Как пользоваться нагрузочной вилкой

При эксплуатации аккумулятора может возникнуть необходимость его диагностики. Замер напряжения не дает исчерпывающей информации о состоянии аккумулятора.

Для полноценной оценки необходимо знать, как аккумуляторная батарея ведет себя под нагрузкой. В этом помогает нагрузочная вилка — прибор,совмещающий в себе и вольтметр и заранее откалиброванную нагрузку. В современных реалиях популярность приобретают цифровые нагрузочные вилки, работа с ними сильно облегчает жизнь пользователя — количество расчетов сводится к минимуму и информация предоставляется более наглядно.

Нагрузочная вилка может содержать несколько нагрузочных спиралей для работы с разными нагрузками и типами аккумуляторных батарей.

Как правило один из контактов для подключения выполнен в виде провода большого сечения с зажимом типа крокодил, а второй в виде контактного штыря, закрепленного на корпусе вилки. Также на корпусе находится индикатор и средства управления, если вилка цифровая.

При работе вилка коммутирует большие токи (50-200А), вся мощность рассеивается на измерительных сопротивлениях — спиралях выделяется в виде большого количества тепла. Именно поэтому время использования вилки ограниченно секундами, а корпус вилки оборудован ручкой из теплоизоляционного материала.

Подготовка аккумулятора

Для оценки состоянии батареи аккумулятор необходимо зарядить и подождать несколько часов, чтобы выровнялась температура и плотность электролита. Рекомендуется продержать АКБ в электрическом покое 24 часа. После этого можно приступать к замерам.

Как пользоваться нагрузочной вилкой со стрелочным вольтметром

В качестве примера вилки мы будем использовать Нагрузочную вилку Орион НВ-01. В целом приведенная информация применима для любой нагрузочной вилки с аналоговым вольтметром.

Для начала необходимо произвести замер напряжения на холостом ходу, то есть с отключенными нагрузочными спиралями. Для этого зажим “крокодил” подключается к минусовой клемме аккумулятора, а измерительный щуп с маркировкой “В” на плюсовую клемму. Сохраняем показания. Первичная оценка заряженности аккумулятора расчитывается из таблицы:

Показания вольтметра, В	>12,7	12,5	12,3	12,1
Процент заряженности, %	100	75	50	25	0

Далее необходимо произвести замер под нагрузкой(с подключенными спиралями), для этого нужно подключить (наколоть) шуп вилки с буквой “Н” к плюсовой клемме АКБ. и удерживать около 5 секунд. Во время измерения через прибор протекает большой ток и выделяется много тепла, не удерживайте вилку более 5-9 секунд. Несоблюдение этой рекомендации может привести к выходу из строя нагрузочной спирали или привести к перегреву и возгоранию. В конце измерения необходимо снять показания вольтметра.
Для оценки заряженности аккумулятора используется следующая таблица:

Показания вольтметра, В	>10,2	9,6	9	8,4
Процент заряженности, %	100	75	50	25	0

Выводы о состоянии аккумулятора можно сделать, сопоставив полученные результаты. Если при первом измерении степень заряда аккумулятора определяется ниже нормы, то возможно он не полностью заряжен или возникло короткое замыкание в одной из банок батареи.

В случае, если показания второго измерения сильно отличаются от первого, то вероятно повреждены пластины аккумулятора и он не способен выдавать большие токи, Нужно предпринимать решение о его ремонте или замене.

Как пользоваться цифровой нагрузочной вилкой

Действия, необходимые для оценки состояния аккумулятора с помощью цифровой нагрузочной вилки очень похожи с использованием аналоговой вилки.

Рассмотрим работу нагрузочной вилки Орион НВ-04. Подготовка аккумулятора производится так-же, как и в млучае с обычной вилкой. Для начала необходимо измерить напряжение на холостом ходу, для этого нужно перевести прибор в режим вольтметра и отключить измерительные сопротивления. Клемму с “крокодилом” соединить с минусовой клеммой аккумуляторной батареи а измерительный щуп с плюсовой клеммой. Провести замер.
Для оценки состояния аккумулятора нужно измерить напряжение под нагрузкой, для этого необходимо подключить соответствующую измерительную спираль. И в режиме измерения напряжения подключить измерительный щуп к плюсовой клемме на 5 секунд. Измерение происходит автоматически и после окончания измерения прибор подаст звуковой сигнал. через несколько секунд появится числовое значение. Цифровая нагрузочная вилка может сохранять лог и автоматически расчитывать степень заряда, что довольно удобно – не нужно хранить таблицы и вести запись.

