AC 전압을 측정하는 장치. AC 전압 측정
충분히 강력한 DC 전기 배터리를 설계하고 만든 최초의 과학자는 유명한 이탈리아 물리학자 알렉산드로 볼타였습니다. 이 배터리는 "볼타 기둥"이라고 불리며 염산에 담근 천 개스킷으로 분리된 수천 개의 아연과 구리 원으로 구성되었습니다. 그는 더 많거나 더 적은 셀을 가진 배터리를 사용했습니다. 작은 배터리는 약한 스파크를 생성하고, 큰 배터리는 강하고 밝은 스파크를 생성합니다.
전압이나 전위차를 측정하려면 전압계라는 장비가 사용됩니다. 그림은 모든 장치의 제어판에 장착할 수 있는 패널 포인터 전압계를 보여줍니다. 이 장치의 노드 중 하나에서 특정 전압 값을 측정하는 데에만 사용됩니다. 사진에 표시된 전압계는 최대 15V의 직류 전압을 측정하는 데 사용됩니다. 그의 규모를 살펴보세요. 15V로 제한되어 있습니다.
회로도에서 전압계의 일반적인 이미지는 다음과 같습니다.
다이어그램에서 전압계의 기존 이미지가 다를 수 있음을 그림에서 볼 수 있습니다. 원이 "라는 문자를 나타내는 경우 V“이것은 이 전압계가 단위에서 수백 볼트에 이르는 전압 값을 측정하도록 설계되었음을 의미합니다. '라는 라벨이 붙은 이미지 mV" 그리고 " μV"는 전압계가 밀리볼트(1mV = 0.001V) 및 마이크로볼트(1μV = 0.000001V)의 분수를 측정하도록 설계된 경우에 표시됩니다. 때로는 전압계 이미지 옆에 전압계가 측정할 수 있는 최대 전압 값도 표시됩니다. 예를 들어, 100mV입니다. 일반적으로 이 값은 내장형 포인터 전압계에 표시됩니다. 장치가 손상될 수 있으므로 이 전압을 초과하면 안 됩니다.
또한 회로 연결의 극성을 나타내는 표시를 전압계 단자 옆에 배치할 수 있습니다. + " 그리고 " - " 이는 DC 전압을 측정하는 데 사용되는 전압계에 적용됩니다.
패널 전압계는 이러한 장치를 사용하는 특별한 경우라는 점에 유의해야 합니다. 실험실, 무선 공장, 설계국 및 아마추어 무선 실습에서 전압계는 이전에 avometer, 즉 암페어-볼트-저항계라고 불렸던 멀티미터의 일부로 가장 자주 사용됩니다.
현재 디지털 전자공학의 발전으로 포인터 계측기는 과거의 일이 되어가고 있으며 편리한 디지털 눈금, 측정 한계의 자동 전환, 작은 오차 및 높은 정확도를 갖춘 디지털 멀티미터로 대체되고 있습니다.
아마추어 무선 연습에서는 "tseshki"와 "avoshki"가 작고 편리한 디지털 장치로 대체되었습니다. 이들과 함께 작업하는 것은 어렵지 않지만 특정 안전 조치를 적용해야 합니다.
멀티미터로 전압을 측정하는 방법은 무엇입니까?
전류계와 달리 전압계는 부하와 병렬로 연결된다는 점을 명심해야 합니다.
예를 들어, 전자 회로의 일부인 저항기의 전압을 측정해야 합니다. 이 경우 멀티미터를 전압 측정 모드(회로에 흐르는 전류에 따라 DC 또는 AC)로 전환하고 가장 높은 측정 한계를 설정하십시오. 경험이 쌓이면 측정 한계를 더 의식적으로 설정하는 방법을 배우게 되며 때로는 이 규칙을 무시하기도 합니다. 다음으로 멀티미터 프로브를 저항기와 병렬로 연결합니다. 다이어그램을 작성하는 방법은 다음과 같습니다.
이것이 소위 션트의 정의로 원활하게 진행되는 방법입니다. 다이어그램에서 볼 수 있듯이 저항 R1의 전압을 측정하는 전압계는 전기 회로를 통해 흐르는 전류에 대한 병렬 경로를 생성합니다. 이 경우 전류(Ishunt)의 일부가 분기되어 측정 장치인 전압계 PV1을 통해 흐릅니다. 그런 다음 다시 회로로 돌아갑니다.
이 경우 전압계 PV1은 저항 R1을 션트하여 전류에 대한 바이패스 경로를 생성합니다. 전기 회로의 경우 전압계는 다음과 같습니다. 분로– 현재에 대한 해결 방법. 옴의 법칙에 따르면 회로 섹션의 전압은 이 회로를 통해 흐르는 전류에 따라 달라집니다. 그러나 우리는 회로의 전류 일부를 분기하여 이 부분을 전압계를 통해 통과시켰습니다. 저항기의 저항은 변하지 않고 저항기를 통과하는 전류는 감소했기 때문에(I R1), 저항기 양단의 전압도 변경되었습니다. 전압계를 사용하여 측정 장치를 회로에 연결한 후 형성된 저항기의 전압을 측정하는 것으로 나타났습니다. 이로 인해 형성된 측정 오류.
측정 시 측정 장치가 전기 회로에 미치는 영향을 어떻게 줄일 수 있습니까? 이른바 ''를 늘려야 한다. 입력 임피던스» 측정 장치 – 전압계. 값이 높을수록 전류의 작은 부분이 측정 장치에 의해 분류되고 측정을 통해 더 정확한 데이터를 얻을 수 있습니다.
