SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi...

24
SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD Cod produs: 192290 RO Manual de utilizare Introducere În magazinele de specialitate veţigăsi o multitudine de multimetre cu care puteţi realiza măsurători ale componentelor electronice şi ale circuitelor. Toate acestea presupun însă cunoştinţe de bază legate de manevrarea acestui tip de aparat de măsurăşi a componentelor de măsurat. Setul educativ „Tehnica măsurării şi testării” vă ajută să descoperiţi pas cu pas secretele măsurătorilor corecte. În exerciţiile prezentate mai jos veţi învăţa felul în care puteţi identifica şimăsura diferite componente, precum şi modalitatea de comportament a acestora în circuite. Cu ajutorul acestor cunoştinţe veţi putea stabili singur dacă o anumită componentă este defectă sau dacă ea a fost corect integrată întrun circuit. Setul educativ vă oferă toate cunoştinţele de bază necesare pentru manevrarea corectă a unui multimetru. Componentele – cunoştinţe de bază Bateria În orice circuit bateria trebuie conectată la polaritatea corectă. Clema bateriei are un fir roşu de conexiune care marchează polul pozitiv şi un fir negru de conexiune care marchează polul negativ. Ambele fire trebuie conectate la placa pentru experimente în funcţie de polaritatea corectă. Imaginea 1: Semnele de polaritate ale unei baterii Rezistenţa Rezistenţele sunt unele dintre cele mai simple componente electronice. Marcarea lor se face prin intermediul unui cod de culoare reprezentat de 3 inele, ce se citesc de la margine spre centru. Cel deal patrulea inel, situat separat, indică toleranţa componentei. Codul de culori se citeşte pornind de la inelul care se află cel mai aproape de marginea rezistenţei. Primele două inele reprezintă două cifre, iar al treilea inel este un multiplicator al valorii de rezistenţă în Ohmi. Cel deal patrulea inel indică toleranţa. Valoarea rezistenţei este dată în Ohmi. Imaginea 2: Codul de culori al rezistenţei Imaginea 3: O rezistenţă cu inele de culoarea galbenă, violet, maro şi auriu are valoarea de 470 Ohmi la o toleranţă de 5%.

Transcript of SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi...

Page 1: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD Cod produs: 192290 

 

RO  Manual de utilizare   

Introducere În  magazinele  de  specialitate  veţi  găsi  o  multitudine  de  multimetre  cu  care  puteţi  realiza  măsurători  ale  componentelor electronice  şi ale  circuitelor. Toate acestea presupun  însă  cunoştinţe de bază  legate de manevrarea acestui  tip de aparat de măsură şi a componentelor de măsurat.   

Setul educativ  „Tehnica măsurării  şi  testării” vă ajută  să descoperiţi pas  cu pas  secretele măsurătorilor  corecte.  În exerciţiile prezentate  mai  jos  veţi  învăţa  felul  în  care  puteţi  identifica  şi  măsura  diferite  componente,  precum  şi  modalitatea  de comportament a acestora  în circuite. Cu ajutorul acestor cunoştinţe veţi putea stabili singur dacă o anumită componentă este defectă sau dacă ea a fost corect  integrată  într‐un circuit. Setul educativ vă oferă toate cunoştinţele de bază necesare pentru manevrarea corectă a unui multimetru.   

Componentele – cunoştinţe de bază Bateria În orice circuit bateria trebuie conectată la polaritatea corectă. Clema bateriei are un fir roşu de conexiune care marchează polul pozitiv şi un fir negru de conexiune care marchează polul negativ. Ambele fire trebuie conectate la placa pentru experimente în funcţie de polaritatea corectă.   

