Jak poprawnie zmierzyć napięcie miernikiem?

Podczas pomiaru napięcia należy pamiętać o zachowaniu podstawowych zasad, aby uniknąć uszkodzenia miernika oraz błędnych pomiarów.

Miernik napięcia

Miernik napięcia to niezbędne urządzenie dla każdego elektronika, elektryka czy osoby, która chce naprawić, skontrolować lub zbudować urządzenie wykorzystujące energię elektryczną. Taki sprzęt często nazywany jest również multimetrem (jedno z podstawowych narzędzi elektronicznych). Posiada możliwość pomiaru różnych wielkości fizycznych – najczęściej są funkcje woltomierza, amperomierza i omomierza. Sprzęt tego typu jest zazwyczaj wyposażony w przełącznik umożliwiający dostosowanie zakresu pomiarowego do spodziewanego rządu wielkości. Na rynku obecnie dostępne są do dyspozycji multimetry analogowe oraz cyfrowe – oba rodzaje mają swoje wady i zalety. Ruchoma igła wskazująca poziom mierzonej wielkości jest w stanie przedstawić jej pełny obraz przez cały czas wykonywanego pomiaru, natomiast miernik cyfrowy zazwyczaj umożliwia wykonanie i odczytanie pomiaru ze znacznie wyższą dokładnością. Cyfrowe urządzenie często oferują większą ilość możliwości (na przykład wykonywanie wielu pomiarów jednocześnie) i przede wszystkim są znacznie tańsze, co skutkuje obecnie ich znacznie większą popularnością.

Po co mierzyć napięcie?

Informacja o napięciu w danym układzie to często kluczowa informacja dla elektronika lub elektryka podczas pracy. Pomiar tej wielkości może służyć wielu celom w zależności od założeń wykonywanej pracy. Przykładowo – dzięki pomiarowi napięcia elektronik jest w stanie określić aktualny poziom naładowania akumulatora. Wiele produkowanych dzisiaj ogniw przy zbyt wysokim poziomie rozładowania może ulec trwałemu uszkodzeniu (na przykład ogniwa litowo-polimerowe) – wykrycie odpowiednio wcześnie symptomów rozładowania może uchronić elektronika przed niepotrzebnymi stratami. Elektronik, chcąc naprawić niesprawny sprzęt lub skontrolować nieprawidłową pracę tworzonego urządzenia, najpierw będzie musiał rozpoznać przyczynę. Aby dotrzeć do źródła problemu, najczęściej trzeba posłużyć się schematem elektronicznym i porównać go z uszkodzonym modelem badając ciągłość połączeń i prawidłowość wysokości napięć w różnych częściach układu. Zmiana wartości napięć w stosunku do założeń, najczęściej będzie świadczyła o uszkodzeniach poszczególnych elementów elektronicznych, takich jak kondensatory elektrolityczne czy nawet mikroprocesory.

Miernik napięcia – jak używać?

Miernik napięcia to urządzenie bardzo proste i pomocne, ale nieprawidłowo użyte może wprowadzić użytkownika w błąd, uszkodzić badany sprzęt lub nawet sam ulec trwałej usterce. Aby zapobiec takim wydarzeniom, warto wcześniej poznać podstawowe zasady korzystania z takiego sprzętu.

Rodzaj mierzonej wielkości

Podstawowym parametrem, który należy ustawić to rodzaj mierzonej wielkości. Najczęściej mierniki cyfrowe oferują możliwość pomiaru napięcia stałego, napięcia zmiennego, prądu stałego, prądu zmiennego i oporności. Jeżeli chcąc zmierzyć napięcie stałe, przez pomyłkę ustawisz urządzenie na pomiar prądu (natężenia prądu) lub rezystancji – jest wysoce prawdopodobne, że multimetr ulegnie uszkodzeniu.

Zakres wartości

Do wykonania prawidłowego pomiaru kluczowe jest ustawienie prawidłowego zakresu pomiarowego. Wartości napięcia najczęściej wahają się w granicach od tysięcznych części wolta do setek woltów. Ustawienie zbyt małego zakresu w ogóle nie da wyniku i może wprowadzić użytkownika w błąd, natomiast zbyt szeroki zakres jest w stanie mocno zredukować możliwą dokładność pomiaru. Do prawidłowego pomiaru multimetr należy ustawić na możliwie najniższy zakres spośród wartości wyższych od spodziewanej. Przykładowo, jeżeli multimetr posiada możliwość ustawienia 0,2 V, 2 V, 20 V i 200 V, 1000 V spodziewana wartość to około 3,7 V (napięcie znamionowe wielu ogniw typu litowo-jonowego) – należy ustawić zakres na 20 V. Jeżeli spodziewana wartość to 240 V – prawidłowym wyborem będzie zakres 1000 V.

Odpowiednie umiejscowienie sond

Tylko odpowiednio umieszczone sondy będą w stanie umożliwić urządzeniu wskazanie właściwych danych. Na szczęście pomiar napięcia multimetrem jest bardzo prosty i intuicyjny – woltomierz powinien zostać podłączony do układu równolegle. Oznacza to, że nie ma konieczności rozpinania obwodu, ani wykonywania innych trudnych operacji. Czerwona sonda powinna stykać się z plusem, natomiast czarna z minusem. Jeżeli nie masz pewności, która jest plusem i minusem oraz podłączysz sondy odwrotnie podczas pomiaru napięcia – nic złego się nie stanie, a sprzęt nie ulegnie uszkodzeniu. Odwrotnie podłączone przewody spowodują jedynie wskazanie przeciwnego kierunku mierzonej wielkości – przy wartości napięcia użytkownik odczyta minus (na przykład “-9 V”).