Nejako nedávno som na internete narazil na obvod pre veľmi jednoduché napájanie s možnosťou nastavenia napätia. Napätie je možné nastaviť od 1 voltu do 36 voltov v závislosti od výstupného napätia na sekundárnom vinutí transformátora.

Pozrite sa zblízka na LM317T v samotnom okruhu! Tretia vetva (3) mikroobvodu je pripojená ku kondenzátoru C1, to znamená, že tretia vetva je VSTUP a druhá vetva (2) je pripojená ku kondenzátoru C2 a odporu 200 Ohm a je VÝSTUP.

Pomocou transformátora zo sieťového napätia 220 voltov dostaneme 25 voltov, nie viac. Menej je možné, nie viac. Potom to celé zarovnáme diódovým mostíkom a zvlnenie vyhladíme pomocou kondenzátora C1. To všetko je podrobne popísané v článku o tom, ako získať konštantné napätie zo striedavého napätia. A tu je náš najdôležitejší tromf v napájaní - ide o vysoko stabilný čip regulátora napätia LM317T. V čase písania tohto článku sa cena tohto čipu pohybovala okolo 14 rubľov. Dokonca lacnejšie ako bochník bieleho chleba.

Popis čipu

LM317T je regulátor napätia. Ak trafo produkuje na sekundárnom vinutí až 27-28 voltov, tak napätie môžeme bez problémov regulovať od 1,2 do 37 voltov, ale na výstupe z trafa by som latku nedvíhal na viac ako 25 voltov.

Mikroobvod môže byť vykonaný v balíku TO-220:

alebo v kryte D2 Pack

Môže prejsť maximálnym prúdom 1,5 A, čo je dostatočné na napájanie vašich elektronických zariadení bez poklesu napätia. To znamená, že môžeme vydávať napätie 36 voltov s prúdovým zaťažením až 1,5 ampéra a zároveň náš mikroobvod bude stále vydávať 36 voltov - to je, samozrejme, ideálne. V skutočnosti klesnú zlomky voltov, čo nie je veľmi kritické. Pri veľkom prúde v záťaži je vhodnejšie nainštalovať tento mikroobvod na radiátor.

Na zostavenie obvodu potrebujeme aj premenlivý odpor 6,8 kilo-ohmov, prípadne aj 10 kiloohmov, ako aj konštantný odpor 200 ohmov, najlepšie od 1 wattu. Na výstup sme dali 100 µF kondenzátor. Úplne jednoduchá schéma!

Montáž v hardvéri

Predtým som mal veľmi zlé napájanie s tranzistormi. Povedal som si, prečo to neprerobiť? Tu je výsledok ;-)

Tu vidíme importovaný diódový mostík GBU606. Je navrhnutý pre prúd až 6 ampérov, čo je viac než dosť pre naše napájanie, pretože do záťaže dodá maximálne 1,5 ampéra. Namontoval som LM na radiátor pomocou pasty KPT-8 na zlepšenie prenosu tepla. Všetko ostatné, myslím, je vám známe.

A tu je predpotopný transformátor, ktorý mi dáva napätie 12 voltov na sekundárnom vinutí.

To všetko opatrne zabalíme do puzdra a odstránime drôty.

Tak čo si myslíte? ;-)

Minimálne napätie, ktoré som dostal, bolo 1,25 voltu a maximálne 15 voltov.

Nastavím ľubovoľné napätie, v tomto prípade sú najčastejšie 12V a 5V

Všetko funguje skvele!

Tento zdroj je veľmi vhodný na nastavenie otáčok mini vŕtačky, ktorá sa používa na vŕtanie dosiek plošných spojov.

Analógy na Aliexpress

Mimochodom, na Ali môžete okamžite nájsť hotovú sadu tohto bloku bez transformátora.

Ste leniví zbierať? Môžete si kúpiť hotový 5 Amp za menej ako 2 doláre:

Môžete si ho pozrieť na toto odkaz.

Ak 5 ampérov nestačí, môžete sa pozrieť na 8 ampérov. Bude to stačiť aj pre tých najskúsenejších elektrotechnikov:

Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Prevodník objemových mier sypkých produktov a potravinárskych produktov Plošný prevodník Prevodník objemu a merných jednotiek v kulinárskych receptoch Prevodník teploty Prevodník tlaku, mechanického namáhania, Youngovho modulu Prevodník energie a práce Prevodník výkonu Prevodník sily Prevodník času Lineárny menič otáčok Plochý uhol Prevodník tepelnej účinnosti a palivovej účinnosti Prevodník čísel v rôznych číselných sústavách Prevodník jednotiek merania množstva informácií Kurzy mien Dámske veľkosti oblečenia a obuvi Veľkosti pánskeho oblečenia a obuvi Menič uhlovej rýchlosti a frekvencie otáčania Menič zrýchlenia Menič uhlového zrýchlenia Menič hustoty Menič špecifického objemu Moment meniča zotrvačnosti Moment meniča sily Menič krútiaceho momentu Merné teplo spaľovacieho meniča (hmotnostne) Hustota energie a merné teplo spaľovacieho meniča (objemovo) Menič rozdielu teplôt Koeficient meniča tepelnej rozťažnosti Menič tepelného odporu Konvertor tepelnej vodivosti Konvertor mernej tepelnej kapacity Konvertor energie a tepelného žiarenia Konvertor hustoty tepelného toku Konvertor koeficientu prestupu tepla Konvertor objemového prietoku Konvertor hmotnostného prietoku Konvertor molárneho prietoku Konvertor hmotnostného prietoku Konvertor molárnej koncentrácie Koncentrácia hmoty v konvertore roztoku Dynamické (absolútne) konvertor viskozity Kinematický konvertor viskozity Konvertor povrchového napätia Konvertor paropriepustnosti Konvertor hustoty prietoku vodnej pary Konvertor úrovne zvuku Konvertor citlivosti mikrofónu Konvertor hladiny akustického tlaku (SPL) Konvertor hladiny akustického tlaku s voliteľným referenčným tlakom Prevodník jasu Prevodník svetelnej intenzity Prevodník osvetlenia Počítačová grafika Rozlíšenie a rozlíšenie Prevodník vlnovej dĺžky Dioptrický výkon a ohnisková vzdialenosť Výkon a zväčšenie šošovky (×) Prevodník elektrického náboja Konvertor hustoty lineárneho náboja Konvertor hustoty povrchového náboja Konvertor hustoty objemového náboja Konvertor elektrického prúdu Konvertor hustoty lineárneho prúdu Konvertor hustoty povrchového prúdu Prevodník intenzity elektrického poľa Prevodník elektrostatického potenciálu a napätia Elektrický odporový konvertor Elektrický odporový konvertor Prevodník elektrickej vodivosti Prevodník elektrickej vodivosti Prevodník elektrickej kapacity Indukčnosť Konvertor amerického drôtového meradla Úrovne v dBm (dBm alebo dBm), dBV (dBV), wattoch atď. jednotky Magnetomotorický menič sily Menič sily magnetického poľa Menič magnetického toku Magnetoindukčný menič Žiar. Konvertor dávkového príkonu absorbovaného ionizujúceho žiarenia Rádioaktivita. Rádioaktívny rozpadový konvertor Žiarenie. Prevodník dávok expozície Žiarenie. Prevodník absorbovanej dávky Prevodník desiatkovej predpony Prenos dát Prevodník jednotiek na typografiu a spracovanie obrazu Prevodník jednotiek objemu dreva Výpočet molárnej hmotnosti Periodická tabuľka chemických prvkov od D. I. Mendelejeva

1 kilovolt [kV] = 1000 voltov [V]

Pôvodná hodnota

Prevedená hodnota

volt milivolt mikrovolt nanovolt pikovolt kilovolt megavolt gigavolt teravolt watt na ampér abvolt jednotka elektrického potenciálu SGSM statvolt jednotka elektrického potenciálu SGSE Planck napätie

Optická sila v dioptriách a zväčšení šošovky

Viac o elektrickom potenciáli a napätí

Všeobecné informácie

Keďže žijeme v ére elektriny, mnohí z nás poznajú pojem elektrina už od detstva. Napätie: Veď občas sme z neho pri skúmaní okolitej reality dostali poriadny šok tým, že sme potajomky strčili pár prstov do elektrickej zásuvky potajomky našich rodičov. Odkedy čítate tento článok, nič obzvlášť hrozné sa vám nestalo – je ťažké žiť v ére elektriny a nakrátko sa s ňou nezoznámiť. S konceptom elektrický potenciál situácia je o niečo zložitejšia.

Keďže ide o matematickú abstrakciu, elektrický potenciál je najlepšie opísať analogicky pôsobením gravitácie - matematické vzorce sú úplne podobné, až na to, že neexistujú záporné gravitačné náboje, pretože hmotnosť je vždy kladná a elektrické náboje môžu byť oboje. pozitívne a negatívne; Elektrické náboje môžu priťahovať aj odpudzovať. V dôsledku pôsobenia gravitačných síl sa telesá môžu iba priťahovať, ale nemôžu sa odpudzovať. Ak by sme sa vedeli vysporiadať s negatívnou hmotnosťou, ovládli by sme antigravitáciu.

