Меню Закрыть

Внутреннее сопротивление мультиметра: Как найти внутреннее сопротивление мультиметра, как в вольтметре, так и в амперметре?

Содержание

Как найти внутреннее сопротивление мультиметра, как в вольтметре, так и в амперметре?

В режиме измерения напряжения вы можете настроить делитель напряжения с двумя известными значениями резистора и известным источником напряжения. Затем вы можете очень просто вычислить ожидаемое напряжение, которое вы измеряете на одном из резисторов. Во-первых, убедитесь, что ваш вольтметр обнулен без каких-либо подключений. Во-вторых, просто приложите вольтметр к самому источнику напряжения и снимите это значение как В s o u r e В s о U р с е , (Или подстройте напряжение источника напряжения, чтобы получить желаемое значение для чтения.) Теперь подайте вольтметр на выбранный резистор и получите показание как В м е с с В м е s ,

Предполагать р 1 р 1 это резистор, через который вы не измеряете напряжение. Предполагать р 2 р 2 это резистор, через который вы измеряете. Тогда эффективное сопротивление вашего вольтметра будет тогда:

р В = R 1 р 2 ( V s o u r e В м е с с — 1 ) Р 2 — R 1 р В знак равно р 1 р 2 ( В s о U р с е В м е s — 1 ) р 2 — р 1

Это, вероятно, будет работать лучше, когда значения р 1 р 1 и р 2 р 2 равны друг другу и в пределах 5, выше или ниже ожидаемого сопротивления вашего вольтметра.

Аналогичный метод может быть разработан при условии, что у вас есть источник тока и некоторые резисторы примерно так же, как и ожидаемый импеданс вашего режима амперметра. Разница в том, что вы настроили два резистора параллельно, а не последовательно, и вы измеряли бы ток, используя амперметр последовательно с р 2 р 2 а не через это, конечно. Потом:

р я = ( Я s o u r e я м е с с — 1 ) Р 1 — R 2 р я знак равно ( я s о U р с е я м е s — 1 ) р 1 — р 2

Вы должны быть в состоянии решить вышеупомянутые уравнения, все же.

Вольтметр должен иметь относительно высокий импеданс, а амперметр — довольно низкий импеданс. Так что не ожидайте подобных значений.


Но твой метр 6 1 2 6 1 2 разрядный мультиметр! Возможно, у вас не будет такого же точного оборудования, чтобы судить об этом. Но вы должны быть в состоянии примерно это проверить. Начните с режима вольтметра и используйте пару 2,2 М Ом 2,2 M Ω значения резистора для запуска. Используйте значение напряжения питания, которое проверит каждый из диапазонов напряжения, которые оно принимает. (Есть 5 диапазонов, см. Руководство.)

О работе с мультиметром для начинающих


О работе с мультиметром для начинающих

С хорошей принципиальной схемой и хорошим мультиметром профессионал может найти причину неисправности практически любого оборудования.

Есть два основных типа мультиметров — цифровые и аналоговые. Аналоговые мультиметры имеют стрелочную измерительную головку, а цифровые мультиметры имеют жидко-кристалический индикатор (сокр. ЖКИ) или светодиодный индикатор. Учитывая современные требования к точности при проверке электрических систем, лучше пользоваться цифровым мультиметром.

Эта статья посвящена самым распространенным типам цифровых мультиметров. Цифровой мультиметр имеет много функций. Как и при работе с любым инструментом или оборудованием, вначале необходимо прочесть и следовать инструкции на цифровой мультиметр. Это защитит Вас и Ваше оборудование от новых неисправностей и поражения электрическим током.

Все цифровые мультиметры могут измерять напряжение, ток и сопротивление. Эти три функции необходимы, когда надо найти проблему в работе оборудования. Ещё один плюс цифрового мультиметра — это высокое внутреннее сопротивление, которое в разы превышает значение того же параметра у аналоговых (стрелочных) мультиметров (тестеров). Большинство цифровых мультиметров имеют очень высокое внутреннее сопротивление. Поскольку мультиметр является частью цепи в которой проводятся измерения, то его внутреннее сопротивление будет влиять на протекание тока через измеряемую цепь. Если цифровой мультиметр имеет очень высокое сопротивление, то это сопротивление вызовет незначительное изменение в текущей схеме. Если внутреннее сопротивление мультиметра невысокое, то в проверяемой схеме могут возникнуть существенные изменения. Это может вызвать сбои в работе электронных систем, поскольку повышенный ток может повредить компоненты проходящие проверку, или, по крайней мере, изменить показания или вызвать изменение сигнала. Лучше всего, использовать мультиметр, который имеет сопротивление не менее 10 МОм. При этом ток проходящий через измерительный прибор настолько мал, что почти не вносит изменения в проверяемую схему.

Когда Вы проводите измерения с помощью цифрового мультиметра, обратите внимание какой диапазон измерения Вы выбрали. Вы можете ошибиться и принять 10 мА за 10 ампер. Также обращайте внимание на запятую, при отображении на экране 1.2 А Вы нечаянно можете прочитать 12 А, если Вы не заметите десятичную запятую между разрядами.

Важно! Когда измеряется напряжение, то щупы подключаются параллельно измеряемой детали. Когда измеряется ток, то щупы подключаются последовательно (в разрыв) с измеряемой деталью. При переключении с измерения тока на измерение напряжения, красный провод мультиметра должен быть вынут из гнезда «А» и вставлен в гнездо «V».

Измерение напряжения

При помощи вольтметра Вы можете проверить напряжение источника питания или напряжение электрической сети. Если в электрической розетке должно быть 220 В, а имеется только 170 В, то электроприборы могут не работать. Так же, если при измерении напряжения на детали должно быть 12 вольт, а на самом деле 0 вольт, то значит в этой цепи обрыв. Вам нужно будет проследить всю цепь, пока не найдете место обрыва.

Измерение тока

У мультиметра есть предел тока, который можно им измерить. Этот предел обычно напечатан на передней панели мультиметра рядом с разъёмом для подключения красного провода. Надпись “10 Amps Max” говорит о том, что если ток, проходящий через прибор будет больше 10 А то предохранитель сгорит. Если Вы замените предохранитель на двадцатиамперный, то мультиметр сгорит и больше не подлежит ремонту. При измерении тока, рядом с переключателем написан диапазон, А – амперы, мА – миллиамперы (это 1/1000 ампера).

Измерение сопротивления

Еще одна полезная функция цифрового мультиметра – омметр. Омметр измеряет электрическое сопротивление цепи. Если сопротивления в цепи нет, то омметр будет показывать 0. Если в цепи обрыв, то прибор покажет бесконечность. Омметр использует свои собственные батарейки, чтобы провести измерения сопротивления. Поэтому не должно быть никакого напряжения в измеряемой цепи иначе омметр будет поврежден. Когда радиодеталь проверяется, красный провод является положительным, а черный провод отрицательным. Ток от батареи потечет через элемент и прибор будет определять сопротивление в зависимости от падения напряжения. Если компонент имеет разомкнутый контакт, прибор покажет бесконечное сопротивление. Индикация 0 Ом означает, что нет никакого сопротивления в компоненте, и значит эта цепь замкнута (например, контакт кнопки или тумблера). Если компонент должен иметь сопротивление 1000 Ом, а тест показывает, что сопротивление 100 Ом, значит компонент поврежден. Сопротивление измеряется в омах (Ом), килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). 1 килоом (кОм) равен 1000 Ом. 1 мегаом (МОм) равен 1 000 000 Ом. На мультиметре килоомы обозначается К, мегаомы – М.

Таковы три основные функции всех цифровых мультиметров. Некоторые цифровые мультиметры имеют много других функций, таких как тесты диодов или измерение параметров транзисторов.

Д.В. Крылов

Внутреннее сопротивление мультиметра

By Valery , March 9, in Своими руками. Когда некоторые люди видят мультиметр, то у них часто возникает ощущение о нем, как каком-то непонятном, чуть ли не инопланетном приборе, что бы пользоваться которым нужно инженерное образование. В этой теме я хочу показать что это совсем не так, на самом деле достаточно и школьного, и пользоваться им может каждый, у кого возникает такая необходимость. А необходимость такая возникает у всех кто радиолюбительствует, ремонтирует какую-либо технику дома, или делает техобслуживание автомобилю. В этой теме я коснусь только недорогих широкодоступных моделей, так как свойства профессиональных или специальных приборов могут сильно отличаться от них, и иметь такие режимы работы которые в быту совершенно не нужны. Что вообще такое мультиметр?


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Внутреннее сопротивление часть вторая

Как правильно измерить выходное напряжение повышающего преобразователя?


Причин, которые побуждают людей измерять ток в розетке мультиметром, судя даже по моему опыту, довольно много. Кто-то хочет узнать насколько соответствует действительности указанная на механизме розетки сила тока 6А, 10А или 16А, кого-то больше интересует хватит ли в ней тока для подключения какого-то определенного прибора, а кто-то просто исследует возможности цифрового мультиметра, пробуя вся его режимы работы подряд.

Но как вы уже поняли, измерять ток в розетке мультиметром нельзя, более того, очень опасно. В розетке, к которой ничего не подключено, тока нет , ведь он возникает лишь в электрической цепи. В случае с бытовой розеткой В цепи нет и неосторожные, неопытные мастера, помещают щупы к фазному и нулевому разъемам розетки, надеясь увидеть как получится ток, что же в этом случае происходит и как правильно измерятьсилу тока читайте дальше.

А так как мультиметр в режиме амперметра измерения тока , подключается в разрыв электрической цепи, он становится её неотъемлемым элементом и если при этом он будет иметь серьезное сопротивление, как например при измерении напряжения, то показания будут неточными, соответственно, при измерении тока мультиметр не задействует внутреннее сопротивление.

Тестер во время замеров, в общей электрической схеме, становится лишь проводником, оказывая влияние на общий ток системы не больше, чем просто дополнительный кусок провода. Теперь смотрите, когда вы пытаетесь измерить ток в розетке, пуская его через мультиметр, поместив щупы в гнезда механизма, он не испытывает никакого сопротивления и происходит банальное короткое замыкание.

Это равносильно тому, если вы просто соедините между собой фазный и нулевой проводники. Величина же силы тока, которая зачастую указывается на механизмах розеток — всего лишь максимальный ток, на который она рассчитана. Другими словами, к такой розетке нельзя подключать оборудование, при работе которого через розетку проходит ток больший, чем эта величина, для розетки, которую вы можете видеть на изображении ниже, это 16А.

Если же вы начнете измерять ток самой розетки мультиметром, никаких значений на экране тестера вы заметить не успеете, а вот искры и яркую вспышку в одном из элементов цепи наверняка да. И еще, если вы внимательно изучите режимы работы стандартного цифрового мультиметра заметите, что они редко умеют измерять переменный ток, чаще только постоянный до 10А.

Если же вы счастливый владелец цифрового тестера, с режимом определения переменного тока, то для его замеров действовать необходимо следующим образом:. В первую очередь потребуется какой-то потребитель, например, настольная лампа, далее собирается следующая схема:. В первую очередь отключаем в электрическом щите питание с той розетки, где планируем проводить замеры, выключив соответствующий автомат.

Обязательно убедитесь затем в отсутствии напряжения в этой розетке. Затем один контакт электрической вилки настольно лампы подключается, например, к фазному проводнику в розетке. Проще всего это сделать через клеммник, сняв механизм розетки, подключив напрямую к проводу. На цифровом мультиметре выставляется режим измерения переменного тока, как всегда, если вы не знаете какие будут показания, выбирается максимальный предел, в нашем случае 10А.

При этом, красный щуп вставляется в разъем 10А на мультиметре, черный же в разъем com. Один из щупов, так же через клеммник, подключается к свободному штырьку электрической вилки, другой к оставшемуся проводу розетки — нулю. В зависимости от установленной лампы, её типа, потребляемой мощности, показатели будут разными. Так, напимер, для обычной лампы накаливания мощностью Вт, показатель тока будет равно примерно 0,5А.