 Imaginea 1: Semnele de polaritate ale unei baterii 

 Rezistenţa Rezistenţele  sunt  unele  dintre  cele mai  simple  componente  electronice. Marcarea  lor  se  face  prin  intermediul  unui  cod  de culoare  reprezentat de 3  inele, ce se citesc de  la margine spre centru. Cel de‐al patrulea  inel, situat separat,  indică  toleranţa componentei. Codul de culori se citeşte pornind de la inelul care se află cel mai aproape de marginea rezistenţei. Primele două inele reprezintă două cifre, iar al treilea inel este un multiplicator al valorii de rezistenţă în Ohmi. Cel de‐al patrulea inel indică toleranţa. Valoarea rezistenţei este dată în Ohmi.   

         Imaginea 2: Codul de culori al rezistenţei  

 

 Imaginea 3: O rezistenţă cu inele de culoarea galbenă, violet, maro şi auriu are valoarea de 470 Ohmi la o toleranţă de 5%.  

Page 2: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

2 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 4: Rezistenţa  

 În setul educativ se află rezistenţe cu următoarele valori:   

330 Ohm  Portocaliu, portocaliu, maro 1 kOhm    Maro, negru, roşu 2,2 MOhm  Roşu, roşu, verde   

 Imaginea 5: Simbol grafic rezistenţă 

 Condensator ceramic Condensatorul este o altă componentă electronică de bază. El este disponibil  în două variante. Varianta cea mai  simplă este condensatorul  ceramic mic,  rotund  şi  plat.  Acesta  are  protecţie  la  inversarea  polarităţii.  Capacitatea  este  indicată  în  Farad. Marcarea condensatorilor ceramici se face printr‐un cod numeric. 104 înseamnă 10 x 10 la puterea 4 adică 100.000 pF.   

 Imaginea 6: Simbol grafic condensator ceramic  

 Imaginea 7: Condensator ceramic 

 Condensator electrolitic Condensatorul electrolitic are un corp cilindric şi trebuie montat la polaritatea corectă. Polul negativ este marcat cu o bandă albă în lateral şi are un fir de conexiune mai scurt. Dacă condensatorul electrolitic este montat la polaritatea inversată componenta se distruge. Marcarea se face prin text.   

 Imaginea 8: Simbol grafic condensator electrolitic  

 Imaginea 9: Condensatorul electrolitic trebuie conectat la polaritatea corectă 

 Ledul La montarea unei diode  luminoase  trebuie  respectată  în principiu polaritatea.  Ledul  are două  fire de  conexiune de  lungime diferită. Firul mai lung este polul pozitiv şi se numeşte anod (A). Polul negativ este firul mai scurt şi se numeşte catod (C).  

Polaritatea poate fi  identificată şi  în  interiorul  ledului. Polul negativ are forma unui triunghi mare. De aceea polul pozitiv este realizat în variantă discretă.  

Page 3: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

3 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 10: Un led trebuie conectat întotdeauna la polaritatea corectă.   

 Imaginea 11: Simbol grafic led 

 Tranzistor Tranzistorul  amplifică  curenţii mici.  Conexiunile  sale  se  numesc  emiţător  (E), bază  (B)  şi  colector  (C).  Carcasa  cilindrică  este aplatizată pe o parte. Aici este marcată denumirea  tipului. Dacă priviţi  tranzistorul  în aşa  fel  încât conexiunile  indică  în  jos  şi poate fi citită inscripţionarea atunci emiţătorul se află în stânga, iar baza este în centru.   

 Imaginea 12: Tranzistor cu vedere spre partea aplatizată. Conexiunile de la stânga la dreapta: emiţător, bază, colector.   

 Imaginea 13: Simbol grafic al unui tranzistor NPN 

 Dioda O diodă lasă să treacă curentul numai într‐o direcţie. Ea poate fi imaginată a fi un ventil de reţinere al unei instalaţii de apă.   

Diodele standard au, la fel ca şi rezistenţele, formă cilindrică. Polul negativ (catod) este reprezentat printr‐o linie.   