Koncept elektrického potenciálu hrá dôležitú úlohu pri opise javov súvisiacich s elektrickou energiou. Stručne povedané, pojem elektrický potenciál opisuje interakciu nábojov rôznych alebo rovnakých znakov alebo skupín takýchto nábojov.

Zo školského kurzu fyziky a z každodennej skúsenosti vieme, že pri výstupe na horu prekonávame gravitačné sily Zeme a tým pôsobíme proti príťažlivým silám pôsobiacim v potenciálnom gravitačnom poli. Keďže máme nejakú hmotu, Zem sa snaží zmenšiť náš potenciál – stiahnuť nás, čo jej s radosťou umožňujeme rýchlym lyžovaním a snowboardovaním. Podobne sa elektrické potenciálne pole pokúša zblížiť podobné náboje a odpudzovať podobné náboje.

Z toho vyplýva, že každé elektricky nabité teleso sa snaží znížiť svoj potenciál tým, že sa čo najviac priblíži k silnému zdroju elektrického poľa opačného znamienka, ak tomu nebránia žiadne sily. V prípade nábojov rovnakého znamienka sa každé elektricky nabité teleso snaží znížiť svoj potenciál pohybom čo najďalej od silného zdroja elektrického poľa rovnakého znamienka, ak tomu nebránia žiadne sily. A ak prekážajú, potom sa potenciál nemení – kým stojíte na rovnej zemi na vrchole hory, sila gravitačnej príťažlivosti Zeme je kompenzovaná reakciou opory a nič vás neťahá dole, iba vaša váha tlačí na vaše lyže. Ale musíš sa len odbiť...

Podobne pole vytvorené nejakým nábojom pôsobí na akýkoľvek náboj, čím vytvára potenciál pre jeho mechanický pohyb smerom k sebe alebo preč od seba, v závislosti od znamenia náboja interagujúcich telies.

Elektrický potenciál

Náboj zavedený do elektrického poľa má určité množstvo energie, t.j. schopnosť vykonávať prácu. Na charakterizáciu energie uloženej v každom bode elektrického poľa bol zavedený špeciálny koncept - elektrický potenciál. Potenciál elektrického poľa v danom bode sa rovná práci, ktorú dokážu sily tohto poľa vykonať pri presune jednotky kladného náboja z tohto bodu mimo poľa.

Ak sa vrátime k analógii s gravitačným poľom, zistíme, že pojem elektrický potenciál je podobný pojmu úroveň rôznych bodov na zemskom povrchu. To znamená, ako zvážime nižšie, práca pri zdvihnutí telesa nad hladinu mora závisí od toho, ako vysoko toto telo zdvihneme, a podobne aj práca pri presune jedného náboja od druhého závisí od toho, ako ďaleko sú tieto náboje.

Predstavme si hrdinu starovekého gréckeho sveta Sizyfa. Za jeho hriechy v pozemskom živote odsúdili bohovia Sizyfa na ťažkú, nezmyselnú prácu v posmrtnom živote, keď na vrchol hory odvalili obrovský kameň. Je zrejmé, že na zdvihnutie kameňa do polovice hory musí Sizyfos vynaložiť polovicu práce, ako zdvihnúť kameň na vrchol. Potom sa kameň z vôle bohov odvalil z hory a vykonal nejakú prácu. Prirodzene, kameň vyvýšený na vrchol vysokej hory N(úroveň H), pri zostupe bude môcť urobiť viac práce ako kameň zdvihnutý na úroveň N/2. Hladina mora sa všeobecne považuje za nulovú hladinu, od ktorej sa meria nadmorská výška.

Analogicky sa elektrický potenciál zemského povrchu považuje za nulový potenciál, tj

ϕ Zem = 0

kde ϕ Zem je označenie elektrického potenciálu Zeme, čo je skalárna veličina (ϕ je písmeno gréckej abecedy a číta sa ako „phi“).

Táto veličina kvantitatívne charakterizuje schopnosť poľa vykonať prácu (W) na presun určitého náboja (q) z daného bodu poľa do iného bodu:

ϕ = W/q

Jednotkou SI elektrického potenciálu je volt (V).

Napätie

Jedna definícia elektrického napätia ho opisuje ako rozdiel v elektrickom potenciáli, ktorý je daný vzorcom:

V = ϕ1 – ϕ2

Pojem napätie zaviedol nemecký fyzik Georg Ohm v článku z roku 1827, ktorý navrhol hydrodynamický model elektrického prúdu na vysvetlenie Ohmovho empirického zákona, ktorý objavil v roku 1826:

V = I R,

kde V je potenciálny rozdiel, I je elektrický prúd a R je odpor.