При измерении постоянного тока последовтельность действий точно такая же, как при измерении переменного, только выбирается соответствующий режим измерения и нужный предел. Если же хотите знать, какие еще полезные функции есть у мультиметра и как их применять в быту и не только это, подписывайтесь на нашу группу вконтакте, следите за выходом новых материалов!

Кроме того обязательно оставляйте свои комментарии, вопросы, критику в комментариях к статье! Чем измерить напряжение в розетке или определить значение тока, протекающего через нее? Такой вопрос становился практически перед каждым из нас. Ответ на него достаточно прост — это мультиметр, универсальное устройство для измерения самых различных электрических параметров.

Главной особенностью данного устройства является сочетание в себе самых разнообразных устройств, которые могут потребоваться как профессиональному, так и доморощенному электрику. При этом чтоб пользоваться таким прибором не надо обладать какими-либо специфическими знаниями.

Достаточно вспомнить школьные уроки физики. Перед тем как измерить напряжение в розетке мультиметром давайте разберемся как работает данный прибор. А также разберемся с величинами, которые он способен измерять.

Мультиметры могут быть аналоговыми или цифровыми. Ответ на вопрос какой из них лучше очевиден — цифровой прибор. Ведь цифровые мультиметры всегда указывают точное значение измеряемой величины, лояльно воспринимают неправильное подключение щупов, да и не так требовательны к условиям эксплуатации.

В то же время в пользу аналоговым приборов есть только один аргумент — цена. Именно поэтому в нашей статье мы рассмотрим цифровой мультиметр. И начнем наш обзор с щупов мультиметра. Для их подключения обычный прибор имеет два или три гнезда. Теперь давайте поговорим о величинах, которые может измерять обычный цифровой мультиметр. У разных производителей обозначение некоторых величин может отличаться, поэтому мы приведем все возможные варианты.

Обратите внимание! Измерять любую величину можно и при помощи большего предела. Например, напряжение в В можно измерять в положении не В, а в положении В. Но с увеличением предела измерения увеличивается и погрешность прибора. В связи с этим полученные результаты измерений могут быть недостаточно достоверными. Кроме этих основных величин многие устройства имеют дополнительные пределы для измерения коэффициента усиления транзистора по току, прозвонки на короткое замыкание, измерения параметров диодов и некоторые другие.

Данные пределы уже более узконаправленные и более детально мы их рассматривать не будем. Умея пользоваться мультиметром можно рассмотреть вопрос как им производить измерение в зависимости от измеряемых величин. Ведь измерение токa в розетке сильно отличается от измерения напряжения. Кроме того, мы рассмотрим другие возможные варианты измерения этих величин в бытовых условиях.

Начнем с рассмотрения вопроса как измерить напряжение мультиметром в розетке? Данная процедура поможет ответить вам на вопрос соответствуют ли параметры сети нормативам и возможно ли подключение определенной электроустановки к ней. Если вы не знаете предполагаемого значения питающей сети, то измерение мультиметром лучше не производить. Если напряжение выше максимального значения, в нашем случае В, то в лучшем случае может сгореть предохранитель мультимтра, а в худшем все может закончиться травмами и ожогами.

Поэтому прежде чем производить измерения определитесь с предполагаемым значением напряжения. А вот измерение тока в розетке при помощи мультиметра выполнить значительно сложнее.

В первую очередь это связано с особенностью включения измерительного прибора для измерения силы тока. Если у вас имеется двух-, трех-, или другой многожильный провод, то измерение вы должны производить для каждого провода одной фазы отдельно. Если вы замкнете магнитопровод вокруг проводов всех фаз, то прибор покажет нуль. Это связано с тем, что магнитные поля вокруг каждого из проводников будут компенсировать друг друга и результирующее значение будет равно нулю, либо очень малой величине.

Как видите мультиметр достаточно универсальный прибор, который позволяет производить широкий спектр измерений. Но он требует правильного подхода и знания принципа работы электроустановок. Поэтому если вы хотите установить измеритель мощности в розетку, или другие, в большинстве случаев излишние приборы, то советуем вначале вспомнить уроки основ электротехники.

А уж затем принимать решения о необходимости таких приборов и измерений. В интернете и различных других источниках много информации о том, как научиться пользоваться мультиметром, как измерять напряжение, ток, сопротивление.

Все показывают, рассказывают, но начинающие мастера продолжают совершать ошибки при проведении измерений. Эти ошибки дорого обходятся — выходят из строя измерительные приборы, иногда сгорают устройства в которых производят измерения, или того хуже, люди получают удары током и другие травмы. Цель этой статьи — на конкретных примерах показать и доходчиво объяснить почему нельзя делать некоторые вещи при проведении измерений.

Человек должен не запомнить почему нельзя, а понять , как надо и почему нельзя иначе. Невозможно визуально, путем внешнего осмотра, определить режимы работы элементов электрической цепи или схемы. Для этого измерительными приборами проводят измерения , то есть определяют, нет ли перегрузки отдельных элементов, соответствуют ли норме питающие напряжения и т.

А теперь главное, измерительный прибор не должен влиять на схему при его подключении к ней, иначе измеренные значения не будут соответствовать тем значениям, которые они имеют на самом деле. Другими словами, состояние схемы без подключенного измерительного прибора должно оставаться таким же и после того, как прибор подключили.

Нам нужно его измерить. Чтобы его измерить необходимо к этим точкам подключить вольтметр. Вольтметр не должен при подключении изменить состояние точек А и Б. Это возможно в том случае, когда вольтметр будет иметь бесконечно большое сопротивление реально это десятки, а то и сотни мегаом и при его подключении к точкам А и Б практически не будет тока, иначе наличие тока повлияет на величину потенциалов точек.

Чем выше класс вольтметра, тем выше его внутреннее сопротивление и меньше влияние на схему при проведении измерений.

Вывод — вольтметр имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление, подключается к измеряемым точкам параллельно, при включенном питании.

Перед измерением необходимо выбрать режим — постоянное напряжение или переменное, выставить предел выше ожидаемого результата измерений и произвести измерение. Чтобы измерить ток амперметр нужно включить в цепь. Для этого ее нужно разорвать и пустить ток лампочки через амперметр.

Согласно принципа минимального влияния на электрическую цепь, понятно, что сопротивление амперметра должно быть минимальным.

Реально сопротивление хорошего амперметра доли Ом, иногда даже тысячные. Фактически мы амперметром заменим кусок провода. Вывод — амперметр имеет бесконечно малое внутренне сопротивление, подключается в разрыв существующей электрической цепи, при выключенном питании. Перед измерением необходимо выбрать режим — постоянный ток или переменный, выставить предел выше ожидаемого результата измерений, включить питание и произвести измерение.

А теперь самое главное. Есть розетка, у нее две точки, назовем их так же, А и Б. Он ставит режим измерения переменного напряжения, предел выставляет больше этого значения, например, В, и щупы в розетку, видит результат измерений В.

Тут все правильно. Это аналогично нашему примеру измерения напряжения в начале этой статьи. А теперь я измеряю ток, покажет ли он мне эти 6 А, как указано на розетке. На розетке написано 6 А, ставит предел прибора на 10 А и щупы в розетку!!! Искры, бахи и прибора нет!!!


Основы измерений, как выполнять измерения в радиоэлектронике

Тестер — это устройство, которое используется как радиолюбителями, так автоэлектриками. Популярной моделью среди них является мультиметр DT Инструкция по применению прибора содержит все основные сведения для его комфортного использования. Но существуют так называемые OEM поставки, в которых она отсутствует, из-за чего не все его возможности становятся известными пользователю. Мультиметр DT представляет собой цифровое устройство, предназначенное для измерения различных электрических величин. Выпускает его компания Digital Multimeter. Страна сборки — Китай.

Ещё один плюс цифрового мультиметра — это высокое внутреннее сопротивление, которое в разы превышает значение того же параметра у.

Мультиметр

Замечали, что при измерениях сопротивления в начальный момент на дисплее мультиметра начинают мелькать циферки, останавливающиеся на неком значении. Внутри применяются цифровые алгоритмы, не дающие мгновенно получить нужный ответ. Особенно трудно приходится проводящим измерение малых сопротивлений мультиметром. Точность его невелика, дробные части найти не получится. Как мультиметром проверить сопротивление — тема сегодняшнего обзора. В отличие от ёмкостей сопротивление умеет измерять каждый тестер. Это простая операция. Фокус в том, что механические модели работают с напряжением без батарейки, а для оценки параметров резисторов нужен некий заряд для формирования вспомогательного напряжения. Разумеется, ограничения возможно обойти путём создания резистивного делителя, пользуясь внешним источником — к примеру, розеткой.

Как измерить сопротивление мультиметром

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие.

Регистрация Вход. Ответы Mail.

Устройство аналогового и цифрового мультиметра

Причин, которые побуждают людей измерять ток в розетке мультиметром, судя даже по моему опыту, довольно много. Кто-то хочет узнать насколько соответствует действительности указанная на механизме розетки сила тока 6А, 10А или 16А, кого-то больше интересует хватит ли в ней тока для подключения какого-то определенного прибора, а кто-то просто исследует возможности цифрового мультиметра, пробуя вся его режимы работы подряд. Но как вы уже поняли, измерять ток в розетке мультиметром нельзя, более того, очень опасно. В розетке, к которой ничего не подключено, тока нет , ведь он возникает лишь в электрической цепи. В случае с бытовой розеткой В цепи нет и неосторожные, неопытные мастера, помещают щупы к фазному и нулевому разъемам розетки, надеясь увидеть как получится ток, что же в этом случае происходит и как правильно измерятьсилу тока читайте дальше. А так как мультиметр в режиме амперметра измерения тока , подключается в разрыв электрической цепи, он становится её неотъемлемым элементом и если при этом он будет иметь серьезное сопротивление, как например при измерении напряжения, то показания будут неточными, соответственно, при измерении тока мультиметр не задействует внутреннее сопротивление.

Как проверить основные параметры аккумулятора мультиметром

Вопрос про «дырки». Если щупы у меня подключены к измерению напряжения, а переключатель установлен в положение измерения тока, сгорит ли мультиметр? Найдены дубликаты. Все комментарии Автора. Чувак, среди этого дерьма, твой пост один из самых годных. У нас говорил немного иначе: «дырка у тебя в заднице и в полупроводниках, все остальное — отверстия». Не «Температурный щуп», а термопара. Если воткнете в розетку там, где написано mA, то просто тихо сгорит предохранитель.

мультиметром, как измерять напряжение, ток, сопротивление. тем выше его внутреннее сопротивление и меньше влияние на.

Эксплуатация мультиметра DT- 832: инструкция по применению

Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Во избежание просадки напряжения мультимером рекомендуют использовать делитель, например на МОм. Я не пойму, как в данном случае поможет делитель?

Как измерить ток в розетке мультиметром

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: YR1030, измеритель внутреннего сопротивления аккумуляторов

Хочешь стать куратором любимой темы? В теме В разделе По форуму Google. Комментарии к новостям. Литий-ионные Li-Ion и литий-полимерные Li-Pol аккумуляторы от yurgen

Причин, которые побуждают людей измерять ток в розетке мультиметром, судя даже по моему опыту, довольно много.

Как мультиметром проверить сопротивление

Основы измерений для начинающих радиолюбителей и тех кто начал заниматься радиоэлектроникой, что такое точность измерений, измерение постоянного напряжения и другие полезные знания. При ремонте или налаживании электронной техники невозможно обойтись без измерений силы тока, напряжения, сопротивления, а так же других электрических величин, от которых зависит работа схемы. Наиболее часто приходится измерять постоянные и переменные напряжения и токи, сопротивления. Для этих целей выпускаются различные комбинированные измерительные приборы. Самый популярный из них, — цифровой мультиметр типа М или аналогичный.