Стоит отметить, что все рекомендации по времени работы нагрузочной вилки в режиме измерений под нагрузкой актуальны абсолютно для всех типов приборов. Не забывайте читать инструкцию к Вашей нагрузочной вилке.

Как пользоваться вольтметром – советы электрика

Вольтметр, что это такое? В первую очередь это прибор, который служит в качестве измерительного устройства величины напряжения до 1000В в сетях постоянного и переменного тока, промышленной частоты и используется в информационно-измерительных системах. Идеальный вольтметр обладает чрезвычайно высоким, бесконечным сопротивлением, за счет большого сопротивления прибора достигается наиболее высокая точность и широкие сферы использования.

Прибор предназначен для обеспечения математической и логической обработки измерений.

Виды вольтметров

Существует два вида вольтметров:

1. Портативные или переносные вольтметры, предназначенные для проверки (тестирования) напряжения в сети. Как правило, такой прибор включается в конструкцию тестера, различаются цифровые или стрелочные приборы, кроме измерения напряжения они выполняют функцию по измерению токов нагрузки, сопротивления цепи, температуры и т. д. Если цифровые приборы отличаются точностью показаний то типы вольтметров, относящиеся к аналоговым (стрелочным) приборам, способны реагировать на малейшие отклонения параметров, не определяемых цифровым прибором.
2. Стационарные приборы устанавливаются на приборных панелях в электрораспределительных щитах для контроля работы оборудования, эти приборы принадлежат к электромагнитному типу.

Общие сведения о вольтметрах

Внешний вид вольтметров похож на амперметры. Их подключение осуществляется параллельно с источником электроэнергии. Для измерения напряжения используется непосредственный отсчет. Идеальный вольтметр должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением. Чем выше это сопротивление, тем ниже воздействие вольтметра на измеряемые объекты. Это позволяет применять устройство в разных областях и получать более точные показатели.

Данные приборы в соответствии с принципом действия могут быть электромеханическими и электронными. В свою очередь, электромеханические вольтметры по конструктивным особенностям разделяются на группы электромагнитных, электродинамических и магнитоэлектрических устройств. Электронные приборы выпускаются в виде цифровых и аналоговых моделей. Они позволяют измерять переменный и постоянный ток. В зависимости от применения, данные устройства могут быть переносными, щитовыми и стационарными.

Технические характеристики вольтметра

Нормальная работа вольтметра возможна при температуре воздуха не превышающая 25 – 30оС с относительной влажностью воздуха до 80% при атмосферном давлении 630 – 800мм рт. ст. Частота питающей сети 50 Гц и с напряжением 220В (частотой до 400 Гц). На измерение большое влияние оказывает форма кривой переменного напряжения питающей сети – синусоида с коэффициентом гармоник не более 5%.

Возможности прибора оцениваются при помощи следующих показателей:

1. Сопротивление прибора.
2. Диапазон измеряемых величин напряжения.
3. Класс точности измерений.
4. Предельные границы частот напряжения переменной цепи.

Что стоит уточнить

Измерять напряжение любым попавшимся под руку вольтметром нельзя. Следует определить, подходит ли он по своим характеристикам для данной схемы или нет.

Предел измерения. Он виден на шкале вольтметра. В правой части – максимальное значение напряжения. Если его номинал в цепи выше, то прибор элементарно «сгорит» независимо от модификации. У цифровой модели – электронная схема, у аналоговой – обмотка рамки, с которой жестко связана стрелка.

Размерность. Численное значение номинала – это еще не все. Следует убедиться, в каких величинах показывает прибор – микро- , милли- или полноценных вольтах. Иначе при измерении, например, напряжения в бытовой розетке из вольтметра может пойти дым, если он рассчитан на «mV».

Рабочее положение прибора. На шкале есть специальный символ, обозначающий, как должен быть ориентирован при измерениях корпус – горизонтально или вертикально. Это относится к вольтметрам стрелочным, так как несоблюдение этой рекомендации производителя влечет повышенную погрешность. То есть результат будет далек от истинного значения.

Вид напряжения (постоянное или переменное). На шкале есть соответствующие символы (= или ~).

Принцип действия прибора

В основу работы вольтметра заложен метод аналогово-цифрового преобразования с двухтактным интегрированием. Рассмотрим работу прибора на примере В7-35. Преобразователи установленные в конструкции, измеряя величины напряжения постоянного и переменного тока, силу тока, сопротивление, преобразуют в нормализованное напряжение и при использовании АЦП преобразуют в цифровой код.