Ďalšou definíciou elektrického napätia je pomer práce vykonanej poľom na pohyb náboja vo vodiči k veľkosti náboja.

Pre túto definíciu je matematický výraz pre napätie opísaný vzorcom:

V = A/q

Napätie, podobne ako elektrický potenciál, sa meria v voltov(V) a jeho desatinné násobky a čiastkové násobky - mikrovolty (miliontiny voltu, µV), milivolty (tisíciny voltu, mV), kilovolty (tisícky voltov, kV) a megavolty (milióny voltov, MV).

Napätie 1 V sa považuje za napätie elektrického poľa, ktoré vykoná prácu 1 J na presun náboja 1 C. Dimenzia napätia v sústave SI je definovaná ako

B = kg m²/(A s³)

Napätie môžu vytvárať rôzne zdroje: biologické objekty, technické zariadenia a dokonca procesy prebiehajúce v atmosfére.

Základnou bunkou každého biologického objektu je bunka, ktorá je z hľadiska elektriny elektrochemickým generátorom nízkeho napätia. Niektoré orgány živých bytostí, ako napríklad srdce, ktoré je súborom buniek, produkujú vyššie napätie. Kuriózne je, že najvyspelejšie predátory našich morí a oceánov – žraloky rôznych druhov – majú ultracitlivý napäťový senzor tzv. orgán bočnej línie a umožňuje im presne odhaliť svoju korisť podľa tlkotu srdca. Samostatne možno stojí za zmienku elektrické rejnoky a úhory, ktoré si v procese evolúcie vyvinuli schopnosť vytvárať napätie nad 1000 V, aby porazili korisť a odrazili útoky na seba!

Hoci ľudia vyrábali elektrinu, a tým vytvárali potenciálny rozdiel (napätie), trením kúsku jantáru o vlnu už od staroveku, historicky prvý technický generátor napätia bol galvanický článok. Vynašiel ho taliansky vedec a lekár Luigi Galvani, ktorý objavil fenomén vzniku rozdielu potenciálov pri kontakte rôznych druhov kovov a elektrolytov. Ďalší taliansky fyzik túto myšlienku ďalej rozvinul. Alessandro Volta. Volta najprv umiestnila dosky zinku a medi do kyseliny, aby vytvorila nepretržitý elektrický prúd, čím vytvorila prvý zdroj chemického prúdu na svete. Zapojením viacerých takýchto zdrojov do série vytvoril chemickú batériu, tzv "Voltov stĺp", vďaka čomu bolo možné vyrábať elektrinu pomocou chemických reakcií.

Vďaka jeho úspechom vo vytváraní spoľahlivých elektrochemických zdrojov napätia, ktoré zohrali významnú úlohu pri ďalšom štúdiu elektrofyzikálnych a elektrochemických javov, bola jednotka merania elektrického napätia - Volt - pomenovaná po Voltovi.

Medzi tvorcami generátorov napätia je potrebné poznamenať holandského fyzika Van der Graaff, ktorý vytvoril generátor vysokého napätia, ktorý je založený na starodávnej myšlienke oddeľovania nábojov pomocou trenia - pamätajte na jantár!

Otcovia moderných generátorov napätia boli dvaja pozoruhodní americkí vynálezcovia - Thomas Edison A Nikola Tesla. Ten bol zamestnancom Edisonovej spoločnosti, ale dvaja géniovia elektrotechniky sa nezhodli na spôsoboch výroby elektrickej energie. V dôsledku následnej patentovej vojny zvíťazilo celé ľudstvo - Edisonove reverzibilné stroje našli svoje miesto v podobe generátorov a jednosmerných motorov, čo predstavuje miliardy zariadení - stačí sa pozrieť pod kapotu svojho auta alebo stlačiť tlačidlo otvárania okna alebo zapnite mixér; a metódy vytvárania striedavého napätia vo forme generátorov striedavého prúdu, zariadení na jeho premenu vo forme napäťových transformátorov a prenosových vedení na veľké vzdialenosti a nespočetné množstvo zariadení na jeho aplikáciu právom patrí Teslovi. Ich počet nie je v žiadnom prípade nižší ako počet Edisonových zariadení - ventilátory, chladničky, klimatizácie a vysávače a množstvo ďalších užitočných zariadení, ktorých popis presahuje rámec tohto článku, fungujú na princípoch Tesla.

Samozrejme, vedci neskôr vytvorili ďalšie generátory napätia založené na iných princípoch, vrátane využitia energie jadrového rozpadu. Sú navrhnuté tak, aby slúžili ako zdroj elektrickej energie pre vesmírnych vyslancov ľudstva do hlbokého vesmíru.

