Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Začínáme s multimetrem

Tato dovednost Builder je excerpted z 2. vydání Make: Electronics, k dispozici na Maker Shed a jemné maloobchodníky všude.

Ze všech elektronických nástrojů považuji multimetr za nejdůležitější. To vám řekne, kolik napětí existuje mezi dvěma body v obvodu, nebo kolik proudu prochází obvodem. To vám pomůže najít chybu v zapojení a může také vyhodnotit komponentu pro určení jejího elektrického odporu - nebo její kapacitní odpor, což je schopnost ukládat elektrický náboj.

Pokud začínáte s malými nebo žádnými znalostmi, mohou se tyto termíny zdát matoucí a můžete mít pocit, že multimetr vypadá komplikovaně a obtížně se používá. Toto není ten případ. Ulehčuje proces učení, protože odhaluje, co nevidíte.

Obrázek A

Než začnu diskutovat o tom, který metr koupit, můžu vám říct, co nekupovat. Nechcete mít metr se starou školou s jehlou, která se pohybuje napříč stupnicí, jak ukazuje obrázek A. To je analogový měřič.

Chcete digitální měřič, který zobrazuje číselné hodnoty - a abych vám dal představu o dostupném vybavení, vybral jsem čtyři příklady.

Obrázek B

Obrázek B ukazuje nejlevnější digitální metr, který jsem mohl najít, což stojí méně než brožovaný román nebo šestiválce sody. Nemůže měřit velmi vysoké odpory nebo velmi nízká napětí, jeho přesnost je nízká a vůbec neměřuje kapacitu. Pokud je však váš rozpočet velmi těsný, bude fungovat pro základní projekty.

Obrázek C

Měřič na obrázku C nabízí větší přesnost a více funkcí. Tento měřič, nebo jeden podobný, je dobrou základní volbou, zatímco se učíte elektroniku.

Obrázek D

Příklad na obrázku D je o něco dražší, ale vyšší kvalita. Tento konkrétní model byl ukončen, ale můžete ho najít mnoho, pravděpodobně stojí dvakrát až třikrát více než značka NT na obrázku C. Extech je zavedená společnost, která se snaží udržet své standardy tváří v tvář snížení ceny konkurence.

Čtěte články z časopisu přímo zde Udělat:. Ještě nemáte předplatné? Dostaňte je dnes.

Obrázek E ukazuje můj osobní preferovaný měřič v době psaní. Je fyzicky robustní, má všechny vlastnosti, které jsem chtěl, a měří širokou škálu hodnot s velmi dobrou přesností. Stojí to však více než 20krát více než produkt s nejnižší cenou a výhodným suterénem. Považuji to za dlouhodobou investici.

Jak se rozhodnete, který měřič koupit? Kdybyste se učili řídit, nemuseli byste nutně potřebovat kvalitní auto. Stejně tak nepotřebujete vysoce ceněný měřič, když se učíte elektroniku. Naproti tomu absolutně nejlevnější měřič může mít určité nevýhody, jako například vnitřní pojistku, která není snadno vyměnitelná, nebo otočný spínač s kontakty, které se rychle opotřebovávají. Takže tady je základní pravidlo, pokud chcete něco, co bych považoval za levné, ale přijatelné: Vyhledávání eBay pro absolutně nejlevnější model, který můžete najít, pak dvojnásobek ceny, a použít to jako svůj pokyn.

Bez ohledu na to, kolik utratíte, jsou důležité následující atributy a možnosti.

V rozsahu

Měřič může měřit tolik hodnot, musí mít způsob, jak tento rozsah zúžit. Některé měřiče mají manuální rozsah, což znamená, že otočíte voličem, abyste si vybrali míčový park pro množství, které vás zajímá. Rozsah může být například od 2 do 20 voltů.

