Thể loại: Điện tử thực hành, Sửa chữa thiết bị
Số lượt xem: 26598
Bình luận về bài viết: 2
Đo điện áp
Trong thực hành vô tuyến nghiệp dư, đây là loại đo lường phổ biến nhất. Ví dụ, khi sửa chữa TV, điện áp được đo tại các điểm đặc trưng của thiết bị, cụ thể là tại các cực của bóng bán dẫn và vi mạch. Nếu bạn có trong tay một sơ đồ mạch, và nó hiển thị các chế độ của bóng bán dẫn và vi mạch, thì sẽ không khó để một bậc thầy có kinh nghiệm tìm ra lỗi.
Khi xây dựng các cấu trúc tự lắp ráp, đo lường ứng suất không thể được phân phối. Ngoại lệ duy nhất là các sơ đồ cổ điển, về việc họ viết một cái gì đó như thế này: "Nếu thiết kế được lắp ráp từ các bộ phận có thể sửa chữa được, thì không cần điều chỉnh, nó sẽ hoạt động ngay lập tức."
Theo quy định, đây là các mạch điện tử cổ điển, ví dụ, máy đo đa năng. Cách tiếp cận tương tự có thể thu được ngay cả đối với bộ khuếch đại tần số âm thanh, nếu nó được lắp ráp trên một con chip chuyên dụng. Một ví dụ điển hình, TDA 7294 và nhiều chip khác trong loạt này. Nhưng chất lượng của các bộ khuếch đại "tích hợp" là nhỏ, và những người sành chơi thực sự xây dựng các bộ khuếch đại của họ trên các bóng bán dẫn rời rạc, và đôi khi trên các ống điện tử. Và ở đây, nó chỉ là bạn có thể làm mà không cần điều chỉnh và đo lường căng thẳng liên quan.
Làm thế nào và những gì để đo lường
Thể hiện trong hình 1.
Hình 1
Có lẽ ai đó sẽ nói, họ nói, những gì có thể được đo ở đây? Và quan điểm của việc kết hợp một chuỗi như vậy là gì? Vâng, có lẽ rất khó để tìm thấy ứng dụng thực tế cho một chương trình như vậy. Và cho mục đích giáo dục, nó khá phù hợp.
Trước hết, bạn nên chú ý đến cách vôn kế được kết nối. Vì mạch DC được hiển thị trong hình, vôn kế được kết nối tuân theo cực tính được chỉ định trên thiết bị ở dạng dấu cộng và dấu trừ. Về cơ bản, nhận xét này là đúng đối với thiết bị con trỏ: nếu không quan sát được cực tính, mũi tên sẽ lệch theo hướng ngược lại, theo hướng phân chia 0 của thang đo. Vì vậy, chúng tôi nhận được một số loại số không âm.
Các thiết bị kỹ thuật số, vạn năng, về vấn đề này là dân chủ hơn. Ngay cả khi thăm dò thử nghiệm Kết nối ở cực ngược, điện áp vẫn sẽ được đo, chỉ có dấu trừ sẽ xuất hiện trên thang đo trước khi có kết quả.
Một điều cần lưu ý khi đo điện áp là phạm vi đo của thiết bị. Nếu điện áp ước tính nằm trong phạm vi, ví dụ 10 ... 200 millivolt, thì thang đo của thiết bị tương ứng với 200 millivolt và việc đo điện áp trên thang đo 1000 volt sẽ không thể đưa ra kết quả rõ ràng.
Bạn cũng nên chọn một phạm vi đo trong các trường hợp khác. Đối với điện áp đo được là 100 volt, phạm vi 200V và thậm chí 1000V là khá phù hợp. Kết quả sẽ giống nhau. Nó liên quan vạn năng hiện đại.
Nếu các phép đo được thực hiện bởi thiết bị con trỏ cũ tốt, thì để đo điện áp 100V, bạn nên chọn phạm vi đo khi các số đọc ở giữa thang đo, cho phép đọc chính xác hơn.