최신 디지털 멀티미터는 상당히 높은 입력 임피던스를 가지며 측정 시 실제로 회로 작동에 영향을 미치지 않습니다. 동시에 측정 정확도는 당연히 상당히 높습니다.
따라서 실험실 조건에서는 입력 저항이 높고 일부는 몇 퍼센트의 정확도 등급을 갖는 특수 램프 전압계가 사용되었습니다.
연습을 계속해보자...
우선 변수(영어 약어 - VAC ) 및 정전압 ( VDC ). 전문 장치는 작업 중인 전압을 스스로 결정하고 원하는 모드와 필요한 측정 하위 범위로 전환합니다. 소형 장치로 작업할 때는 모든 전환을 수동으로 수행해야 합니다.
사진은 인기 있고 저렴한 DT-830B 테스터의 제어판 일부를 보여줍니다.
교류 전압 측정의 한계는 다음 값으로 제한되어 있음을 분명히 알 수 있습니다. 750V( 750V~) 및 200볼트( 200V~). 이 장치를 사용하여 산업용 전력망에 가까이 접근해서는 안 된다는 것은 분명합니다. DC 및 펄스 전압 규모는 200밀리볼트(200mV)에서 1000볼트(1000)까지 약간 더 큽니다.
이미 언급한 대로 회로 섹션의 전압을 측정하려면 측정 제한 스위치를 사용하여 가장 큰 측정 제한을 선택하고 측정이 수행되는 회로 섹션에 멀티미터 프로브를 병렬로 연결해야 합니다. .
측정 한계가 적합하면 판독값이 디스플레이에 표시됩니다. 이런 일이 발생하지 않으면 회로에서 전압계를 분리하고 측정 한계를 한 단계 줄이십시오. 측정을 반복합니다. 그리고 증거가 접수될 때까지 계속됩니다.
테스트 리드는 시간이 지남에 따라 마모된다는 점을 명심하십시오. 이로 인해 전기 접촉이 끊어집니다. 측정을 수행하기 전에 프로브의 무결성을 확인하십시오!
또한 전원 공급 장치(배터리 또는 축전지)의 출력에서 전압을 측정해야 하는 경우도 있습니다.
DC 전압 측정을 담당하는 계기판 섹션을 선택합니다. 측정하려는 전압보다 약간 높게 제한을 설정했습니다. 다음으로 극성에 따라 장치의 프로브를 연결하고 데이터가 디스플레이에 나타날 때까지 측정 한계를 아래쪽으로 변경합니다.
사진은 Victor VC9805A+ 멀티미터를 사용하여 3개의 1.5V 배터리로 구성된 복합 배터리의 전압 측정을 보여줍니다. 측정을 위해 20V 한계가 선택되었습니다.
밀봉된 납축전지의 전압도 같은 방식으로 측정됩니다.
이러한 방식으로 소위 EMF를 측정한다는 점을 이해하는 것이 좋습니다. EMF 또는 기전력은 연결된 부하가 없는 배터리 단자의 전압입니다. 배터리에 장치를 연결하면 전압이 약간 낮아집니다.
노출된 프로브를 손으로 만지지 마십시오!물론 1.5V 배터리의 작은 전압으로 인해 사망하지는 않지만 24V 이상의 전압을 측정하는 경우 감전으로 인해 심각한 결과가 발생할 수 있습니다.
손을 자유롭게 사용하려면 악어 클립을 사용하세요. 단, 장치의 플러그를 뽑을 때 악어 클립을 연결해야 합니다. 작업 보드의 여러 지점에서 전압을 측정해야 하는 경우가 종종 있습니다.
저전압 장치로 작업하는 경우 프로브로 개별 도체를 단락시키지 않도록 주의하십시오. 장치의 전압을 측정하려면 일반적으로 다음 기술이 사용됩니다.
장치의 "접지" 프로브와 보드의 "접지"를 최대한 안전하게 연결하십시오. 하나의 프로브로 작업하는 것이 항상 더 편리합니다. 잘 모르는 사람들을 위해 설명하자면, 장치의 "접지" 또는 "공통" 프로브는 커넥터에 연결된 프로브입니다. COM . 일반적으로 검정색입니다. 절감 COM 영어 단어에서 유래 흔한- "일반적인".
PVC 파이프 조각을 장치의 작동 프로브에 놓고 작고 날카로운 끝만 남깁니다. 이는 필수는 아니지만 권장됩니다. 프로브가 실수로 인접한 도체에 닿는 경우 PVC 튜브가 접점을 절연하고 단락을 방지합니다.
회로도에 따르면 제어 지점에서 본체 또는 다른 공통 와이어인 "접지"와 관련하여 필요한 측정을 수행합니다. 테스터의 높은 입력 임피던스는 회로 작동을 방해하지 않습니다.
교류 전압 측정도 비슷한 방식으로 수행됩니다. 테스트를 위해 자신의 아파트에 있는 전기 네트워크의 교류 전압을 측정할 수 있습니다.
그림에서는 최대 한도가 750V(AC 전압 - 뷔~). 이 제한이 설정되면 표시기에 두 글자가 표시됩니다. H.V. – 고전압 (영어의 약자 – 시간에잇 V노후). 전압은 교번이므로 극성은 중요하지 않습니다. 이 경우 네트워크 전압은 217V입니다.
이미 언급한 바와 같이 고전압으로 작업할 때는 다음 사항을 준수해야 합니다.
1. 피크, 평균, 평균 정류 및 평균 제곱근 전압 값은 무엇입니까?
2. 진폭과 평균 제곱근, 평균 제곱근 및 평균 전압 값 사이의 관계를 설정하는 계수는 무엇입니까? 고조파 파형에 대한 계수는 무엇입니까?