Ostatní měřiče mají automatické přepínání, což je pohodlnější, protože stačí připojit měřič a počkat, až všechno vyskočí. Klíčovým slovem je však „počkejte“. Pokaždé, když provedete měření s měřicím přístrojem, budete čekat několik vteřin, než provede interní vyhodnocení. Osobně mám sklon být netrpělivý, takže dávám přednost ručním metrům.

Dalším problémem s automatickým přepínáním je to, že protože jste si sami nevybrali rozsah, musíte věnovat pozornost malým písmenům na displeji, na kterých vám glukometr říká, které jednotky se rozhodl použít. Například rozdíl mezi „K“ a „M“ při měření elektrického odporu je faktorem 1000. To mě vede k mému osobnímu doporučení: Doporučuji použít ruční měřidlo pro vaše počáteční dobrodružství. Budete mít méně šancí na chyby a cena by měla být o něco nižší.

Popis elektroměru dodavatele by měl říci, zda používá ruční změnu rozsahu nebo autorizaci, ale pokud ne, můžete to zjistit tak, že se podíváte na fotografii voliče. Pokud se kolem voliče nezobrazují žádná čísla, jedná se o měřicí přístroj. Měřič na obrázku D se automaticky mění. Ostatní, které jsem si představoval, ne.

Hodnoty

Volič také zobrazí, jaké typy měření jsou možné. Přinejmenším byste měli očekávat:

Tři vzorky řeckého symbolu omega, používané k reprezentaci elektrického odporu

Volty, zesilovače a ohmy, často zkrácené písmenem V, písmeno A a symbol ohmu, což je řecké písmeno omega, znázorněné na obrázku F. Možná nevíte, co tyto atributy znamenají právě teď, ale jsou zásadní .

Měření by mělo být také schopno měřit miliampéry (zkráceně mA) a milivolty (zkráceně mV). To nemusí být okamžitě jasné z číselníku na glukometru, ale bude uvedeno v jeho specifikaci.

DC / AC znamená stejnosměrný proud a střídavý proud. Tyto volby můžete vybrat pomocí tlačítka DC / AC nebo zvolit na hlavním voliči. Tlačítko je pravděpodobně výhodnější.

Testování kontinuity je užitečná funkce, která umožňuje kontrolovat špatná připojení nebo přerušení v elektrickém obvodu. V ideálním případě by měl být vytvořen zvukový signál, v takovém případě bude symbolicky zobrazen malou tečkou, která z ní vyzařuje půlkruhové čáry, jak je znázorněno na obrázku G.

Obrázek G. Tento symbol označuje možnost otestovat obvod pro kontinuitu se zvukovou zpětnou vazbou. Je to velmi užitečná funkce.

Za malou dodatečnou částku byste měli být schopni koupit měřič, který provede následující měření v pořadí podle důležitosti:

Kapacita. Většina elektronických obvodů vyžaduje malé komponenty nazývané kondenzátory. Vzhledem k tomu, že malé z nich obvykle nemají své hodnoty vytištěny, může být důležitá schopnost měřit jejich hodnoty, zejména pokud se některé z nich zamíchají nebo (horší) spadnou na zem. Velmi levné měřiče obvykle nemohou měřit kapacitu. Když rys existuje, to je obvykle uvedeno s písmenem F, znamenat farady, který být jednotky měření. Může být také použita zkratka CAP.

Tranzistorové testování je indikováno malými otvory označenými E, B, C a E. Tranzistor můžete zapojit do otvorů, abyste si ověřili, kterým směrem by měl být tranzistor umístěn v obvodu, nebo zda jste ho vypálili.

Frekvence je zkrácena na Hz.

• • •

Ochutnejte sílu

Můžete ochutnat elektřinu? Připadá mi to jako kdybys mohl.

Co budete potřebovat:

  • 9-voltová baterie
  • Multimetr

Pozor: Ne více než devět voltů! Tento experiment by měl používat pouze 9-voltovou baterii. Nepokoušejte se s vyšším napětím a nepoužívejte větší baterii, která může dodávat více proudu. Pokud máte na zubech kovové výztuhy, dávejte pozor, abyste se jich nedotkli baterií. A co je nejdůležitější, nikdy nepoužívejte elektrický proud z jakékoli velikosti baterie přes přestávku v kůži.