Мультиметр используется для измерения напряжения, тока, сопротивления или потери сигнала между двумя точками схемы. Для измерения силы тока в ветви он включается последовательно, в остальных случаях параллельно. Обе клеммы подключать обязательно.


Основы измерений, как выполнять измерения в радиоэлектронике

Основы измерений для начинающих радиолюбителей и тех кто начал заниматься радиоэлектроникой, что такое точность измерений, измерение постоянного напряжения и другие полезные знания. При ремонте или налаживании электронной техники невозможно обойтись без измерений силы тока, напряжения, сопротивления, а так же других электрических величин, от которых зависит работа схемы.

Вступление

Наиболее часто приходится измерять постоянные и переменные напряжения и токи, сопротивления. Для этих целей выпускаются различные комбинированные измерительные приборы. Самый популярный из них, — цифровой мультиметр (типа М-838 или аналогичный).

Недорогой прибор, позволяющий измерять постоянное и переменное напряжение, постоянный ток, сопротивление, а так же проверять диоды и маломощные транзисторы.

У некоторых моделей есть «прозвонка» (пищит, когда щупы замкнуты), а более дорогие могут еще измерять емкости конденсаторов, частоту электрических колебаний и быть источником импульсов (генератором), частотой около 1 кГц.

Мало владеть прибором, необходимо еще и уметь им пользоваться, да так, чтобы не повредить прибор или «объект измерения».

Точность измерения

Измерить электрическую величину, и вообще любую величину, с абсолютной точностью невозможно.

Всегда существует погрешность, зависящая как от самого измерительного прибора, так и от человека, проводящего измерение. Например, точность измерения сильно зависит от правильности выбора предела измерения. Допустим, в какой-то цепи есть напряжение 2,9875V.

Если вы пользуетесь мультиметром, чтобы получить наиболее точный результат измерения, нужно, в данном случае, выбрать предел «20V». На этом пределе мультиметр покажет «2,98V». Если же вы выберете предел «200V», прибор покажет «2,9V».

Измерительные приборы делятся на семь классов точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 (кроме особых случаев, когда требуются сверхточные измерения).

Эти числа показывают какую погрешность допускает прибор, в процентах от выбранного предела измерения. Недорогие приборы, типа мультиметра М-838, обычно, не дают погрешность меньше класса 1,0.

Таким образом, если ваш мультиметр соответствует классу точности 1,0, то на пределе «20V» он может ошибаться не более чем на 0,2V (20/100 * 1,0=0,2).

Кроме класса точности прибора и правильности выбора предела измерения, на результат измерения оказывает влияние и такой показатель, как внутреннее (или входное) сопротивление. Но об этом позже.

Измерение постоянного напряжения

При измерении напряжения, вольтметр или мультиметр, предварительно переключенный на измерение постоянного напряжения (DCV), подключают параллельно источнику напряжения, которое нужно измерить. Предположим, нужно измерить напряжение на резисторе R2 (рис. 1). Для этого мультиметр М мы подключаем параллельно резистору R2.

Полярность измеряемого постоянного напряжения мультиметр показывает относительно своего гнезда «СОМ». То есть, в схеме на рис. 1, щуп, идущий от гнезда «СОМ» подсоединен к минусу измеряемого напряжения, а второй щуп (V) — к плюсу. Таким образом, напряжение на щупе V относительно щупа СОМ положительное.

Рис. 1. Экспериментальная схема.

Если щупы поменять местами или перевернуть «батарейку» G1, напряжение на щупе V относительно щупа СОМ будет отрицательным, и на табло мультиметра перед числом-результатом измерения появится значок «-». Как видите, чтобы измерить напряжение нужно знать две точки, между которыми есть искомое напряжение.

Когда говорят, что нужно измерить напряжение на резисторе, конденсаторе или каком-то другом объекте, имеющим два вывода, все понятно, — один щуп подключаем к одному выводу, а второй -к другому. Но как быть, если требуется измерить напряжение в точке «А», или на коллекторе VТ1 (рис. 2)?

Здесь следует знать, что если нигде не говорится относительно чего нужно измерять напряжение в данной точке, его всегда измеряют относительно общего провода. Таким образом, щуп «СОМ» мультиметра подключаем к общему проводу схемы, а второй щуп — к точке, в которой требуется измерить напряжение, в данном случае к коллектору VT1 (рис. 2).

Рис. 2. Подключение вольтметра для измерения нпаряжения на коллекторе транзистора относительно общего.

Если же сказано, что напряжение на коллекторе VT1 нужно измерить относительно его эмиттера, то прибор нужно подключать, соответственно, между эмиттером и коллектором транзистора (рис. 3).

Рис. 3. Измерение напряжения на коллекторе транзистора относительно эмиттера.

Поэтому, прежде чем начинать измерять напряжения в схеме, нужно разобраться относительно чего это делать. И подключить «СОМ» мультиметра к тому самому месту, относительно которого нужно измерить напряжение.

Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением, которое в определенных случаях может оказывать очень существенное влияние на результат измерения.

Может быть даже так, что при подключении вольтметра с недостаточно большим внутренним (входным) сопротивлением схема вообще перестанет работать.

Чтобы понять, почему входное сопротивление вольтметра должно быть как можно больше, обратимся к рисунку 4. Предположим, есть делитель напряжения на двух одинаковых резисторах по 100 кОм каждый. Значит, напряжение на резисторе R2 (U2), согласно формуле: U1/U2=(R1+R2)/R2, будет равно половине напряжения источника питания G1 (U1), то есть 4,5V.

Рис. 4. Схема эксперимента с сопротивлением вольтметра.

А теперь посмотрим, что произойдет, если к R2 подключить вольтметр, у которого внутреннее (входное) сопротивление (RV) равно, допустим, 10 кОм. Внутренне сопротивление вольтметра RV окажется включенным параллельно резистору R2 (зашунтирует его).

В результате фактическое сопротивление R между минусом источника питания G1 и точкой соединения R1 и R2 упадет до величины, определяемой формулой: R=(R2*RV)/(R2+RV), и будет уже не 100 кОм, а всего около 9,09 кОм.

Теперь, согласно формуле U1/U2=(R1+R)/R, напряжение на R2, при подключенном к R2 вольтметре с внутренним сопротивлением 10кОм, будет около 0,749V.

И это напряжение покажет вольтметр, вместо положенных 4,5V! Если же внутреннее сопротивление вольтметра значительно больше R2, например, 1000 кОм (1 Мегаом), результат измерения будет ближе к реальному:

R= (100*1000)/(100+1000) = 90,9 кОм.

U2= 9 /((100+90,9)/90,9) = 4,286V.

Как видите, чем выше внутреннее (входное) сопротивление вольтметра по отношению к внутреннему сопротивлению источника (или элемента схемы) на котором нужно измерить напряжение, тем показания прибора будут достовернее.

В технической документации входное сопротивление вольтметров (или универсальных приборов при измерении напряжения) обычно указывается в Ом/В.

Это значит, что чтобы узнать фактическое входное сопротивление прибора на каком-то пределе измерения, нужно указанное сопротивление умножить на выбранный предел измерения.

Допустим, в паспорте мультиметра указано входное сопротивление равно 300 кОм/В. Это значит, если мультиметр переключить, например, на предел «20V», его входное сопротивление составит шесть мегаом (300кОм * 20В = 6000кОм).

Измерение переменного напряжения

Практически все выше сказанное об измерении постоянного напряжения остается в силе и при измерении переменного. Но есть и существенные отличия.

Например, точность измерения переменного напряжения сильно зависит от частоты переменного тока, напряжение которого измеряют.

Большинство мультиметров откалиброваны на переменное напряжение 50 Гц (или 60 Гц), поэтому, при измерении напряжения более высокой, например, звуковой частоты их показания могут значительно отличаться.

В паспортах некоторых мультиметров указывается погрешность при измерении на разных частотах, например, 50 Гц и 1000 Гц или 50 Гц, 1000 Гц и 10000 Гц.

Другая интересная деталь — одни приборы, в режиме измерения переменного напряжения, никак не реагируют на постоянное напряжение, а другие при наличии постоянного напряжения в измеряемой цепи показывают какие-то ошибочные числа.

Например, если мультиметр М-838, переключенный на измерение переменного напряжения (АСV) подключить к источнику постоянного напряжения, он покажет число, примерно в полтора раза больше постоянного напряжения этого источника. А вот более дорогой мультиметр, — DT9206 при измерении переменного напряжения на постоянное не реагирует никак (показывает нули).

Дело в том, что в одних приборах, таких как DT9206, есть разделительный конденсатор, который при измерении переменного напряжения включается на входе прибора и не пропускает постоянное напряжение на его схему. В М-838 такого конденсатора нет.

Это обязательно нужно знать, когда измеряете переменное напряжение в цепи, где есть постоянная составляющая. На рисунке 5 показана схема выходной части усилительного каскада. Обратите внимание, — на коллекторе транзистора присутствует постоянное напряжение 50V и переменное 20V.

Чтобы измерить переменное напряжение таким прибором, как М-838 (без разделительного конденсатора на входе), его нужно подключить через конденсатор (Сх). А вот прибор типа DT9206 можно подключать непосредственно, на его показания постоянная составляющая не влияет.

Рис. 5. Схема выходной части усилительного каскада.

Измерение силы тока

Чтобы измерить силу тока (или просто, — измерить ток) амперметр (или комбинированный прибор, измеряющий силу тока) включают в электрическую цепь последовательно (рис. 6). Иначе говоря, в разрыв цепи, так, чтобы через прибор протекал весь ток, силу которого нужно измерить.

На рис. 6 показано как включают прибор при измерении тока потребления усилительным каскадом, а на рисунке 7, — тока коллектора транзистора.

Рис. 6. Включение амперметра при измерении тока потребления усилительным каскадом.

На результат измерения силы тока оказывает влияние сопротивление измерительного прибора. Но это влияние обратно тому, что оказывает вольтметр на измеряемое напряжение. Амперметр включается цепь последовательно, и его сопротивление складывается с сопротивлением цепи.

Общее сопротивление цепи увеличивается, а сила тока уменьшается. Поэтому сопротивление прибора, измеряющего силу тока должно быть минимальным. Измеряя силу тока мультиметр переключают в положение «DCA».

При измерении слабых токов щупы прибора устанавливают в те же гнезда, что и при измерении напряжения. Для измерения силы тока более 200мА (0,2А), до 10А мультиметры имеют дополнительное гнездо с предохранителем.

Рис. 7. Измерение тока коллектора транзистора.

Серьезный недостаток непосредственного измерения силы тока в том, что для подключения прибора нужно сделать разрыв в цепи. Особенно это неудобно при измерении больших и очень больших токов.

Поэтому, для измерения больших токов используют приборы с так называемыми «токовыми клещами», которые представляют собой датчик тока, определяющий силу тока по магнитному полю, создаваемому током.

Внешне токовые клещи, действительно похожи на клещи или прищепку, которую надевают на проводник с измеряемым током. Еще одно достоинство токовых клещей в том, что измерительный прибор оказывается полностью изолированным от измеряемой цепи.

Измерение сопротивления

Для измерения сопротивления омметр (или мультиметр, в режиме измерения сопротивлений) пропускает через измеряемое сопротивление ток. Сопротивление определяется соответственно Закону Ома R = U / I. Если поддерживать постоянной величину напряжения, приложенного к цепи, сопротивление которой нужно измерить, то ток в цепи будет в обратной зависимости от сопротивления.

Именно поэтому шкалы стрелочных омметров максимальное сопротивление показывают при минимальном отклонении стрелки, а при минимальном сопротивлении стрелка максимально отклоняется. Цифровые приборы сопротивление определяют по напряжению на цепи, сопротивление которой нужно измерить, придерживая ток в цепи стабильным.