Ale najvýkonnejším zdrojom elektrického napätia na Zemi, nepočítajúc jednotlivé vedecké inštalácie, sú stále prirodzené atmosférické procesy.

Každú sekundu sa na Zemi ozve viac ako 2 000 búrok, to znamená, že súčasne pracujú desaťtisíce prírodných Van der Graaffových generátorov, ktoré vytvárajú napätie stoviek kilovoltov a vybíjajú prúdy desiatok kiloampérov vo forme bleskov. Prekvapivo však výkon pozemských generátorov nemožno porovnávať so silou elektrických búrok, ktoré sa vyskytujú na sestre Zeme - Venuši - nehovoriac o obrovských planétach ako Jupiter a Saturn.

Charakteristiky napätia

Napätie je charakteristické svojou veľkosťou a tvarom. Čo sa týka jeho chovania v čase, rozlišuje sa medzi konštantným napätím (nemeniace sa v čase), aperiodickým napätím (meniace sa v čase) a striedavým napätím (meniace sa v čase podľa určitého zákona a spravidla sa opakujúce po určitom čase). doba). Niekedy je na dosiahnutie určitých cieľov potrebná súčasná prítomnosť jednosmerného a striedavého napätia. V tomto prípade hovoríme o striedavom napätí s konštantnou zložkou.

V elektrotechnike sa na vytvorenie relatívne stabilného vysokovýkonového napätia používajú generátory jednosmerného prúdu (dynamá), v elektronike sa na elektronické súčiastky používajú presné zdroje jednosmerného napätia, ktoré sú tzv. stabilizátory.

Meranie napätia

Meranie napätia zohráva dôležitú úlohu vo fyzike a chémii, aplikovanej elektrotechnike a elektrochémii, elektronike a medicíne a v mnohých ďalších oblastiach vedy a techniky. Možno je ťažké nájsť odvetvia ľudskej činnosti, vynímajúc kreatívne oblasti ako architektúra, hudba či maliarstvo, kde by sa meranie napätia nepoužívalo na riadenie prebiehajúcich procesov pomocou rôznych typov senzorov, ktoré sú v podstate prevodníky fyzikálnych veličín na napätie. Aj keď stojí za zmienku, že v našej dobe sa tieto typy ľudských činností nezaobídu bez elektriny vo všeobecnosti a bez napätia zvlášť. Umelci používajú tablety, ktoré merajú napätie kapacitných senzorov, keď sa nad nimi pohybuje stylus. Skladatelia hrajú na elektronické nástroje, ktoré merajú napätie na snímačoch kláves a v závislosti od toho určujú, ako silno je konkrétny kláves stlačený. Architekti využívajú AutoCAD a tablety, ktoré merajú aj napätie, ktoré je prevedené do číselnej podoby a spracované počítačom.

Namerané hodnoty napätia sa môžu značne líšiť: od zlomkov mikrovoltu pri štúdiách biologických procesov po stovky voltov v domácich a priemyselných zariadeniach a spotrebičoch a až po desiatky miliónov voltov v ultravýkonných urýchľovačoch častíc. Meranie napätia nám umožňuje odoberaním sledovať stav jednotlivých orgánov ľudského tela encefalogramy mozgová činnosť. Elektrokardiogramy A echokardiogramy poskytnúť informácie o stave srdcového svalu. Pomocou rôznych priemyselných senzorov úspešne a hlavne bezpečne riadime chemické výrobné procesy, ktoré sa niekedy vyskytujú pri extrémnych tlakoch a teplotách. A dokonca aj jadrové procesy v jadrových elektrárňach možno riadiť meraním napätí. Pomocou meraní namáhania inžinieri monitorujú stav mostov, budov a konštrukcií a dokonca odolajú takým impozantným prírodným silám, ako sú zemetrasenia.

Geniálny nápad prepojenia rôznych hodnôt napäťových úrovní so stavovými hodnotami jednotiek informácií dal impulz k vytvoreniu moderných digitálnych zariadení a technológií. Vo výpočtovej technike sa nízka úroveň napätia interpretuje ako logická nula (0) a úroveň vysokého napätia sa interpretuje ako logická jednotka (1).

V skutočnosti sú všetky moderné výpočtové zariadenia do tej či onej miery napäťovými komparátormi (metrami), ktoré konvertujú svoje vstupné stavy podľa určitých algoritmov na výstupné signály.

Presné merania napätia tvoria okrem iného základ mnohých moderných noriem, ktorých implementácia zaručuje ich absolútny súlad a tým aj bezpečnosť používania.