 Imaginea 14: Simbol grafic diodă  

 Imaginea 15: Dioda  

            

Page 4: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

4 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

Funcţiile unui multimetru Multimetrele se deosebesc  între ele  în primul rând prin funcţiile  lor. Acest  lucru nu  înseamnă  însă că  în cazul unui  instrument mai  simplu  veţi  şti  automat  cum  trebuie  folosit. Priviţi butonul mare din  centru,  care  selectează domeniile de măsurători  şi mărimile. Ce oferă multimetrul referitor la aceste funcţii? Care dintre ele vă sunt însă utile? Iată nişte întrebări la care trebuie să cunoaşteţi răspunsul înainte de a cumpăra multimetrul.  La fel de importante sunt şi cablurile. Ele au diferite culori: roşu – polul pozitiv, negru: polul negativ. Citind manualul de utilizare vă veţi familiariza cu aparatul de măsură înainte de a începe să‐l folosiţi. 

 Imaginea 16: Prima dată trebuie să faceţi cunoştinţă cu instrumentul de măsură. În acest sens de mare ajutor poate fi manualul de utilizare. 

 

Certificarea CAT determină domeniile de utilizare  Multimetrele trebuie să  îndeplinească diferite criterii de siguranţă, gândite pentru a vă proteja. Căci  la urma urmei măsurarea curentului şi a tensiunii nu e o joacă de copii, ci o operaţie ce presupune riscuri!   

Multimetrele sunt concepute pentru a face faţă unei combinaţii de tensiuni constante şi aşa‐numitele supratensiuni tranzitorii. Aceste măsuri de protecţie sunt grupate  în 4 categorii CAT. Cu cât categoria CAT este mai mare cu atât mai multe  funcţii are instrumentul de măsură.   Categorii CAT CAT I Multimetrele cu certificare CAT I sunt echipate numai cu măsuri de protecţii minime. De aceea ele pot fi utilizate numai pentru măsurători în circuite electronice protejate şi aparate. Acestea trebuie să fie protejate contra supratensiunii tranzitorii.   

CAT II Instrumentele CAT II pot fi folosite pentru consumatori monofază, conectaţi la prize de curent. Aici intră aparatele de uz casnic şi sculele portabile. Prizele şi cablurile pot fi măsurate în mod limitat. Multimetrele pentru electroniştii amatori trebuie să aibă cel puţin certificare CAT II.  

CAT III Multimetrele CAT  III pot  fi utilizate  în  reţele de distribuţie  trifazice  şi  echipamente de  iluminare monofazice  comerciale. Cu aceste aparate se pot măsura motoare trifazice sau prize pentru consumatori mari.   

CAT IV CAT  IV permite utilizarea  la curentul  trifazat al centralei electrice  şi  la cablurile  reţelei aeriene. Aici este vorba aşadar despre măsurători pe aparate ce nu au voie să fie realizate de persoane private.  Conectarea corectă a cablurilor măsurători Foarte puţine multimetre au cablurile măsurători conectate direct la aparatul de măsură. De obicei aparatele au integrate 3 – 4 mufe la care se pot conecta cablurile măsurători. De regulă acest lucru se poate face numai dacă aceste cabluri nu sunt legate şi la alte aparate!  

Cablul negru este cablul negativ (de întoarcere) şi se conectează la mufa COM. Cablul roşu este cablul pozitiv, iar mufa la care se conectează depinde de tipul de măsurătoare şi de inscripţionarea mufelor. Instrumentul nostru are integrate trei mufe. Cea din dreapta este inscripţionată cu „HzVΩ“. La ea se conectează cablul roşu dacă se măsoară tensiunea (V) şi rezistenţa (Ω). Hz indică măsurarea  frecvenţei, măsurători  de  care  au  nevoie  numai  specialiştii. De  obicei  această mufă  poate  fi  selectată  şi  pentru măsurarea curenţilor mici, care apar de regulă în circuitele electronice. În cazul instrumentului nostru el este echipat cu o mufă proprie  pentru  acest  tip  de măsurători  ce  este  inscripţionată  cu  „μAmA“.  Dacă măsuraţi  curent  standard  în  aplicaţiile  de electronică pentru amatori conectaţi aici  cablu  roşu.  La multimetrele  cu 3  conexiuni  funcţia de măsurare a curenţilor mici, a tensiunii şi a rezistenţei se realizează la o mufă comună.   