В этом случае, напряжение будет в прямой зависимости от измеряемого сопротивления, а показания прибора будут в прямой зависимости от измеряемого сопротивления. Как бы не была построена схема измерительного прибора, сопротивление он всегда измеряет сопротивление пропуская через объект измерения ток.

А это значит, что схема, в которой нужно измерить сопротивление должна быть полностью обесточена, выключена. Иначе, ток, имеющийся в схеме будет взаимодействовать с током, пропускаемым омметром через измеряемое сопротивление, и результат измерения будет ошибочным. Более того, ток, имеющийся в измеряемой цепи, может вывести прибор из строя.

Поэтому, всегда отключайте цепь от источника питания, перед тем как начнете измерять в ней сопротивление. И еще один важный момент, — измеряя сопротивление какой-то детали или части схемы, необходимо эту деталь отключить от схемы, чтобы на показания прибора не оказывали влияния другие детали схемы, обладающие собственными сопротивлениями.

Например, если вы захотите измерить сопротивление резистора, установленного на плате, необходимо хотя бы один из его выводов выпаять из платы. Иначе омметр покажет не сопротивление этого резистора, а результирующее сопротивление всей схемы имеющейся между точками подключения выводов этого резистора.

РК-07-17, 08-17.

Измерительные приборы

Каждый измерительный прибор имеет определенные ограничения, кото­рые нужно принимать во внимание, чтобы при использовании этого при­бора получить правильное значение измеряемой величины. Введение из­мерительного прибора в электрическую схему может нарушить ее нор­мальную работу. Поэтому первое правило использования измерительных устройств — обеспечение таких условий измерения, при которых это вмешательство незначительно и им можно пренебречь. Важнейшей характе­ристикой измерительного прибора является его собственное сопротивле­ние, называемое внутренним сопротивлением (рис. 37.1).

 

Рис. 37.1. Базовый измерительный     Рис. 37.2. Включение амперметра                                     прибор.                                                                              А для измерения тока I в цепи.

 

Измерение тока

Чтобы измерить ток в цепи, нужно разомкнуть эту цепь в подходящем ме­сте и в место разрыва последовательно включить амперметр А (рис. 37.2). Амперметр может быть включен в любом месте цепи при условии, что че­рез него будет протекать весь измеряемый ток.

Высококачественные амперметры имеют малое внутреннее сопроти­вление, благодаря чему они оказывают очень слабое влияние на измеря­емый электрический ток. Амперметры с большими внутренними сопро­тивлениями дают неточные показания.

 

Измерение напряжения

Напряжение, или разность потенциалов, существует между двумя точка­ми в цепи. Чтобы измерить напряжение, вольтметр включается между этими двумя точками, например между выводами резистора, без разрыва цепи. Как показано на рис. 37.3, вольтметр V1 измеряет падение напря­жения на резисторе R1, а вольтметр V2 на резисторе R2.


Рис. 37.3. Измерение напряжения.

Рис. 37.4.  Эффект нагрузки – часть общего тока,

ток Im, ответвля­ется в вольтметр.

Эффект нагрузки

Как видно из рис. 37.4, внутреннее сопротивление вольтметра шунтиру­ет сопротивление участка цепи R, к которому подключается вольтметр. Часть тока, протекавшая до подключения вольтметра через R, теперь от­ветвляется к вольтметру. Другими словами, для полного тока I эффек­тивное сопротивление резистора R, зашунтированного теперь внутренним сопротивлением вольтметра, уменьшается. Это так называемый эффект нагрузки вольтметра. Для ослабления этого эффекта внутреннее сопро­тивление вольтметра делают максимально большим, так чтобы оно, по меньшей мере, в 20 раз превышало сопротивление нагрузки. При таких соотношениях шунтирующим эффектом сопротивления измерительного прибора можно пренебречь.

Внутреннее сопротивление

Внутреннее сопротивление измерительного прибора зависит от его чув­ствительности и выбранного диапазона (предела) измерений. Его мож­но вычислить исходя из чувствительности, которую указывают в омах на вольт (Ом/В). Например, вольтметр с чувствительностью 1000 Ом/В имеет внутреннее сопротивление

1000 · 1 = 1000 Ом в диапазоне измерений до 1 В,

1000 · 3 = 3000 Ом в диапазоне измерений до 3 В,

1000 · 10 = 10000 Ом в диапазоне измерений до 10 В и т. д.

При заданной чувствительности, чем больший диапазон измерений вы­бирается, тем больше внутреннее сопротивление и больше точность.

Пример 1

На рис. 37.5 показаны два одинаковых вольтметра V1 и V2 с чувствительностью 20000 Ом/В. Какой вольтметр даст более точные показания, если оба прибора работают в диапазоне измерений 10В?

Рис. 37.5.

Решение

Внутреннее сопротивление каждого прибора равно 20000 · 10 = 200000 Ом, или 200 кОм. Вольтметр V1 шунтирует резистор R2 с сопротивлением 10 кОм, т е. сопротивление этого измерительного прибора в 20 раз превышает сопротивле­ние резистора R2, следовательно, вольтметр V1 даст точное показание (т. е. 4,5 В). Вольтметр V2, шунтирует резистор R4, сопротивление которого равно внутреннему сопротивлению вольтметра 200 кОм. В результате эффект нагруз­ки для вольтметра V2 будет значительным, что приведет к ошибочному показа­нию (3 В).

Аналоговые и цифровые измерительные приборы

Аналоговые измерительные приборы, такие, как магнитоэлектрические измерительные приборы с подвижной катушкой и осциллографы, обес­печивают непрерывную индикацию величин напряжения, тока и т. п. Цифровые измерительные приборы отображают показания дискретным образом. Они обеспечивают непосредственное считывание значений изме­ряемой величины, не зависящее от человеческих ошибок, не имеют дви­жущихся частей, меньше по размерам и дешевле по сравнению с анало­говыми измерительными приборами.

Типы измерительных приборов

Приборы с подвижной катушкой

Магнитоэлектрический измерительный прибор с подвижной катушкой указывает величину постоянного тока, протекающего через катушку. Его можно использовать и для проведения измерений на переменном токе, подключив ко входу выпрямитель. Приборы этого типа имеют чувстви­тельность порядка 20 кОм/В для постоянного тока и 600 Ом/В для пе­ременного тока, частотный диапазон измерений — до 2 кГц или немного больше.

Электронный вольтметр 

Это, по существу, магнитоэлектрический измерительный прибор с по­движной катушкой, но с усилителем на входе. Чувствительность достига­ет порядка мегаом на вольт как для постоянного, так и для переменного токов, частотный диапазон измерений — 3 МГц и выше.

Цифровой вольтметр 

Цифровой вольтметр имеет очень высокую чувствительность (измеряе­мую в мегаомах на вольт) и очень широкий частотный диапазон (свыше 2 МГц).

Электронно-лучевой осциллограф 

Кроме того, что на экране электронно-лучевого осциллографа можно уви­деть форму электрического сигнала, с его помощью можно также изме­рить самые различные электрические величины: напряжение (среднее и пиковое), период, разность фаз и время задержки. Входное сопротивле­ние осциллографа порядка 1 МОм, чувствительность и частотный диапа­зон измерений такие же, как у электронного и цифрового вольтметров.

Универсальный измерительный прибор (мультиметр)

Это, по существу, тот же вольтметр, но сочетающий в себе несколько из­мерительных функций. Коммутирующее устройство переключает функ­ции и позволяет использовать этот прибор как амперметр, вольтметр и омметр. Это может быть аналоговый (с подвижной катушкой) или ци­фровой прибор.

Осциллограф 

Осциллограф можно использовать также для определения частоты. Пе­риод t отображаемого сигнала измеряется с помощью откалиброванной по длительности развертки, а затем частота вычисляется по формуле f = 1/t. Этот метод применим как для синусоидального, так и для пери­одического сигнала любой другой формы.

Более точный метод определения частоты синусоидального сигнала заключается в сравнении его частоты с известной эталонной частотой. Для этого выключается внутренний генератор развертки осциллографа, и сигнал известной частоты (вырабатываемый генератором эталонной ча­стоты) подается на одну пару отклоняющих пластин, а сигнал измеряе­мой частоты — на другую. Плавно изменяя частоту эталонного генератора, добиваются появления на экране устойчивых изображений, называ­емых фигурами Лиссажу (рис. 37.6). Неизвестную частоту можно опре­делить, подсчитывая число пиков (максимумов) на изображении. Если неизвестная частота fY подается на Y-пластины, а известная частота fX на X-пластины, то в тех случаях, когда возникают только горизонтальные пики, как на рис. 37.6, имеем

Неизвестная частота fY = Известная частота fX  · Число пиков.

Рис. 37.6.

Измерительные приборы для регистрации логических состояний

Рассмотренные в предыдущем разделе устройства измеряют аналоговые величины. Для проверки логического состояния контрольной точки ну­жен логический пробник (рис. 37.7). При касании щупом пробника контрольной точки (или узла) индицируется логическое состояние узла: «1», «0» или состояние разомкнутой цепи.

Рис. 37.7. TTL – ТТЛ; CMOS – КМОП; Н — высокий уровень; L — низкий уровень.

Индикация осуществляется с по­мощью индикатора на одном или двух светодиодах. Для изменения логи­ческого состояния узла используется логический импульсный генератор. При касании узла щупом генератора логическое состояние этого узла из­меняется на противоположное. Если узел находился в состоянии логиче­ской 1, то он переключается в состояние логического 0, и наоборот. Логи­ческий импульсный генератор обычно применяется вместе с логическим пробником для контроля логических элементов, счетчиков, триггеров и других цифровых устройств.

Еще один очень полезный логический измерительный прибор — токо­вый детектор. Если токовый детектор поднести к проводнику на печат­ной плате, то он укажет наличие или отсутствие пульсирующего тока в проводнике. Электрический контакт с проводником не нужен. Токовый детектор применяется вместе с импульсным генератором для обнаруже­ния короткого замыкания между проводником или выводом какого-либо элемента, с одной стороны, и землей или шиной источника питания — с другой. Этот детектор можно также применять для поиска коротких замыканий между проводниками или выводами элементов.

Логический и сигнатурный анализаторы

Логический пробник и другие приборы, определяющие логическое состо­яние схемы, практически не применяются при тестировании микропро­цессорных систем. В системе с шинной организацией информация о ло­гическом состоянии отдельной линии шины недостаточна для адекватно­го контроля системы. Необходима одновременная проверка логических уровней на всех линиях адресной шины или шины данных. Это можно сделать с помощью многоканального логического анализатора (индика­тора логических состояний), который позволяет одновременно контроли­ровать большое количество входов. Альтернативным методом тестиро­вания микропроцессорной системы является регистрация последователь­ности битов, появляющихся в одной контрольной точке, с последующим сравнением этой последовательности с аналогичной последовательностью в хорошо работающей известной системе. Этот метод контроля основан на применении одновходового сигнатурного анализатора.

В данном видео рассказывается о стрелочном мультиметре:

Добавить комментарий

Лаб. раб. (НГТУ) — Стр 3

3 Таблицы с результатами измерений (таблицы должны иметь заголовки). 4 Заключение, в котором, в частности, должны быть сформулированы

область применения прибора 43101, его достоинства и недостатки

5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Входное сопротивление прибора при измерении напряжения составляет 20 кОм/В. Каково входное сопротивление на пределе 0,1 В; 1 В; 10 В?

2.Как обеспечивается расширение предела измерения магнитоэлек-трических вольтметров? Выведите соответствующую формулу для величины добавочного сопротивления.

3.Как расширить пределы измерения магнитоэлектрического амперметра? Выведите формулу для определения величины сопротивления шунта.