Функциональная схема цифрового вольтметра работает на использовании 4 преобразователей это:

1. Масштабирующий преобразователь.
2. Низкочастотный прибор, преобразующий напряжение переменного тока в постоянный ток.
3. Преобразователь силы постоянного и переменного тока в напряжение.
4. Преобразователь сопротивления в напряжение.

Рис. №2.Схема цифрового вольтметра

Принцип работы

Первый прибор в начале XIX века изобрел Швейгер, но он тогда назывался гальванометром. Рисунок простейшего амперметра выглядит так. На оси кронштейна расположен якорь из стали со стрелкой. Эта конструкция расположена параллельно постоянному магниту, который воздействует на якорь и придает ему магнитные свойства.

Вдоль магнита и стрелки проходят силовые линии, что соответствует нулевому положению на шкале. Как только начнет проходить электрический ток по шине, то произойдет образование магнитного потока. Его силовые линии будут расположены перпендикулярно линиям постоянного магнита.

Под таким воздействием якорь будет стараться повернуться на 90°, а магнитный поток воспрепятствует его возвращению в исходное положение. От величины и направления тока, который проходит по шине, зависит взаимодействие магнитных потоков. Соответственно этой величине стрелка отклонится от нуля по шкале.

Вольтметр переменного тока

Широкополосные электронные вольтметры, используемые в сетях переменного тока, имеют свои конструктивные особенности и свойственную только им градуировку. Степень воздействия на измеряемую цепь при исследовании зависит от входных параметров комплексное, это: входное активное сопротивление (Rв), при этом сопротивление должно быть наиболее высоким, емкость на входе (Cв), она должна быть как можно меньше и индуктивность (Lпр), она вместе с емкостью создает последовательный колебательный контур, отличающийся своей резонансной частотой.

Рис. №3. Схема подключения высокочастотного вольтметра.

Времяимпульсный вольтметр с генератором линейно изменяющегося напряжения.

Структурная схема времяимпульсного цифрового вольтметра и временные диаграммы, поясняющие ее работу, представлены на рис. 2.15, Данный тип вольтметра включает АЦП с промежуточным преобразованием измеряемого напряжения в пропорциональный интервал времени. В состав АЦП входят: генератор линейно изменяющегося напряжения ГЛИН; два устройства сравнения I и II; триггер Т; логическая схема И; генератор счетных импульсов; счетчик импульсов и цифровое отсчетное устройство.

Дискретный сигнал измерительной информации на выходе преобразователя имеет вид пачки счетных импульсов, число которых Nпропорционально величине входного напряжения U’x (т.е . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Ux) Линейно изменяющееся во времени напряжение UГЛИН с ГЛИН поступает на входы I обоих устройств сравнения. Другой вход устройства сравнения І соединен с корпусом.

В момент времени, когда на входе устройства сравнения I напряжение UГЛИН = 0, на его выходе во зникает импульс U УСI условно фиксирующий нулевой уровень входного сигнала. Этот импульс, подаваемый на единичный вход триггера Т, вызывает появление положительного напряжения на его выходе. Возвращается триггер в исходное состояние импульсом UусII, поступающим с выхода устройства сравнения II, Импульс UycIIвозникает в момент равенства измеряемого U’x и линейно изменяющегося напряжения UГЛИН. Сформированный на выходе триггера импульс UTдлительностью Δt = U’XS (здесь S — коэффициент преобразования) подается на вход схемы И, на второй вход которой поступает сигнал UГСИ с генератора счетных импульсов, следующих с частотой ƒ0 = 1/Т0.

Рисунок 2.15 Цифровой вольтметр с времяимпульсным преобразованием: а — структурная схема; б — временные диаграммы.

На выходе схемы И сигнал Uсч появляется только при наличии импульсов UT и UГСИ на обоих ее входах, т.е. счетные импульсы проходят через схему И тогда, когда присутствует сигнал на выходе триггера. Количество прошедших через схему И счетных импульсов N ≈ ∆t/T0 подсчитывается счетчиком и отображается на индикаторе ЦОУ прибора.

Из двух последних формул находим измеряемое напряжение:

U’x = N/(f0S), (2.14)

В данном вольтметре значение f0S выбирается равным 10m, где m = 1,2, 3,…, (число m определяет положение запятой в цифровом отсчете) поэтому прибор непосредственно показывает значение измеряемого напряжения.

Рассмотренный цикл работы цифрового вольтметра периодически повторяется. При этом возврат ГЛИН в исходное состояние и подготовка схемы к очередному измерению осуществляется автоматически. По такому же принципу строятся цифровые вольтметры переменного тока. В этих вольтметрах напряжение переменного тока предварительно выпрямляется и далее подается на устройство сравнения II.

Соотношение (2.14) не учитывает погрешности дискретности из-за несовпадения момента появления счетных импульсов с началом и концом интервала At. Однако еще большую погрешность вносит фактор нелинейности коэффициента преобразования S. Недостатком метода времяимпульсного преобразования является также его невысокая помехоустойчивость. Шумовая помеха, наложенная на измеряемое напряжение Ux, изменяет его и, следовательно, меняет момент появления импульса UусII определяющего длительность Δt времени счета. Поэтому вольтметры, построенные по этой схеме, наименее точные в ряду цифровых.

Длительность Tx прямо пропорциональна измеряемому напряжению и обратно пропорциональна тангенсу угла наклона напряжения ГЛИН

Меры безопасности

При любом контакте с электричеством важно соблюдать меры предосторожности:

• Измерять напряжение в неисправной розетке нельзя, также запрещено использовать поврежденные устройства, особенно если проблема в изоляции;
• Нельзя прикасаться к металлическим частям щупов голыми руками — только в резиновых перчатках;

При работе важно соблюдать правила безопасности

• Выставляя вероятное значение, необходимо выставить большую величину, например, не 200 В, а 300В. Если значение будет выше, чем выставленное, прибор попросту сгорит;
• Металлические части не должны соприкасаться при замере, иначе произойдет замыкание;
• При работе с напряжением более 60 В настоятельно не рекомендуется держать щупы в разных руках. Иначе при ударе ток пройдет по «линии смерти» — рука-сердце-рука;
• Перед началом работы необходимо проверить сам прибор: цел ли корпус, хорошо ли закручены винтики, надежно ли соединение кабелей;
• Крайне важно соблюдать технику безопасности и заранее прочитать инструкцию к мультиметру.

Вам это будет интересно Работа с мегаомметром

Измерить напряжение постоянного тока может потребоваться при различных работах. Сделать это можно при помощи специальный приборов: более простых вольтметра и тестера или универсальным мультиметром. При работе необходимо соблюдать технику безопасности, а при возникновении сомнений — обратиться к специалисту.

Как пользоваться вольтметром

Вольтметр измеряет величину напряжения, проходящего между двумя точками. Он делает это путем измерения разницы между положительным входным напряжением и отрицательным входным напряжением. Вольтметр обычно используется для проверки мощности в электрических цепях.

Вольтметр состоит из трех частей, о которых вам необходимо знать, прежде чем вы сможете им пользоваться:

Реклама

• Положительная входная клемма (обычно красная)
• Отрицательная входная клемма (обычно черная)
• Дисплей, на котором вы увидите результаты измерения.
  Если ваш измеритель аналоговый, вам придется считывать результаты с весов. Если он цифровой, результаты будут отображаться в виде показаний на ЖК-экране или светодиодном экране [источник: Mastascusa].

Прежде чем использовать вольтметр, вы должны определить, является ли измеряемый ток постоянным (текущим в одном направлении) или переменным током (текущим туда и обратно). Убедитесь, что вы используете вольтметр, совместимый с типом измеряемого тока, или что ваш вольтметр настроен на соответствующую настройку. Поверните циферблат, чтобы выбрать диапазон измеряемого напряжения [источник: Doctronics]. Теперь вы готовы использовать вольтметр:

1. Подсоедините положительную входную клемму к положительному концу цепи (или тому, напряжение которого вы хотите измерить).
2. Подсоедините провод отрицательной входной клеммы к отрицательному концу цепи (или тому, напряжение которого вы хотите измерить).

Вольтметр включится и измерит разницу между напряжением в первой точке и напряжением во второй точке, сообщив вам, какое напряжение проходит между двумя точками [источник: Mastascusa].

Реклама

Часто задаваемые вопросы по вольтметру

Как работает вольтметр?

Вольтметр измеряет величину напряжения, проходящего между двумя точками. Он делает это путем измерения разницы между положительным входным напряжением и отрицательным входным напряжением.

Как проверить напряжение вольтметром?

Чтобы использовать вольтметр, сначала подсоедините положительный провод входа к положительному концу цепи. Затем подключите отрицательный входной контакт к отрицательному концу цепи. Вольтметр включится и произведет измерение автоматически.

Как считывать показания вольтметра?