3. 비정현파 신호를 측정할 때 방법론적 오류가 발생할 수 있는 요인은 무엇입니까? 그러한 오류가 관찰되는 장치의 예를 들어보십시오.
4. 전압계는 어떤 유형으로 분류됩니까?
5. 전압 측정의 특징은 무엇입니까?
6. 전압계를 구성할 때 왜 전압을 전류의 비례 값으로 변환기를 사용합니까?
7. 추가 저항은 어떤 기능을 수행합니까?
9. 방법론적 오류를 줄이기 위해 장치를 선택할 때 어떤 요구 사항을 준수해야 합니까?
10. DC 전압, 상용주파 전압, 오디오 및 고주파 전류 전압을 측정하는 데 어떤 측정 메커니즘이 사용됩니까?
11. DC 전압을 측정하는 데 가장 자주 사용되는 아날로그 전압계는 무엇입니까? 왜?
12. 정전기 전압계를 이용한 전압 측정의 특징은 무엇입니까?
13. 상용주파 전압을 측정하기 위해 어떤 장비 시스템이 사용됩니까?
14. 전기 역학 시스템 장치로 전기 전압을 측정하는 특징.
15. 전압 측정 변압기의 설계 특징과 작동 원리를 설명하십시오.
16. LF에서 AC 전압을 측정하는 기능을 설명하십시오.
17. HF 및 마이크로파에서 AC 전압을 측정하는 기능을 설명하십시오.
18. 전자 아날로그 전압계 구성에 대한 기본 다이어그램과 그 차이점을 제시하십시오.
19. 수-펄스 전압을 코드로 변환하는 방법을 설명하십시오.
20. 비트 코딩 방법을 설명하십시오.
21. 디지털 측정기(DMI)란 무엇입니까?
22. CIP에는 회로의 어떤 주요 요소가 포함되어 있습니까?
23. 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 목적은 무엇입니까?
24. ADC에서는 어떤 변환이 수행됩니까?
25. 타임 샘플링이란 무엇입니까?
26. 레벨 샘플링이란 무엇입니까?
27. 양자화 과정은 어떻게 되나요?
28. 시간별 샘플링과 레벨별 샘플링 시 결과에 측정오류가 유입되나요? 설명하다.
29. 디지털 기기를 디지털 기기라고 부르는 이유는 무엇입니까?
30. 코딩이란 무엇입니까?
31. 디지털 판독 장치(DRO)는 어떤 용도로 사용됩니까?
32. 디지털 코드를 십진수 체계로 변환하는 장치는 무엇입니까?
33. CIP의 장점과 단점을 나열하십시오.
V – 섹션
주제: 주파수 측정의 일반 정보 및 방법
1. AC 주파수란 무엇입니까?
2. 1Hz는 무엇입니까?
3. 주파수와 파장은 어떤 관계가 있나요?
4. 주파수 측정에는 어떤 방법이 있나요?
5. 주파수 측정 방법의 선택은 어떻게 결정됩니까?
6. 오디오 범위의 주파수를 측정하는 데 어떤 방법과 도구가 사용됩니까?
7. LF 범위의 주파수를 측정하는 데 어떤 방법과 장비가 사용됩니까?
8. 전기역학 및 강역학 비율계를 사용하여 주파수를 측정하는 원리를 설명하십시오.
9. 진동 주파수 측정기의 설계 및 작동 원리를 설명하십시오.
10. 비교 방법은 어떤 주파수에서 사용됩니까?
11. 오실로그래픽 주파수 측정 방법이란 무엇입니까?
12. Lissajous Figures 방법을 사용하여 주파수 측정의 특징을 설명하십시오.
13. 원형 스위프(Circular Sweep) 방법을 이용한 주파수 측정의 특징을 설명하십시오.
14. 헤테로다인 주파수 측정기의 작동 원리는 무엇입니까? (제로 비트 방식).
15. 진동 주파수 측정기의 작동 원리는 무엇입니까?
16. 공진주파수 측정법의 주요 용도는 무엇입니까?
17. 디지털 전자 주파수 카운터의 작동 원리는 무엇입니까?
18. 블록 다이어그램 구성 원리와 디지털 전자 주파수 카운터의 작동 원리를 설명하십시오.
주제: 위상 변화 측정. 기본 정보.
1. 현재 단계는 무엇입니까?
2. 초기 단계는 무엇입니까?
3. 두 고조파 신호 사이의 위상 변이는 무엇입니까?
4. 위상 변이는 어떻게 결정됩니까?
5. 어떤 전기 신호 사이에서 위상 변화가 측정됩니까?
6. 전기 회로에서 위상 변이가 발생할 수 있는 이유는 무엇입니까?
7. 공통 모드 신호 간의 위상 변이는 무엇입니까?
8. 역위상 신호와 직교 위상 신호 간의 위상 변이는 무엇입니까?
9. 위상차를 측정하는 장치의 이름은 무엇입니까? 분류를 제공하십시오.
10. 인위적으로 위상 변화를 도입하도록 설계된 장치의 이름은 무엇입니까?
11. 위상 변화는 어떤 측정 단위로 표현됩니까?
12. 위상 변이를 측정하기 위해 어떤 측정 방법이 사용됩니까?
13. 전기 기계식 위상 측정기를 사용하여 위상 변이를 측정하는 기능을 설명하십시오.
14. 위상 변이를 측정하는 오실로그래픽 방법은 무엇입니까?
15. 선형 스위프 방법을 설명하십시오.
16. 사인 스윕(Sine Sweep) 방식이란 무엇입니까?
17. 타원법으로 위상변이를 결정하는 원리를 설명하라.
