- Як відбувається замір опору
- Саморобні прилади-прозвонки
- Багатофункціональні індикатори напруги-викрутки
- омметри
- Мультиметри, тестери
- Як перевірити справність приладу
- Як видзвонити основні елементи електричної схеми
- Провід й кабелі
- запобіжник
- резистор
- діод
- світлодіод
- Котушка індуктивності, трансформатор, електродвигун, дросель
- ТЕН
- Лампа розжарювання
- Люмінесцентна лампа
- Енергозберігаючі та світлодіодні лампи
Коли електричний прилад раптово перестає працювати, то у його власника з'являється бажання самостійно розібратися з несправністю і усунути її. Для цього необхідно переконатися в цілісності електричної схеми, як підключення сполучних проводів , Справності перемикачів, комутаційних апаратів і інших елементів.
Така перевірка полягає у вимірюванні електричного опору кола. Мовою електриків її називають «прозвонкой».
Як відбувається замір опору
Перевірка опору будь-якої електричної схеми заснована на дії закону Ома для ділянки ланцюга , Через який пропускають струм і заміряють його величину . На вхід перевіряється схеми подають стабілізовану напругу. Зазвичай для цього використовують хімічні джерела струму:
- гальванічні батареї;
- акумулятори.
Рідше застосовують випрямлена напруга від мережі змінного струму.
Якщо схема ціла і в ній відсутні обриви, то струм подолає повний опір ланцюга, а його величина виявиться співвідношенням I = U / R
Саморобні прилади-прозвонки
Найпростіші пристрої, якими користуються електрики для перевірки опору, називають «прозвонки». Їх роблять по наведеній нижче схемі.
До одного кінця батарейки припаюють цоколь лампочки від кишенькового ліхтаря, а до іншого - гнучкий електричний провід в ізоляції з затискачем-крокодилом на кінці. На другий контакт лампочки кріпиться мідний дріт 2,5 квадрата, що виконує роль щупа.
Якщо посадити крокодил на щуп, то ланцюг прозвонки замкнеться і через неї потече струм. Його величина достатня для розігріву нитки напруження і світіння лампочки. Яскравість світла залежить від:
- стану батарейки (при великому розряді напруга знижується);
- величини опору ділянки кола.
Якщо між щупом і крокодилом помістити резистор, то величина його опору позначиться зменшенням світіння лампочки. Наприклад, номінальний струм нитки напруження величиною 100 мА створюється при прямому підключенні до нової батарейці. Коли під час перевірки резистора струм знизиться до 80 мА, то світіння буде добре помітно. При значному ж збільшенні опору або розриві ланцюга лампочка згасне.
Таким простим методом електрики перевіряють цілісність проводів і інших ділянок схеми з величиною опору до декількох десятків Ом. При цих вимірах в ланцюга, не повинно бути присутнім напруга від сторонніх джерел, якими можуть бути:
- заряджені конденсатори;
- наведення від сусідніх електротехнічних пристроїв;
- паралельно підключені ланцюжки зі своїм харчуванням.
Увага! Принцип відсутності напруги від стороннього джерела на перевіреній схемі повинен виконуватися при вимірі опору будь-яким приладом. Інакше не тільки проявиться збільшена похибка, але може вийти з ладу вимірювальний прилад.
Якщо електрики помилково підключають такі прозвонки до фазного і нульового провідників в чинній електропроводці, то нитка розжарення лампочки від проходить струму миттєво отримує тепловий удар, від якого скляний балон вибухає і розлітається дрібними осколками.
Аналогічні помилки при замірах омметрами і мультиметр призводять до перегорання струмопровідних пружин вимірювальних головок або компонентів схем у нових електронних моделей. Тільки дорогі прилади провідних виробників забезпечуються захистом від коротких замикань, що виникають при подібних ситуаціях. Але чи варто їх перевіряти таким способом?
Основний недолік саморобних прозвонок такого типу - це відсутність можливості визначення високоомних опорів. Тому їх використовують тільки при перевірках струмових низькоомних ланцюгів.
Багатофункціональні індикатори напруги-викрутки
Такі пристрої зараз масово випускаються промисловістю. Вони дозволяють виконувати 5 основних функцій при роботі з електрикою. Одна з них - замір опору, який здійснюється підключенням контрольованої ділянки через ланцюг, створену між пальцями людини.
У конструкції подібних багатофункціональних приладів для виміру опору використовуються:
- елементи живлення із загальним напругою 3 вольта;
- біполярний транзистор, що підсилює сигнал струму індикації;
- світлодіод, світіння якого свідчить про проходження струму через перевіряється ділянку ланцюга;
- наконечник викрутки, службовець контактною площадкою.
Малопотужні джерела напруги цих приладів здатні видати в схему тільки струми низьких значень, які при посиленні транзистором досягають всього десятка міліампер. Цього цілком достатньо для світіння світлодіода.
Однак, перевіряти ними можна цілісність запобіжників, ниток напруження лампочок і подібних простих пристроїв. При вимірах в складних схемах багатофункціональні індикатори працюють некоректно тому, що здатні продзвонити високоомні ділянки, створені зниженням опором навколишнього середовища. Цей їхній основний недолік часто вводить в оману електриків.
