فئات: إلكترونيات عملية, إصلاح الأجهزة
مرات المشاهدة: 26598
تعليقات على المادة: 2
قياس الجهد
في ممارسة راديو الهواة ، هذا هو أكثر أنواع القياس شيوعًا. على سبيل المثال ، عند إصلاح جهاز تلفزيون ، يتم قياس الفولتية عند نقاط مميزة للجهاز ، أي عند أطراف الترانزستورات والدوائر الدقيقة. إذا كان لديك رسم تخطيطي للدائرة ، ويظهر أنماط الترانزستورات والدوائر الدقيقة ، فلن يكون من الصعب على الخبير المختص إيجاد عطل.
عند بناء هياكل مجمعة ذاتيا ، لا يمكن الاستغناء عن قياس الضغط. الاستثناءات هي مخططات كلاسيكية فقط ، يكتبون عنها شيئًا من هذا القبيل: "إذا تم تجميع التصميم من أجزاء قابلة للخدمة ، فلا يلزم إجراء أي ضبط ، وسيعمل فورًا."
كقاعدة عامة ، هذه دوائر إلكترونيات كلاسيكية ، على سبيل المثال ، متعدد الهزاز. يمكن الحصول على نفس النهج حتى بالنسبة لمكبر الصوت ، إذا تم تجميعه على شريحة متخصصة. كمثال جيد ، فإن TDA 7294 والعديد من الرقائق في هذه السلسلة. لكن جودة مكبرات الصوت "المدمجة" صغيرة ، ويقوم خبراء حقيقيون ببناء مكبرات الصوت الخاصة بهم على الترانزستورات المنفصلة ، وأحيانًا على الأنابيب الإلكترونية. وهنا لا يمكنك فعل ذلك دون ضبط قياسات الإجهاد ذات الصلة.
كيف وماذا لقياس
يظهر في الشكل 1.
الشكل 1
ربما سيقول شخص ما ، كما يقولون ، ما الذي يمكن قياسه هنا؟ وما الهدف من تجميع مثل هذه السلسلة؟ نعم ، ربما يكون من الصعب العثور على تطبيق عملي لمثل هذا المخطط. ولأغراض تعليمية ، إنها مناسبة تمامًا.
بادئ ذي بدء ، يجب الانتباه إلى كيفية توصيل الفولتميتر. نظرًا لأن دائرة التيار المباشر موضحة في الشكل ، يتم توصيل الفولتميتر وفقًا للقطبية الموضحة في الجهاز في شكل علامات زائد وناقص. في الأساس ، تكون هذه الملاحظة صحيحة بالنسبة لجهاز المؤشر: إذا لم يتم ملاحظة القطبية ، فسوف ينحرف السهم في الاتجاه المعاكس ، في اتجاه التقسيم الصفري للجدول. لذلك نحصل على نوع من الصفر السلبي.
الأجهزة الرقمية ، متعدد المتر ، في هذا الصدد هي أكثر ديمقراطية. حتى لو تحقيقات الاختبار متصلاً بأقطاب عكسية ، لا يزال من الممكن قياس الجهد ، وسوف تظهر علامة الطرح فقط على المقياس قبل النتيجة.
شيء آخر يجب الانتباه إليه عند قياس الفولتية هو نطاق قياسات الجهاز. إذا كان الجهد المقدر في حدود ، على سبيل المثال ، 10 ... 200 مللي فولت ، فإن مقياس الجهاز يتوافق مع 200 مللي فولت ، ومن غير المرجح أن يعطي قياس الجهد على مقياس 1000 فولت نتيجة واضحة.
يجب عليك أيضًا اختيار نطاق قياس في حالات أخرى. بالنسبة للجهد المقاس 100 فولت ، فإن نطاق 200 فولت وحتى 1000 فولت مناسب تمامًا. والنتيجة ستكون هي نفسها. ذلك فيما يتعلق المتر الحديثة.
إذا تم إجراء القياسات بواسطة جهاز المؤشر القديم الجيد ، ثم لقياس الجهد 100V ، يجب عليك تحديد نطاق القياس عندما تكون القراءات في منتصف المقياس ، مما يسمح بقراءة أكثر دقة.