Postup

Navlhčete jazyk a dotkněte se jeho špičky na kovových svorkách 9-voltové baterie.

Cítíte to brnění? Nyní odložte baterii, vytrhněte jazyk a vysušte špičku velmi důkladně tkání. Opět se dotkněte baterie jazyka a měli byste se cítit méně brnění.

Co se tady děje? Můžete použít metr zjistit.

Nastavení měřicího přístroje

Má váš přístroj předinstalovanou baterii? Pomocí voliče vyberte libovolnou funkci a vyčkejte, až se na displeji zobrazí číslo. Pokud není nic viditelné, budete muset otevřít glukometr a vložit baterii dříve, než jej budete moci použít - zkontrolujte pokyny dodané s glukometrem.

Obrázek 1. Vedení pro metr, končící v kovových sondách.

Měřiče jsou dodávány s červeným kabelem a černým kabelem. Každý vodič má na jednom konci zástrčku a na druhém konci ocelovou sondu. Zástrčky vložíte do elektroměru a pak se dotknete sond na místech, kde chcete vědět, co se děje. Viz obr. 1. Sondy detekují elektřinu; nevydávají ho ve významných množstvích. Když máte co do činění s malými proudy a napětími, sondy vám nemohou ublížit (pokud se nepohybujete s jejich ostrými konci).

Obrázek 2. Poznamenejte si označení zásuvek na tomto přístroji.

Obrázek 3. Funkce soketu jsou na tomto měřiči rozděleny odlišně.

Většina metrů má tři zásuvky, ale některé mají čtyři (viz obrázky 2 a 3). Zde jsou obecná pravidla:

Jedna zásuvka by měla být označena COM. To je společné pro všechna měření. Zapojte černý kabel do této zásuvky a nechte jej tam.

Další zásuvka by měla být označena symbolem ohm (omega) a písmenem V pro volty. Může měřit odpor nebo napětí. Zapojte červený vodič do této zásuvky.

Zásuvka pro napětí / ohmy může být také použita pro měření malých proudů v mA (miliampérů)… nebo pro to můžete vidět samostatnou zásuvku, která bude vyžadovat občasné přemístění červeného kabelu.

Další zásuvka může být označena 2A, 5A, 10A, 20A nebo něco podobného pro označení maximálního počtu zesilovačů. To se používá pro měření vysokých proudů.

Základy: Ohmy

Vyhodnotíte odpor svého jazyka v ohmech. Ale co je to ohm?

Měříme vzdálenost v mílech nebo kilometrech, hmotnost v librách nebo kilogramech a teplotu ve Fahrenheitu nebo Centigrade. Měříme elektrický odpor v ohmech, což je mezinárodní jednotka pojmenovaná po Georgovi Simonovi Ohmovi, který byl průkopníkem v oblasti elektro.

Řecký symbol omega označuje ohmy, ale pro odpory nad 999 ohmů se používá velké písmeno K, což znamená kilohm, což odpovídá tisíci ohmům. Například odpor 1500 ohmů se rovná 1,5K.

Nad 999,999 ohmů se používá velké písmeno M, což znamená megohm, což je milion ohmů. V každodenní řeči, megohm je často odkazoval se na jak “meg.” Jestliže někdo používá “dva-bod-dva meg odpor,” jeho hodnota je 2.2M.

Konverzní tabulka ohmů, kilohmů a megohmů je znázorněna na obrázku 4.

Obr

V Evropě se písmeno R, K nebo M nahrazuje desetinnou čárkou, aby se snížilo riziko chyb. 5K6 v evropském schématu zapojení tedy znamená 5,6K, 6M8 znamená 6,8M a 6R8 znamená 6,8 ohmů. Nebudu zde používat evropský styl, ale můžete ho najít v některých schématech zapojení jinde.