Cea de‐a patru mufă este inscripţionată cu „20A MAX”. Ea serveşte pentru măsurarea curenţilor foarte mari şi de obicei nu este folosită de electroniştii care măsoară circuite.   

Detaliile referitoare la alocarea mufelor şi realizarea măsurătorilor le găsiţi în manualele de utilizare ale multimetrelor.   

Page 5: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

5 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 17: Majoritatea multimetrelor sunt echipat cu 3 – 4 mufe la care se conectează cablurile măsurători.   

 Imaginea 18: Cablul negru se conectează la mufa COM. El este cablul negativ.   

 Imaginea 19: Dacă se măsoară tensiunea şi rezistenţa conectaţi cablul roşu măsurători la mufa din dreapta HzVΩ. Pentru măsurarea curenţilor mici conectaţi cablul roşu la mufa µAmA.  

 

Setarea corectă a multimetrului Pentru a măsura corect  tensiunea, curentul  şi  rezistenţa multimetrele  trebuie  setate  în mod adecvat, căci de exemplu există tensiune şi curent continuu sau alternativ. În plus multimetrele dispun de mai multe domenii de măsurători. De ex. Voltcraft VC‐11 are 5 domenii de măsurare tensiune continuă: pentru tensiune foarte mică până la 200 MV, 2 V, 20 V, 200 V şi 250 V. Deoarece nu este întotdeauna uşor de estimat tipul de tensiune care va apărea în cadrul unei măsurători setaţi întotdeauna cel mai mare domeniu de măsurători. În cazul modelului Voltcraft VC‐11 pentru măsurarea tensiunii continue acest domeniu este 250 V. Dacă displayul afişează o valoare măsurată foarte mică, ca de ex. 14 V, puteţi trece în domeniul 20 V. Aparatul va măsura acum cu precizie maximă. În acelaşi fel trebuie să procedaţi şi la măsurarea tensiunii alternative, curentului continuu şi alternativ, rezistenţei etc.  

Dacă  începeţi  cu  cel  mai  mare  domeniu  de  măsurători  protejaţi  componentele  electronice  sensibile  ale  aparatului  de suprasarcină şi astfel de daune permanente. De aceea faceţi‐vă un obicei din a începe măsurătorile cu domeniul cel mai mare.   

 Imaginea 20: Alegeţi domeniul de măsurători adecvat (de ex. „Curent continuu” dacă măsuraţi curent continuu).   

 Imaginea 21:  Înainte de orice măsurătoare  setaţi aparatul pe domeniul maxim de măsurători.  În  cazul acestui model acesta este 250 V  la măsurarea tensiunii continue.  

Page 6: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

6 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

1. Cum se măsoară o rezistenţă? Pregătirea Îndoiţi la 90° firele de conexiune ale unei rezistenţe de 330 Ω, 1 kΩ şi 2,2 MΩ, astfel încât să o puteţi introduce în placa pentru experimente (v. imag. 22). Pentru ca să puteţi avea ambele mâini libere în timpul măsurătorilor pregătiţi sondele măsurători folosind două bucăţi de sârmă rotunde, complet  izolate, cu o  lungime de 7 cm pe care să  le  înfăşuraţi strâns  în  jurul părţii neizolate a sondelor. Ceea ce ar trebui să rămână din sârmă fără a fi îndoit: cca. 1 cm. Astfel puteţi introduce sondele direct în placa pentru experimente. Pentru măsurarea unei rezistenţe aveţi nevoie de o sursă externă de curent, de ex. o baterie 9 V. Multimetrul are deja integrată o baterie pentru măsurarea rezistenţei. Introduceţi acum cele două sonde  în paralel cu o rezistenţă  în placa pentru experimente  şi setaţi  instrumentul de măsură pe domeniul rezistenţă 2000 kΩ. Măsuraţi în acest fel toate cele trei rezistenţe. La două măsurători obţineţi 001, iar la a treia 1‐.  Cu  aceste  valori măsurate nu prea puteţi  face mare  lucru  însă, deşi  aţi  făcut  totul  corect. De  ce? Din  cauza domeniului de măsurători selectat. Mai multe în exerciţiul 2.   