Prístroje na meranie napätia

V priebehu štúdia a chápania okolitého sveta sa metódy a prostriedky merania napätia výrazne vyvinuli z primitívnych organoleptické metódy- Ruský vedec Petrov odrezal časť epitelu na prstoch, aby zvýšil citlivosť na pôsobenie elektrického prúdu - na najjednoduchšie indikátory napätia a moderné zariadenia rôznych konštrukcií založených na elektrodynamických a elektrických vlastnostiach rôznych látok.

Mimochodom, začínajúci rádioamatéri ľahko rozlíšili „funkčnú“ 4,5 V plochú batériu od „mŕtvej“ bez akýchkoľvek zariadení kvôli ich úplnej absencii, jednoducho olizovaním jej elektród. Elektrochemické procesy, ktoré prebiehali, dávali pocit určitej chuti a mierneho pálenia. Niektorí vynikajúci jedinci sa zaviazali takto určiť vhodnosť aj 9 V batérií, čo si vyžadovalo značnú výdrž a odvahu!

Príkladom najjednoduchšieho indikátora - sondy sieťového napätia - môže byť obyčajná žiarovka s prevádzkovým napätím nie nižším ako sieťové napätie. Na predaj sú k dispozícii jednoduché napäťové sondy využívajúce neónové lampy a LED diódy, ktoré spotrebúvajú nízke prúdy. Buďte opatrní, používanie domácich štruktúr môže byť nebezpečné pre váš život!

Treba si uvedomiť, že prístroje na meranie napätia (voltmetre) sa od seba značne líšia, predovšetkým typom meraného napätia – môže ísť o prístroje na jednosmerný alebo striedavý prúd. Vo všeobecnosti je v meracej praxi dôležité správanie sa meraného napätia - môže byť funkciou času a môže mať rôznu formu - byť konštantné, harmonické, neharmonické, impulzné atď., pričom sa zvyčajne používa jeho hodnota charakterizovať prevádzkové režimy elektrických obvodov a zariadení (slaboprúd a výkon).

Rozlišujú sa tieto hodnoty napätia:

• okamžité,
• amplitúda,
• priemer,
• odmocnina (rms).

Okamžitá hodnota napätia U i (pozri obrázok) je hodnota napätia v určitom časovom bode. Dá sa pozorovať na obrazovke osciloskopu a určiť pre každý časový okamih pomocou oscilogramu.

Amplitúdová (špičková) hodnota napätia Ua je najväčšia okamžitá hodnota napätia za určité obdobie. Kolísanie napätia U p-p je hodnota rovnajúca sa rozdielu medzi najvyššou a najnižšou hodnotou napätia za určité obdobie.

Stredná odmocnina (efektívna) hodnota napätia U rms je definovaná ako druhá odmocnina priemerných štvorcových okamžitých hodnôt napätia za dané obdobie.

Všetky ukazovatele a digitálne voltmetre sú zvyčajne kalibrované v efektívnych hodnotách napätia.

Priemerná hodnota (konštantná zložka) napätia je aritmetický priemer všetkých jeho okamžitých hodnôt počas doby merania.

Priemerné usmernené napätie je definované ako aritmetický priemer absolútnych okamžitých hodnôt za určité obdobie.

Rozdiel medzi maximálnymi a minimálnymi hodnotami signálového napätia sa nazýva kolísanie signálu.

Teraz sa na meranie napätia používajú predovšetkým multifunkčné digitálne prístroje a osciloskopy - ich obrazovky zobrazujú nielen tvar napätia, ale aj podstatné charakteristiky signálu. Medzi tieto charakteristiky patrí aj frekvencia zmeny periodických signálov, preto je v meracej technike dôležitý frekvenčný limit merania prístroja.

Meranie napätia osciloskopom

Ilustráciou vyššie uvedeného bude séria experimentov merania napätí pomocou generátora signálu, zdroja konštantného napätia, osciloskopu a multifunkčného digitálneho prístroja (multimeter).

Pokus č.1

Všeobecná schéma experimentu č. 1 je uvedená nižšie:

Generátor signálu je zaťažený zaťažovacím odporom R1 1 kOhm a meracie konce osciloskopu a multimetra sú pripojené paralelne k odporu. Pri vykonávaní experimentov berieme do úvahy skutočnosť, že pracovná frekvencia osciloskopu je výrazne vyššia ako pracovná frekvencia multimetra.

Skúsenosť 1: Aplikujme na odpor záťaže sínusový signál z generátora s frekvenciou 60 hertzov a amplitúdou 4 volty. Na obrazovke osciloskopu budeme pozorovať obrázok zobrazený nižšie. Všimnite si, že náklady na rozdelenie mriežky mierky obrazovky osciloskopu pozdĺž vertikálnej osi sú 2 V. Multimeter a osciloskop budú ukazovať efektívnu hodnotu napätia 1,36 V.