4.Как можно скорректировать (поправить) показание вольтметра на вели- чину методической погрешности за счет потребляемой от измеряемой цепи мощности?

5.Выведите формулу для коррекции показаний амперметра на значение методической погрешности из-за влияния сопротивления цепи прибора.

6.Объясните принцип измерения сопротивления постоянному току с помощью магнитоэлектрического измерительного механизма. Проведите анализ соответствующих схем.

7.Электромеханический вольтметр имеет класс точности 1,5 и три предела измерений: 1, 10, 100 В. Какую предельную основную, абсолютную и относительную погрешность имеет вольтметр при отклонении указателя: а) на всю шкалу; б) на половину шкалы?

8.Объясните метод нормирования основной погрешности электромеханических омметров.

9.Объясните принцип построения схемы электромеханического авометра при измерении напряжения и силы переменного тока.

10.Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать при использовании электромеханических авометров?

ЛИТЕРАТУРА

1. Основы метрологии и электрические измерения / Под рея. Е.М. Душина. — Л.: Энергоатомиздат, 1987. — 480 с.

2. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. — М.: Высшая школа, 1989. — 384 с.

Как проверить аккумулятор мультиметром: инструкции, фото, видео

Без рабочего аккумулятора современный автомобиль превращается в груду железа, пусть даже дорогого и хорошо упакованного. А проверить работоспособность столь важной детали можно с помощью мультиметра. Главное — знать особенности его использования в разных ситуациях. Для этого мы расскажем вам, как проверить аккумулятор мультиметром.

Из этого материала вы узнаете, как измерить акб мультиметром разными способами: как измерить напряжение аккумулятора мультиметром, как замерить амперы и т.п.

Общие сведения

Мультиметр позволяет узнать реальное напряжение аккумуляторной батареи, причем показатели будут максимально точными. В свою очередь, по напряжению вы поймёте, заряжена автомобильная батарея или она нуждается в питании.

Кстати, мультиметром можно узнать напряжение зарядных устройств телефонов. Видео, как проверить 12в мультиметром на примере такого блока питания:

А ещё этот измеритель позволяет выявить утечку тока. При этом важно проверить утечку не только на корпус, но и в бортовой автомобильной сети.

В целом же проверка аккумулятора мультиметром возможна на:

  • ёмкость;
  • сопротивление;
  • силу тока или ампераж;
  • заряд (напряжение).

Благодаря такому спектру измерений вы сможете свести к минимум вероятность быстрого разряда батарейки и увеличить срок её эксплуатации. А если, например, вы знаете, как проверить пусковой ток аккумулятора мультиметром, то поймёте, почему не заводится движок.

В этой полезной статье мы вам расскажем о самом главном. Начнем с того, как измерить аккумулятор мультиметром на заряд.

Как проверить заряд аккумулятора мультиметром

И сразу полезное видео, как проверить аккумулятор мультиметром:

Этот пункт также показывает, как замерить напряжение на аккумуляторе мультиметром у автомобиля. По сути, напряжение АКБ = зарядка батарейки.

 Как проверить зарядку мультиметром на автомобиле:

  1. Отсоединить АКБ от машины и подождать примерно пять часов.
  2. Поставить измерительное устройство на режим “вольтаж” (DC), который предназначен для проверки напряжения.
  3. Выбрать значение 20 вольт. Это верно, если напряжение аккумуляторной батареи не выше такого значения. Для обычных литиевых автоаккумуляторов 20 вольт хватает.
  4. Провода, подключенные к включенному тестеру-мультиметру, теперь необходимо присоединить к аккумулятору: красный кабель к плюсу, черный к минусу. Если у проводов единый цвет, смотрите на маркировку. Возможно, их нужно подключать к противоположным зарядам. Обязательно прочтите инструкцию по применению перед использованием мультиметра! Но есть приятный момент в том, как замерить зарядку аккумулятора мультиметром: если вы перепутаете цвета проводов, то цифра будет верной, но рядом с ней будет знак “-”.

Вот такая простая технология, как проверить зарядку аккумулятора мультиметром на автомобиле.

Когда провода прикасаются к батарейке, на дисплее появляются цифры, по которым можно понять степень заряда:

  1. От 12, 6 или 12,7 — будьте спокойны, с зарядом всё хорошо.
  2. Если значение хуже, но не опускается ниже 12,1, заряд примерно на 50% или чуть выше. В таком случае аккумулятор можно заряжать.
  3. Значение от 11,6 до 12 указывает на серьезное истощение. Время немного поволноваться и поставить АКБ на зарядку во избежание проблем.
  4. Если значение ещё ниже, дело, как говорят, » труба». Если продолжите использовать батарею в таком состоянии, она поломается.

Вот полезная картинка для проверки заряда аккумулятора мультиметром:

Как проверить заряд аккумулятора с помощью мультиметра, если движок включен, и можно ли это делать?

Если вы запустили движок, то мультиметром допустимо проанализировать функционирование АКБ. Но будет показано его функционирование наряду с генератором, а ещё работоспособность регулятора напряжения. Процесс, как измерить напряжение мультиметром на аккумуляторе автомобиля при включенном движке, обычный, но значения отличаются. Цифры, которые находятся в пределах нормы, чуть больше, где-то от 13 до 14. Если в ходе замеров появились другие значения:

  1. Сниженные говорят о том, что с зарядом есть проблемы. Также это может указывать на сбои в генераторной работе, что он не способен заполнять батарейку до нужного уровня.
  2. Если значения выше, АКБ заряжается не до конца, а генератор функционирует усиленно для снабжения энергией нужных автомобильных частей. Учитывайте обстановку. К примеру, в холоде АКБ утратила заряд, тогда генератор будет работать на повышенное напряжение, чтобы заполнить батарею. Можно подождать минут 15 и снова провести измерение.

Теперь вы знаете, как проверить заряд аккумулятора автомобиля мультиметром.

Видео о том, как проверить напряжение аккумулятора мультиметром на автомобиле:

Как измерить автомобильный аккумулятор мультиметром на ёмкость

Как проверить акб мультиметром, чтобы узнать ёмкость? Благодаря ней можно понять, сколько зарядки батарея отдаёт за какой-то временной промежуток при определенном напряжении. Емкость обозначается в А·ч. Мерить её мультиметром можно под нагрузкой.

Если вы хотите узнать, как проверить аккумулятор с помощью мультиметра под нагрузкой, можете взять две лампы головного света. Они включаются параллельно. В нашем примере общая их мощность равняется 110 Вт. Через лампочки будем подавать ток около 9 А. Перед началом процесса убедитесь, что АКБ полностью заряжена.

Инструкция проверки аккумулятора мультиметром на автомобиле:

  1. Подключить к клеммам нагрузку и измерительный прибор. Выбрать функцию измерения напряжения.
  2. Засечь время и подождать, когда напряжение на клеммах аккумуляторной батареи понизится до 10,3 В.
  3. Посмотреть на часы и определить, за сколько батарея утратила заряд. Пусть в нашем примере это будет 7 часов.
  4. Вычислить ёмкость. Для этого умножить время (в часах) на разрядный ток (в нашем случае 9), то есть 7 * 9 = 63 А·ч. Затем открываем паспорт АКБ и смотрим, какая ёмкость указана в нём. Например, 65 А·ч. Как видно, разница очень маленькая, значит, всё в порядке. Если же полученная ёмкость сильно ниже паспортной, батарею нужно менять.

Помните, что АКБ нельзя полностью разряжать, поэтому не допускайте, чтобы в ходе измерения напряжение опустилось ниже 10,3 В. Свинцовые батареи нельзя хранить разряженными, поэтому после проверки сразу до конца зарядите её, иначе через несколько дней она будет пригодна лишь для мусора.

Вот так проходит проверка АКБ мультиметром.

Как измерить силу тока мультиметром на аккумуляторе

Это вопрос из разряда как проверить ампераж аккумулятора мультиметром. Обязательно нужна нагрузка.

Силу тока бессмысленно и даже опасно мерить на самой АКБ.

В роли нагрузочного элемента может выступить фарная лампа. Помните, что нагрузка не может быть выше 120 Вт.

Как замерить ток аккумулятора мультиметром:

  1. Вывести переключатель измерителя на измерение нужного тока.
  2. Выбрать предел Амперов (сначала лучше максимальный).
  3. Положительный щуп соединить с плюсом АКБ.
  4. В разрыв минуса подключить лампу. То есть минус от мультиметра должен быть направлен на лампу, от которой цепь замыкается на аккумуляторном минусе.
  5. Проверить значения на мультиметре. Сравните их с теми, что указаны на корпусе АКБ.

Проследите, чтобы контакт щупа с АКБ длился не дольше двух секунд!

Мы узнали, как мультиметром проверить аккумулятор автомобиля на амперы. Главное — всё сделать быстро и точно. И вы это сможете сделать, потому что знаете, как проверить силу тока мультиметром на аккумуляторе.

На видео рассказывается подробно, как проверить ток аккумулятора мультиметром:

Как проверить автомобильный аккумулятор мультиметром на внутреннее сопротивление

Важно знать и то, как замерить мультиметром аккумулятор автомобиля на внутреннее сопротивление. Для этого тоже нужна нагрузка. Возьмём галогеновую лампочку 60 Вт. Ток потребления будет 5 А. Если ампераж составляет 100 А, то потеря напряжения не должна превышать 1 В. Значит, при нашем значении в 5 А напряжение около 0,05 В.

Как правильно проверить аккумулятор мультиметром:

  1. Подключить лампу к АКБ.
  2. Подождать, когда лампа начнёт светить.
  3. Когда это произошло, посмотреть значение напряжения на выводах АКБ, то есть нужно использовать мультиметр.
  4. Записать замеры.
  5. Выключить лампу.
  6. Ещё раз проверить значения вольтажа на выводах.

Теперь нужно только определить разницу между двумя значениями. Если она не больше 0,05 В, с АКБ всё в порядке, то есть внутреннее сопротивление правильное. Если разница большая, значит, АКБ очень изношена, постарайтесь в ближайшее время заменить её.

Теперь в вашей копилке есть ответ на вопрос: можно ли проверить аккумулятор мультиметром на внутреннее сопротивление.

Если вы не хотите самостоятельно разбираться в том, как измерить амперы мультиметром в аккумуляторе, как померить заряд АКБ, как проверить мультиметром авто аккумулятор на другие параметры, не переживайте. Всегда найдутся специалисты, которые за деньги или по дружбе проведут все необходимые измерения аккумулятора мультиметром.

Как замерить мультиметром аккумулятор на ток утечки

У любой АКБ присутствует ток утечки. Важно следить за тем, чтобы значение не было выше примерно 80 мА. Дело в том, что энергия хоть немного, но расходуется даже при всех отключенных потребительных частей автомобиля. Также стоит учитывать, что за счет энергии поддерживает функционирование сигнализации.

Если утечка слишком большая, значит, требуется диагностика.

Как замерить акб мультиметром на предмет утечки тока:

  1. Заглушить мотор.
  2. Выключить зажигание.
  3. Подождать минут 15.
  4. Выключить абсолютно все потребители.
  5. Снять минус с АКБ.
  6. Поставить мультиметр на режим проверки постоянного тока.
  7. Выбрать диапазон до 10 А.
  8. Соединить положительный кабель мультиметра с плюсом аккумулятора.
  9. К снятому минусу подключить минус АКБ.
  10. Зафиксировать показатели.

Если утечки нет, вы увидите нули. Если же утечка есть, по значениям поймёте, насколько она велика. Можно узнать, где кроется проблема: нужно по очереди отключать и включать предохранители.

Вот так просто разобраться в том, как измерить аккумулятор мультиметром на автомобиле на предмет утечки тока.

