Как измерить напряжение переменного и постоянного тока

На первый взгляд, измерение напряжения — непростая задача для непрофессионального электрика, но если разобраться, оказывается, что нет ничего проще (при наличии специальных измерительных инструментов). Этот навык может понадобиться как при ремонте бытовой техники в домашних условиях или проверке в однофазных и трехфазных сетях переменного тока, так и при работе с цепями постоянного тока: при проверке АКБ мультиметром или автомобильным генератором, а также блоком питания компьютера. Чтобы помочь вам понять, как это сделать, мы решили написать статью о том, как измерять напряжение постоянного и переменного тока.

  • Как измерить
  • Как измерить напряжение мультиметром
  • Примеры измерений
  • В бытовой электросети
  • В твоей машине
  • Для производственных целей
  • На компьютерах

Чем измерять

Основным инструментом здесь является вольтметр. Это может быть автономное устройство или часть многофункционального измерительного прибора, известного как цифровой мультиметр.

Цифровой, потому что этот прибор имеет дисплей для отображения значения измеряемой величины и использует цифровые системы для измерений (например, микроконтроллер), а не универсальную измерительную головку, как старые ручные инструменты. Кроме того, некоторые мультиметры оснащены токовыми клещами, но также используются для измерения напряжения и сопротивления в определенном участке цепи.

В зависимости от конкретной ситуации требуется разная точность измерения. Для бытовых целей нет необходимости приобретать дорогой и точный прибор, поэтому домашние умельцы часто используют дешевый китайский мультиметр (например, самые популярные модели DT838 или DT830).

Универсальные измерительные приборы часто называют «тестерами».

В профессиональных целях, в лабораториях и ремонтных мастерских используется самый точный и современный прибор — осциллограф. Самыми популярными моделями являются советские С1-94 и С1-65, а также российские ADS 2061м и зарубежные устройства, такие как гантели и другие.


Тестеры советского производства обычно использовались с тестером или «тешкой».


Цешка-Ц20, советский мультиметр, предназначенный для измерения постоянного и переменного напряжения до 600 В под нагрузкой, постоянного тока до 750 мА и сопротивления до 500 кОм. Также используйте Ц4313, Ц4353. Измерения, сделанные этими приборами, также достаточно точны, поэтому некоторые электрики и радиолюбители используют их до сих пор.

Как измерить напряжение мультиметром

Начнем с основ. В любом приборе и в любом случае вольтметр подключается параллельно тому компоненту, на котором измеряется напряжение. Каждый мультиметр, работающий в режиме измерения напряжения, представляет собой вольтметр. При измерении тока последовательно подключают только амперметр.

Дешевые (и многие дорогие) мультиметры имеют разъемы 3 или 4 контакта, самые распространенные:

  • COM — обычный, обычно черный, в который всегда кладете стилус (соответственно тоже черный);
  • VΩmA — для измерения напряжения, сопротивления, проверки диодов или низкого тока (до 200mA), обычно красный
  • 10А (20А) — для измерения больших токов.

На картинке ниже изображена самая распространенная модель китайского мультиметра (DT-830 или просто «830»). Стрелки показывают разъемы стилуса, а зеленый разъем — это место, куда следует вставить красный стилус, если вы хотите измерить напряжение.

Чтобы измерить напряжение в цепи, нужно проделать с прибором некоторые манипуляции. Сначала укажите тип напряжения: постоянное (DC или знак =) или переменное (AC или

), затем установите переключатель в соответствующее положение.

Затем тем же переключателем установите предел измерения. Если оно меньше значения, измеренного на устройстве, измерение не может быть выполнено.

Поэтому первое измерение выполняется от максимального предельного значения, постепенно уменьшая его, пока не будет получено значение желаемого размера. Например, если вы не знаете, какое напряжение в цепи, поставьте максимальный предел, на фото выше — 1000 вольт, измерьте, если на экране отображается «12В», затем уменьшите пределдо 20 вольт, чтобы узнать точное значение с точностью до десятых или сотых.

Некоторые устройства автоматически определяют предел и тип напряжения, поэтому переключение не требуется.

Подключите устройство к цепи с помощью щупов: один (красный) к плюсу (или фазе), другой (черный) к минусу (или нулю). Если датчики подключены в обратном порядке — черный к плюсу и красный к минусу, на дисплее будет отображаться минус.

