Как померить напряжение

Как измерить напряжение мультиметром

Почти каждому из нас рано или поздно доводилось (или еще придется) столкнуться с задачей измерить электрическое напряжение.

Это может понадобиться вам в одной из бесконечного множества бытовых ситуаций, и хорошо бы заранее знать, как и при помощи чего это можно сделать.

Для измерения напряжения вам понадобится всего лишь один прибор под названием «мультиметр» и источник электроэнергии. Измерить напряжение завалявшейся батарейки, блока питания для ноутбука, оголенных проводов в квартире — это одни из наиболее частых применений.

В этой статье мы на примере рассмотрим как измерять напряжение электрической энергии при помощи бытового мультиметра.

В качестве примера, для чего это нужно знать каждому, можно привести несколько бытовых ситуаций: замерив напряжение на батарейке можно понять, насколько она «здорова», или может быть её уже можно выбрасывать; лампа в люстре не горит, хотя лампочка новая — стоит проверить, возможно проблема в проводке; при отключении электричества на щитке в подъезде не лишним будет убедиться, действительно ли вы обесточили всю квартиру. В общем, применений масса.

С задачами разобрались, теперь стоит рассказать о том, что вам для понадобится для измерений. В 99% бытовых ситуаций вам будет нужен лишь источник переменного или постоянного тока и «мультиметр» — прибор измеряющий напряжение, также называемый «тестером», и другие электрические показатели, а конкретно одна из его функций — вольтметр. Для домашних замеров подойдет самая простая модель, которую можно найти в магазине по цене от 200 рублей.

И совсем немного о токе. Напряжение электрического тока измеряется в вольтах (V). Сам ток может быть постоянным (DCV) или переменным (ACV). В розетке и домашней проводке ток всегда переменный, а у всего, где есть «+» и «-» (батареек, аккумуляторов и т.д.) постоянный. Первым делом определите, какой ток вы собрались измерять и выберите на мультиметре соответствующее положение переключателя: DCV — постоянный ток, ACV — переменный ток.

Цифровые значения на мультиметре — это максимальные измеряемые показатели. Если вы даже приблизительно не знаете какое напряжение вам предстоит измерить, начните с установки на самое высокое значение.

Стоит учесть, что многие современные мультиметры умеют сами определять какой ток на них подается — постоянный или переменный. Если ваш мультиметр из таких, то вместо положений переключателя DCV и ACV у вас будет одно положение — V. В таком случае просто выставьте его.

Допустимые значения напряжения, причины скачков.

Согласно требованиям ГОСТа 13109, значение напряжения в домашней электрической сети должно быть в пределах 220В ±10% ( от 198 Вольт до 242 Вольт). Если в вашем доме или квартире стали тускло гореть, моргать лампочки или, вообще они часто перегорают, не стабильно работает бытовая техника и электроника- рекомендую сразу по максимуму все выключить и проверить значение напряжения в электропроводке.

Если Вы зарегистрировали скачки напряжения, то чаще всего в периодическом снижении ниже допустимого уровня виноваты соседи по дому или улице. Так как к линии, идущей от подстанции не только Вы подключены, но и ваши соседи. Это обычно характерно для частных или индивидуальных домов, в случаях, если другой человек, а тем более если несколько, на той же линии включат мощный потребитель, который периодически меняет уровень энергопотребления, например сварочный аппарат, станок и т. д.

Второй вариант касается всех, но чаще встречается в многоквартирных домах. Если в щите на 380 Вольт отгорит ноль, все квартиры начинают получать электроэнергию в аварийном режиме. Причем, в зависимости от нагрузки на каждую фазу, в одной квартире будет перенапряжение в другой наоборот- падение.

Почему это происходит? Потому что на этажный щиток приходит 3 фазы + ноль = заземляющий проводник. Каждая квартира подключается к одной фазе, нулю и заземлению (для 3 проводных линий).

Квартиры сидят на разных фазах, потому что необходимо обеспечить равномерную нагрузку на все 3 фазы для нормальной работы всей электросети до подстанции. Так вот напряжение между фазами 380 Вольт, а между фазой и нулем (заземлением)- 220 Вольт.