Теперь вы знаете, как померить амперы мультиметром на аккумуляторе, как осуществить проверку зарядки мультиметром аккумулятора, как проверить мультиметром аккумулятор с нагрузкой и многое другое. И для такого тестирования вам понадобится обычный мультиметр, и не нужна нагрузочная вилка.

Желаем вам выполнить замер аккумулятора мультиметром правильно и безопасно!

Вопрос — ответ

Вопрос: Как проверить аккумулятор автомобиля с помощью обычного мультиметра?

Ответ: Это зависит от цели измерения. С помощью мультиметра можно проверить напряжение, ёмкость и другие функции АКБ. В любом случае нужно выполнить правильное подключение щупов, а в некоторых случаях требуется дополнительная нагрузка, например, при измерении силы тока.

 

Вопрос: Как правильно измерить силу тока мультиметром на аккумуляторе?

Ответ: Для этого нужна нагрузка, в качестве которой можно взять лампочку от фары. На мультиметре выбирается режим измерения нужного тока. Далее положительный кабель соединяется с плюсом АКБ, в разрыв минуса подключается лампа.

 

Вопрос: Как можно проверить заряд аккумулятора простым мультиметром?

Ответ: Аккумулятор должен быть отсоединён от авто около пяти часов. Мультиметр переводится в режим “вольтаж” (DC). Выбирается значение 20 вольт. Теперь остаётся подключить провода от мультиметра к АКБ и наблюдать за цифрами на дисплее.

 

Вопрос: Как лучше проверить ампераж аккумулятора с помощью мультиметра?

Ответ: По сути, это то же самое, что измерить силу тока. Значит, нужно использовать нагрузку. Она не должна быть больше 120 Вт. Важно на мультиметре выбрать режим измерения нужного тока, а также максимальный предел Амперов.

 

Вопрос: Как проверить точное напряжение аккумулятора мультиметром?

Ответ: Измерив напряжение, вы узнаете состояние зарядки АКБ. Первое, что нужно сделать — отсоединить аккумулятор от машины и подождать несколько часов.

 

Цифровая логика

— Как найти внутреннее сопротивление мультиметра как в вольтметре, так и в амперметре?

В режиме измерения напряжения можно настроить делитель напряжения с двумя известными номиналами резисторов и известным источником напряжения. Затем вы можете очень просто вычислить ожидаемое напряжение, которое вы измерите на одном из резисторов. Во-первых, убедитесь, что ваш вольтметр обнулен без каких-либо подключений. Во-вторых, просто приложите вольтметр к самому источнику напряжения и запишите это показание как \$V_{источник}\$.(Или подстройте напряжение источника напряжения так, чтобы получить желаемое значение показания.) Теперь подключите вольтметр к выбранному резистору и получите показание как \$V_{meas}\$.

Предположим, что \$R_1\$ — это резистор, на котором вы не измеряете напряжение. Предположим, что \$R_2\$ — это резистор, через который вы измеряете . Тогда эффективное сопротивление вашего вольтметра будет тогда:

$$R_{V}=\frac{R_1 R_2}{\left(\frac{V_{источник}}{V_{meas}}-1\right) R_2 — R_1}$$

Это, вероятно, будет работать лучше, когда значения \$R_1\$ и \$R_2\$ равны друг другу и находятся в пределах 5, больше или меньше ожидаемого импеданса вашего вольтметра.

Аналогичный метод можно разработать, если предположить, что у вас есть источник тока и несколько резисторов, сопротивление которых близко к ожидаемому импедансу вашего режима амперметра. Разница в том, что вы установили два резистора параллельно, а не последовательно, и, конечно, вы бы измеряли ток с помощью амперметра последовательно с \$R_2\$, а не через него. Тогда:

$$R_{I}=\left(\frac{I_{source}}{I_{meas}}-1\right) R_1 — R_2$$

Тем не менее, вы должны быть в состоянии решить приведенные выше уравнения.

Вольтметр должен иметь относительно высокий импеданс, а амперметр должен иметь довольно низкий импеданс. Так что не ждите подобных значений.


Но ваш мультиметр — это мультиметр с разрядностью \$6\:\frac{1}{2}\$! Возможно, у вас не будет такого же точного оборудования, чтобы судить об этом. Но вы должны быть в состоянии приблизительно проверить это. Начните с режима вольтметра и используйте для начала пару номиналов резисторов \$2.2\:\textrm{M}\Omega\$. Используйте значение напряжения питания, которое будет проверять каждый из допустимых диапазонов напряжения.(Есть 5 диапазонов, см. руководство.)

Мультиметр

, измеряя ток вычисляет меньше. Могу ли я рассчитать внутреннее сопротивление счетчика таким образом?

Я установил следующую схему для измерения тока.

имитация этой схемы — схема создана с помощью CircuitLab

Конечно, закон Ома говорит мне, что я должен получить измерение около 0,3 А (300 мА).

  3 В / 10 Ом = 0,3
  

Однако мой измеритель показывает значение, которое намного меньше? На самом деле, это примерно вдвое меньше, чем при 157.7 мА

Другие вещи, которые я рассматривал

Поскольку я проверил напряжение своей батареи, и оно составляет от 3 до 3,01 вольта, я предполагаю, что оно в порядке. Я также проверил резистор 10 Ом с помощью измерителя, и измеритель измеряет его от 9,8 до 10 Ом, что кажется правильным.

Внутреннее сопротивление измерителя

После нескольких поисков я решил, что это связано с внутренним сопротивлением измерителя.
Если это так, то я рассчитываю внутреннее сопротивление примерно на 10 Ом, так как:

  3В/0.157 (мА) = 19,10 (Ом)
  

Вызывает несколько вопросов

Но у меня еще есть несколько вопросов.

  1. С этого момента, когда я измеряю ток этим измерителем, должен ли я просто учитывать, что у меня есть около 10 Ом дополнительного сопротивления? Будет ли это значение постоянным? Это правильное предположение?
  2. Если это известное значение, почему изготовитель/проектировщик счетчика просто не вычел это значение из вычислений, которые они делают каждый раз, чтобы счетчик отображал правильное значение?
  3. Я упустил какую-то другую важную информацию (т.е. это не внутреннее сопротивление счетчика)?
  4. Можно ли купить счетчик, который измерял бы ток точно* — ближе к 300мА? Будет ли это дорого для любителя?
  5. Если вы можете купить такой измеритель, что может быть указано в описании, что помогло бы мне узнать, что он может измерять ток без влияния внутреннего сопротивления?

*Я знаю, что это несколько нелепо, потому что когда ты знаешь, ты знаешь. Тем не менее, я пытаюсь научить закону Ома первых студентов-электронщиков и пытаюсь показать им, что измеритель подтвердит их расчеты.

РЕДАКТИРОВАТЬ Поскольку были некоторые вопросы по поводу моего первоначального измерения напряжения, я провел дополнительное расследование.

Первоначальное измерение напряжения проводилось на двух батареях АА без нагрузки. Затем я измерил примерно 2,2 вольта на резисторе 10 Ом в моей схеме. Я предполагаю, что это будет означать что-то вроде:

  2,2/10 Ом = 220 мА
  

Однако я знаю, что при измерении я вижу только 157 мА тока. Итак…

  220мА - 157мА = 63мА (которых где-то не хватает). 

Подключаю недостающие 63 следующим образом:

  0,8 В (падение напряжения) / 0,063 = 12,69 Ом
  

Итак, я все еще вижу дополнительные ~12 Ом, которые я не могу объяснить. Это явно выше, чем мои дополнительные 9-10 Ом, которые я рассчитывал, но может быть из-за округления.

Добавляет ли это дополнительную ценную информацию? Я так думаю.

РЕДАКТИРОВАТЬ 2

Вот увеличенный снимок панели счетчика, потому что полезный пост (автор) подумал, что счетчик находится в режиме переменного тока.Как видите, измеритель во время измерения находился в режиме постоянного тока.

Как измерить внутреннее сопротивление батареи? — Почему вы должны это делать

Батарейки

можно найти и использовать везде! Все видели их и использовали аккумулятор раньше. В другой предыдущей статье «Что происходит в электрической цепи: напряжение и ток» мы определили и объяснили, что такое напряжение, ток и сопротивление. Однако знаете ли вы, что у каждой батареи есть свое противодействие протеканию тока? Это известно как внутреннее сопротивление .

Мы говорили о сопротивлении – сопротивление относится к мере сопротивления потоку тока. Внутреннее сопротивление, по сути, является противодействием потоку, предлагаемому в настоящее время самими элементами и батареями. В этой статье речь пойдет о том, как измерить внутреннее сопротивление аккумулятора:

.
  • Что такое внутреннее сопротивление?
  • Как измерить внутреннее сопротивление?
  • Рекомендуемые инструменты и продукты, которые помогут вам.

Что такое внутреннее сопротивление?

Источник: hk-phy

Как уже упоминалось, внутреннее сопротивление относится к сопротивлению потоку тока, обеспечиваемому самими элементами и батареями.Все материалы в той или иной степени сопротивляются протеканию тока, даже элементы питания и батареи. Это связано с материалами, которые используются для изготовления аккумуляторов.

Элементы, из которых состоит типичная батарея, включают цинк, углерод, литий, ртуть, серебро и т. д. Все они не являются идеальным проводником электричества. Поэтому найти аккумулятор с нулевым внутренним сопротивлением будет сложно, наверное, даже невозможно.

Внутреннее сопротивление можно рассматривать как привратник батареи. Более низкое сопротивление означает меньшее ограничение.При высоком сопротивлении батарея нагревается и напряжение падает.

Как внутреннее сопротивление влияет на напряжение и ток?

Чтобы лучше понять это, давайте воспользуемся законом Ома. Закон Ома — это формула, определяющая соотношение между напряжением, током и сопротивлением в цепи. Закон Ома гласит, что В=IR. V относится к напряжению, I относится к току, а R относится к сопротивлению, в нашем случае внутреннему сопротивлению.

Ключевым моментом для понимания является то, что напряжение и внутреннее сопротивление являются независимыми переменными, главное, на что они влияют, — это зависимая переменная, т.е.е. электрический ток. Когда внутреннее сопротивление увеличивается на V/R=I, ток уменьшается. При меньшем внутреннем сопротивлении, наоборот, ток увеличивается. Они обратно пропорциональны. Однако все они основаны только на формуле закона Ома.

В реальном мире напряжение уменьшается при увеличении внутреннего сопротивления. Точно так же мы можем измерить внутреннее сопротивление батареи.

В двух словах,

Внутреннее сопротивление — это сопротивление в цепи, которое исходит от самого элемента или батареи.При более высоком внутреннем сопротивлении ток и напряжение будут ниже.

Имея это в виду, давайте теперь рассмотрим, почему мы должны измерять внутреннее сопротивление?

Как измерить внутреннее сопротивление?

Что вам понадобится:
  • Новая батарея (батарея AA)

0,28-дюймовый светодиодный цифровой вольтметр постоянного тока – желтый

RESK — Комплект резисторов

Шаги:
  1. Подключите батарею и вольтметр в следующей конфигурации.

[Игнорировать треугольник (GND) внизу слева]

  1. Снимите показания вольтметра. 1,500 В

Вольтметр должен показывать величину напряжения в соответствии со спецификацией вашей батареи. Это связано с тем, что к цепи не подключена нагрузка. Это также известно как напряжение холостого хода (VOC).

Напряжение холостого хода (VOC) — это напряжение, когда оно не подключено к какой-либо нагрузке в цепи.

  1. Подключите батарею, вольтметр и резистор в этой конфигурации.

[Игнорировать треугольник (GND) внизу слева]

В нашем примере мы будем использовать резистор 4 Ом.

  1. Запишите показания вольтметра. 1,446 В

Вольтметр должен показывать меньшее значение напряжения. Падение напряжения вызвано внутренним сопротивлением батареи. Мы можем рассчитать внутреннее сопротивление, если возьмем показания напряжения холостого хода (VOC) и напряжения на батарее с подключенной нагрузкой, которая в нашем случае представляет собой резистор 4 Ом.

  1. Используйте формулу закона Ома и формулу закона напряжения Кирхгофа для расчета внутреннего сопротивления.

Сначала мы подставим полученное значение в закон Ома, чтобы определить ток, протекающий по цепи.

Сокращение:

В = Напряжение

I = ток

R = Сопротивление

VL = напряжение под нагрузкой

RL = Значение резистора

В = I · R

ВЛ = I · RL

1.446 В = I · 4 Ом

I =  1,446 В 4 Ом

I = 0,3615 А

Затем мы будем использовать Закон Кирхгофа о напряжении для определения напряжения на внутреннем резисторе в батарее. Это значение также является падением напряжения на внутреннем резисторе.

Сокращение:

VOC = Напряжение холостого хода

VI = Напряжение на внутреннем резисторе

VL = напряжение под нагрузкой

ЛОС = VI + VL

1.500 В = VI + 1,446 В

VI = 1,500 – 1,446 В

ВИ = 0,054

Теперь у нас есть значение падения напряжения на внутреннем резисторе и ток, протекающий по цепи. Теперь мы можем снова использовать закон Ома, чтобы найти внутреннее сопротивление батареи.

Сокращение

VI = Напряжение на внутреннем резисторе

I = ток

RI = внутреннее сопротивление

VI = I · RI

0.054 В = 0,3615 А · RI

RI = 0,149 Ом

Отсюда видно, что внутреннее сопротивление батарейки АА составляет 0,149 Ом !

Рекомендуемые инструменты и изделия

Надеюсь, вы научились измерять внутреннее сопротивление батареи, а также как и когда его применять! Вот некоторые инструменты и продукты, связанные с батареями, которые могут помочь вам в ваших проектах IoT!

Модуль ИБП для Raspberry Pi Pico — источник бесперебойного питания

Этот источник бесперебойного питания (ИБП) представляет собой модуль, предназначенный для обеспечения работы вашего Raspberry Pi Pico с литий-ионным аккумулятором.Он также поставляется с микросхемой контроля напряжения/тока и индикатором состояния батареи.

Особенности

  • Стандартный разъем Raspberry Pi Pico
  • Совместимость с литий-ионным аккумулятором с динамическим управлением питанием для стабильного питания
  • Связь по шине I2C для контроля напряжения, тока, мощности и оставшейся емкости аккумулятора
  • Несколько мер защиты аккумулятора, т.е. защита от разрядки, защита от перегрузки по току, защита от короткого замыкания, защита от обратного хода и функция выравнивающего заряда
  • Встроенный индикатор зарядки, питания и батареи

0.28-дюймовый светодиодный цифровой вольтметр постоянного тока

Это суперминиатюрный светодиодный дисплей с диагональю 0,28 дюйма. Не обманывайтесь его небольшим внешним видом, он оснащен функцией защиты от обратного подключения. Этот вольтметр можно использовать для измерения заряда аккумулятора мобильного телефона, автомобильного аккумулятора и других подобных приложений. Также доступно несколько цветов: желтый, красный, зеленый и синий.

Спецификация

  • Диапазон напряжения: 2,5–30 В
  • Рабочий ток <30 мА
  • Размер: 30×11.7×9,2 мм
  • Скорость измерения: 200 мс/один раз
  • Точность 3%

18650 Корпус держателя батареи – 2 слота с переключателем

Это чехол для аккумуляторов 18650! Этот чехол-держатель для батарей подходит для двух перезаряжаемых батарей 18650 и оснащен встроенным переключателем. В корпус встроены провода для пайки/подключения к вашим IoT-проектам!

18650 Корпус держателя батареи – 4 слота

Это чехол с четырьмя отсеками для аккумуляторов 18650! В этот кейс помещаются четыре аккумулятора 18650.Как и в вышеупомянутом корпусе держателя батареи, в корпус встроены провода для пайки / подключения к вашим проектам IoT!

Сводка

Надеюсь, вы узнали больше об измерении внутреннего сопротивления аккумуляторов. Это может быть забавным проектом для вас, если вы новичок в построении схем. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь оставлять их в комментариях внизу!

Продолжить чтение

Вольтметры и внутреннее сопротивление — нейронный дамп

Мультиметр GE2524

Вопрос:  Имеет ли вольтметр внутреннее сопротивление, и если да, то какое влияние оно оказывает на показания напряжения?

Ответ: Даже если у вас нет опыта работы с электрикой, я надеюсь, что вы ответили на первую часть вопроса «да».Иначе это получился бы невероятно короткий пост.

Чтобы выполнять свою работу, вольтметр должен получать ток из цепи, которую он измеряет. Чтобы избежать этой проблемы отсутствия сопротивления / бесконечного тока и потреблять как можно меньше тока, вольтметр должен иметь некоторое внутреннее сопротивление.

Вольтметр

Символ

Реальная модель

Но как это внутреннее сопротивление влияет на его показания?

Не обращая внимания на все другие качества вольтметра, внутреннее сопротивление измерителя заставит его регистрировать меньшее напряжение на измеряемых элементах схемы, чем это есть на самом деле.Рассмотрим следующую простую схему:

Эта цепь состоит из 9-вольтовой батареи (V1) и резистора 12 кОм (R1) и резистора 6 кОм (R2), соединенных последовательно. Чтобы проиллюстрировать влияние внутреннего сопротивления вольтметра на измерения, сосредоточимся на падении напряжения на резисторе R1.

Резисторы, соединенные последовательно, образуют простой делитель напряжения, поэтому, если вы знаете уравнение делителя напряжения, рассчитать напряжение на резисторе R1 довольно просто. Если вы этого не знаете, мы можем получить его довольно быстро.

Закон Ома говорит нам, что для чисто резистивной цепи:

Так как R1 и R2 включены последовательно, . Следовательно:

Поскольку цепь представляет собой простую петлю, ток i одинаков во всех элементах. Решая вышеприведенное для i, получаем:

Закон Ома также дает нам напряжение на R1:

Замена в нашем уравнении тока дает нам уравнение делителя напряжения для R1:

Подставляем значения для нашего образца и решим:

Когда мы присоединяем нашу упрощенную «реальную модель» вольтметра для измерения, наша схема теперь выглядит так:

Теперь у нас больше нет простого делителя напряжения, так как он параллелен внутреннему сопротивлению вольтметра.Поскольку эти два элемента параллельны, мы можем рассчитать их общее сопротивление, которое я обозначу как , например:

.

Подставляем наши значения:

— это не совсем сопротивление одного R1. Поскольку он включен последовательно с R2, мы можем изменить уравнение делителя напряжения, чтобы найти напряжение на . (Напоминание: это действительно то, что мы принимаем за V1.)

Итак, мы измерили 5,77 В вместо 6 В, погрешность 3,8%.Во многих случаях эта разница может быть незначительной, но в некоторых приложениях погрешность измерения может быть критической.

Конечно, размер ошибки зависит от многих факторов. Только в нашей маленькой схеме это зависит от значений V1, R1, R2 и . Как мы можем убедиться, что мы минимизируем ошибку?

Минимизация ошибки

Сначала определим функцию, описывающую ошибку. Предположим, что все элементы схемы и их свойства статичны, и единственным фактором, который мы можем контролировать, является внутреннее сопротивление вольтметра.Кажется довольно очевидным, что для того, чтобы минимизировать ошибку, нам нужно, чтобы эквивалентное сопротивление R1 и параллельное сопротивление было как можно ближе к самому R1.

Итак, определяем ошибку как:

Это функция, которую мы хотим минимизировать, но, к сожалению, она явно не содержит переменную, которой мы можем управлять: . Однако мы можем переписать , в форме, которая даст нам то, что нам нужно.

Как мы сказали выше:

Мы можем преобразовать это уравнение в более знакомое некоторым читателям уравнение для параллельного расчета резисторов.

Теперь мы можем подставить это обратно в нашу функцию ошибок и упростить ее.

Наконец мы подошли к функции ошибок, которую мы хотим минимизировать:

Изучив это уравнение, легко увидеть, что чем больше становится, тем меньше становится. По мере приближения к бесконечности приближается .

Другими словами, чтобы показания напряжения были максимально точными, вольтметр должен иметь максимально возможное внутреннее сопротивление.Если я доберусь до этого, я могу показать в более позднем посте, что если ваш вольтметр на самом деле является мультиметром, внутреннее сопротивление играет важную роль в точном выполнении других измерений.

Обновление от 27.12.14: Про внутреннее сопротивление и амперметры читайте здесь.

Physlet Physics Кристиана и Беллони: Задача 30.8

Задача 30.8. Найти внутреннее сопротивление вольтметра и амперметра

Цепь А | Цепь В

Дождитесь полной загрузки анимации.

Цепи A и B представляют собой разные конфигурации одних и тех же элементов схемы. Предположим, что батарея идеальна (нет внутреннего сопротивления). Начать сначала. Выберите анимацию, чтобы показать напряжение и ток на счетчиках (напряжение указано в вольтах, а ток — в миллиамперах) .

Используйте цепи A и B для определения внутреннего сопротивления амперметра и вольтметра, которые используются в обеих цепях. Вы можете изменить резистор в цепях A и B (и посмотреть номинал резистора).

  1. Какую схему следует использовать для определения сопротивления амперметра? По какой схеме найти сопротивление вольтметра? Почему?

После того, как вы определите, какую цепь вы будете использовать для определения сопротивления амперметра, вы должны помнить об идеальном сопротивлении амперметра (в идеале 0 Ом; почему это идеальное сопротивление амперметра?) и выбрать переменное сопротивление. соответствующим образом (например, если малое сопротивление соединено последовательно с очень большим резистором, падение напряжения на большом резисторе не будет заметно отличаться от падения напряжения на обоих из них и т. д.). То же самое относится и к вашему определению сопротивления вольтметра.

  1. Каково сопротивление амперметра и вольтметра?
  2. Если вы не знаете внутреннее сопротивление счетчиков или значение переменного резистора (что часто бывает), и вы просто хотите разделить показания вольтметра на показания амперметра, чтобы определить неизвестное сопротивление, какая цепь, A или B лучше всего подходит для измерения малых сопротивлений?
  3. Какая схема, A или B, лучше всего подходит для измерения больших сопротивлений? Объяснять.

Задача, созданная Энн Дж. Кокс.

Physlets были разработаны в колледже Дэвидсона и преобразованы из Java в JavaScript с использованием системы SwingJS, разработанной в колледже Святого Олафа.

Внутреннее сопротивление

Любой источник электрической энергии, такой как батарея или генератор, поставляет электроэнергию путем преобразования какой-либо другой формы энергии в электрическую энергию.В случае батареи используется энергия, созданная в результате химической реакции. Батарея обеспечивает электродвижущую силу (ЭДС), которая толкает электроны по любой электрической цепи, к которой она подключена. Эта электродвижущая сила может быть выражена как напряжение и определяется как общее количество энергии (в джоулях) на единиц заряда (в кулонах), подаваемых в цепь. Его можно представить с помощью следующей формулы:

куда:

E = энергия в джоулях

Q = заряд в кулонах

ℰ = электродвижущая сила

Разность потенциалов (pd) между каждым компонентом в цепи также выражается как напряжение, но определяется как энергия на единицу заряда, преобразованная компонентом в другие формы энергии.Суммарная ЭДС, обеспечиваемая батареей, представляет собой, по существу, 90 566 напряжение холостого хода 90 567 батареи, то есть напряжение, измеренное, когда к батарее не подключена нагрузка и ток не течет. С практической точки зрения это можно достаточно точно измерить с помощью современного цифрового мультиметра, поскольку величина тока, потребляемого мультиметром, может считаться незначительной. В действительности разность потенциалов, измеренная на клеммах батареи, когда она подключена к нагрузке, будет меньше напряжения холостого хода.Причина этого в том, что батарея не является идеальным источником напряжения , потому что, помимо подачи тока через нагрузку, батарея также должна проводить ток через собственное внутреннее сопротивление , что заставит ее рассеивать мощность в виде тепла. .

