Pomiar napięcia z wykorzystaniem warsztatowego multimetru jest jedną z najczęstszych czynności prowadzonych w pracowni elektronicznej. Znajomość kilku podstawowych zasad pozwoli zagwarantować, że czynność ta przeprowadzona będzie poprawnie i da wiarygodny pomiar.
Napięcie elektryczne to różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami. Różnica potencjału elektrycznego między dwoma punktami w statycznym polu elektrycznym jest definiowana jako praca potrzebna na jednostkę ładunku, aby przenieść ładunek jednostkowy między tymi dwoma punktami. W Międzynarodowym Systemie Jednostek SI jednostką napięcia jest wolt. W układzie SI jest ona definiowana jako dżul na kulomb, gdzie 1 wolt = 1 dżul (pracy) na 1 kulomb (ładunek). Oficjalna definicja SI dla wolta wykorzystuje moc i prąd, gdzie 1 wolt = 1 wat (mocy) na 1 amper (prądu). Definicja ta odpowiada bardziej powszechnemu zrozumieniu napięcia elektrycznego.
Metoda pomiaru napięcia elektrycznego
Do pomiaru różnicy potencjałów – napięcia – między dwoma punktami w systemie wykorzystuje się woltomierz. Na ogół mierzy się napięcie elektryczne pomiędzy interesującym nas punktem w systemie, a wspólnym potencjałem odniesienia, takim jak na przykład masa lub przewód neutralny.
Istnieją różne przyrządy do pomiaru napięć. Możemy wyróżnić urządzenia takie jak woltomierz, potencjostat i oscyloskop. Analogowe woltomierze, takie jak instrumenty z ruchomą cewką, działają poprzez pomiar prądu płynącego przez stały opornik, który zgodnie z prawem Ohma jest proporcjonalny do napięcia na tym rezystorze. Potencjostat działa poprzez równoważenie nieznanego napięcia znanym napięciem w obwodzie mostka pomiarowego. Oscyloskop z kolei wykorzystuje mierzone napięcie (po przepuszczeniu przez układ skalibrowanych wzmacniaczy) do odchylania wiązki elektronów od prostej, dzięki czemu odchylenie wiązki w jednej osi jest proporcjonalne do napięcia. W typowym oscyloskopie druga oś odchylania wiązki elektronów pochodzi z tzw. układu podstawy czasu. Jest to napięcie zmienne liniowo w czasie, dzięki czemu na ekranie oscyloskopu widoczna jest zmiana napięcia w czasie, w postaci tzw. oscylogramu.
Pomiar napięcia z wykorzystaniem multimetru
Najczęściej pomiar napięcia prowadzi się z wykorzystaniem uniwersalnego narzędzia jakim jest tzw. multimetr lub miernik uniwersalny. Jest to elektroniczny przyrząd pomiarowy, który łączy kilka funkcji pomiarowych w jednym urządzeniu. Typowy multimetr może mierzyć napięcie, prąd i rezystancję. Multimetry analogowe wykorzystują mikroamperomierz z ruchomym wskaźnikiem do wyświetlania odczytów skonwertowanych z zasadniczego miernego parametru. Współcześnie są najczęściej stosowane multimetry cyfrowe. Wyposażone są one w wyświetlacz numeryczny, mogą również wyświetlać pasek graficzny przedstawiający zmierzoną wartość. Multimetry cyfrowe są obecnie znacznie bardziej popularne ze względu na ich niższy koszt i wysoką precyzję, ale w niektórych przypadkach preferowane są multimetry analogowe, na przykład przy monitorowaniu szybko zmieniającej się wartości.
Multimetr jest najczęściej urządzeniem ręcznym, chociaż istnieją wersje biurkowe. Jest to urządzenie przydatne do podstawowego wyszukiwania usterek i prac serwisowych. Biurkowe wersje tych urządzeń mogą mierzyć wartości z bardzo dużą dokładnością. Multimetry są dostępne w szerokiej gamie funkcji i cen.
Artykuł sponsorowany
Dodaj komentarz