18. 원형주사법을 이용하여 위상변이를 결정하는 원리를 설명하시오.
주제: 전력 및 에너지 측정에 대한 일반 정보 및 방법
1. 전력이란 무엇입니까?
2. 전력은 어떤 기본 전기량을 통해 결정됩니까?
3. 정현파 진동의 교류 회로에서 전력의 차이는 무엇입니까?
4. 펄스파워란 무엇입니까?
5. 평균 전력은 어떻게 결정되나요?
6. 전력 수준은 얼마입니까?
7. 순간 전력을 정의합니다.
8. 전력은 어떤 측정 단위로 표현됩니까?
9. 상대 동력 장치를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?
10. 전력을 결정하는 전류계와 전압계 방법의 특징을 설명하십시오.
11. 전력계를 사용하여 직류 및 교류 단상 전류의 전력을 어떻게 측정합니까?
12. 전력계를 사용하여 DC 회로의 전력을 측정할 때 오류를 결정하는 것은 무엇입니까?
13. 전자기계 전력계의 작동 주파수 범위를 결정하는 요소는 무엇입니까?
14. 정류기와 열전전력계의 동작원리와 회로를 설명하라.
15. 전기 역학 시스템에서 전력계의 작동 원리를 설명하십시오.
16. 오디오 주파수에서의 전력 측정 기능을 설명하십시오.
17. 고주파수에서의 전력 측정 기능을 설명하십시오.
주제: 전자 반도체 장치 및 마이크로전자 회로의 매개변수 측정
1. 전자관의 매개변수를 측정하는 기능을 설명하십시오.
2. 반도체 다이오드의 파라미터 측정 기능을 설명하십시오.
3. 다이오드의 주요 매개변수를 어떻게 측정하고 볼트-암페어 특성을 파악합니까?
4. 바리캡의 정전용량 및 품질 계수는 어떻게 측정됩니까?
5. 터널 다이오드의 특성과 그 특성 및 매개변수를 측정하기 위한 회로는 무엇입니까?
6. 스위칭 다이오드의 특성과 그 특성 및 매개변수를 측정하기 위한 회로는 무엇입니까?
7. 다이오드와 트랜지스터의 성능에 대한 간단한 테스트를 어떻게 수행합니까?
8. 트랜지스터 매개변수는 어떻게 측정됩니까?
9. h - 트랜지스터의 매개변수를 정의하고 이러한 매개변수를 측정하는 방법을 설명하십시오.
10. 다양한 구조의 전계 효과 트랜지스터의 특성과 특성은 무엇입니까?
11. 다이오드의 볼트-암페어 특성에 대한 오실로그래피란 무엇입니까?
12. 오실로스코프 화면에서 트랜지스터의 출력 특성을 재현하는 방법은 무엇입니까?
13. 집적 회로의 매개 변수 측정 기능을 설명하십시오.
14. 디지털 집적 회로를 특징짓는 주요 매개변수는 무엇입니까?
주제: 저항, 커패시턴스, 인덕턴스 측정 방법
1. 저항기, 커패시터, 인덕터의 목적은 무엇입니까?
2. 저항, 커패시턴스, 인덕턴스를 측정할 때 고려해야 할 사항은 무엇입니까?
4. 직접 판독 저항계의 작동 원리는 무엇입니까?
5. 자전기 시스템의 단일 프레임 저항계에는 어떤 스위칭 회로가 있습니까?
6. 이 체계에 따라 제작된 장치의 순차적 블록 다이어그램과 작동 원리를 설명하십시오.
7. 자전기 저항계를 사용하여 작은 저항을 측정하는 기능을 설명하십시오.
8. 자전기 시스템의 단일 프레임 저항계의 주요 단점을 말하십시오.
9. 비율계량 장치를 사용하여 저항을 측정하는 원리를 설명하십시오.
10. 전압계-전류계 방법을 사용하여 저항기, 커패시터 및 인덕터의 매개변수를 어떻게 측정합니까?
11. 브리지 측정 방법은 무엇입니까?
12. 직류 및 교류의 저항, 커패시턴스, 인덕턴스를 측정하는 브리지 방법의 특징은 무엇입니까?
13. 커패시턴스, 인덕턴스, 저항을 측정하는 디지털 장치의 구성 원리와 작동 원리를 설명하십시오.
14. 전기역학적 마이크로 패러미터의 작동 원리를 설명하십시오.
교류 전압을 측정하기 위해 아날로그 전기 기계 장치(전자기, 전기 역학, 거의 유도되지 않음), 아날로그 전자 장치(정류기 시스템 포함) 및 디지털 측정 장비가 사용됩니다. 보상기, 오실로스코프, 레코더 및 가상 계측기도 측정에 사용할 수 있습니다.
교류 전압을 측정할 때는 원하는 전압의 순시값, 진폭값, 평균값, 유효값을 구별해야 합니다.
정현파 교류 전압은 다음 관계의 형태로 표현될 수 있습니다.
어디 너(티)- 순간 전압 값, V; 음 -진폭 전압 값, V; (U - 평균 전압 값, V 티 -기간
(티 = 1//) 원하는 정현파 전압 s; 유-유효 전압 값, V.
교류 전류의 순간값은 전자 오실로스코프나 아날로그 기록기(차트 기록기)를 사용하여 표시할 수 있습니다.
교류 전압의 평균, 진폭 및 유효 값은 직접 평가 또는 교류 전압 보상기를 위해 포인터 또는 디지털 장치로 측정됩니다. 평균 및 진폭 값을 측정하는 도구는 비교적 드물게 사용됩니다. 대부분의 장치는 유효 전압 값으로 교정됩니다. 이러한 이유로 교과서에 제시된 응력의 정량적 값은 원칙적으로 유효 값으로 제공됩니다 (식 (23.25) 참조).
다양한 양을 측정할 때 원하는 전압의 모양이 매우 중요합니다. 이는 정현파, 직사각형, 삼각형 등이 될 수 있습니다. 장치의 여권에는 항상 장치가 측정하도록 설계된 전압이 무엇인지 표시됩니다(예: 정현파 또는 직사각형 측정). 전압). 이 경우 측정되는 AC 전압 매개변수(진폭 값, 평균 값 또는 측정된 전압의 유효 값)가 항상 표시됩니다. 이미 언급한 바와 같이 대부분의 장치 교정은 원하는 교류 전압의 유효 값에 사용됩니다. 이로 인해 아래에서 고려되는 모든 가변 전압은 유효 값으로 제공됩니다.
교류 전압계의 측정 한계를 확장하기 위해 추가 저항, 계측기 변압기 및 추가 정전용량(정전기 시스템 장치 포함)이 사용됩니다.
측정 한계를 확장하기 위해 추가 저항을 사용하는 방법은 DC 전압계와 관련하여 하위 섹션 23.2에서 이미 논의되었으므로 이 하위 섹션에서는 고려하지 않습니다. 전압 및 전류 측정 변압기도 고려되지 않습니다. 변압기에 대한 정보는 문헌에 나와 있습니다.
추가 커패시턴스 사용에 대해 보다 자세히 고려하면 하나의 추가 커패시턴스를 사용하여 전압계의 정전기 측정 한계를 확장할 수 있습니다(그림 23.3, ㅏ)또는 두 개의 추가 용기를 사용할 수 있습니다(그림 23.3, 비).
하나의 추가 커패시턴스가 있는 회로의 경우(그림 23.3, ㅏ) 측정된 전압 유전압계 커패시턴스 사이에 분포 C y추가 용량 C는 값에 반비례합니다. S와 S
고려해 보면 U c = U- Uy,적어둘 수 있다
쌀. 23.3. 정전기 측정 한계 확장 계획
전압계:
ㅏ- 하나의 추가 용량을 갖춘 회로 비- 두 개의 추가 컨테이너가 포함된 회로 유- 측정된 교류 전압(rms 값) C, C, C 2 - 추가 컨테이너; 이력서-사용된 정전기 전압계의 용량 V; 유씨- 추가 커패시턴스 C에 걸친 전압 강하 U v -정전기 전압계 판독
방정식 (23.27) 풀기 유,우리는 다음을 얻습니다:
식 (23.28)에서 측정된 전압이 클수록 다음과 같습니다. 유주어진 정전 메커니즘에 대한 최대 허용 전압과 비교하여 정전 용량은 작아야 합니다. 와 함께용량에 비해 당신과 함께.
공식 (23.28)은 커패시터를 형성하는 커패시터의 이상적인 절연에서만 유효하다는 점에 유의해야 합니다. 와 함께그리고 이력서 .커패시터 플레이트를 서로 절연하는 유전체에 손실이 있으면 추가 오류가 발생합니다. 또한, 전압계 용량 C y측정된 전압에 따라 다름 유,이후부터 유전압계의 판독값과 그에 따른 정전기 측정 메커니즘을 형성하는 이동 및 고정 플레이트의 상대적 위치가 달라집니다. 후자의 상황에서는 또 다른 추가 오류가 발생합니다.
하나의 추가 커패시턴스 대신 두 개의 추가 커패시터 C(및 C 2)를 사용하여 전압 분배기를 형성하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다(그림 23.3 참조). 비).
두 개의 추가 커패시터가 있는 회로의 경우 다음 관계가 유효합니다.
어디 어-커패시터 양단의 전압 강하 C y
고려해 보면 
적어둘 수 있다
방정식 (23.30) 풀기 유,우리는 다음을 얻습니다:
식 (23.31)에서 전압계가 연결된 커패시터 C 2의 커패시턴스가 전압계 자체의 커패시턴스를 크게 초과하면 전압 분포는 실제로 전압계 판독 값과 무관하다는 결론을 내릴 수 있습니다. 또한 C 2 " C y커패시터 C, C 2 및 주파수의 절연 저항 변화
표 23.3
교류 전압 측정의 한계 및 오류
측정된 전압도 계측기 판독값에 거의 영향을 미치지 않습니다. 즉, 두 개의 추가 용기를 사용하면 측정 결과의 추가 오류가 크게 줄어 듭니다.
다양한 유형의 장치를 사용하여 교류 전압을 측정하는 한계와 이러한 장치의 가장 작은 오류가 표에 나와 있습니다. 23.3.
예를 들어, 부록 5(표 A.5.1)에는 무엇보다도 교류 전압을 측정할 수 있는 범용 전압계의 기술적 특성이 나와 있습니다.
결론적으로 다음 사항에 유의해야 합니다.
동일한 유형 및 동일한 조건에서 전류(직접 및 교류)를 측정할 때의 오류는 항상 전압(직접 및 교류 모두) 측정의 오류보다 큽니다. 동일한 유형의 장치를 사용하여 동일한 조건에서 교류 및 전압을 측정할 때의 오류는 항상 직류 및 전압을 측정할 때의 오류보다 큽니다.
제기된 문제에 대한 자세한 정보는 다음에서 확인할 수 있습니다.
전기 네트워크 또는 모든 장치가 작동하는 동안 전류 강도를 측정해야 합니다.
이 기사에서는 이 용어의 의미와 이 목적을 위해 어떤 도구가 사용되는지 배우게 됩니다.
