Омметр. 1. Измерение сопротивления изоляции (рис. 13.19). Для измерения сопротивления изоляции применяются мегомметры на 250, 500, 1000 и 2500 В типа Е24/1.
1 – гнездо « » для подключения блока питания (центральный штырь – «минус»); 2 – кожух защитный (защитная крышка); 3 – ручка (крюк); 4 – комплект шнуров; 5 – передняя панель
2. Межвитковые или межслойные замыкания обмотки определяются с помощью омметра типа Виток (рис. 13.20).
Мультиметр. Для выполнения электрических измерений наиболее приемлемым простым средством является цифровой мультиметр, включающий возможности вышеописанных приборов и позволяющий выполнять комплекс измерений: силу тока, напряжение, сопротивление, частоту, исправность полупроводниковых приборов, температуру и другие величины. Мультиметры бывают аналоговые и цифровые. В настоящее время практическое применение имеют цифровые мультиметры (рис. 13.21).
1 – измерительные провода со щупами; 2 – жидкокристаллический экран;; 3 – диапазон измерения сопротивления; 4 – диапазон измерения напряжения; 5 – разъем для подключения транзисторов; 6 – разъем для подключения сигнального провода в режимах измерения напряжения и сопротивления (подключается к плюсу); 7 – разъем для подключения общего провода во всех режимах (подключается к минусу); 8 – разъем для подключения сигнального провода в режиме измерения силы тока до 200 мА (подключается к плюсу); 9 – разъем для подключения сигнального провода в режиме измерения силы тока до 20 А (подключается к плюсу); 10 – диапазон измерения тока; 11 – кнопка включения-выключения мультиметра; 12 – источник питания
Применение мультиметра позволяет поводить следующие виды измерений:
- Прямые. Проводятся непосредственным соединением щупов прибора с измеряемой цепью, либо отдельным элементом, с мгновенным отображением информации на шкале или цифровом дисплее прибора. Например, при измерении силы тока, на дисплее отображается эта величина в амперах, если измеряется напряжение, то виден результат в вольтах, а при замерах сопротивлений – значение в Омах.
- Косвенные. Производятся несколькими последовательными шагами разных величин, с дальнейшим расчетом зависимого результата. Например, необходимо определить мощность подключенного устройства в цепи постоянного тока. Для решения этой задачи необходимо измерить напряжение, далее – силу тока, затем перемножить между собой полученные данные измерений.
Измерение неэлектрических величин выполняется с помощью различных преобразователей в виде датчиков, усилителей, шунтов и т.д. Для измерения постоянного или переменного тока прибор включается в цепь последовательно (то есть в разрыв одного из проводников). В результате прибор показывает величину силы тока электрического аппарата
При измерении напряжения прибор необходимо включить в цепь параллельно. Для этого щупы присоединяются к положительному и отрицательному контакту (если измеряется постоянное напряжение), а также к фазному и нулевому проводу, когда необходимо уточнить значение переменного напряжения
Чтобы измерить сопротивление (режим прозвонки), необходимо выполнить главное условие — обесточить устройство, в котором проверяется величина сопротивления. Это может быть не только проверка сопротивления резисторов, но еще и обмоток электрических двигателей, и даже отрезков кабелей разных материалов.
Проверка транзисторов предполагает определение статического коэффициента передачи тока. Определение состояния диодов позволяет определить полярность полупроводникового диода и проверить его целостность в общем.
Осциллограф. Более точно в режиме реального времени электрические сигналы измеряются с помощью цифрового осциллографа типа UTB-TREND 722-050-5.
Осциллограф (рис. 13.22) предназначен для исследования периодических и однократных электрических сигналов путем их оцифровки, занесения в память компьютера, отображения на экране стандартного монитора и измерения амплитудных и временных параметров. Исследуемые сигналы могут быть подвергнуты дополнительной математической обработке и анализу с помощью программных средств осциллографа. Дополнительно осциллограф позволяет использовать его в качестве мультиметра, цифрового вольтметра и частотомера; производить измерения с помощью курсоров; автоматически измерять различные параметры входного сигнала; производить спектральный анализ сигналов.
Измеряемая информация выводится на экран компьютера или совмещенный экран (рис. 13.23).
Принцип работы осциллографа. Подаваемые на вход усилителей вертикального отклонения сигналы нормируются и усиливаются до необходимой величины. Усиленные сигналы поступают на вход АЦП, где происходит их преобразование в эквивалентный цифровой код. Данные после АЦП накапливаются в буферном ОЗУ. В режиме внутренней синхронизации сигнал с входа подается на усилитель синхронизации для формирования синхронизирующих импульсов.
ПЭВМ управляет всеми режимами работы осциллографа, осуществляет считывание информации из буферного ОЗУ, ее обработку и передачу в видеопамять ПЭВМ для наблюдения на экране монитора.
Непосредственное управление работой осциллографа осуществляется в рамках соответствующего программного обеспечения посредством графического манипулятора «Мышь» и клавиатуры.
Иногда упрощенный вариант цифрового осциллографа интегрирован в сканирующий тестер, что позволяет значительно упростить процесс диагностирования, используя достижения компьютерной техники.
Осциллограф может использоваться для одновременного измерения нескольких сигналов.
Токоизмерительные клещи постоянного/переменного тока. Для бесконтактного измерения проходящего тока по проводам электромобиля могут применяться токоизмерительные клещи (рис. 13.24).
В магнитопровод таких клещей в размыкаемом зазоре магнитопровода помещают датчик Холла . Тонкая пластинка полупроводника устанавливается перпендикулярно линиям магнитной индукции в магнитопроводе, образованными током, который требуется измерить. К пластинке в определенном направлении подведен ток возбуждения, носители заряда – электроны под действием силы Лоренца смещаются в поперечном направлении, что приводит к образованию ЭДС (напряжение Холла) на краях полупроводниковой пластинки.
При постоянном токе возбуждения, ЭДС Холла зависит от вектора магнитной индукции, который в свою очередь зависит от величины тока в проверяемом проводе.
Поскольку генерация ЭДС Холла не зависит от направления вектора магнитной индукции, а зависит только от его величины, датчик на основе эффекта Холла измеряет как переменный, так и постоянный ток. К тому же датчик абсолютно точно фиксирует фазу изменения (направления) магнитного поля, а значит пригоден для наблюдения формы тока.
Так как ЭДС Холла меняет знак при изменении направления поля, такое устройство позволяет измерить не только величину, но и направление измеряемого тока.
Клещи с датчиком Холла бывают с одним либо с двумя встроенными датчиками. Различные модели клещей обладают широким динамическим диапазоном и частотной характеристикой, линейностью сигнала и высокой точностью.
Выходной сигнал в милливольтах, пропорциональный измеренному току, может быть легко воспринят большинством мультиметров, осциллографов и самописцев.