Materiál, který má velmi vysokou odolnost vůči elektřině, se nazývá izolátor. Většina plastů, včetně barevných pouzder kolem vodičů, jsou izolátory.

Materiál s velmi nízkým odporem je vodič. Kovy jako měď, hliník, stříbro a zlato jsou vynikající vodiče.

Měření jazyka

Zkontrolujte číselník na přední straně multimetru a najdete alespoň jednu pozici označenou symbolem ohm. Na automatickém měřicím přístroji otočte voličem tak, aby ukazoval na symbol ohmu podle obrázku 5, dotkněte se sond jemně na jazyk a počkejte, až měřič automaticky zvolí rozsah. Sledujte písmeno K na numerickém displeji. Sondy nikdy nelepte do tvůj jazyk!

Obrázek 5. Na automatickém měřicím přístroji otočte ovladačem na symbol ohm (omega).

Na ručním měřiči musíte zvolit rozsah hodnot. Pro měření jazyka by asi 200K (200 000 ohmů) bylo asi správné. Všimněte si, že čísla vedle číselníku jsou maximální, takže 200K znamená „ne více než 200 000 ohmů“, zatímco 20K znamená „ne více než 20 000 ohmů“.

Obrázek 6. Ruční měřič vyžaduje výběr rozsahu.

Dotkněte se sond na jazyku asi jeden palec od sebe. Mějte na paměti odečet měřiče, který by měl být kolem 50K. Odložte sondy, vystrčte jazyk a opatrně a důkladně osušte tkáň, jak jste to udělali dříve. Bez toho, aby se váš jazyk znovu zvlhčil, opakujte test a čtení by mělo být vyšší. Pomocí ručního měřiče vzdálenosti budete možná muset vybrat vyšší rozsah, abyste viděli hodnotu odporu.

Když je vaše pokožka vlhká (například pokud se potíte), snižuje se její elektrický odpor. Tento princip se používá v detektorech lži, protože někdo, kdo vědomě řekne lež, v podmínkách stresu, může mít tendenci se potit.

Zde je závěr, že váš test může naznačovat. Nižší odpor umožňuje větší průtok elektrického proudu a ve vašem počátečním testu větší proud vytvořil větší brnění.

Základy: Uvnitř baterie

Když jste použili baterii pro původní test jazyka, neobtěžoval jsem se zmínit, jak funguje baterie. Nastal čas napravit toto opomenutí.

9-voltová baterie obsahuje chemikálie, které uvolňují elektrony (částice elektřiny), které chtějí v důsledku chemické reakce proudit z jednoho terminálu na druhý. Přemýšlejte o buňkách uvnitř baterie jako o dvou nádržích na vodu - jedna z nich plná, druhá prázdná. Pokud jsou nádrže navzájem spojeny trubkou a ventilem a ventil otevřete, bude mezi nimi proudit voda, dokud nebudou hladiny stejné. Obrázek 7 vám může pomoci s vizualizací. Podobně, když otevřete elektrickou cestu mezi oběma stranami akumulátoru, mezi nimi proudí elektrony, i když cesta sestává pouze z vlhkosti na jazyku.

Obrázek 7. Baterii lze považovat za baterii, která je jako pár propojených vodních nádrží.

Elektrony proudí snadněji přes některé substance (takový jako vlhký jazyk) než jiní (takový jako suchý jazyk).

Hlubší vyšetřování

Test jazyka nebyl velmi dobře řízený experiment, protože vzdálenost mezi sondami se mohla mezi jednotlivými zkouškami lišit. Myslíte si, že to může být významné? Pojďme to zjistit.

Držte sondy multimetrů tak, aby jejich špičky byly pouze ¼ “od sebe. Dotkněte se jejich vlhkého jazyka. Nyní oddělte sondy o 1 ″ a zkuste to znovu. Co čtete?

Když elektřina putuje kratší vzdáleností, narazí na menší odpor. V důsledku toho se proud zvýší.