동시에 이러한 작업을 수행할 때의 안전 조치에 대해 이야기하겠습니다.
현재 단위
물리학에서 전류 강도는 일반적으로 단위 시간당 도체 단면을 가로지르는 전하량이라고 합니다. 측정 단위는 암페어(A)입니다. 1A의 전류는 1초 안에 1쿨롱(C)의 전하가 도체의 단면을 통과하는 정도입니다.
현재의 강도는 물의 압력과 비교할 수 있습니다. 아시다시피, 옛날에는 물레를 돌릴 수 있는 압력을 만들기 위해 작은 강을 댐으로 막았습니다.
압력이 강할수록 그 도움으로 공장을 더 생산적으로 움직일 수 있습니다.
마찬가지로 현재의 힘은 전기가 할 수 있는 일의 특징을 나타냅니다. 간단한 예: 회로의 전류가 증가하면 전구가 더 밝게 켜집니다.
도체에 흐르는 전류의 양을 알아야 하는 이유는 무엇입니까? 전류의 강도에 따라 실수로 충전 부품과 접촉한 경우 사람에게 어떻게 작용할지가 결정됩니다. 전기에 의해 생성된 효과를 표에 표시합니다.
| 전류 강도, A(주파수 50Hz에 따라 가변) | 효과 |
| 0.5mA 미만 | 인간에게는 보이지 않는다 |
| 0.5~2mA | 다양한 자극에 대한 무감각이 나타남 |
| 2~10mA | 통증, 근육 경련 |
| 10mA ~ 20mA | 경련이 심해지고 일부 조직이 손상됩니다. 전류 강도가 16mA 이상인 경우 충전부와 접촉을 열기 위해 손을 풀거나 뺄 수 있는 능력을 상실합니다. |
| 20mA ~ 100mA | 호흡 마비 |
| 100mA ~ 3A | 심장세동, 피해자를 소생시키기 위한 즉각적인 조치가 필요하다 |
| 3A 이상 | 심한 화상, 심정지(단기간 노출 시 소생 가능성은 남아 있음) |
다음은 몇 가지 이유입니다.
- 전류 강도는 도체의 부하를 나타냅니다.후자의 최대 처리량은 재료와 단면적에 따라 다릅니다. 전류가 너무 높으면 전선이나 케이블이 매우 뜨거워집니다. 이로 인해 절연체가 녹아 합선이 발생할 수 있습니다. 이것이 바로 배선이 회로 차단기나 퓨즈에 의해 과부하로부터 항상 보호되는 이유입니다. 배선이 오래된 아파트 및 주택 소유자는 전선에 흐르는 전류에 특별한주의를 기울여야합니다. 전기 제품의 사용 수가 증가함에 따라 종종 과부하가 발생합니다.
- 전기 제품의 다양한 회로의 전류 값 비율을 바탕으로 제대로 작동하고 있다는 결론을 내릴 수 있습니다.예를 들어, 전기 모터의 위상에는 동일한 세기의 전류가 흘러야 합니다. 불일치가 관찰되면 엔진에 결함이 있거나 과부하가 걸린 것입니다. 난방 장치 또는 전기 "따뜻한 바닥"의 상태는 동일한 방식으로 결정됩니다. 장치의 모든 구성 요소의 전류 강도가 측정됩니다.
전기의 작업, 보다 정확하게는 전력(단위 시간당 작업량)은 전류 강도뿐만 아니라 전압에 따라 달라집니다. 실제로 이러한 수량의 곱에 따라 검정력이 결정됩니다.
W = U * 나,
- W – 전력, W;
- 유 – 전압, V;
- I – 현재 강도, A.
따라서 네트워크의 전압과 장치의 전력을 알면 상태가 양호할 경우 네트워크를 통해 흐르는 전류의 양을 계산할 수 있습니다. I = W/U. 예를 들어 히터 전력이 1.1kW이고 일반 220V 네트워크에서 작동하는 것으로 알려진 경우 현재 강도는 I = 1100 / 220 = 5A입니다.
전류 측정 공식
Kirchhoff의 법칙에 따르면 분기 전 와이어의 전류 강도는 분기 전류의 합이라는 점을 고려해야 합니다. 아파트나 집에서는 모든 장치가 병렬 회로로 연결되어 있으므로 예를 들어 전류가 5A인 두 장치가 동시에 작동하면 공급선과 공통 중성선에 10A의 전류가 흐릅니다. 철사.
측정된 전류에 전압을 곱하여 소비자의 전력을 계산하는 역연산이 항상 올바른 결과를 제공하는 것은 아닙니다. 소비자 장치에 유도 리액턴스가 있는 전기 모터와 같은 권선이 있는 경우 전력의 일부가 이 저항(무효 전력)을 극복하는 데 소비됩니다.
유효 전력(전기의 유용한 작업)을 결정하려면 해당 장치의 실제 역률, 즉 유효 전력과 무효 전력의 비율을 알아야 합니다.
전류 및 전압 측정용 기기
이 문제에서 전기 기술자에게 도움이 되는 몇 가지 측정 도구는 다음과 같습니다.
전류계
이 장치에는 작동 원리가 다른 여러 종류가 있습니다.
- 전자기:내부에 코일이 있고, 코일을 통해 흐르는 전류가 전자기장을 생성합니다. 이 필드는 화살표에 연결된 철심을 코일로 끌어옵니다. 전류가 클수록 코어가 더 많이 들어가고 바늘이 더 많이 이탈합니다.