Và một khuyến nghị kinh điển nữa về việc sử dụng vôn kế, cụ thể là: nếu độ lớn của điện áp đo không xác định, thì nên bắt đầu đo bằng cách đặt vôn kế ở phạm vi lớn nhất. Rốt cuộc, nếu điện áp đo được là 1V và phạm vi là 1000V, mối nguy hiểm lớn nhất là ở số đọc không chính xác của thiết bị. Nếu nó ngược lại, phạm vi đo là 1V và điện áp đo được là 1000, không thể tránh mua một thiết bị mới.
Một vôn kế sẽ hiển thị
Nhưng, có lẽ, chúng ta sẽ quay lại Hình 1, và cố gắng xác định những gì, cả hai vôn kế sẽ hiển thị. Để xác định điều này, bạn phải lợi dụng luật pháp của Ohm. Vấn đề có thể được giải quyết trong một vài bước.
Đầu tiên, tính toán dòng điện trong mạch. Để làm điều này, cần phải chia điện áp nguồn (trong hình là pin điện kế có điện áp 1,5 V) cho điện trở mạch.Với một loạt các điện trở, đây đơn giản sẽ là tổng của điện trở của chúng. Ở dạng công thức, nó trông giống như thế này: I = U / (R1 + R2) = 4,5 / (100 + 150) = 0,008 (A) = 180 (mA).
Một lưu ý nhỏ: nếu biểu thức 4,5 / (100 + 150) được sao chép vào bảng tạm, sau đó dán vào cửa sổ của máy tính Windows, sau khi nhấn phím "bằng", sẽ thu được kết quả tính toán. Trong thực tế, thậm chí các biểu thức phức tạp hơn chứa dấu ngoặc vuông và độ cong, độ và hàm được tính toán.
Thứ hai, có được kết quả đo, như điện áp rơi trên mỗi điện trở:
U1 = I * R1 = 0,008 * 100 = 1,8 (V),
U2 = I * R2 = 0,008 * 150 = 2,7 (V),
Để xác minh tính chính xác của các tính toán, chỉ cần thêm cả hai giá trị kết quả của điện áp rơi là đủ. Tổng phải bằng điện áp pin.
Có lẽ ai đó có thể hỏi: Quảng cáo và nếu dải phân cách không phải từ hai điện trở, mà là từ ba hoặc thậm chí từ mười? Làm thế nào để xác định sự sụt giảm điện áp trên mỗi người trong số họ? " Theo cách tương tự như trong trường hợp được mô tả. Đầu tiên bạn cần xác định tổng điện trở của mạch và tính tổng dòng điện.
Sau đó, điều này đã được biết hiện tại chỉ đơn giản là nhân với điện trở của điện trở tương ứng. Đôi khi bạn phải làm những tính toán như vậy, nhưng cũng có một điều. Để không nghi ngờ về kết quả thu được, dòng điện trong các công thức nên được thay thế trong Amperes và điện trở trong Ohms. Sau đó, không còn nghi ngờ gì nữa, kết quả sẽ thuộc về Volts.
Trở kháng đầu vào vôn kế
Bây giờ mọi người đã quen với việc sử dụng các thiết bị do Trung Quốc sản xuất. Nhưng điều này không có nghĩa là chất lượng của chúng là vô dụng. Nó chỉ nói rằng ở Nga không ai nghĩ đến việc sản xuất đồng hồ vạn năng của riêng họ, và những người thử mũi tên dường như quên mất cách làm. Chỉ là một sự xấu hổ cho nhà nước.
Hình. 2. Đồng hồ vạn năngDt838
Ngày xửa ngày xưa, các hướng dẫn cho các công cụ chỉ ra các đặc tính kỹ thuật của chúng. Đặc biệt, đối với vôn kế và thử nghiệm chuyển đổi, đây là điện trở đầu vào và được biểu thị bằng kilo-ohms / vôn. Có những thiết bị có điện trở 10 K / V và 20 K / V. Cái sau được coi là chính xác hơn, vì điện áp đo được giảm ít hơn và cho thấy kết quả chính xác hơn. Những điều trên có thể được xác nhận trong Hình 3.