Примеры измерений

Измерение напряжения может понадобиться во многих ситуациях, как дома, так и на производстве. Рассмотрим самые распространенные из них.

В бытовой сети

Мультиметр на 220 В выполняет измерения, когда нужно понять, есть ли скачки напряжения и насколько фактическое значение отличается от нормы. Отклонения значений часто возникают в нестабильных сетях, особенно в небольших городах и деревнях. И всем известно, что скачки напряжения негативно влияют на электроприборы и оборудование и могут привести к их выходу из строя.


Он также используется для обнаружения разомкнутых и разорванных цепей при поиске неисправностей в сети (если цепь разомкнута, напряжение будет равно 0 или близко к нему) или для определения фазы. Обнаружение фазы выполняется относительно земли или нуля, т. Е. Прикладывая один щуп к заземляющему контакту, а другой последовательно к контактам гнезда.

Зная сетевое напряжение и силу тока, вы можете рассчитать потребляемую мощность. Это делается по формуле:

P = U × I

В автомобиле

Для выявления неисправностей в автомобильном аккумуляторе, генераторе, стартере или катушке зажигания, а также в части электрической цепи необходимо знать значение напряжения, поэтому здесь также важно найти значение с помощью вольтметра или мультиметра. Такая необходимость возникает довольно часто на отечественных автомобилях (например, ваз 2114, ваз 2107), но часто это необходимо делать и на импортных моделях.

Иногда может потребоваться проверка напряжения на линейном выходе автомагнитолы или усилителя для правильной диагностики работы. Обычно это делают профессиональные автомобильные электрики. Они знают, что в зависимости от модели радио выходное напряжение может составлять от 200 до 5000 мВ, точные цифры обычно можно найти в технических характеристиках устройства.

Измерения датчиков (например, ДМРВ — датчик массового расхода воздуха) и диагностика их правильной работы также выполняется с помощью мультиметра. Для этого при работающем двигателе подключите мультиметр к датчику и сравните показания прибора с номинальными значениями из технических характеристик данного датчика.

В производственных целях

В производственных целях измерения проводятся с помощью профессиональных приборов: цифрового осциллографа. Значения этого устройства получены путем наблюдения за формой сигнала на его дисплее. Это делается на промышленных предприятиях при диагностике исправности работы устройств или выпускаемой продукции, в радиолюбительской практике при настройке и регулировке схем, в мастерских по ремонту электроники.


Оценка измеряемой величины выполняется либо с помощью курсорных измерений — курсор помещается в определенную точку формы сигнала, и отображаются требуемые значения.


Но это доступно только в цифровых осциллографах, в аналоговых моделях кинескопов на экране только сетка координат, в зависимости от установленного коэффициента усиления «вольт / деление» количество вольт отсчитывается по ячейкам этой сетки.


В других сферах производства, например в строительстве, может потребоваться ремонт различных инструментов. Например, проверка холостого хода сварочного инвертора может помочь в его ремонте, а оценка напряжения батареи отвертки может сказать о его емкости и потреблении.

В компьютерах

Для правильной работы USB-порта или зарядного устройства компьютера необходимо знать фактическое значение выходного напряжения. Это важно для дорогих и чувствительных устройств, зарядки телефона или ноутбука (для их правильной зарядки и долговечности).

Вы также можете использовать вольтметр для измерениянапряжение в блоке питания и амперметр для измерения текущего значения. Отсутствие напряжения в компьютерных цепях также можно определить с помощью мультиметра, например, если нет минуса, не будет и напряжения.


В частных случаях при ремонте компьютерной техники проверяйте напряжение на оперативной памяти (ddr2, ddr3), жестком диске, конденсаторе монитора или источнике питания.

Также при ремонте компьютерных систем (и не только, например, на ардуино) устройство проверяет напряжение конденсатора, резистора, полюса источника тока, напряжение стабилизации регулятора и другие. Все эти измерения требуют определенных знаний и навыков, поэтому их проводят профессиональные специалисты по обслуживанию оборудования.

Здесь мы узнали, как измерять напряжения переменного и постоянного тока. Это очень просто. Вольтметр или мультиметр всегда подключают в параллельную цепь. Если вы подключите их последовательно, вы не сможете этого сделать, потому что вольтметры имеют большое внутреннее сопротивление и просто не будут проходить через них.