омметри
Їх масове виробництво в СРСР почалося з 1940 року.
У конструкцію приладу входять:
- ебонітовий корпус з клемними висновками для підключення проводів до вимірюваного опору;
- батарейка на 4,5 вольта, що розміщується у відсіку живлення з контактними пластинами;
- амперметр, проградуйований в Омах;
- регулювальний опір для калібрування напруги, що подається в схему.
На корпусі приладу близько вихідних контактів знаками «+» і «-» промаркована полярність подається на схему напруги.
Такий омметр вимірює активний опір від 20 до 2000 Ом. На практиці електрикам доводиться працювати не тільки в цьому діапазоні, а з більш високими і низькими значеннями. З цією метою випускають:
- мегаомметри різної потужності, що видають підвищена напруга в перевіряється схему;
- вимірювальні мости, що дозволяють робити точні виміри малоомних опорів.
Мультиметри, тестери
Для зручності підключення електроустаткування замірів на базі омметра працюють комбіновані прилади, що дозволяють оцінювати величини опорів на шкалах:
- Омів;
- кілоомах;
- мегаомах.
Вони мають одну точну вимірювальну головку, яка за допомогою шунтів або додаткових опорів, що підключаються системою різних режимних перемикачів, може працювати в якості:
- омметра;
- амперметра;
- вольтметра.
Для кожного режиму на загальній шкалі нанесена власна цифрова градуювання в відповідних одиницях. Три об'єднаних функції вимірювання опору, струму і напруги послужили приводом називати такі прилади:
- мультиметром (утворено від слів «багато» і «міряти»);
- авометром (скорочення від «ампер», «вольт», «ом», «вимір»);
- тестером (позначає можливість проведення «тестів»).
Приклад конструкції тестера Ц4324 з показом положень перемикаючих пристроїв для виміру опорів на діапазоні 1kΩ показаний на нижчевикладених фотографіях.
Такими пристроями користувалися ще в 80-х роках минулого століття.
Сучасні прилади працюють як на основі обробки аналогових величин, так і з застосуванням цифрових технологій. Вони у більшості моделей забезпечені дисплеєм, на який відразу виводиться значення вимірюваного параметра. Це зручно тому, що:
- полегшується зняття показань;
- не потрібно розбиратися з градуюванням шкали;
- відпадає необхідність займатися додатковими математичними обчисленнями.
Однак, принцип подачі напруги на вимірюваний ділянку ланцюга і завмер величини струму, що протікає через опір, залишився тим самим у всіх пристроях. Електрик, добре розуміє, як працює закон Ома, завжди розбереться з призначенням перемикачів і способами відображення інформації на будь-який приладі, виконає правильно замір опору.
Як перевірити справність приладу
Основне правило точного визначення опору - це грамотна підготовка вимірювального обладнання до роботи і використання його за призначенням.
На виробничих підприємствах все електровимірювальні прилади, включаючи омметри, повинні своєчасно перевірятися на:
- цілісність ізоляції і мати штамп випробувальної лабораторії, що підтверджує дозвіл на експлуатацію в діючих електроустановках;
- правильність роботи в заявленому класі точності і мати клеймо поверителя.
У побутових приладів цими питаннями має займатися власник, здаючи свій тестер в відповідні лабораторії.
Перед кожним вимірюванням опору необхідно:
- виставити стрілочний прилад в горизонтальній площині і зафіксувати його;
- перевірити попередню установку стрілки на нуль;
- виконати градуювання джерела напруги;
- перевести всі перемикачі приладу в відповідний режим вимірювання;
- оцінити справність підключення сполучних проводів і їх цілісність, для чого замкнути кінці і перевірити реакцію стрілки або цифрового відображення опору на дисплеї.
І завжди пам'ятайте про перевірку відсутності напруги на тестованому ділянці до початку вимірювань.
Як видзвонити основні елементи електричної схеми
При контролі величини опору будь-якої ділянки ланцюга перевіряється компонент підключається на вихідні клеми вимірювального приладу, перекладеного в режим омметра.
Провід й кабелі
Справна металева жила володіє опором, близьким до нуля, а ізоляційний шар на ній - прагнуть до нескінченності. Це правило взято за основу перевірки проводів і кабелів.
Усередині електропроводки зустрічаються кабельні лінії й проведення, з'єднані різними способами. До початку виміру кожен кабель і провід необхідно роз'єднати з двох сторін, інакше можуть виникнути помилки через додатково підключених ланцюжків.
Якщо необхідно оцінити збірку електричної схеми, то перевіряють:
- цілісність жив;
- відсутність сторонніх ланцюжків, які можуть виникнути при порушеннях ізоляції.
У першому випадку працюють омметром, а в другому - мегаомметром певної напруги і потужності.
Коли на одну жилу подається напруга з омметра, то вимірювальна головка на справному дроті покаже «0» Ом.