Hình 3
Hình vẽ cho thấy chia điện áp của hai điện trở. Điện trở của mỗi điện trở là 1KΩ, điện áp cung cấp là 3V. Rất dễ đoán, thậm chí không cần thiết phải xem xét bất cứ điều gì, rằng trên mỗi điện trở sẽ có chính xác một nửa điện áp.
Bây giờ hãy tưởng tượng rằng các phép đo được thực hiện bởi thiết bị TL4, ở chế độ đo điện áp có trở kháng đầu vào là 10KΩ / V. Ở điện áp được chỉ ra trong sơ đồ, giới hạn đo của 3V là khá phù hợp, tại đó tổng điện trở của vôn kế là 10 * 3 = 30 (KOhm).
Do đó, hóa ra 30KΩ khác được kết nối song song với điện trở có điện trở 1KΩ. Khi đó tổng điện trở khi được kết nối song song sẽ là 999.999 Ohm. Mặc dù hơi nhỏ, nhưng không nhiều. Do đó, sai số của kết quả đo điện áp sẽ không đáng kể.
Nếu cả hai điện trở của dải phân cách có giá trị danh nghĩa là 1 megaohm, thì kết quả tính toán sẽ trông giống như sau:
Tổng điện trở của vôn kế và điện trở R1 được kết nối song song sẽ nhỏ hơn ít hơn và theo tính toán, nó sẽ là 29.126KΩ. Bất cứ ai không tin có thể, để thực hành, tính toán lại theo các công thức cho kết nối song song của điện trở.
Tổng dòng điện trong mạch chia: I = U / (R1 + R2) = 3 / (1000 + 29.126) = 0,0029150949446423470012418304464176 (mA).
Các giá trị điện trở được thay thế bằng kilo-ohms, vì vậy dòng điện bật ra trong milliamp. Sau đó, nó chỉ ra rằng vôn kế sẽ hiển thị
0,0029150949446423470012418304464176 * 29.126 ≈ 0,085 V.
Và một nửa đã được mong đợi, tức là một volt rưỡi! Nếu dòng điện tính bằng milliamperes, điện trở tính bằng kilo-ohms, thì kết quả thu được tính bằng vôn. Mặc dù không theo hệ thống SI, đôi khi họ làm như vậy.
Tất nhiên, một bộ chia như vậy có phần không thực tế: tại sao chỉ đặt điện trở 3 megaohm trên điện áp chỉ 3V? Hoặc có thể một bộ chia như vậy được sử dụng ở đâu đó, chỉ có điện áp trên nó phải được đo bằng một thiết bị hoàn toàn khác.
Ví dụ, một trong những đồng hồ vạn năng DT838 rẻ nhất của Trung Quốc, trên tất cả các dải đo điện áp, có điện trở đầu vào là 1 megohm, cao hơn nhiều so với thiết bị trong ví dụ trước. Nhưng điều này không có nghĩa là tất cả các mũi tên mét đã vượt quá tuổi của họ. Trong một số trường hợp, chúng chỉ đơn giản là không thể thay thế.
Đo điện áp xoay chiều
Tất cả các phương pháp và khuyến nghị liên quan đến việc đo điện áp không đổi cũng có giá trị đối với các biến: vôn kế được kết nối song song với phần mạch, điện trở đầu vào của vôn kế phải càng lớn càng tốt, phạm vi đo phải tương ứng với điện áp đo được. Nhưng khi đo điện áp xoay chiều, cần tính đến hai yếu tố nữa, mà điện áp không đổi không có. Đây là tần số của điện áp và hình dạng của nó.