- 열의:장치에는 화살표에 연결된 인장된 금속 스레드가 포함되어 있습니다. 흐르는 전류는 필라멘트의 가열을 일으키며 그 정도는 전류의 강도에 따라 달라집니다. 그리고 실이 더 뜨거워질수록 실이 더 길어지고 늘어지며 그에 따라 바늘이 더 많이 휘게 됩니다.
- 자기전기:이 장치에는 영구 자석이 있으며 그 안에는 와이어가 감겨있는 화살표에 연결된 알루미늄 프레임이 있습니다. 전선에 전류가 흐르면 자기장 속의 프레임은 흐르는 전류의 세기에 따라 특정 각도로 회전하려는 경향이 있습니다. 그리고 눈금의 현재 값을 표시하는 화살표의 위치는 회전 각도에 따라 달라집니다.
- 전기역학:장치 내부에는 직렬로 연결된 두 개의 코일이 있으며 그 중 하나는 움직일 수 있습니다. 결과적인 전자기장의 상호 작용으로 인해 전류가 코일을 통해 흐를 때 움직이는 코일은 고정 코일을 기준으로 회전하는 경향이 있으며 동시에 화살표를 따라 당깁니다. 회전 각도는 흐르는 전류의 강도에 따라 달라집니다.
- 유도:전류는 자기 시스템으로 연결된 고정 코일의 권선을 통해 전달됩니다. 결과적으로 회전하거나 이동하는 전자기장이 형성되어 이동식 금속 실린더 또는 디스크에 약간의 힘(현재 강도에 따라 다름)이 작용합니다. 저것은 화살표에 연결되어 있습니다.
- 전자:이러한 장치를 디지털이라고도 합니다. 내부에는 전기 회로가 있고 정보는 액정 디스플레이에 표시됩니다.
전류 측정용 멀티미터
이것은 일반적으로 범용 전자 전류 매개변수 측정기라고 불리는 것입니다. 전류계 모드와 전압계, 저항계 및 절연저항계 모드로 전환할 수 있습니다(대개 저항, 일반적으로 절연이 측정됨).
멀티미터로 전류 측정
측정 결과는 액정 디스플레이에 표시됩니다. 장치를 작동하려면 배터리 전원이 필요합니다.
시험 장치
기능면에서 이것은 동일한 멀티미터이지만 아날로그입니다. 측정 결과는 화살표를 사용하여 눈금에 표시되며 배터리는 저항계가 있는 경우에만 필요합니다.
클램프 미터
클램프 미터가 더 실용적입니다. 테스트 중인 와이어 부분을 고정하기만 하면 장치에 흐르는 전류의 강도가 표시됩니다.
테스트 중인 도체만 클램프에 있어야 한다는 점을 고려해야 합니다. 여러 개의 도체를 고정하면 장치는 그 도체에 포함된 전류의 기하학적 합을 표시합니다.
클램프 미터
따라서 전체 1상 와이어를 전류 클램프에 배치하면 동일한 크기의 다방향 전류가 위상 및 중성 도체에 흐르기 때문에 장치는 "0"을 표시합니다.
측정 방법
처음 세 개의 측정 장비는 직렬로 부하 회로, 즉 단선에 포함되어야 합니다. 단상 네트워크의 경우 이는 위상 또는 중성선일 수 있습니다. 3상 전용 위상의 경우 0에서 전류의 기하학적 합이 모든 위상에 흐르기 때문입니다(동일한 부하에서는 0과 같습니다).
두 가지 중요한 상황을 살펴보겠습니다.
- 전압계(전압계)와 달리 전류계는 부하 없이 사용할 수 없습니다. 그렇지 않으면 단락이 발생합니다.
- 장치의 프로브는 전압이 없는 경우에만 와이어나 접점에 닿을 수 있습니다. 즉, 테스트 중인 라인의 전원을 차단해야 합니다. 그렇지 않으면 밀접하게 배치된 프로브와 와이어 사이에 아크가 발생하여 금속을 녹일 만큼 충분한 열이 발생할 수 있습니다.
모든 측정 장비에는 감도를 조정하는 범위 스위치가 있습니다.
전기의 안전한 작동을 위해서는 접지가 필요합니다. – 전기 네트워크의 가장 중요한 구성 요소입니다.
220~12볼트 변압기 - 제조 목적과 권장 사항을 확인할 수 있습니다.
텔레비전, 컴퓨터 장비, 에너지 절약 및 LED 램프와 같은 일부 장치에서 소비되는 전류는 정현파가 아닙니다.
따라서 작동 원리가 교류 전압을 지향하는 일부 측정 장비는 오류가 있는 전류 값을 결정할 수 있습니다.
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EMF 또는 특정 전류 소스의 전압을 측정하려면 전압계라는 장치를 사용하십시오. 전압계를 측정 소스의 단자에 연결하려면 원격 프로브가 사용됩니다. 유형에 따라 표시기는 디지털과 포인터로 구분됩니다.
교류 또는 직류를 측정하기 위해서는 다양한 장비가 사용됩니다. 이 장치는 범용적일 수 있으며 하나의 전류 유형과 다른 유형의 전류를 모두 측정할 수 있습니다. 여기에는 전압계 브랜드 "E533"이 포함됩니다.
직접 및 교류 전압은 모두 볼트 단위로 측정됩니다. 라틴어에서는 "V", 러시아어에서는 "V"로 지정됩니다. 전압이 일정하면 문자 앞에 "-" 기호가 배치되고, 전압이 가변적이면 "" 기호가 표시됩니다. ~ " AC 네트워크가 두 가지 방법으로 지정되었다고 가정해 보겠습니다. ~220V또는 220V.축전지 및 배터리에는 표시 없이 표시가 적용됩니다.