 Imaginea 22: După ce aţi îndoi firele de conexiune ale celor trei rezistenţe la 90° introduceţi‐le în placa pentru experimente.   

 Imaginea 23: Înfăşuraţi în jurul sondelor cca. 7 cm de sârmă curată.   

 Imaginea 24: Aşa conectaţi cablurile măsurători direct la placa pentru experimente.  

 

 Imaginea 25: În domeniul cel mai mare pentru măsurători rezultatele obţinute sunt imprecise.  

 

2. Evitarea erorilor de măsurare Conform măsurătorilor din exerciţiul anterior două  rezistenţe au avut aceeaşi valoare. Eroare de măsurare a  fost cauzată de domeniul măsurători incorect selectat.  De aceea măsuraţi încă o dată pe circuit fiecare rezistenţă în parte şi diminuaţi pas cu pas domeniul măsurători. 

Page 7: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

7 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

„1“ pentru 1 kΩ  în domeniul 2.000 kΩ devine 0,98, adică 980 Ω  în domeniul 20 kΩ. Treceţi acum  la domeniul 2.000 Ω şi veţi obţine valoarea 983 Ω. Astfel aţi ales domeniul de măsurători optim şi precis. Dacă treceţi acum la domeniul măsurători 200 Ω pe display apare „1—“. Acest lucru indică faptul că domeniul măsurători selectat este prea mic.  Realizaţi  aceste măsurători  şi  pentru  cea  de‐a  doua  rezistenţă  la  care  aţi măsurat  iniţial  „1”  pentru  1  kΩ.  În  cazul  acestei măsurători veţi descoperi că ea măsoară într‐adevăr 326 Ω. Astfel aveţi de‐a face cu o rezistenţă de 330 Ω.  La cea de‐a treia rezistenţă de 2,2 MΩ veţi descoperi că pe ecran apare “1‐„  în fiecare domeniu de măsurători selectat. Acest lucru  indică  faptul  că  acest multimetru  nu  este  adecvat pentru măsurarea  rezistenţelor  foarte mari. De  aceea  selecţia  unui multimetru corespunzător depinde de ceea ce doriţi să faceţi cu aparatul de măsură.  Măsurătoarea  este  precisă  numai  dacă  domeniul  măsurători  a  fost  selectat  în  mod  optim.  De  aceea  trebuie  să  treceţi întotdeauna în domeniul măsurători imediat mai mic. Cu cât domeniul măsurători selectat este mai mare cu atât mai mare este eroarea  de măsurare  şi  cu  atât mai  imprecis  rezultatul  obţinut.  Acest  lucru  este  valabil  şi  pentru măsurarea  curentului  şi tensiunii.   

 Imaginea 26: În domeniul măsurători 2000 Ω se obţine o valoare de 983 Ω. Astfel pentru această rezistenţă a fost găsit domeniul de măsurători ideal.   

 Imaginea 27: La setarea corectă a domeniului măsurători pentru cea de‐a doua rezistenţă măsurată la 1 kΩ se obţine acum 330 Ω.  