Получается что все нулевые проводники сведены в одну точку (смотрите справа схему), и при пропадании (обрыве) нулевого проводника- все квартиры начинают запитываться без него только фазами, которые оказываются подключенными в звезду.

Как измерить напряжение в розетке тестером

Если дома нет мультиметра, можно проверить наличие электричества при помощи пробника, который также называется индикаторной отверткой. Измерить величину таким способом не получится, а лишь проверить его наличие.

Чтобы измерить напряжение, нужно дотронуться пальцем до пятака на индикаторе, затем жало поочередно вставить в отверстия розетки. Если засветился индикатор, электричество в сети есть.

Проверить напряжение можно при помощи вольтметра, включенного параллельно. Его электрическое сопротивление не окажет влияния на само напряжение, и на экране будет указано значение в розетке. Подключать вольтметр нужно следующим образом:

• От первого разъема розетки провод идет к началу шунта, к нему же и подключают один из щупов вольтметра.
• Другой щуп нужно подсоединить к концу шунта, от которого провод идет к первому контакту цоколя лампы, используемой в качестве нагрузки.
• От цоколя лампы провод идет ко второму разъему розетки.

На вольтметре должен быть установлен режим переменного напряжения.

Измерения

Пользование электронным тестером удобно тем, что не надо искать нужную шкалу, считать деления, определяя показания. Они высветятся на экране с точностью до двух знаков после запятой. Если измеряемая величина имеет полярность, то отобразится и знак «минус». Если минуса нет, значение измерения положительное.

Как измерить сопротивление мультиметром

Для измерения сопротивления переводим переключатель в зону обозначенную буквой Ω. Выбираем любой из диапазонов. Один щуп прикладываем к одному входу, второй — к другому. Те цифры, которые высветятся на дисплее и есть сопротивление измеряемого вами элемента.

Как пользоваться мультиметром для измерения сопротивления

Иногда на экране отображаются не цифры. Если «выскочил» 0, значит надо изменить диапазон измерений на меньший. Если высветились слова «ol» или «over», стоит «1», диапазон слишком мал и его надо увеличить. Вот и все хитрости измерения сопротивления мультиметром.

Как измерить силу тока

Чтобы выбрать режим измерения необходимо сначала определиться ток постоянный или переменный. С измерением параметров переменного тока могут быть проблемы — этот режим есть далеко не на всех моделях. Но порядок действий вне зависимости от типа тока одинаков — меняется только положение переключателя.

Постоянный ток

Итак, определившись с типом тока, выставляем переключатель. Далее надо решить, в какое гнездо подключать красный щуп. Если даже приблизительно не знаете какие значения стоит ожидать, чтобы случайно не спалить прибор, лучше сначала установить щуп в верхнее (крайнее левое в других моделях) гнездо, которое подписано «10 А». Если показания будут небольшими — менее 200 мА, переставите щуп в среднее положение.

Точно также дело обстоит и с выбором диапазона измерений: сначала выставляете самый максимальный диапазон, если он оказывается слишком большим, переключаете на следующий меньший. Так до тех пор, пока не увидите показания.

Как подключать мультиметр для измерения постоянного тока

Для измерения силы тока прибор должен включаться в разрыв цепи. Схема подключения дана на рисунке. В данном случае важно красный щуп устанавливать на «+» источника питания и черным касаться следующего элемента цепи. Не забывайте при измерении, что питание в есть, работайте аккуратно. Не касайтесь руками неизолированных концов щупа или элементов цепи.

Переменный ток

Испробовать режим измерения переменного тока можно на любой нагрузке, подключенной к бытовой электросети и определить таким образом потребляемый ток. Так как и в данном режиме прибор необходимо включать в разрыв цепи, с этим могут возникнуть сложности. Можно, как на фото ниже сделать специальный шнур для измерений. На одном конце шнура вилка, на другом — розетка, один из проводов разрезать, на концы прикрепить два разъема WAGO. Они хороши тем, что позволяют также зажать щупы. После того, как измерительная схема собрана, приступаем к измерениям.

Измерение переменного тока электронным мультиметром

Переводите переключатель в положение «переменный ток», выбирайте предел измерения. Учтите, что превышение пределов может вывести прибор из строя. В лучшем случае сгорит плавкий предохранитель, в худшем — повредится «начинка». Потому действуем по предложенной выше схеме: сначала ставим максимальный предел, потом постепенно уменьшаем. (не забываем про перестановку щупов в гнездах).

Схема измерения переменного тока

Теперь все готово. Сначала к розетке подключаем нагрузку. Можно настольную лампу. Вилку вставляем в сеть. На экране появляются цифры. Это и будет потребляемый лампой ток. Таким же образом можно измерить потребляемый ток для любого устройства.

Измерение напряжения

Напряжение также бывает переменным или постоянным, соответственно, выбираем требуемое положение. Подход к выбору диапазона тут такой же: если не знаете чего надо ожидать, ставите максимальный, постепенно переключая на меньшую шкалу. Не забывайте проверять правильно ли подключены щупы, в те ли гнезда.

В данном случае измерительный прибор подключается параллельно. Для примера можно измерить напряжение аккумулятора или обычной батарейки. Выставляем переключатель в положение режим измерения постоянного напряжения, так как ожидаемое значение знаем, выбираем подходящую шкалу. Далее щупами касаемся батарейки с двух сторон. Цифры на экране и будут тем напряжением, которое выдает этот элемент питания.

Как пользоваться мультиметром для измерения напряжения

Как пользоваться мультиметром для измерения переменного напряжения? Да точно также. Только правильно выбрать предел измерений.

Прозвонка проводов с помощью мультиметра

Эта операция позволяет проверить целостность проводов. На шкале находим знак прозвонки — схематическое изображение звука (смотрите на фото, но там режим двойной, а может быть только знак прозвонки). Такое изображение выбрано потому, что если провод целый, прибор издает звук.

Режим прозвонки на шкале измерений мультиметра

Ставим переключатель в нужное положение, щупы подключены как обычно — в нижнее и среднее гнездо. Прикасаемся одним щупом к одному краю проводника, другим — к другому. Если слышим звук, провод целый. В общем, как видите, пользоваться мультиметром несложно. Все легко запомнить.

Измерение напряжения. Виды и принцип измерений. Особенности

Измерение напряжения на практике приходится выполнять довольно часто. Напряжение измеряют в радиотехнических, электротехнических устройствах и цепях и т.д. Вид переменного тока может быть импульсным или синусоидальным. Источниками напряжения являются химические элементы или генераторы тока.

Виды измерения напряжения

Напряжение импульсного тока имеет параметры амплитудного и среднего напряжения. Источниками такого напряжения могут быть импульсные генераторы. Напряжение измеряется в вольтах, имеет обозначение «В» или «V». Если напряжение переменное, то впереди ставится символ «

», для постоянного напряжения указывается символ «-». Переменное напряжение в домашней бытовой сети маркируют

На аккумуляторах и гальванических элементах при указании напряжения знак «-» не используют, а ставят только цифры, например, «1,5 В». На корпусе гальванического элемента обязательно присутствует обозначение «+» возле положительного полюса. В практических электротехнических измерениях применяются кратные единицы: милливольты, киловольты и т.д.

Переменное напряжение имеет полярность, которая изменяется с течением времени. В бытовой сети напряжение изменяет полярность 50 раз за секунду, что означает частоту 50 герц. Постоянное напряжение имеет неизменную полярность. Поэтому для замеров напряжений переменного и постоянного тока применяют измерительные приборы, имеющие отличие в устройстве – вольтметры. Они могут быть цифровыми или аналоговыми (стрелочные). Однако существуют универсальные приборы, которые способны измерить постоянное и переменное напряжение, не переключая режимы.

Для начала измерений измерительный прибор соединяют параллельно с выводами источника питания или нагрузки специальными щупами.

Кроме вольтметров для измерения напряжения используют электронные осциллографы.

Это приборы, предназначенные для измерения и контроля характеристик электрических сигналов. Осциллографы работают на принципе отклонения электронного луча, который выдает изображение значений переменных величин на дисплее.

Измерение напряжения в сети переменного тока

Согласно нормативным документам величина напряжения в бытовой сети должна быть равной 220 вольт с точностью отклонений 10%, то есть напряжение может меняться в интервале 198-242 вольта. Если в вашем доме освещение стало более тусклым, лампы стали часто выходить из строя, либо бытовые устройства стали работать нестабильно, то для выяснения и устранения этих проблем для начала необходимо измерение напряжения в сети.

Перед измерением следует подготовить имеющийся измерительный прибор к работе:

• Проверить целостность изоляции контрольных проводов со щупами и наконечниками.
• Установить переключатель на переменное напряжение, с верхним пределом 250 вольт или выше.
• Вставить наконечники контрольных проводов в гнезда измерительного прибора, например, мультиметра. Чтобы не ошибиться, лучше смотреть на обозначения гнезд на корпусе.
• Включить прибор.

На мультиметре выбрана граница измерений 700 вольт. Некоторые приборы требуют для измерения напряжения устанавливать в нужное положение несколько разных переключателей: вид тока, вид измерений, а также вставить наконечники проводов в определенные гнезда. Конец черного наконечника в мультиметре воткнут в гнездо СОМ (общее гнездо), красный наконечник вставлен в гнездо с обозначением «V». Это гнездо является общим для измерения любого вида напряжения. Гнездо с маркировкой «ma» применяется для замеров небольших токов. Гнездо с обозначением «10 А» служит для измерения значительной величины тока, который может достичь 10 ампер.

Если измерять напряжение со вставленным проводом в гнездо «10 А», то прибор выйдет из строя, или сгорит предохранитель. Поэтому при выполнении измерительных работ следует быть внимательным. Наиболее часто ошибки возникают в случаях, когда сначала измеряли сопротивление, а затем, забыв переключить на другой режим, начинают измерение напряжения. При этом внутри прибора сгорает резистор, отвечающий за измерение сопротивления.

После подготовки прибора, можно начинать измерения. Если при включении мультиметра на индикаторе ничего не появляется, это означает, что элемент питания, расположенный внутри прибора, отслужил свой срок и требует замены. Чаще всего в мультиметрах стоит «Крона», выдающая напряжение 9 вольт. Срок ее службы составляет около года, в зависимости от производителя. Если мультиметром долго не пользовались, то крона все равно может быть неисправной. Если батарейка исправна, то мультиметр должен показать единицу.

Щупы проводов необходимо вставить в розетку или прикоснуться ими к оголенным проводам.

На дисплее мультиметра сразу появится величина напряжения сети в цифровом виде. На стрелочном приборе стрелка отклонится на некоторый угол. Стрелочный тестер имеет несколько градуированных шкал. Если их внимательно рассмотреть, то все становится понятным. Каждая шкала предназначена для определенных измерений: тока, напряжения или сопротивления.

Граница измерений на приборе была выставлена на 300 вольт, поэтому нужно отсчитывать по второй шкале, имеющий предел 3, при этом показания прибора необходимо умножить на 100. Шкала имеет цену деления, равной 0,1 вольта, поэтому получаем результат, изображенный на рисунке, около 235 вольт. Этот результат находится в допустимых пределах. Если при измерении показания прибора постоянно меняются, возможно, плохой контакт в соединениях электрической проводки, что может привести к искрению и неисправностям в сети.

Измерение постоянного напряжения

Источниками постоянного напряжения являются аккумуляторы, низковольтные блоки питания или батарейки, напряжение которых не более 24 вольт. Поэтому прикосновение к полюсам батарейки не опасно, и нет необходимости в специальных мерах безопасности.

Для оценки работоспособности батарейки или другого источника, необходимо измерение напряжения на его полюсах. У пальчиковых батареек полюсы питания расположены на торцах корпуса. Положительный полюс маркируется «+».

Постоянный ток измеряется аналогичным образом, как и переменный. Отличие заключается только в настройке прибора на соответствующий режим и соблюдении полярности выводов.

Напряжение батарейки обычно обозначено на корпусе. Но результат измерения еще не говорит об исправности батарейки, так как при этом измеряется электродвижущая сила батарейки. Продолжительность эксплуатации прибора, в котором будет установлен элемент питания, зависит от его емкости.

Для точной оценки работоспособности батарейки, необходимо проводить измерение напряжения при подключенной нагрузке. Для пальчиковой батарейки в качестве нагрузки подойдет обычная лампочка для фонарика на 1,5 вольта. Если напряжение при включенной лампочке снижается незначительно, то есть, не более, чем на 15%, следовательно, батарейка пригодна для работы. Если напряжение падает значительно сильнее, то такая батарейка может еще послужить только в настенных часах, которые расходуют очень мало энергии.

Измерение разных параметров

Измерение сопротивления провода

Чтобы измерить сопротивление провода, нужно всего лишь прикоснуться к концам проводника щупами мультитестера. Замер осуществляется за счет источника питания, находящегося внутри прибора. Мультиметр позволяет измерить напряжение и силу тока в электроцепи, после чего высчитывает напряжение исходя из закона Ома.

При измерениях следует учитывать два фактора:

1. Прибор выдает суммарное сопротивление измеряемого проводника, имея в виду и щупы, которые его касаются. Если необходимы более точные данные, вначале нужно получить результат по проводам щупов, а затем полученные данные вычесть из общего результата.
2. Нужно загодя определить ориентировочное сопротивление проводника. Поэтому замеры рекомендуется осуществлять, снижая чувствительность мультиметра.

Измерение напряжения

Прежде чем померить напряжение, подготавливают мультитестер: черный провод направляют в клемму, которая промаркирована как COM (земля). Красный провод вставляют в клемму с буквой V. Причем V обычно расположена рядом с прочими буквенными обозначениями (например, VΩmA). Рядом с колесиком подбора режимов указаны пограничные значения — 200 и 750 вольт. Для измерения нужно установить значение 750, а не 200 вольт, так как в противном случае можно вывести прибор из строя.

Когда на мониторе появятся нули, устройство готово к эксплуатации. Щупы направляют в розетку, чтобы получить информацию о наличии в сети напряжения как такового. Если замер осуществляется в электросети переменного тока, безразлично, каким щупом прикасаться к фазе, а каким — к нулю. Результатом будет 220 вольт, если напряжение имеется, или ноль, если оно отсутствует.

При постоянном напряжении замер производится практически так же, но есть и отличие: щуп с черным проводником подводят к минусу, а красный — к плюсу (при условии, что они корректно подключены к клеммам устройства). Колесико для выбора режимов должно быть установлено на DCV.

Обратите внимание! Измерить напряжение нужно так, чтобы не перепутать полярность. Если при измерении напряжения случайно перепутать полярность, на мониторе появится правильный результат, однако со знаком минуса.

Замер силы тока

Качественная техника позволяет измерять силу переменного тока. Об этом свидетельствует обозначение A

. На недорогих устройствах на шкале чаще всего имеется только аббревиатура DCA (постоянный ток). Пользоваться таким прибором сложнее: придется вспомнить основы построения электрических цепей.

Измерение силы тока осуществляется по тому же принципу, что и замер напряжения. Отличие в последовательном подключении мультиметра к цепи. Проводник от первого разъема стыкуют с первым щупом прибора (в случае с лампой контакт находится на цоколе). От второго контакта цоколя проводник направляют ко второму розеточному разъему. При замыкании электроцепи на мониторе прибора появляется результат измерений — сила тока, идущая через осветительное устройство.

Замер силы тока вольтметром

Иногда нужно срочно произвести замер переменного тока, но в наличии имеется лишь недорогой мультиметр, не обладающий широкой функциональностью. В такой ситуации подойдет замер при помощи метода шунтирования.

Способ описывается формулой:

Согласно формуле, если R равняется единице, сила тока в электроцепи соответствует напряжению. Чтобы осуществить замер, нужно подобрать проводник, сопротивление которого — 1 Ом. Подойдет длинный трансформаторный провод или спираль от электрической печки. Сопротивление проводника (то есть его длина) контролируется при помощи мультитестера в режиме теста.

В конечном счете получается такая схема (используется лампа накаливания):

1. От первого розеточного разъема проводник направляют к шунту. Тут же подключают щуп мультитестера.
2. Второй щуп прибора стыкуют с другим концом шунта. От места соприкосновения щупа и шунта провод идет к первому контакту цоколя прибора освещения.
3. От второго контакта лампы провод направляют ко второму розеточному разъему.

Чтобы замерить напряжение, мультитестер ставят в переменный режим. Прибор должен подключаться к шунту только параллельно (важное условие). Если включить питание, мультиметр определит напряжение, которое равняется силе тока, идущего по шунту. Этот показатель будет аналогичен напряжению при нагрузке.

Даже не очень дорогой мультитестер позволит произвести измерения, вполне достаточные для домашнего применения. Перед покупкой рекомендуется освоить или освежить в памяти основы построения электроцепей и работы в них измерительных устройств.

Измерение силы переменного тока вольтметром

Если надо измерить силу переменного тока, но под рукой есть только бюджетный мультиметр, в котором нет такого функционала, то выйти из положения можно воспользовавшись методом измерения с помощью шунтирования. Его смысл отображается формулой I = U / R, Где I – сила тока, которую нужно найти, U – напряжение на локальном участке проводника, а R – сопротивление этого участка. Из формулы понятно, что если R будет равно единице, то сила тока на участке цепи будет равна напряжению.

Для измерения надо найти проводник с сопротивлением 1 Ом – это может быть достаточно длинный провод от трансформатора или кусок спирали от электропечки. Сопротивление провода, т.е. его длина, регулируются тестером в соответствующем режиме проверки.

В итоге получится следующая схема (в качестве нагрузки лампа накаливания):

1. От первого разъема розетки провод идет к началу шунта, сюда же подключается один из щупов мультиметра.
2. Второй щуп мультиметра подсоединяется к концу шунта и от этой точки провод идет к первому контакту цоколя лампы.
3. От второго контакта цоколя лампы провод идет ко второму разъему розетки.

Мультиметр устанавливается в РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ. По отношению к шунту он подключен параллельно, так что все правила соблюдены. При включении питания он будет показывать напряжение, равное силе тока, проходящего через шунт, которая в свою очередь такая же, как и на нагрузке.

Наглядно про этот метод измерения на видео:

Возможные неисправности

Если мультиметр перестал измерять напряжение или неправильно его показывает, проверьте другим тестером батарейку, размещенную внутри корпуса, или просто замените ее.

Проверьте также, соответствует ли выставленный порог измерения напряжению, которое должно быть у объекта, который вы проверяете. Проверьте, верно ли установлен характер вольтажа — батарея не проверяется в режиме переменного, а розетка — постоянного напряжения.

Если не определяется параметр в одной розетке, проверьте его в другой. Если проблема возникла при проверке маленькой батареи — возможно, дело в плохом контакте щупа и клеммы.

Протестируйте устройство на различных объектах, априори работоспособных. Если мультиметр в принципе перестал измерять вольтаж, то либо иссяк его встроенный источник тока, либо повреждена плата управления, либо — наиболее частый случай — поврежден кабель одного из щупов.

Следует осмотреть кабели на предмет разрыва, убедиться в хорошем контакте с гнездом. Если разрыв обнаружен — замените или почините провод, восстановив его целостность.

Если же никаких видимых причин потери работоспособности не обнаружено, то, скорее всего, мультиметр сгорел. Это могло произойти из-за попытки измерить завышенное напряжение, либо мощного сетевого скачка или других причин.