وتوصية كلاسيكية أخرى بشأن استخدام الفولتميتر ، وهي: إذا كان حجم الجهد المقاس غير معروف ، فيجب بدء القياسات عن طريق ضبط الفولتميتر على أكبر مجموعة. بعد كل شيء ، إذا كان الجهد المقاس هو 1V ، وكان النطاق 1000V ، فإن الخطر الأكبر هو في القراءات غير الصحيحة للجهاز. إذا اتضح العكس ، فإن نطاق القياس هو 1 فولت ، والجهد المقاس هو 1000 ، وشراء جهاز جديد ببساطة لا يمكن تجنبه.
ما الفولتميتر سوف تظهر
ولكن ، ربما ، سنعود إلى الشكل 1 ، وسنحاول تحديد ما ، سوف يظهر كلا الفولتميتر. من أجل تحديد هذا ، عليك أن الاستفادة من قانون أوم. يمكن حل المشكلة في بضع خطوات.
أولاً ، احسب التيار في الدائرة. للقيام بذلك ، من الضروري تقسيم جهد المصدر (في الشكل ، إنها بطارية كلفانية بجهد 1.5 فولت) بواسطة مقاومة الدائرة.مع اتصال سلسلة من المقاومات ، سيكون هذا ببساطة مجموع مقاومتهم. في صيغة الصيغة ، يبدو مثل هذا: I = U / (R1 + R2) = 4.5 / (100 + 150) = 0.018 (A) = 180 (mA).
ملاحظة صغيرة: إذا تم نسخ التعبير 4،5 / (100 + 150) إلى الحافظة ، ثم لصقها في نافذة آلة حاسبة ويندوز ، ثم بعد الضغط على مفتاح "المساواة" ، سيتم الحصول على نتيجة الحسابات. في الممارسة العملية ، يتم حساب تعبيرات أكثر تعقيدًا تحتوي على الأقواس المربعة والمجعدة والدرجات والوظائف.
ثانياً ، احصل على نتائج القياس ، مثل انخفاض الجهد عبر كل المقاوم:
U1 = I * R1 = 0.018 * 100 = 1.8 (V) ،
U2 = I * R2 = 0.018 * 150 = 2.7 (V) ،
للتحقق من صحة الحسابات ، يكفي إضافة القيم الناتجة عن انخفاض الجهد. يجب أن يكون المجموع مساوياً لجهد البطارية.
ربما شخص ما قد يسأل: "وإذا كان الفاصل ليس من مقاومين ، ولكن من ثلاثة أو حتى من عشرة؟ كيفية تحديد انخفاض الجهد على كل منهم؟ " بنفس الطريقة كما في الحالة الموصوفة. تحتاج أولاً إلى تحديد المقاومة الكلية للدائرة وحساب إجمالي التيار.
وبعد ذلك يتم مضاعفة هذا التيار المعروف بالفعل مقاومة المقاوم المقابل. في بعض الأحيان ، عليك القيام بهذه الحسابات ، ولكن هناك شيء واحد أيضًا. لكي لا نشك في النتائج التي تم الحصول عليها ، يجب استبدال التيار في الصيغ في Amperes ، والمقاومة في أوم. ثم ، بلا شك ، ستكون النتيجة في Volts.
الفولتميتر مدخلات مقاومة
الآن الجميع معتادون على استخدام الأجهزة الصينية الصنع. ولكن هذا لا يعني أن جودتها لا طائل منه. إنه لم يخطر ببال أحد في روسيا إنتاج أجهزة القياس المتعددة الخاصة بهم ، ومن الواضح أن مختبري الأسهم نسيوا كيفية القيام بذلك. مجرد عار على الدولة.
التين. 2. المتعددDT838
ذات مرة ، تشير تعليمات الأدوات إلى خصائصها التقنية. على وجه الخصوص ، بالنسبة لمقاييس الفولتميتر ومفاتيح التبديل ، كانت هذه هي مقاومة المدخلات ، وقد تمت الإشارة إليها بالكيلو أوم / فولت. كانت هناك أجهزة مع مقاومة 10 K / V و 20 K / V. هذا الأخير كان يعتبر أكثر دقة ، حيث تم تخفيض الجهد المقاس أقل وأظهرت نتيجة أكثر دقة. ما سبق يمكن تأكيده من قبل الشكل 3.
