает ряд вопросов, касающихся порядка работы с имеющимся в их распоряжении измерителем. Рядовых пользователей в основном интересует, как выбираются нужные режимы и как измерять напряжение в бытовой сети городской квартиры, чтобы не подвергать опасности свою жизнь.

Как подключить провода мультиметра

При проведении измерений важно понимать, куда вставляются щупы мультиметра и как их правильно подсоединять. Рекомендуется запомнить следующие моменты:

• большинство универсальных измерительных приборов на своей лицевой панели имеют три гнезда для подключения проводов;
• в комплект входят два измерительных шнура с набором щупов, один в черной, а другой в красной изоляции;
• первый вставляется в гнездо под обозначением «COM» или «Общий», а второй – в разъем с несколькими символами (среди них имеется значок напряжения «V»);
• третье гнездо с набором встроенных шунтов предназначается для замера токов больших номиналов (до 20 Ампер и выше).

Для измерения напряжения используются только два первых гнезда, в которых черный провод всегда остается на своем месте. Для смены вида работы (определения величин емкости или тока, например) перетыкается только щуп в красной изоляции.

Разница между переменным и постоянным напряжением

Перед тем как измерить напряжение в автомобильном аккумуляторе или розетке, важно разобраться с его характеристиками. По своим физическим проявлениям в электрических цепях напряжения делятся на постоянные и переменные. Для первого вида характерно неизменное значение амплитуды и протекание вызванного им тока только в одну сторону. Поэтому при его измерении выбирается соответствующий вид, обозначаемый на лицевой панели прибора как «DC».

Переменный или импульсный ток и соответствующее ему напряжение принято обозначать символом «AC». Их отличает непрерывное изменение мгновенного значения (амплитуды) с течением времени. В действующих электрических сетях его величина меняется от 220 Вольт до нуля 50 раз в секунду. Перед тем как замерять напряжение переменного тока прибор необходимо переключить на соответствующий вид.

Как измерить напряжение в розетке

В бытовых условиях нередко приходится проверять величину или отсутствие напряжения в розетке, что объясняется его частыми пропаданиями и отклонениями от нормы. Если у пользователя в личном хозяйстве оказался мультиметр, проверить сеть не составит особого труда. Порядок действий:

1. В прибор вставляются измерительные концы, как предусмотрено для проверки напряжения.
2. Выбирается режим «AC» и устанавливается нужный предел до 250 или 750 Вольт переменного тока.
3. Острые концы щупов аккуратно вставляются в гнезда розетки без учета полярности.
4. В результате на табло индикатора высвечивается значение измеряемой величины.

При вставлении концов в отверстия розетки нельзя прикасаться к их оголенным частям рукой. Держать щупы нужно только за изолирующие насадки.

Показываемое прибором значение обычно отличается от номинальной величины 220 Вольт – при нормальной нагрузке оно будет равно 230-235 Вольт. Если напряжение в сети отсутствует, прибор покажет нулевое значение или единицу.

Как измерить напряжение аккумулятора или батареи

Чтобы померить напряжение в автомобильном аккумуляторе или миниатюрной батарейке следует учесть, что они относятся к источникам постоянного тока. Замеры напряжений мультиметром в этом случае будут проведены правильно, если соблюдать следующие условия:

• при подсоединении концов прибора к полюсам аккумулятора важно соблюдать определенную полярность подключения;
• измерительный щуп в красной изоляции подсоединяется к плюсу источника питания, а черный – к его минусу;
• для снятия показаний на измерительном приборе потребуется включить режим «DC».

Как и в варианте с переменным напряжением в этом случае важно выставить нужный по условиям измерений предел. При нарушении этого правила, если измеряемое значение превышает выставленный номинал, мультиметр устойчиво показывает «1». Это значит, что предел надо увеличить до больших значений, чем проверяемая величина.

Возможные неисправности

Если значок единицы появляется сразу после включения прибора и не исчезает, в нем сгорел чип АЦП и он нуждается в ремонте/замене. Помимо этой характерной неисправности при измерении напряжения могут возникнуть следующие неполадки:

• тестер завышает показания, при сравнении с данными исправного прибора они отличаются на значительную величину;
• на дисплее высвечиваются случайные цифры, мультиметр совсем не показывает напряжение;
• на верхних пределах измерения показания сильно занижены.

В первом случае мультиметр не корректно измеряет напряжение из-за того, что разрядилась установленная в питающем отсеке батарейка. Следует проверить ее и при необходимости заменить новой. Определить характер второй неполадки поможет проверка АЦП, который чаще всего выходит из строя именно с такой типичной для него неисправностью. Третья ошибка с высокой вероятностью объясняется пробоем одного из электролитических конденсаторов, который выделяется среди других деталей по характерному вздутию корпуса.

Можно ли измерить напряжение без мультиметра

Определять величину напряжения при отсутствии прибора можно различными способами. Самые сложные из них – использование в качестве измерителя обычного вольтметра или современного электронного осциллографа. Однако вероятность того, что эти не совсем простые измерительные приборы окажутся в доме у пользователя в нужный момент, очень мала. При их отсутствии проверить напряжение в сети или на аккумуляторе удается старым «дедовским» методом – посредством лампочки на соответствующий номинал. С ее помощью можно даже измерить величину напряжения, но только приблизительно.

При проверке сети лампа на 220 Вольт должна гореть в полный накал. По яркости ее свечения удается лишь очень грубо оценить измеряемую величину: половина накала – это приблизительно 120-140 Вольт. Аналогично действуют и при оценке напряжения аккумулятора, только в этом случае берется лампочка на 12 Вольт.

Проверить миниатюрные батарейки на 4,5 или 9 Вольт (КБС или «КРОНА») удается одновременным прикосновением к их контактам кончиком языка. Оно обычно вызывает ощущение «кислого» привкуса, характерного для лимона. Чем сильнее это ощущение, тем батарейка лучше заряжена.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЫСОКОГО ИМПУЛЬСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Измерение высоких импульсных напряжений производится с помощью делителей напряжения, поскольку величина напряжения, которая может быть подана на пластины осциллографа, не превышает 1000 В.

Рис. 5.12. К определению параметров делителя: а — коэффициента деления; б — времени нарастания импульса напряжения

Применяются, как правило, омические делители напряжения, поскольку они менее критичны к индуктивности подводящих проводов.

Делитель напряжения характеризуется коэффициентом деления К. Иногда его называют передаточным отношением или масштабным коэффициентом, равным отношению напряжения, приложенного к делителю к напряжению, снимаемому с его низковольтного плеча. Коэффициент К может быть определен как отношение полного сопротивления делителя (см. рис. 5.12, а) к сопротивлению его низковольтного плеча

Качество измерительной системы в целом оценивают ее полосой пропускания (частотной характеристикой), а также временем нарасгания напряжения Т_н и временем реакции на прямоугольный импульс 7р. Под временем нарастания напряжения понимают время, в течение

которого рассматриваемый импульс возрастает от 0,1 до 0,9 максимального значения (рис. 5.12, б).

Важной характеристикой делителя напряжения является его реакция на приложенный прямоугольный импульс напряжения. На выходе идеального делителя при этом также должен появиться прямоугольный импульс напряжения, ослабленный в соответствии с коэффициентом деления делителя. В реальном делителе, обладающем паразитными емкостями и индуктивностями, импульс напряжения на выходе u₂(t) всегда искажается и запаздывает по отношению К ВХОДНОМУ ИМПуЛЬСу Н|(Г).

В случае, когда на вход делителя прикладывается прямоугольный импульс напряжения, напряжение и₂ (г) называется реакцией делителя на прямоугольный импульс. Если реакцию отнести к воздействующему напряжению U!K, то можно получить безразмерную функцию h(t), называемую реакцией на единичный прямоугольный импульс, или нормированной единичной переходной функцией, которая является временной зависимостью напряжения на выходе измерительного устройства Т_р при приложении единичного скачкообразного напряжения на его вход. Временная реакция Т_р пропорциональна заштрихованной площади (рис.

5.13), заключенной между кривой h и единичным прямоугольным импульсом

Омический делитель на импульсное напряжение 750 кВ (рис. 5.14) состоит из бакелитовой трубы 3 длиной 1700 мм и диамст-

ром 30 мм. На этой трубе бифилярно намотана нихромовая или манганиновая проволока, обеспечивающая сопротивление 10 кОм. Для защиты от внешних воздействий труба с намотанной проволокой помещена в другую бакелитовую трубу 2 такой же длины диаметром 100 мм, которая заполнена трансформаторным маслом. Оба конца трубы закрыты фланцами. Для выравнивания распределения напряжения по делителю и улучшения качества передачи регистрируемого импульса делитель снабжен верхним трубчатым экраном 1 и нижним

6. Для удобства перемещения делитель установлен на металлической раме с колесами 7.

Рис. 5.14. Делитель напряжения на 750 кВ: а — изображение 3D, б — вид в разрезе

Чтобы на делитель не оказывали влияния окружающее оборудование, стены и потолок зала, он должен быть установлен на соответствующем расстоянии от них. Расчет потенциала электрического поля в точке отстающей от верхнего края делителя на 1 м для случаев, когда окружающие объекты удалены на 1, 2, 3, 4 и 5 высот делителя напряжения, проведенный в COMSOL Multiphisics, показывает, что расстояние до заземленных объектов оказывает влияние, если оно меньше трех высот делителя (рис. 5.15). Это полностью согласуется с экспериментальными данными [9], полученными при определении разрядных напряжений в промежутке «игла — игла», и, следовательно, для того чтобы на делитель не оказывали влияние посторонние предметы, он должен быть установлен не ближе к ним, чем три его высоты.

0 1 2 3 4 х/Н

Рис. 5.15. Зависимость потенциала электрического поля от расстояния до окружающих заземленных объектов

На рис. 5.16 представлены формы передаваемых импульсов 2 — когда сопротивление высоковольтного плеча R = 10 кОм, и делитель снабжен трубчатым экраном, 3 — то же, но делитель без экрана, 4 — когда делитель без экрана, и сопротивление верхнего плеча R = 100 кОм по сравнению с приложенным импульсом /, уменьшенным на коэффициент деления делителя.

Из анализа кривых (рис. 5.16) следует, что для хорошей передачи импульса необходимо предельно уменьшить сопротивление верхнего плеча делителя и снабдить его коаксиальным трубчатым экраном, что эффективно выравнивает распределение напряжения по делителю.

Качество делителя с сопротивлением верхнего плеча 10 кОм и экранированного концентрической трубой диаметром 800 мм с диаметром трубы 80 мм, установленной на расстоянии 200 мм от верха делителя, определенное в соответствии с рис. 5.13, представлено на рис. 5.17.

Рис. 5.16. Влияние параметров делителя на форму передаваемого импульса

Рис. 5.17. К определению качества делителя

Таким образом, можно сделать вывод, что для хорошей регистрации импульса с длительностью фронта Г), = 1,2 мкс (кривая 2, рис. 5.16) время реакции на единичный импульс должно составлять Гр = 0,09 мкс, а время подъема — Г_п = 0,15 мкс.

Источником погрешности регистрации импульсов напряжения помимо искажения сигнала в схеме делителя напряжения и внешних помех, создаваемых электромагнитным полем высоковольтной установки и импульсными токами в контуре заземления, может быть кабель присоединения осциллографа к делителю напряжения. Длина этого кабеля, учитывая габариты высоковольтной установки, может достигать нескольких десятков метров. Принципиальная схема подключения осциллографа к омическому делителю напряжения показана на рис. 5.18.

Рис. 5.18. Схема подключения осциллографа к делителю

Рис. 5.19. Расчетная схема

Воспользуемся средствами Micro-Cap 9 и рассмотрим, как влияет резисторы R + R2 на передаваемый импульс, когда волновое сопротивление кабеля 7.-15 Ом. В расчетной схеме (см. рис. 5.19) VI = 70кВ — источник напряжения постоянного тока. Для более удобного сравнения кривых (рис. 5.20) при выводе результатов расчета это напряжение уменьшается пропорционально коэффициенту деления.

Из рис. 5.20 видно, что при R + R2 Z — с понижением, при R + R2 = Z напряжение будет записано без искажений.

Рис. 5.20. К подключению осциллографа: а — R + R2 Z в —R + R2 = Z

Для экспериментального определения переходных характеристик измерительного устройства необходимо на его вход подавать прямоугольные импульсы напряжения. Получение таких импульсов представляет достаточно сложную задачу, поскольку требует использования генераторов с очень малым внутренним сопротивлением. Поэтому реакция измерительной системы на прямоугольный импульс экспериментально определяется при воздействии на нее срезанных импульсов напряжения. Особые требования предъявляются к комму- 222

тирующему срезающему устройству, которое должно иметь минимальную индуктивность и обеспечивать максимально возможную крутизну среза.

Рис. 5.21. Схемы для определения реакции на прямоугольный импульс: а — с помощью генератора ступенчатых импульсов; б — при помощи ГИН и шарового разрядника

Один из используемых на практике методов заключается в том, что на вход измерительного устройства подается сравнительно низкое постоянное напряжение Uo, которое срезается с помощью специального малоиндуктивного коммутатора (например, ртутного реле, см. рис. 5.21, а). Источник постоянного напряжения с коммутатором практически представляет собой генератор ступенчатых импульсов (ГСИ), который должен быть размещен в испытательной установке в точке расположения испытуемого объекта. Соединение ГСИ с установкой производится таким же проводом, как и соединение испытуемого объекта с делителем напряжения. Тем самым обеспечивается сохранение всех паразитных параметров измерительного устройства. Использование низковольтного генератора ступенчатых импульсов требует применения более чувствительного осциллографа, имеющего входной усилитель, поскольку напряжение на низковольтной стороне делителя будет значительно меньшим, чем при обычном осциллогра- фировании высоковольтных импульсов. Очевидно, что этот осциллограф должен обладать высокими скоростными характеристиками.

Для экспериментального определения времени реакции измерительного устройства на прямоугольный импульс возможно использование срезанных высоковольтных импульсов. Такие импульсы, получаемые от генератора импульсных напряжений, срезаются с помощью шарового разрядника F при расстоянии между шарами около 1 мм (рис. 5.21, б). Для увеличения разрядного напряжения шарового разрядника его помещают в сосуд с газом при повышенном давлении. Время реакции Т„ (рис. 5.22) равно площади S.