Цифровой вольтметр покажет точное значение напряжения в точных цифрах. Аналоговый вольтметр будет использовать стрелку, чтобы указать напряжение на шкале.

Для чего используется вольтметр?

Вольтметр измеряет величину напряжения, проходящего между двумя точками.

В чем разница между вольтметром и мультиметром?

В то время как вольтметр может измерять напряжение, которое проходит между двумя точками, мультиметр может измерять это и многое другое. Мультиметры могут измерять омы, амперы, сопротивление и силу тока.

​

Процитируйте это!

Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно цитировать эту статью HowStuffWorks.com:

HowStuffWorks.com Contributors «Как пользоваться вольтметром» 19 мая 2011 г.
HowStuffWorks.com. 10 июля 2023 г.

Citation

Как пользоваться вольтметром на 12-вольтовом

••• AndreyPopov/iStock/GettyImages

Обновлено 20 мая 2018 г.

Автор Chris Deziel

12-вольтовая батарея чаще всего встречается на мотоциклах и садовом электрическом оборудовании, поэтому, если вы собираетесь использовать вольтметр в любой 12-вольтовой системе или источнике питания, это наиболее вероятный кандидат. Хотя вы можете использовать для этого специальный вольтметр, вы, скорее всего, воспользуетесь мультиметром. Измерение напряжения является лишь одной из его функций. Другие измеряют сопротивление и ток, поэтому вам нужно выбрать соответствующую функцию на циферблате, а также соответствующую шкалу. Кроме того, вам необходимо соблюдать несколько простых мер предосторожности, главные из которых — носить защитные очки и избегать измерения напряжения на аккумуляторе, который был полностью заряжен менее чем за час до проведения измерения.

Настройка циферблата

Выбор циферблата на мультиметре разделен на три группы. Одним из них является сопротивление, которое часто обозначается заглавной греческой буквой омега (Ω), а другим является ток, который обычно обозначается заглавной буквой А (ампер). Вам нужно напряжение, обозначенное буквой V. В группе напряжения вы найдете несколько настроек, представляющих прогрессию чувствительности от 200 милливольт (мВ) до 500 вольт. Выбор циферблата может также включать настройки напряжения постоянного и переменного тока. Напряжение постоянного тока обозначается прямой линией или вообще не обозначается, а напряжение переменного тока обозначается волнистой линией. Чтобы измерить напряжение в системе 12 В, вам нужно повернуть циферблат, чтобы выбрать напряжение постоянного тока в диапазоне 20 В.

Измерение статического напряжения

Перед измерением напряжения на аккумуляторе рекомендуется отключить его от цепи, отсоединив кабели аккумулятора. Это сводит к минимуму вероятность того, что блуждающий ток повлияет на ваше чтение. Вставьте красный провод, который входит в комплект измерителя, в порт VΩ, а черный провод — в общий (COM) порт. Прикоснитесь черным щупом к отрицательной (-) клемме аккумулятора, а красным щупом к положительной (+) клемме. Обратите внимание на показания счетчика. Он показывает напряжение между клеммами аккумулятора. Если батарея в порядке, показание должно быть выше 12 вольт. Оно должно быть где-то между 12,8 вольт (полностью заряженный) и 12,1 вольт (заряженный на 50 процентов). Батарея не заряжена и может быть неисправна, если показания 11,9.вольт или ниже.

Измерение начального напряжения и проверка системы зарядки

Вы можете провести два других теста напряжения на аккумуляторе 12 В, питающем мотоцикл или газонокосилку. Для этого вам понадобятся зажимы типа «крокодил» на проводах вольтметра или помощник. Чтобы проверить пусковое напряжение, подключите кабели аккумуляторной батареи, а затем держите провода на клеммах, пока включаете зажигание. Это нормально, когда напряжение падает, но оно не должно опускаться ниже 9,5 вольт. Если это так, батарея должна быть заменена.

Чтобы проверить систему зарядки, держите провода вольтметра на клеммах аккумуляторной батареи, пока вращаете двигатель примерно до 3000 об/мин. Напряжение должно подняться до значения от 13,8 до 14,5 вольт, что является минимальным напряжением, необходимым для зарядки типичной 12-вольтовой батареи. Если счетчик не показывает такое большое напряжение, ищите проблему в системе зарядки.

Статьи по теме

Ссылки

• Yuasa: Как проверить аккумулятор на 12 В и систему зарядки?
• Научные друзья: как пользоваться мультиметром

Об авторе

Крис Дезиэль имеет степень бакалавра физики и степень магистра гуманитарных наук.