الشكل 3
يظهر الرقم مقسم الجهد من اثنين من المقاومات. المقاومة لكل المقاوم هو 1KΩ ، امدادات التيار الكهربائي هو 3V. من السهل التخمين ، حتى لو لم يكن من الضروري التفكير في أي شيء ، ففي كل المقاوم سيكون هناك نصف الجهد بالضبط.
تخيل الآن أن القياسات يتم تنفيذها بواسطة جهاز TL4 ، والذي في وضع قياس الجهد لديه مقاومة إدخال 10KΩ / V. في الجهد المشار إليه في الرسم البياني ، فإن حد القياس 3V مناسب تمامًا ، حيث المقاومة الكلية لجهاز قياس الجهد هي 10 * 3 = 30 (KOhm).
وبالتالي ، اتضح أن 30KΩ أخرى متصلة بالتوازي مع المقاوم بمقاومة 1KΩ. ثم المقاومة الكلية عند الاتصال بالتوازي ستكون 999.999 أوم. على الرغم من أن أصغر إلى حد ما ، ولكن ليس كثيرا. لذلك ، سيكون خطأ نتيجة قياس الجهد ضئيل.
إذا كانت لكلتا مقاومتي الفاصل قيمة اسمية تبلغ 1 ميجا أوم ، فإن نتائج الحساب ستبدو كما يلي:
ستكون المقاومة الكلية لمقياس الفولتميتر المتوازي والمقاوم R1 أقل من أقل ، ومن خلال الحساب ستكون 29.126KΩ. كل من لا يصدق يستطيع ، من أجل الممارسة العملية ، إعادة حساب وفق الصيغ للاتصال الموازي للمقاومة.
إجمالي التيار في دائرة الفاصل: I = U / (R1 + R2) = 3 / (1000 + 29.126) = 0.0029150949446423470012418304464176 (مللي أمبير).
يتم استبدال قيم المقاومة بالكيلو أوم ، وبالتالي تحول التيار بالمللي أمبير. ثم اتضح أن الفولتميتر سوف تظهر
0.0029150949446423470012418304464176 * 29.126 ≈ 0.085 V.
وكان النصف متوقعًا ، أي واحد ونصف فولت! إذا كان التيار بوحدة المللي أمبير ، فإن المقاومة تكون بالكيلو أوم ، ثم يتم الحصول على النتيجة بوحدات فولت. وإن لم يكن وفقا لنظام SI ، في بعض الأحيان يفعلون ذلك.
بالطبع ، مثل هذا الفاصل غير واقعي إلى حد ما: لماذا وضع المقاومات بمقاومة تبلغ 1 ميجا أوم عند جهد 3 فولت فقط؟ أو ربما يتم استخدام مثل هذا المقسم في مكان ما ، يجب قياس الجهد فقط بجهاز مختلف تمامًا.
على سبيل المثال ، تتمتع واحدة من أرخص DT838 الصينية متعددة الأطوار ، على جميع نطاقات قياس الجهد ، بمقاومة دخل تبلغ 1 ميجا أوم ، أعلى بكثير من الجهاز في المثال السابق. لكن هذا لا يعني على الإطلاق أن عدادات الأسهم قد تجاوزت عمرهم. في بعض الحالات ، فهي ببساطة لا يمكن تعويضها.
قياس الجهد AC
جميع الطرق والتوصيات المتعلقة بقياس الجهد الثابت صالحة أيضًا للمتغيرات: يتم توصيل الفولتميتر بالتوازي مع قسم الدائرة ، يجب أن تكون مقاومة دخل الفولتميتر كبيرة قدر الإمكان ، ويجب أن يتوافق نطاق القياس مع الجهد المقاس. ولكن عند قياس الفولتية بالتناوب ، يجب أخذ عاملين آخرين في الاعتبار ، وهو الجهد الثابت الذي لا يحتوي عليه. هذا هو تردد الجهد وشكله.