Діючі кабелі, які підлягають прозвонке, можуть бути прокладені в землі і протягнуті на кілька сотень метрів. Таке видалення протилежних кінців ускладнює завмер. Вихід із ситуації полягає в подовженні вимірювального проводу за рахунок:
- використання заздалегідь перевіреної і промаркірованій жили;
- підключення одного кінця омметра і протилежного боку проводу до контурів заземлення для створення шляху струму через землю.
Під час пошуку пошкоджень ізоляції, що призвела до коротких замикань в мережі краще працювати мегаомметром і послідовно заміряти опір кожної жили щодо всіх інших і землею.
У кабелів різного призначення нормоване опір ізоляції може коливатися від 0,5 до декількох мега. При виявленні місць порушення ізоляції проводу бракують і виводять з експлуатації.
запобіжник
Оскільки цей елемент являє собою короткий відрізок дроту, поміщений в діелектричний корпус, то його справний стан буде відповідати показаннями 0 на шкалі омметра, а обірване - ∞.
резистор
Його виготовляють для роботи в схемах з різними значеннями електричного опору, яке може бути від часток Ома до декількох мега. Тому при перевірках резисторів користуються всіма режимами омметра.
діод
Основне призначення цього напівпровідникового елемента полягає в пропущенні струму в одну сторону і блокуванні в іншу. Оскільки омметр при підключенні до схеми видає струм певної полярності, то у справного діода при прямому підключенні приладу буде 0 Ом, а при зворотному - ∞.
Якщо при прямому і зворотному включенні омметр показує 0 або ∞, то діод пробитий або перегорів. Його необхідно міняти.
світлодіод
У практичній електротехніці зустрічаються як поодинокі, так і комплексні світлодіодні конструкції. Вони працюють за принципом звичайного діода, додатково випромінює світло при проходженні струму через нього. Коли струм заблокований, то свічення не буде.
На перший погляд технологія перевірки світлодіода нічим не відрізняється від попереднього способу. Але тут є особливість: ток номінального світіння більшості світлодіодів складає близько 10 мА. Якщо омметр видає значно меншу величину, то світіння просто не буде видно. Це найчастіше властиво сучасним економічним і дорогим мультиметр.
Значно перевищувати струм через світлодіод саморобної прозвонкой теж не рекомендується. Напівпровідниковий шар може не витримати збільшений тепловий режим. Тому при таких перевірках необхідно знати технічні можливості вимірювального приладу і обмежувати час випробувань.
Найкраще для перевірки світлодіода використовувати регульований джерело з можливістю плавного збільшення струму до 10 мА.
Котушка індуктивності, трансформатор, електродвигун, дросель
Ці пристрої виконують намотуванням ізольованого проводу на котушку, яка розміщується всередині муздрамтеатру. Кожен виток обмотки при проходженні струму створює навколо себе електромагнітне поле, яке складається з полями інших витків.
Якщо ізоляція проводів між витками буде порушена, то виникає електричний контакт (межвитковое замикання), яке різко зменшує сумарну індуктивність. При прозвонке таких обмоток їх активний опір змінюється так незначно, що виявити подібну несправність виміром омметром неможливо.
Міжвиткові замикання визначають:
- включенням під навантаження в ланцюгах змінного струму;
- зняттям вольтамперної характеристики.
Методом омметра можна тільки визначити обрив проводу або порушення контактного з'єднання в обмотці.
ТЕН
Теплонагревательного елементи працюють в електрочайника, електричних котлах опалення, обігрівачі. Вони виготовлені з ніхромового дроту, вміщеній в металевий корпус і приєднаної до контактних ніжок.
При вимірі справного Тена показання опору на омметра матиме невелике значення, яке може становити від декількох одиниць до десятків Ом (залежить від конструкції). Обрив нитки проявиться індикацією ∞.
У потужних обігрівачів використовують кілька ТЕНів, які підключають паралельно, а клеми розташовують поруч. У таких випадках треба уважно розібратися з приналежністю клемних висновків.
при прозвонке Тена треба додатково заміряти потужним мегаомметром опір ізоляції між нихромовой ниткою і корпусом. Якщо воно пробито, то обігрівач треба бракувати, інакше при його роботі буде присутній потенціал напруги на корпусі.
Лампа розжарювання
Її нитка теж складається з ніхромового дроту, яка розташована між центральним і бічним контактами і володіє в холодному стані опором від 3 до 200 Ом. Обрив ж часто можна побачити візуально.
Люмінесцентна лампа
Скляна герметична трубчаста колба заповнена інертним газом, а по обох торцях розташовані по 2 контактних виведення, підключені до ниток напруження. Їх треба продзвонити з кожного боку. Якщо одна з них обірвана, то лампа несправна і світити не буде.
Енергозберігаючі та світлодіодні лампи
Компактні люмінесцентні лампи мають такий же пристрій, як і звичайні, тільки у них електронна схема запуску вмонтована всередині корпусу цоколя. Підключитися до колби для запрограмувати відлік без демонтажу конструкції не вийде.
Тому такі лампи, як і світлодіодні, перевіряють подачею напруги, а розбиранням схеми займаються тільки при ремонті.
Але чи варто їх перевіряти таким способом?