Внутреннее сопротивление химической батареи обычно составляет от долей ома до нескольких омов и в основном связано с сопротивлением электролитических материалов, используемых при производстве батареи.Ток должен протекать между электродами батареи и через эти материалы, когда батарея подключена к электрической цепи. Таким образом, источник напряжения, такой как батарея, можно рассматривать как идеальный источник напряжения (без внутреннего сопротивления), включенный последовательно с резистором (внутреннее сопротивление батареи). Когда ток протекает через батарею, на внутреннем сопротивлении возникает небольшое падение напряжения. Это падение напряжения можно рассчитать как ток, умноженный на внутреннее сопротивление (закон Ома).Когда к источнику напряжения приложена нагрузка, падение напряжения на сопротивлении нагрузки (напряжение на клемме ) будет равно ЭДС источника минус падение напряжения на внутреннем сопротивлении, поскольку два сопротивления включены последовательно с друг друга. Диаграмма ниже иллюстрирует принцип.


Внутреннее сопротивление батареи последовательно с сопротивлением нагрузки


Внутреннее сопротивление батареи зависит от типа батареи (т.е. щелочной , свинцово-кислотный , никель-кадмиевый и т. д.), и может варьироваться в зависимости от нагрузки, температуры и возраста батареи. Например, одноразовые батареи со временем обеспечивают меньшее напряжение, потому что их внутреннее сопротивление неуклонно растет. В конце концов, создаваемое напряжение будет настолько малым, что батарея станет бесполезной и ее придется выбросить. Если ЭДС (ℰ) батареи известна, ее внутреннее сопротивление (  R ВНУТРЕННЯЯ  ) можно найти путем измерения тока ( I LOAD  ), протекающего через сопротивление нагрузки (  R 7  ).  ) с известным значением.Поскольку внутреннее сопротивление и сопротивление нагрузки включены последовательно, мы можем использовать закон Кирхгофа для напряжения и закон Ома, чтобы получить следующую формулу:

  =  ( R ВНУТРЕННИЙ   +   R НАГРУЗКА )  ×   I  НАГРУЗКА

Решив для R ВНУТРЕННИЙ , получим:

R R

6 Внутренний =

R Load
I Load

Рассмотрим схему, показанную ниже, в которой батарея с известной ЭДС 1.5 В подключены последовательно с лампой. Падение напряжения, измеренное на лампе В НАГРУЗКА , составляет 1,2 В, значит, мы «потеряли» 0,3 В на внутреннем сопротивлении R ВНУТРЕННЕЕ . Сопротивление проводов в цепи можно считать пренебрежимо малым, тогда как сопротивление лампы R НАГРУЗКА неизвестно. Ток I , протекающий по цепи, равен 0,30 А. Как найти внутреннее сопротивление?


Чему равно внутреннее сопротивление батареи?


Поскольку мы знаем, что R = V/I (закон Ома), мы можем найти сопротивление нагрузки следующим образом:

1.2 В   =  4 Ом I 0,3 А

Теперь, используя ранее полученную формулу для внутреннего сопротивления:

R ВНУТРЕННИХ = R НАГРУЗКИ
Я НАГРУЗКА

R ВНУТРЕННИЕ = 1.5 В   —  4 Ом =  1 Ом
0,3 А

Внутреннее сопротивление источника электрической энергии является важным фактором при рассмотрении вопроса о том, как заставить источник подавать максимальную мощность на подключенный к нему электрический прибор (нагрузку). Хотя мы рассмотрим вопрос мощности более подробно в другом месте, теорема о максимальной мощности утверждает, что максимальная передача мощности происходит, когда внутреннее сопротивление источника равно сопротивлению нагрузки.Недостатком этого является то, что мощность, рассеиваемая в самом источнике, также равна мощности, передаваемой в нагрузку ( Мощность = I  2 × R ), что дает КПД всего 50%. Наиболее эффективная передача мощности происходит, когда внешнее сопротивление (нагрузки) намного больше внутреннего сопротивления источника. Поэтому при выборе наилучшего типа источника необходимо тщательно учитывать потребности приложения.Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор, например, должен выдавать относительно большие токи при сравнительно низком напряжении (большинство автомобильных аккумуляторов обеспечивают номинальную ЭДС 12,6 вольт). Его низкое внутреннее сопротивление позволяет ему обеспечивать такие высокие токи без значительного падения напряжения на его клеммах. С другой стороны, высоковольтные источники питания должны иметь чрезвычайно высокое внутреннее сопротивление, чтобы ограничить величину тока, который может протекать в случае случайного короткого замыкания.

Проблемы

  1. Аккумулятор 9 В соединен последовательно с нагрузкой, и напряжение на клеммах равно 8 В.Сила тока в цепи равна 5 А. Чему равно внутреннее сопротивление батареи?
  2. Какова ЭДС батареи в следующей цепи?


  3. Каково внутреннее сопротивление батареи в следующей цепи?


  4. Батарея имеет внутреннее сопротивление 0,5 Ом и ЭДС 1.5 В. При последовательном соединении с сопротивлением нагрузки напряжение на клеммах падает до 1,45 В. Какой ток протекает в цепи и какова величина сопротивления нагрузки?
  5. Чему равно напряжение на клеммах аккумулятора с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом при последовательном соединении с резистором 10 Ом?

Ответы на проблемы


Как измерить внутреннее сопротивление батареи с помощью тестера батареи и других измерительных приложений

Каковы принципы проверки внутреннего сопротивления батареи? Тестер аккумуляторов

(например, Hioki 3561, BT3562, BT3563 и BT3554) подает постоянный переменный ток с частотой измерения 1 кГц, а затем рассчитывает внутреннее сопротивление аккумулятора на основе значения напряжения, полученного с помощью вольтметра переменного тока.Как показано на рисунке, четырехконтактный метод переменного тока, при котором вольтметр переменного тока подключается к положительному и отрицательному электродам батареи, позволяет точно измерить внутреннее сопротивление батареи, сводя к минимуму влияние сопротивления измерительного кабеля и контактного сопротивления. Этот метод можно использовать для измерения внутреннего сопротивления до нескольких миллиом. Эти тестеры аккумуляторов также обеспечивают высокоточное измерение напряжения постоянного тока (OCV), что является еще одним условием, когда для данных аккумулятора требуется высокая точность при 0.01% показ.
Благодаря возможности установки частоты измерения на значение, отличное от 1 кГц, измеритель импеданса батареи BT4560 можно использовать для более детального тестирования внутреннего сопротивления с помощью измерения графика Коула-Коула. Он также обеспечивает точность измерения 0,0035% показаний. для измерения постоянного напряжения (OCV) аккумуляторов.

Внутреннее сопротивление, значения напряжения батареи и соответствующие тестеры батарей по типам батарей

На рисунке показана линейка моделей тестеров батарей Hioki, которые измеряют внутреннее сопротивление батарей (IR) и напряжение (напряжение холостого хода, или OCV). а также какие типы батарей можно использовать для измерения каждого прибора.Hioki BT4560 и 3561 хорошо подходят для тестирования аккумуляторных элементов, предназначенных для электромобилей (EV) и гибридных электромобилей (HEV), а также с литий-ионными аккумуляторами, используемыми в компактных аккумуляторных батареях для мобильных устройств, благодаря низкому внутреннему сопротивлению эти типы клеток. Напротив, BT3562 и BT3563 следует использовать с аккумуляторными блоками (наборами из нескольких литий-ионных аккумуляторов) из-за высокого напряжения батареи (OCV) таких конфигураций. Хотя эти приборы также можно использовать для измерения внутреннего сопротивления и напряжения других перезаряжаемых батарей, таких как никель-металлгидридные, свинцово-кислотные и никель-кадмиевые батареи, вам следует выбирать тестер батарей на основе напряжения батареи (OCV). ).


Как измерить внутреннее напряжение аккумуляторной батареи (также называемой собранной батареей, аккумуляторной батареей или аккумуляторным модулем)

ряд. Для создания такой аккумуляторной батареи (также известной как собранная батарея, аккумуляторная батарея или аккумуляторный модуль) для соединения элементов привариваются выступы или шины. Полученное сопротивление сварки включается в измерения внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи.Поскольку аномалии сварки не позволят аккумуляторной батарее работать на полном уровне, рекомендуется протестировать собранные аккумуляторные батареи с помощью тестера батарей. Hioki BT3562 может измерять внутреннее сопротивление аккумуляторных батарей до 60 В, а BT3563 может измерять внутреннее сопротивление аккумуляторных батарей до 300 В. plot

Вообще говоря, внутреннее сопротивление батареи состоит из трех компонентов: омического сопротивления (сопротивление сварки), реактивного сопротивления (сопротивление переносу заряда) и диффузионного сопротивления (импеданс Варбурга).Эти компоненты обычно рассчитываются с помощью измерения графика Коула-Коула (графика Найквиста). Тестер импеданса батареи Hioki BT4560, который позволяет изменять частоту измерения в диапазоне от 100 мГц до 1,05 кГц, идеально подходит для измерения графика Коула-Коула. Прибор может измерять эффективное сопротивление батареи R и ее реактивное сопротивление X. Он также поставляется со стандартным прикладным программным обеспечением, которое может отображать графики Коула-Коула. Кроме того, LabVIEW может выполнять анализ эквивалентных схем для простых батарей.


Как измерить ESR двухслойных электрических конденсаторов (EDLC)

Внутреннее сопротивление электрических двухслойных конденсаторов (EDLC), которые относятся к классу 1 и используются в резервных приложениях, измеряется с помощью сигнал переменного тока. Тестеры аккумуляторов Hioki также можно использовать для простого измерения конденсаторов класса 2, класса 3 и класса 4. Hioki BT3562 может измерять ESR до 3,1 кОм на частоте 1 кГц. JIS C5160-1 определяет ток измерения для таких приложений, а измеритель LCR IM3523 можно использовать в приложениях, где ток измерения должен соответствовать стандарту JIS.В BT3562 измеряемый ток фиксирован для каждого диапазона измерения.


Как измерить ESR литий-ионного конденсатора (LIC)

Многослойный конденсатор (EDLC) не стабилизируется сразу после зарядки или разрядки компонента. Если ESR конденсатора измеряется в этих условиях, измеренные значения могут не стабилизироваться из-за влияния переходного восстанавливающегося напряжения.Функцию коррекции градиента потенциала Hioki Battery Impedance Meter BT4560 можно использовать для устранения эффектов переходного восстанавливающегося напряжения, что делает возможным стабильное измерение ESR. Прибор имеет максимальное разрешение 0,1 мкОм и может измерять литий-ионные конденсаторы и электрические двухслойные конденсаторы с низкими значениями ESR 1 мОм или меньше.


Как измерить внутреннее сопротивление устройства Пельтье

Элементы Пельтье можно использовать для охлаждения, нагрева и контроля температуры посредством подачи постоянного тока.При измерении внутреннего сопротивления элемента Пельтье постоянным током измерительный ток вызывает тепловой поток и изменения температуры внутри элемента, что делает невозможным получение стабильных измерений. Используя переменный ток для измерения, можно уменьшить количество теплового потока и изменение температуры, что позволяет стабильно определять внутреннее сопротивление компонента.

Тестер аккумуляторов Hioki BT3562 предназначен для измерения внутреннего сопротивления с использованием переменного тока с частотой измерения 1 кГц, что позволяет точно измерять внутреннее сопротивление элементов Пельтье с низкими значениями сопротивления порядка нескольких мОм.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.