يمكن إجراء القياسات بواسطة نوعين من الأدوات: إما جهاز رقمي رقمي متعدد أو جهاز اختبار مؤشر "antediluvian". بطبيعة الحال ، يتم تضمين كلا الجهازين في هذا القياس في وضع قياس الفولتية بالتناوب. تم تصميم كلا الجهازين لقياس الجهد من شكل الجيوب الأنفية ، وفي الوقت نفسه سوف تظهر قيمة جذر متوسط التربيع.
الجهد الفعال U هو 0.707 من الجهد السعة أم.
U = Um / √2 = 0.707 * Um ، حيث يمكن الاستنتاج أن Um = U * √2 = 1.41 * U
مثال منتشر مناسب هنا. عند قياس جهد التيار المتردد ، أظهر الجهاز 220 فولت ، مما يعني أن قيمة السعة وفقًا للمعادلة هي
أم = U * √2 = 1.41 * U = 220 * 1.41 = 310V.
يتم تأكيد هذا الحساب في كل مرة يتم فيها تصحيح جهد التيار الكهربائي بواسطة جسر الصمام الثنائي وبعد ذلك يوجد مكثف واحد على الأقل بالكهرباء: إذا قمت بقياس الجهد الثابت عند إخراج الجسر ، فسيظهر الجهاز فقط 310 فولت. يجب تذكر هذا الرقم ، فقد يكون مفيدًا في تطوير وإصلاح تبديل إمدادات الطاقة.
الصيغة المشار إليها صالحة لجميع الضغوطات إذا كان لها شكل جيبية. على سبيل المثال ، بعد محول التنحي هناك تغيير 12 فولت. ثم ، بعد استقامة وتنعيم المكثف ، نحصل عليه
12 * 1.41 = 16.92 تقريبًا 17 فولت. ولكن هذا إذا كان الحمل غير متصل. عند توصيل الحمل ، سينخفض جهد التيار المستمر إلى 12 فولت تقريبًا. في حالة اختلاف شكل الجهد عن موجة جيبية لا تعمل هذه الصيغ ، لا تُظهر الأجهزة ما هو متوقع منها. في هذه الفولتية ، يتم إجراء قياسات بأدوات أخرى ، على سبيل المثال ، منظار الذبذبات.
عامل آخر يؤثر على قراءات الفولتميتر هو التردد. على سبيل المثال ، يقيس المتر DT838 الرقمي المتعدد ، وفقًا لخصائصه ، الفولتية المتناوبة في نطاق التردد 45 ... 450 Hz. أفضل قليلاً في هذا الصدد هو اختبار مؤشر TL4 القديم.
في مدى الجهد الذي يصل إلى 30V ، يبلغ مدى تردده 40 ... 15000Hz (يمكن استخدام نطاق الصوت بأكمله تقريبًا عند ضبط مكبرات الصوت) ، ولكن مع زيادة الجهد ، ينخفض التردد المسموح به. في نطاق 100 فولت ، يبلغ 40 ... 4000 هرتز ، 300 فولت 40 ... 2000 هرتز ، وفي نطاق 1000 فولت لا يتجاوز 40 ... 700 هرتز. هنا انتصار لا جدال فيه على جهاز رقمي. هذه الأرقام صالحة أيضا فقط للضغوط الجيبية.
على الرغم من أنه في بعض الأحيان لا توجد حاجة إلى بيانات حول الشكل والتردد والسعة للجهد المتناوب. على سبيل المثال ، كيفية تحديد ما إذا كان المذبذب المحلي لجهاز استقبال الموجة القصيرة يعمل أم لا؟ لماذا لا "يصاب" المتلقي بأي شيء؟
اتضح أن كل شيء بسيط للغاية ، إذا كنت تستخدم جهاز مؤشر. من الضروري تشغيله إلى أي حد لقياس الفولتية بالتناوب ومع تحقيق واحد (!) المس محطات الترانزستور مذبذب المحلية. إذا كانت هناك تذبذبات عالية التردد ، فسيتم اكتشافها بواسطة الثنائيات الموجودة داخل الجهاز ، وسوف ينحرف السهم إلى جزء من المقياس.
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: