אדם שרחוק ממעגלים חשמליים, מתחים, זרמים והתנגדויות בקושי יוכל לענות מיד על השאלה הזו: מה מודד מד מתח? מכיוון שהתשובה ברורה, אם רק תקרא את המחצית השנייה של כותרת המאמר, נחשוף את הנושא הזה בפירוט קטן יותר. בפרט, נשקול את מדידת המתח בחיי היומיום, את המאפיינים של מכשירים, את עקרון הפעולה.
הגדרה
מד מתח הוא מכשיר מדידה המאפשר לך לקבל את הערך של המתח או הכוח האלקטרו-מוטורי במעגל DC או AC. טווח המכשיר יכול להתרחב עד 1000 וולט או יותר. הכל תלוי במטרה שלו. כדי להבין טוב יותר מה זה, שקול את ההגדרה של כוח אלקטרו-מוטורי. מכיוון שהוא מתבלבל לעתים קרובות מאוד עם מתח החשמל, יש להפריד אותם זה מזה.
EMF ומתח: הבדל
לכן, EMF הוא גודל פיזיקלי המאפיינת את העבודה שנעשים על ידי כוחות כלשהם בעלי אופי לא חשמלי לנועיחידת מטען חיובי לאורך קו המתאר הנדון. במקרה הנפוץ ביותר, הוא מראה את היכולת של מקור אנרגיה ליצור הבדל פוטנציאלי כזה או אחר בשתי נקודות מרווחות במעגל. הוא נמדד, כמו מתח, בוולט. הוא שונה ממנו בכך שהוא מאפיין את אספקת החשמל במצב סרק, כלומר ללא חיבור לרשת.
כשיש זרם במעגל, כלומר הוא סגור, מופיע מושג אחר מוכר יותר - מתח. יתר על כן, ניתן לקחת אותו הן עבור מקור הכוח עצמו במסופים שלו, והן בכל חלק של המעגל. מדידת מתח היא זיהוי הפרש הפוטנציאל בין שתי נקודות מרווחות. עבור מקור כוח, זה בדרך כלל קצת פחות מהכוח האלקטרו-מוטורי כאשר הוא כלול במעגל הצריכה. למעשה, גם EMF וגם המתח זהים, כשההבדל היחיד הוא מה התהליך הפיזי שיוצר את הפרש הפוטנציאל בין שתי הנקודות שבהן מתבצעת המדידה.
סוגי מדי מתח
כאן יש להבחין בין שני סוגים עיקריים: ניידים ונייחים. ניתן לגרור את מכשיר מדידת המתח הנייד לא רק ביד. זה בדרך כלל כולל פונקציונליות לבדיקת הזרמים וההתנגדויות במעגל, כמו גם את הטמפרטורה של המוליכים וכו'. מכשירים נייחים לרוב משולבים באופן מבני עם הרשת עצמה, שבה המדידה מתבצעת, למשל, במרכזיות חשמל, פנלים וכו'.
לגבי סיווג לפי העיקרוןפעולות, אז נוכל להבחין בין מספר סוגים של מדי מתח אלקטרומכניים ושני סוגים של אלקטרונים. האחרונים הם אנלוגיים ודיגיטליים. מדי מתח אלקטרומכניים משתמשים במערכת מתמר מגנטי כדי לקבל קריאות מתח. מכשירים אלקטרוניים מדגים את האות המתקבל באמצעות ADC. קריאות מד מתח, בהתאם לעקרון הצגת הנתונים, מוצגות באמצעות מצביע חץ או על צג דיגיטלי מיוחד.
עוד סיווג אחד - לפי מטרה. זה מאפשר לך לחלק את המכשירים למדדי DC ו-AC, כמו גם רגישים לפאזה, דופק ואוניברסלי. עבור האחרונים, כמעט כל טווח האותות זמין, שצריך לדעת את המתח שלהם.
מפרטים עיקריים
תלוי במטרת המכשיר. לדוגמה, למד מתח DC יש בדרך כלל מספר טווחי מדידה, כך שמספרם יהיה אחד המאפיינים הטכניים החשובים ביותר. בנוסף, כמעט לכל המכשירים יש עכבת כניסה מסוימת, אשר, אגב, תלויה בטווח המתח של קטע המעגל הנחקר.