 

3. Cum se comportă rezistenţele legate în serie? Rezistenţele  sunt  integrate  în  circuite atât  individual,  cât  şi  în  combinaţii. O posibilitate este  legarea  în  serie a  rezistenţelor. Introduceţi două  rezistenţe de 1  kΩ  în  serie  în placa pentru experimente. Conectaţi un  cablu măsurători  la  capătul  stâng  al rezistenţei  din  stânga,  iar  celălalt  cablu  la  capătul  drept  al  rezistenţei  din  dreapta  şi  citiţi  valoarea  obţinută.  În  cazul experimentului nostru se obţin 1970 Ω, adică cca. 2 kΩ.  În cazul legării în serie a rezistenţelor valoarea totală obţinută este suma rezistenţelor individuale. Adică:  Rtot= R1 + R2 + … Rn 2 kΩ = 1 kΩ + 1 kΩ 

 

Încercaţi să legaţi în serie mai multe rezistenţe şi de asemenea rezistenţe diferite. În acest fel puteţi “asambla” o rezistenţă pe care nu o aveţi la dispoziţie ca şi componentă individuală.  

 Imaginea 28: Legarea  în serie a două rezistenţe. Pentru a determina rezistenţa totală menţineţi un cablu măsurători  la conexiunea stânga a rezistenţei din stânga, iar celălalt cablu la conexiunea dreaptă a rezistenţei din dreapta.   

Page 8: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

8 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 29: Legarea în serie a două rezistenţe.  

 

 Imaginea 30: Rezistenţa totală în cazul legării în serie a rezistenţelor corespunde sumei rezistenţelor individuale.  

 

4. Cum se comportă rezistenţele legate în paralel?  Rezistenţele pot fi legate şi în paralel. Un circuit simplu în paralel este compus din cel puţin două rezistenţe. Evident pot fi legate în paralel şi mai multe rezistenţe.  Conectaţi una după alta două rezistenţe 1 kΩ pe placa pentru experimente. Acum ele sunt legate în paralel. Conectaţi cele două cabluri măsurători la capetele celor două rezistenţe. Măsuraţi rezistenţa totală. În cazul circuitului nostru aceasta este de 493 Ω, adică cam jumătate din valoarea rezistenţelor individuale.  Conectaţi  acum  o  rezistenţă  de  1  kΩ  în  paralel  cu  una  de  330  Ω.  Rezistenţa  totală  este  de  cca.  245  Ω.  Încercaţi  şi  cu  alte combinaţii de rezistenţe.  La legarea în paralel a rezistenţelor valoarea totală este întotdeauna mai mică decât cea a rezistenţelor individuale. Valoarea totală a rezistenţelor legate în paralel se calculează conform formulei: 1 / Rtot = 1 / R1 + 1 / R2 + … 1 / Rn 248 Ω = 1 / 1.000 Ω + 1 / 330 Ω 

 

Pentru a obţine rezistenţa totală apăsaţi tasta 1/x a unui calculator de buzunar.  

 Imaginea 31: La legarea în paralel a două rezistenţe valoarea totală este întotdeauna mai mică decât valoarea rezistenţelor individuale.   

 Imaginea 32: Legarea în paralel a două rezistenţe pe placa pentru experimente.  

 

Page 9: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

9 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 33: Două rezistenţe de 1 kΩ legate în paralel ne dau o rezistenţă totală de 493 Ω. Faptul că nu este exact 500 Ω este determinat de valorile de toleranţă ale producătorului rezistenţelor.  

 

5. Măsurarea condensatorilor Pentru  a măsura  capacitatea  unui  condensator  aveţi  nevoie  de  un multimetru  care  are  şi  această  funcţie  (de  ex.  Voltcraft VC840). Din păcate  există  puţine multimetre  care  posedă  această  funcţie  de măsurare. Multimetrele  standard  au  de  obicei domeniile de măsurare pentru Volţi, Amperi şi Ohmi.  

 

Atenţie! Înainte  de  a  lega  un  condensator  la  aparatul  de măsură  acesta  trebuie  descărcat!  În  acest  sens  scurtcircuitaţi  cele  două conexiuni.  Folosiţi un  cleşte  sau o  şurubelniţă, pe  care  să  le  aşezaţi peste  cele două  contacte.  În decursul operaţiei  apucaţi unealta numai de mânerul izolat, căci la scurtcircuitarea unui condensator se pot produce descărcări foarte puternice. De aceea nu atingeţi conexiunile condensatorilor cu tensiune mai mare de 35 V DC / 25 V AC – mai ales dacă nu ştiţi dacă este încărcat sau nu! Atenţie! Pericol de moarte!  