Các phép đo có thể được thực hiện bằng hai loại dụng cụ: máy đo vạn năng kỹ thuật số hiện đại hoặc máy kiểm tra con trỏ antediluvian. Đương nhiên, cả hai thiết bị trong phép đo này đều được đưa vào chế độ đo điện áp xoay chiều. Cả hai thiết bị được thiết kế để đo điện áp của hình dạng hình sin, đồng thời sẽ hiển thị giá trị rms.
Điện áp hiệu dụng U là 0,707 của điện áp biên độ Um.
U = Um / 2 = 0,707 * Ừm, từ đó có thể kết luận rằng Um = U * 2 = 1.41 * U
Một ví dụ phổ biến là thích hợp ở đây. Khi đo điện áp xoay chiều, thiết bị hiển thị 220v, có nghĩa là giá trị biên độ theo công thức là
Um = U * 2 = 1.41 * U = 220 * 1.41 = 310V.
Tính toán này được xác nhận mỗi khi điện áp lưới được chỉnh lưu bởi cầu diode sau đó có ít nhất một tụ điện điện phân: nếu bạn đo điện áp không đổi ở đầu ra cầu, thiết bị sẽ chỉ hiển thị 310V. Con số này cần được ghi nhớ, nó có thể hữu ích trong việc phát triển và sửa chữa chuyển đổi nguồn điện.
Công thức được chỉ định là hợp lệ cho tất cả các ứng suất nếu chúng có hình dạng hình sin. Ví dụ, sau khi máy biến áp bước xuống có thay đổi 12 V. Sau đó, sau khi làm thẳng và làm mịn trên tụ điện, chúng ta nhận được
12 * 1.41 = 16,92 gần 17V. Nhưng đây là nếu tải không được kết nối. Khi tải được kết nối, điện áp DC sẽ giảm xuống gần như 12 V. Trong trường hợp khi dạng điện áp khác với sóng hình sin, các công thức này không hoạt động, các thiết bị không hiển thị những gì được mong đợi ở chúng. Ở các điện áp này, các phép đo được thực hiện bởi các dụng cụ khác, ví dụ, máy hiện sóng.
Một yếu tố khác ảnh hưởng đến bài đọc vôn kế là tần số. Ví dụ, đồng hồ vạn năng kỹ thuật số DT838, theo đặc điểm của nó, đo điện áp xoay chiều trong dải tần số 45 ... 450 Hz. Tốt hơn một chút về vấn đề này là trình kiểm tra con trỏ TL4 cũ.
Trong dải điện áp lên đến 30V, dải tần số của nó là 40 ... 15000Hz (gần như toàn bộ dải âm thanh có thể được sử dụng khi điều chỉnh bộ khuếch đại), nhưng khi tăng điện áp, tần số cho phép giảm. Trong phạm vi 100V, nó là 40 ... 4000Hz, 300V 40 ... 2000Hz và trong phạm vi 1000V, nó chỉ là 40 ... 700Hz. Dưới đây là một chiến thắng không thể chối cãi đối với một thiết bị kỹ thuật số. Những số liệu này cũng chỉ có giá trị đối với các ứng suất hình sin.
Mặc dù đôi khi không có dữ liệu được yêu cầu về hình dạng, tần số và biên độ của điện áp xoay chiều. Ví dụ, làm thế nào để xác định xem bộ dao động cục bộ của máy thu sóng ngắn có hoạt động hay không? Tại sao người nhận không bắt được bất cứ thứ gì?
Hóa ra mọi thứ rất đơn giản, nếu bạn sử dụng một thiết bị con trỏ. Cần phải bật nó lên bất kỳ giới hạn nào để đo điện áp xoay chiều và với một đầu dò (!) Chạm vào các cực của bóng bán dẫn dao động cục bộ. Nếu có dao động tần số cao, thì chúng được phát hiện bởi các điốt bên trong thiết bị và mũi tên sẽ lệch sang một phần của thang đo.
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: