Como medir a tensão CA e CC
A medição de tensão não é uma tarefa fácil para um eletricista não profissional, mas, se você observar, verifica-se que não há nada mais fácil (desde que ferramentas de medição especiais estejam disponíveis). Essa habilidade pode ser necessária tanto para reparos domésticos de eletrodomésticos ou para testes em uma rede CA monofásica ou trifásica e ao trabalhar com circuitos DC: ao verificar a bateria com um multímetro ou o gerador do carro, bem como a fonte de alimentação do computador. Para ajudá-lo a descobrir como fazer isso, decidimos escrever um artigo sobre como medir a tensão CA e CC.
Como medir
A principal ferramenta aqui é um voltímetro. Pode ser fabricado como um dispositivo separado ou incluído em uma ferramenta de medição multifuncional chamada multímetro digital.
Digital, porque este dispositivo possui um display para exibir os valores do valor medido e usa circuitos digitais para medições (por exemplo, um microcontrolador), e não um cabeçote de medição universal como os antigos dispositivos indicadores. Além disso, alguns multímetros são equipados com medidores de pinça, mas também são usados para medir tensão e resistência no circuito.
Dependendo da situação específica, é necessária uma precisão de medição diferente. Para fins domésticos, não há necessidade de comprar um dispositivo caro e preciso; portanto, os mestres domésticos costumam usar um multímetro chinês barato (por exemplo, os modelos mais populares são o DT838 ou DT830).
Instrumentos de medição universais são frequentemente chamados de "testadores"
Para fins profissionais, laboratórios e oficinas de reparos usam o instrumento mais preciso e complexo - um osciloscópio. Os modelos mais populares desses dispositivos são os soviéticos s1-94 e s1-65, bem como os anúncios de aparelhos 2061m e o tipo estrangeiro hantek e outros.
Os artesãos soviéticos costumavam usar um testador de ponteiro ou "oficina".
Workshop - Instrumento Ts20, um multímetro soviético projetado para medir sob carga CC e tensão CA até 600V, corrente CC até 750 mA e resistência até 500kOhm. Também utilizamos os dispositivos ts4313, ts4353. As medições que esses dispositivos fazem também são bastante precisas, então alguns eletricistas e entusiastas o usam até hoje.
Como medir a tensão com um multímetro
Vamos começar com o básico. Por qualquer dispositivo e, em qualquer caso, um voltímetro é conectado em paralelo com o elemento no qual a tensão é medida. Qualquer multímetro no modo de medição de tensão é um voltímetro. Somente um amperímetro é conectado em série ao medir corrente.
Em multímetros baratos (e em muitos caros), existem 3 ou 4 conectores para conectar sondas, geralmente são:
- A COM é comum, geralmente preta, e uma sonda sempre é inserida nela (preta também);
- VΩmA - para medir tensão, resistência, diodos de verificação e ou pequena corrente (até 200 mA), geralmente vermelha;
- 10A (20A) - para medir grandes correntes.
Na figura abaixo, você vê o modelo mais comum do multímetro chinês (DT-830 ou simplesmente “830º”). As setas indicam os conectores para conectar as pontas de prova, e o conector no qual você deseja inserir a ponta de prova vermelha, se desejar medir a tensão, é destacado em verde.
Para medir a tensão no circuito, é necessário realizar várias manipulações com o dispositivo. Primeiro, você precisa determinar o tipo de tensão: constante (CC ou sinal =) ou variável (CA ou sinal ~) e coloque o interruptor na posição desejada.
Em seguida, defina o limite de medição com a mesma chave. Se no dispositivo for menor que o valor medido, a medição não funcionará.
Portanto, a primeira medição é feita a partir do limite máximo, reduzindo-o gradualmente para obter o valor da dimensão desejada. Por exemplo, se você não souber qual tensão no circuito, defina o limite máximo, na foto mostrada - 1000 Volts, faça uma medição, se aparecer "12 Volts" na tela, abaixe o limite para 20V para descobrir o valor exato em décimos ou centésimos.
Alguns dispositivos detectam automaticamente o limite e o tipo de tensão, portanto, a troca não é necessária.
O dispositivo é conectado ao circuito usando sondas: uma (vermelha) para mais (ou fase), a segunda (preta) para menos (ou zero). Se as pontas de prova estiverem conectadas na ordem inversa - preto para mais e vermelho para menos, o valor no visor será com menos.
Exemplos de medição
A medição da tensão pode ser necessária em muitas situações, tanto na vida cotidiana quanto na produção. Considere o mais comum deles.