Vyzkoušejte podobný experiment na vaší paži, jak je znázorněno na obrázku 8. Můžete měnit vzdálenost mezi sondami v pevných krocích, například ¼ ”, a zaznamenat odpor zobrazený na glukometru. Myslíte si, že zdvojnásobení vzdálenosti mezi sondami zdvojnásobuje odpor zobrazený měřidlem? Jak to můžete dokázat nebo vyvrátit?

Obrázek 8. Změňte vzdálenost mezi sondami a poznamenejte si údaje na glukometru.

Pokud je odpor příliš vysoký pro měření multimetru, zobrazí se namísto některých čísel chybová zpráva, například L. Zkuste zvlhčit kůži, opakujte test a měli byste dosáhnout výsledku. Jediný problém je, jak se vlhkost na kůži odpařuje, odpor se změní. Vidíte, jak obtížné je kontrolovat všechny faktory v experimentu. Náhodné faktory jsou řádně známy jako nekontrolované proměnné.

Existuje ještě jedna proměnná, o které jsem se nezmínil, což je množství tlaku mezi každou sondou a kůží. Pokud stisknete tvrději, mám podezření, že se odpor zmenší. Dokážeš to dokázat? Jak byste mohli navrhnout experiment k odstranění této proměnné?

Pokud jste unaveni měřením odporu kůže, můžete zkusit namočit sondy do sklenice vody. Pak rozpustit nějakou sůl ve vodě a znovu ji otestovat. Nepochybně jste slyšeli, že voda vede elektřinu, ale celý příběh není tak jednoduchý. Důležitou roli hrají nečistoty ve vodě.

Co si myslíte, že se stane, pokud se pokusíte měřit odpor vody, která neobsahuje žádné nečistoty vůbec? Vaším prvním krokem by bylo získat čistou vodu. Takzvaná čištěná voda má obvykle minerály přidané poté, co byla vyčištěna, takže to není to, co chcete. Podobně pramenitá voda není zcela čistá. To, co potřebujete, je destilovaná voda, známá také jako deionizovaná voda. To se často prodává v supermarketech. Myslím, že zjistíte, že jeho odpor na palec mezi měřicími sondami je vyšší než odpor vašeho jazyka. Zkuste to zjistit.

To jsou všechny pokusy týkající se odporu, na které si myslím. Ale stále mám pro tebe nějaké základní informace.

Pozadí: Muž, který objevil odpor

Georg Simon Ohm, zobrazený na Obrázku 9, se narodil v Bavorsku v roce 1787 a po většinu svého života pracoval v nejasnostech, studoval povahu elektřiny pomocí kovového drátu, který musel udělat pro sebe (nemohli jste nasednout do Domu Skladiště pro cívku připojovacího drátu zpět v počátku 1800s).

Obrázek 9.Georg Simon Ohm, poté, co byl poctěn za svou průkopnickou práci, z čehož většinu sledoval v relativní nejasnosti.

Přes jeho omezené zdroje a nedostatečné matematické schopnosti, Ohm byl schopný demonstrovat v 1827 to elektrický odpor vodiče takový jako měď se měnila v nepřímém poměru s jeho oblastí příčného průřezu, a proud tekoucí přes to je úměrný napětí aplikovaný t tak dlouho, dokud se teplota udržuje konstantní. O čtrnáct let později, Royal Society v Londýně konečně uznal význam svého příspěvku a udělil mu Copley medaili. Jeho objev je dnes znám jako Ohmův zákon.

Čištění a recyklace

Baterie by tímto experimentem neměla být poškozena nebo významně vybitá. Můžete ji použít znovu.

Nezapomeňte vypnout multimetr, než jej odložíte. Mnohé multimetry pípnou, aby vás upozornily na jejich vypnutí, pokud je nebudete delší dobu používat, ale někteří ne. Měřič spotřebovává při zapnutí velmi malé množství elektřiny, a to i v případě, že jej nepoužíváte k měření.

Podíl

Zanechat Komentář