Skúsenosť 2: Zdvojnásobme signál z generátora, rozsah obrazu na osciloskope sa presne zdvojnásobí a multimeter ukáže dvojnásobnú hodnotu napätia:

Skúsenosť 3: Zvýšime frekvenciu generátora 100-krát (6 kHz) a frekvencia signálu na osciloskope sa zmení, ale hodnota od vrcholu po vrchol a odmocnina zostanú rovnaké a hodnoty multimetra sa stanú nesprávne - povolený rozsah prevádzkovej frekvencie multimetra je 0-400 Hz:

Skúsenosť 4: Vráťme sa k pôvodnej frekvencii 60 Hz a napätiu generátora signálu 4 V, no zmeňme tvar jeho signálu zo sínusového na trojuholníkový. Rozsah obrazu na osciloskope zostal rovnaký, ale hodnoty multimetra sa znížili v porovnaní s hodnotou napätia, ktorú ukázal v experimente č. 1, pretože sa zmenilo efektívne napätie signálu:

Pokus č.2

Dizajn experimentu č.2 je podobný dizajnu experimentu 1.

Pomocou gombíka na zmenu predpätia na generátore signálu pridáme predpätie 1 V. Na generátore signálu nastavíme sínusové napätie s výkyvom 4 V s frekvenciou 60 Hz - ako v experimente č. 1. Signál na osciloskope stúpne o polovicu hlavného dielika a multimeter ukáže efektívnu hodnotu 1,33 V. Osciloskop zobrazí obraz podobný obrázku z experimentu 1 experimentu č. 1, ale zvýšený o polovicu hlavného dielika . Multimeter ukáže takmer rovnaké napätie ako v experimente 1 experimentu č.1, keďže má uzavretý vstup a osciloskop s otvoreným vstupom ukáže zvýšenú efektívnu hodnotu súčtu jednosmerných a striedavých napätí, ktoré je väčšia ako efektívna hodnota napätia bez konštantnej zložky:

Bezpečnostné opatrenia pri meraní napätia

Pretože v závislosti od bezpečnostnej triedy miestnosti a jej stavu môže aj relatívne nízke napätie 12–36 V predstavovať nebezpečenstvo pre život, je potrebné dodržiavať nasledujúce pravidlá:

1. Nevykonávajte merania napätia, ktoré si vyžadujú určité odborné zručnosti (nad 1000 V).
2. Nemerajte napätie na ťažko dostupných miestach alebo vo výškach.
3. Pri meraní napätia v domácej sieti používajte špeciálne prostriedky ochrany pred úrazom elektrickým prúdom (gumené rukavice, rohože, čižmy alebo čižmy).
4. Použite vhodný merací prístroj.
5. V prípade použitia multifunkčných prístrojov (multimetrov) sa pred meraním uistite, že meraný parameter a jeho hodnota sú správne nastavené.
6. Použite merací prístroj s pracovnými sondami.
7. Dôsledne dodržiavajte odporúčania výrobcu pre používanie meracieho zariadenia.

Zdá sa vám ťažké preložiť merné jednotky z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Uverejnite otázku v TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.

Naši zákazníci, ktorí vidia čísla v názve stabilizátora, si ich často mýlia s výkonom vo wattoch. V skutočnosti výrobca spravidla uvádza celkový výkon zariadenia vo voltampéroch, čo sa nie vždy rovná výkonu vo wattoch. Kvôli tejto nuancii je možné pravidelné preťaženie stabilizátora, čo následne povedie k jeho predčasnému zlyhaniu.

Elektrická energia zahŕňa niekoľko pojmov, z ktorých budeme považovať za najdôležitejšie:

Zdanlivý výkon (VA)- hodnota rovnajúca sa súčinu prúdu (Ampér) a napätia v obvode (Volty). Merané vo voltampéroch.

Aktívny výkon (W)- hodnota rovnajúca sa súčinu prúdu (Ampér) a napätia v obvode (Volty) a faktor zaťaženia (cos φ). Merané vo wattoch.

Účiník (cos φ)- hodnota charakterizujúca súčasného spotrebiteľa. Jednoducho povedané, tento koeficient ukazuje, koľko celkového výkonu (Volt-Ampér) je potrebné na „vtlačenie“ výkonu potrebného na vykonanie užitočnej práce (Watt) do súčasného spotrebiča. Tento koeficient možno nájsť v technických charakteristikách zariadení spotrebúvajúcich prúd. V praxi môže nadobudnúť hodnoty od 0,6 (napríklad vŕtacie kladivo) do 1 (vykurovacie zariadenia). Cos φ môže byť blízko k jednote v prípade, že súčasní spotrebitelia sú tepelné (vykurovacie telesá atď.) a svetelné zaťaženie. V iných prípadoch sa jeho hodnota bude líšiť. Pre zjednodušenie sa táto hodnota považuje za 0,8.

Aktívny výkon (Watty) = zdanlivý výkon (voltampéry) * účinník (Cos φ)

Tie. pri výbere stabilizátora napätia pre dom alebo vidiecky dom ako celok by sa mal jeho celkový výkon vo voltampéroch (VA) vynásobiť účinníkom Cos φ = 0,8. V dôsledku toho dostaneme približné výkon vo Wattoch (W), pre ktorý je tento stabilizátor určený. Pri výpočtoch nezabudnite vziať do úvahy štartovacie prúdy elektromotorov. V momente spustenia môže ich príkon troj- až sedemnásobne prekročiť nominálnu kapacitu.

Volt Engineering Ampere E 12-1/25 je jedným z najpopulárnejších modelov triakových stabilizátorov napätia.

Základné vlastnosti a výhody stabilizátor napätia Volt Engineering Ampere E 12-1/25 v2.0 (séria Volt engineering, NPO "Volt").
• moderný mikrokontrolér ARM
• Meranie vstupného napätia RMS
• obmedzenie skratového prúdu
• analyzátor stavu siete a stabilizátora
• rozšírené servisné menu - 15 parametrov
• 2 rýchlosti chladiaceho ventilátora
• elektronický bypass s funkciou ochranného relé
• tichý toroidný transformátor
• žiadne skreslenie tvaru sínusoidy sieťového vstupu
• vysoko spoľahlivé ovládanie transformátorového spínača
• varistory sú inštalované na vstupe a výstupe stabilizátora
• oceľové telo lakované vysoko kvalitným práškovým emailom
• vstupná tlmivka je vyrobená na jadre s rozloženou magnetickou medzerou
• minimálna možná doba odozvy na zmeny vstupného napätia je 20 ms
• výkonný ihlový tyristorový chladič vyrobený technológiou vysokotlakového liatia

Technické parametre Volt Engineering AMPERE 12-1/25

Model:	AMPÉRY 12-1/25
Moc:	5,5 kW
Typ:	elektronický, triak
prevedenie:	stena
ovládanie:	mikroprocesor
Transformátor:	tichý, toroidný
Rozsah prevádzkového vstupného napätia:	100-295 voltov
Rozsah prevádzkového napätia v režime bypass:	120-265 voltov
Rozsah stabilizácie s presnosťou 220V +-10%	135-290 voltov
Rozsah stabilizácie s presnosťou 220V + -3,5%	145-275 voltov
Vyrazenie o min. krátkodobý stres	60-135 voltov
Výstupné napätie:	220 voltov
Frekvencia napájania:	45-65 Hz
Presnosť stabilizácie:	3,5%
Pracovný prúd:	25 ampérov
Aktívna spotreba energie bez zaťaženia:	až 35 W
Údaje z meracieho prístroja:	vstupné/výstupné napätie
Počet stabilizačných stupňov:	12
Výstupné napätie:	212-228 V
Reakčný čas:	20 ms
Dostupnosť ochrany:
ochrana proti vysokému napätiu -	Existuje
ochrana proti nízkemu napätiu -	Existuje
ochrana proti preťaženiu -	Existuje
ochrana proti vysokej teplote -	Existuje
ochrana proti vysokému prúdu -	Existuje
Typ chladenia:	nútený
Manuálny bypass:	Existuje
Materiál puzdra:	oceľ
Celkové rozmery (stabilizátor):	460x270x170 mm
Hmotnosť stabilizátora:	18 kg
Záruka výrobcu:	2 roky

Výsledky testu

Tento model stabilizátora rozobral a otestoval nezávislý odborník z webovej stránky Sysadmin.
Závery montáže: „Stabilizátor je zmontovaný kvalitne, neboli žiadne reklamácie.
Transformátor ma prekvapil svojou veľkosťou a kvalitou vyhotovenia. Nebzučí pri žiadnom vstupnom napätí. Všetky drôty, kde musia byť zlisované, majú oká. Odnímateľné spoje nikde nevisia ani sa neodlepujú, sedia pevne. Riziko odpojenia je minimálne.
Doska je zostavená kvalitne, ale je tam tavidlo, ktoré nebolo zmyté. Neexistujú žiadne sťažnosti týkajúce sa spájkovania a inštalácie. Doska je vyrobená vo vysokej kvalite. Všetky skrutky v stabilizátore sú dobre dotiahnuté a tam, kde treba, sú podložky Grover.
Montáž je kvalitná a bez pripomienok.“