배터리 전압이 표시됩니다 1.5V또는 1.5V. 차량 네트워크는 다음과 같이 표시됩니다. 12V, 12V.양극 단자에는 "+" 기호가 표시되어야 합니다. 각 유형의 전류를 측정하려면 다양한 장비가 필요합니다. 이는 직류의 극성은 시간이 지나도 변하지 않지만 교류의 극성은 변하기 때문입니다. 예를 들어, 1초마다 50번씩 변경되는 가정용 네트워크가 있습니다. 변화의 빈도는 헤르츠(Hertz) 단위로 측정되며, 1Hz는 1초당 전압 극성의 1변화와 같습니다.
가정용 전기 배선의 전압을 측정하는 방법
GOST 13109-97의 요구 사항에 따르면 전기 네트워크의 전압은 다음을 초과해서는 안됩니다. 220V±10%.이 경우 최소 전압은 198V, 최대 242V입니다. 가전 제품이 안정적으로 작동하지 않고 전구가 희미하게 타거나 타버릴 경우 가장 먼저 해야 할 일은 전기 배선의 전압을 측정하는 것입니다.
측정하기 전에 장치를 준비하십시오.
그림은 테스터의 측정 한계가 300V, 멀티미터에서는 700V로 설정되어 있음을 보여줍니다. 많은 테스터 모델에서는 스위치를 여러 위치로 설정해야 합니다. 측정 유형(옴, A, B); 전류 유형(-, ~)을 선택하고 프로브 끝을 필요한 소켓에 설치합니다. 멀티미터에서는 COM 포트(측정 내용에 관계 없음)에 검은색 프로브를 설치하고 V(전압, 주파수, 저항 측정)에 빨간색 프로브를 설치해야 합니다. ma 소켓은 작은 전류를 측정하도록 설계되었으며, 10A 소켓은 10A를 초과하지 않는 전류용입니다.
주의하여! 10A 소켓에 플러그를 꽂고 전압을 측정하면 장치가 작동하지 않습니다. 퓨즈가 있으면 장치가 저장됩니다. 그렇지 않은 경우 새 제품을 구입해야 합니다. 이런 일은 꽤 자주 발생합니다. 저는 저항이 끊어진 장치를 꽤 많이 보았습니다. 모든 작업이 완료되면 측정을 시작할 수 있습니다.
제품을 켰을 때 화면에 숫자가 표시되지 않으면 배터리가 삽입되지 않았거나 손상된 것입니다. 대부분의 경우 멀티미터는 9V 전원을 제공하는 Krona를 사용하며 이 배터리는 1년 동안 지속됩니다. 따라서 장기간 기기를 사용하지 않을 경우 배터리가 방전될 수 있습니다. 정지 상태에서는 크라운 대신 ~220V/-9V 어댑터를 사용하는 것이 더 좋습니다. 프로브의 끝이 소켓에 삽입됩니다.
멀티미터가 작동하기 시작하지만 다이얼 게이지의 판독값을 읽을 수 있어야 합니다. 언뜻보기에 이것은 다소 복잡한 작업입니다. 제가 40년 넘게 보유하고 있는 "TL-4" 장치에는 5개의 저울이 있습니다. 위쪽 눈금은 1의 배수(0.1, 1 등)인 판독값에 사용됩니다.
3의 배수(0.3, 3 등)인 숫자의 경우 배율이 더 낮습니다. 교류를 측정하는 경우 그 값은 1V, 3V이며 2개의 보조 눈금이 있습니다. 저항 아래에는 특별한 척도가 적용됩니다. 모든 테스터는 이 원칙에 따라 만들어지며 숫자의 다양성만 다를 수 있습니다.
두 번째 눈금에서 판독값을 가져와 100을 곱합니다. 프로브가 "~ 300V"에 삽입되기 때문입니다. 소분할 가격은 0.1입니다. 따라서 2.3 +는 화살표가 스트로크 사이에 있다는 점을 고려하면 2.35 * 100 = 235V로 나타납니다. 이 전압은 허용 범위 내에 있습니다. 측정 중에 화살표의 일정한 편차가 관찰되면 연결의 접촉을 확인해야 합니다. 나쁘다면 검토해 보세요.
배터리의 DC 전압을 측정하는 방법
배터리 또는 전원 공급 장치
전류원은 24V 이하로 인명에 위협이 되지 않으므로 안전조치를 취할 필요가 없습니다. 추가 작업을 위한 배터리, 전원 공급 장치 또는 축전지의 적합성을 확인하려면 단자에서 전압을 측정해야 합니다. 배터리의 단자는 끝에 있습니다. 양수는 "+" 기호로 표시됩니다.
직류를 측정하는 것은 교류를 측정하는 것과 다르지 않습니다. 필요한 측정 범위에 장치를 설치하고 극성을 관찰하면서 측정하면 됩니다.
커패시턴스를 보다 정확하게 평가하려면 극에 가해지는 부하에서 전압을 측정해야 합니다. 1.5V 전압의 배터리의 경우 1.5V 백열등 형태의 부하가 적합하며, 테스트 작업을 편리하게 수행할 수 있도록 도체를 통해 배터리에 납땜할 수 있습니다. 표준과의 전압 편차가 15% 이하이면 배터리가 적합합니다.
장치를 사용할 수 없는 경우 전구의 빛으로 방전 정도를 확인할 수 있습니다. 그러나 이 방법은 보증을 제공하지 않습니다. 현재로서는 배터리를 사용할 수 있는지 확인하는 것뿐입니다. 전구가 어두워도 배터리를 버리지 마십시오. 벽시계에 설치하여 오랫동안 사용할 수 있습니다. 이는 시계의 전류 소비가 너무 작기 때문입니다.