Em uma rede doméstica
Com um multímetro em uma tomada de 220V, são feitas medições quando é necessário entender se picos de energia e quanto o valor real difere do padrão. Desvios de valores geralmente ocorrem em redes instáveis, especialmente em pequenas cidades. E todo mundo sabe que os surtos de energia afetam adversamente os aparelhos e equipamentos elétricos e podem levar à falha.
Isso também é feito detectando um circuito aberto e aberto ao eliminar várias falhas de rede (se o circuito estiver quebrado, a tensão será 0 ou próxima a ele) ou para determinar a fase. A busca de fase é realizada em relação ao terra ou zero, ou seja, fechando uma sonda no contato com o solo e a segunda de cada vez nos contatos na tomada.
Conhecendo a tensão e a força da corrente na rede, você pode calcular o consumo de energia. Para isso, a fórmula é usada:
P = U × I
Num carro
Para solucionar problemas de bateria, gerador de carro, armadura de partida ou bobina de ignição, bem como a seção do circuito elétrico, você precisa conhecer o valor da tensão, portanto, também é importante encontrar um valor com um voltímetro ou multímetro. Essa necessidade surge com frequência em carros nacionais (por exemplo, VAZ 2114, VAZ 2107), mas geralmente isso também deve ser feito em modelos importados.
Às vezes, é necessário verificar a tensão da saída linear do amplificador de rádio ou carro, para diagnosticar a operação correta. Isso geralmente é feito por eletricistas automotivos profissionais. Eles sabem que, dependendo do modelo do rádio, o valor da saída pode chegar de 200 a 5000 miliVolts, os dados exatos geralmente são indicados no passaporte do dispositivo.
A discagem por sonda (por exemplo, dmrv - sensor de fluxo de massa de ar) e o diagnóstico da exatidão de seu trabalho também são realizados usando um multímetro. Para fazer isso, quando o motor estiver funcionando, conecte o multímetro ao sensor e compare as leituras com os valores nominais das características técnicas do sensor correspondente.
Para fins de produção
Para fins de produção, as medições são feitas por instrumentos profissionais: um osciloscópio digital. Os valores desse dispositivo são obtidos através do estudo da forma de onda em sua tela. Isso é feito em empresas industriais ao diagnosticar a operação correta de equipamentos ou produtos manufaturados, na prática de rádio amador ao instalar e ajustar circuitos e em oficinas de reparo de eletrônicos.
A avaliação do valor medido ocorre com a ajuda das medições do cursor - o cursor é definido em um ponto específico na forma de onda e os valores necessários são exibidos.
Mas isso está disponível apenas em osciloscópios digitais, em modelos analógicos com tubo de raios catódicos existe apenas uma grade de coordenadas na tela, dependendo do ganho de “volt / divisão” instalado, o número de volts é calculado a partir das células dessa grade.
Em outras áreas de produção, por exemplo, na construção, pode ser necessário reparar vários dispositivos. Por exemplo, estudar a velocidade ociosa de um inversor de solda pode ajudar no reparo, uma avaliação da tensão da bateria de uma chave de fenda pode informar sobre sua capacidade e desgaste.
Em computadores
A avaliação do funcionamento correto das portas USB de um computador ou carregador é necessária para conhecer o valor real da tensão de saída. Isso é importante para gadgets caros e sensíveis, para carregar um telefone ou um laptop (para o carregamento e a durabilidade adequados).
Além disso, com um voltímetro, você pode medir a tensão na fonte de alimentação e com um dispositivo que mede a força da corrente (amperímetro) medir corrente. Um multímetro também pode detectar a ausência de voltagem nos circuitos de computador, por exemplo, se não houver menos, não haverá voltagem.
Em casos especiais, ao reparar equipamentos de computador, eles verificam a voltagem na memória de acesso aleatório (ddr2, ddr3), disco rígido, cabo da tela ou fonte de alimentação.
Além disso, ao reparar microcircuitos de computador (e não apenas, por exemplo, em um arduino), o dispositivo testa a tensão do capacitor, resistor nos pólos da fonte de corrente, a tensão de estabilização do diodo zener e assim por diante. Todas essas medições requerem certos conhecimentos e habilidades; portanto, são feitas por reparadores profissionais de dispositivos.
Então, descobrimos como medir a tensão da corrente direta e alternada. É extremamente simples de fazer. Um voltímetro ou multímetro está sempre conectado em paralelo ao circuito. Com uma conexão serial, isso não será possível, porque os voltímetros possuem uma grande resistência interna e simplesmente nenhuma corrente flui através dela.
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