עדיין מאפיינים חשובים הם, כמובן, שגיאות, כמו גם הרזולוציה של קנה המידה או השלב המינימלי של קריאות, אם אנחנו מדברים על מד מתח דיגיטלי. אם המשתמש קיבל מכשיר אוניברסלי למדידת מתח, גבולות הכמויות שבהן הוא מסוגל לעבוד, למשל, זרמים, התנגדויות, טמפרטורות, כמו גםטווחים, שגיאות ותדרים עבור אותות משתנים.
עקרון העבודה
הפעולה הכוללת של המכשיר תלויה מאוד ביישום. אם מדובר במד מתח אלקטרומכני, קיימת מערכת מגנטית הרגישה לזרם הזורם. בהתאם לערכו, הסטייה של חץ המצביע, המחובר מכנית למעגל, למסגרת או למשהו אחר המשמש להמרת זרם במעגל, גדלה אף היא. הדיוק של מכשירים כאלה אינו גבוה במיוחד, מכיוון שהוא אינו מאפשר קבלת ערכים גבוהים של התנגדות קלט, מה שאומר שהוא מכניס עיוותים רציניים למדידות, שכן הולכה טפילית מתווספת למעגל.
מדדי מתח דיגיטליים, שהפכו לאחרונה נפוצים בחיי היומיום, כוללים מספר רב של מוצרי אלקטרוניקה מתחת למכסה. זאת בשל ההמרה של האות האנלוגי המתקבל בכניסת המכשיר לצורה דיגיטלית באמצעות ADC. למי שבאמת מתעניין, יש כמות גדולה של ספרות בנושא. מד מתח כזה, שמחירו משתנה בתוך כמה מאות רובל, כמובן, אינו מתיימר למגוון רחב של אפשרויות ודיוק רב, אך הוא מסוגל למדי למדוד את המתח במסופים של מצבר רכב או ב רשת 220V.
חיבור בשרשרת
מד המתח במעגל מחובר תמיד במקביל לעומס או למקור הכוח, אם צריך למדוד את ה-EMF שלו או את המתח שלו בטרמינלים. לכן יש דרישות מחמירות כל כך עבור עכבת הכניסה של המכשיר, מאז חיבור כזהמרמז על הופעת מוליכות נוספת במעגל.
בשום מקרה אין לחבר מד מתח, שמחירו לפחות מעט גבוה, בסדרה במעגל. אחרת, המשתמש מסתכן בצריבה פשוטה של המכשיר, מבלי להספיק לברר במה מדובר. גם אם הוא שורד טיפול ברברי כזה, אין לסמוך על הקריאות שלו, שכן הזרם במעגל עובר שינויים רציניים כאשר מד המתח מחובר בצורה זו, שוב דוחף אל הלא נודע את האפשרות לדעת את המתח האמיתי של הקטע שבו המדידות מתבצעות.
אמצעי בטיחות תפעול
מכיוון שההתנגדות של מד המתח עצמו די גדולה ברוב המקרים, ובהתאם לכך משתמשים במעגל החיבור במקביל, הסיכון לכל התחשמלות רצינית במעגל מתח נמוך הוא מינימלי. עם זאת, אם אנחנו מדברים על מכשירים תעשייתיים, במיוחד בגרסה נייחת, זה מרמז על ערכים עצומים של הערכים הנמדדים הן של המתחים והן, ככל הנראה, זרמים. לכן, כאן אמצעי הבטיחות חייבים להיות ברמה הגבוהה ביותר, וללא ידע מספק, כפפות גומי, מחצלות ושאר אמצעים מתאימים, כמובן, כל פעילות אסורה. מה שמודד מד המתח הוא ככל הנראה מסכן חיים, ולכן אנו ממליצים לא לפתות את הגורל. בכל מקרה, אסור לגעת בחוטים חשופים, גם אם המעגל הוא בהגדרה במתח נמוך.
מסקנה
עונים על השאלה מה מודד מד המתח, אנחנונחשב באופן כללי למכשיר שלו, מאפיינים טכניים עיקריים, סיווג. כמובן, סקירה קצרה זו אינה מתיימרת להיות מקיפה, במיוחד לאור חוסר הידע הבסיסי של הקורא בהנדסת חשמל.
לסיכום, יש לציין שמד המתח מודד כמובן את המתח בקטע של המעגל אליו הוא מחובר במקביל. אחרת, עדותו לא תהיה אמינה, שלא לדבר על הסכנה של אובדן אפשרי של ציוד יקר. על הקורא להיות זהיר בעת השימוש במכשיר בבית, שכן מגע עם חלקי מתח גבוה של המעגלים מהווה סכנת חיים.