Рис. 5.22. К определению времени реакции

По рекомендациям МЭК одним из способов определения времени передачи делителя напряжения и всей измерительной системы является метод шарового разрядника. Он основан на использовании зависимости разрядного напряжения шарового разрядника U с шарами диаметром 25 см и расстоянием между ними 6 см от крутизны s линейно нарастающего импульса напряжения отрицательной полярности, показанной на рис. 5.23. Для любой точки вольт-секундной характеристики (рис. 5.24), например, точки С, крутизну импульса можно определить как s = U_c / Т, . Если измерительная система искажает форму импульса (например, гак, как показано пунктирной кривой на рис. 5.24), то в момент пробоя она покажет напряжение U_c — AU. Как 224

видно из рис. 5.24, истинное значение напряжения измерительная система показывает с задержкой времени Г. которое является временем передачи или реакцией на прямоугольный импульс системы. Это время может быть определено из соотношения

Рис. 5.23. Зависимость разрядного напряжения от крутизны линейно нарастающего импульса

Рис. 5.24. К определению времени передачи

Как Измерить Импульсное Напряжение?

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Поделиться

Последние посетители 0 пользователей онлайн

• Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

Объявления

Сообщения

Согласен. Либо сверху горизонтально нужно было установить, либо также сбоку, но повернуть на 90° для лучшей конвекции. Но и так и так он бы торчал за габариты и выглядело бы не казисто. В будущем поставлю на радиатор два вентилятора с включение по температуре. И тогда и при таком расположение будет всё отлично. Другого не нашёл в продаже. Искал на 10А, но были не меньше 50А. Либо ждать доставки нужно было. Изготавливать самому не хотел заморачиваться. А сам показометр в будущем буду менять на что-то более адекватное.

Гляжу, что-то знакомое.

Это типа как в здравом уме и твердой памяти Москвич-2141 превратить в Москвич-407

линия превосходная, в сети не менее 230, только что проверил, проверял дома, не в кооперативе. Проседание сети не замерял, завтра обращу внимание. Замеры делал не долго, секунды 3-4, пока стрелка тестера установится в свое положение. Все перепроверю. Вроде бы не врет тестер. Дыма, горелого не видно, не слышно. это в первичке? если так, то дело плохо, ох чувствую, что все-таки придется туда лезть. изоляция на вторичке в одном месте соприкосновения 2 витков не очень, стеклоткань повреждена, надорвана (так то китайцы через 1 виток кембрик одели , а между этими двумя — сэкономили, нету). Еще в самом начале заметил это, разогнул чуть получше, чтоб точно не касались друг друга если что.

Пару недель назад столкнулся с феноменом объяснить который так и не смог. Подкину коллективному разуму На кухне есть подсветка рабочей зоны. Фотать не буду ибо собрано стыдно, но работает уже лет 7, так что концептуальных проблем там точно нет. Схема банальная, рисовать нечего. Розетка — контакты импульсного реле (катушка на 220В) — два блока питания — светодиодная лента. Импульсное реле — просто по приколу, чтобы была «большая красная кнопка» по которой можно упорно стучать. Один БП на 24В фирмовый от MeanWell, там всё ок всегда. А второй простецкий 12В от JazzWay, и там лет пять с качеством было всё ровно — каждые 10 месяцев стабильно вздувались выходные электролиты и я нёс в магазин менять его на новый. А вот последний что-то уже года два проработал, но явно настало его время — электролиты бахнули (хорошо так бахнули, со срывом крыши), БП естественно не выходит на стабильную работу и лента еле-еле светится. Всё с ним понятно — конденсаторы заменил и всё вернулось в норму. Собственно все чудеса начали происходить за неделю до того как БП окончательно перестал нормально работать — каким-то образом он раз в 10-15 минут включался и светодиодная лента вспыхивала. Не ярко, где-то на 1/4 и на очень короткое время. Примерно как если бы взять в руку два оголённых провода и щёлкнуть одним об второй — будет быстрая вспышка. И вот что это было? Реле рвёт одну жилу, допустим вилку в розетке я мог когда-то перевернуть и БПшники остаются под фазой, но без нуля. Ну и что? Там всё равно просто негде накопиться энергии на импульс. Да к тому же это происходило именно при вздутых конденсаторах, после их замены сразу прекратилось. И включены оба БП в параллель. Они конечно разные совсем, но если уж что-то невероятное через землю убегало (к примеру) — тогда бы и второй вёл себя схожим образом.

@moi , вы просто разместили тему не в том разделе . и не на том форуме. Вам надо на форум про ардуино. Здесь такие «схемы» не понимают.