 

Introduceţi acum  condensatorul de măsurat pe placa pentru experimente  în aşa  fel  încât  să puteţi aşeza pe placă  cele două sonde înfăşurate cu sârmă ale aparatului fără ca cele două cabluri măsurători să se atingă.  Condensatorii de măsurat nu au voie în niciun caz să fie montaţi în circuite sau părţi de circuit. Procedura de măsurare a condensatorilor corespunde cu cea folosită la rezistenţe. Menţineţi cablurile roşu şi negru pe ambele conexiuni  ale  condensatorului.  Pentru  a  avea  ambele mâini  libere  folosiţi  sondele  înfăşurate  cu  sârmă  cu  care  puteţi  fixa cablurile măsurători pe placa pentru experimente. La conectarea cablurilor măsurători respectaţi polaritatea corectă, mai ales în cazul condensatorilor electrolitici. Conectaţi cablul roşu cu polul pozitiv şi cablul negru cu polul negativ al condensatorului. După  ce  aţi  pornit  multimetrul  poziţionaţi  butonul  rotativ  al  acestuia  pe  domeniul  de  măsurători  de  rezistenţă.  El  este multifuncţional. Apăsaţi selectorul de funcţii până când pe display apare nF (nano‐Farad) pe marginea din dreapta. Farad este unitatea de măsură pentru  capacitatea  electrică. Majoritatea  condensatorilor  au o  capacitate  cuprinsă  între  câţiva pF  (pico‐Farad) şi câţiva mF (micro‐Farad).  Măsurarea unui condensator pretinde timp, căci se scurg câteva secunde până ce pe display apare valoarea definitivă.   

 Imaginea 34: Condensatorii au voie să fie măsuraţi numai în afara circuitelor sau părţilor de circuit. Condensatorul de măsurat se introduce în placa pentru experimente. Cele două cabluri măsurători se conectează la condensator la polaritatea corectă.   

 Imaginea 35: Setaţi domeniul de măsurare pentru capacitate pe multimetru. Vor trece câteva secunde până la apariţia valorii măsurate.  

Page 10: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

10 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

6. Condensatori legaţi în serie În  cadrul  exerciţiului  „Cum  se  comportă  rezistenţele  legate  în  serie?”  aţi  descoperit  că  rezistenţa  totală  reprezintă  suma rezistenţelor individuale.  Legaţi pe placa pentru experimente doi condensatori în serie (de ex. cu o capacitate de 10 µF). Condensatorii trebuie montaţi la polaritatea corectă. La condensatorii electrolitici legaţi firul de conexiune negativ al primului condensator la firul de conexiune pozitiv al celui de‐al doilea. Deoarece condensatorii  trebuie măsuraţi  singuri  (fără consumator  şi  sursă de curent) puteţi  lega cablul roşu al multimetrului la conexiunea pozitivă a primului condensator, iar cablul negru la conexiunea negativă a celui de‐al doilea condensator.  Setaţi multimetrul pe domeniul de măsurare al capacităţii şi aşteptaţi câteva secunde până când valoarea măsurată nu se mai modifică. Valoarea măsurată va fi de cca. 5,7 µF, adică jumătate din valoarea de 10 µF a celor doi condensatori.  

 

De aici rezultă următoarea regulă: Capacitatea totală scade în funcţie de numărul de condensatori legaţi în serie.  Capacitatea totală a condensatorilor legaţi în serie se calculează conform formulei: 

 

1 / Cges = 1 / C1 + 1 / C2 + … 1 / Cn  

Pentru a obţine capacitatea totală apăsaţi tasta 1/x a unui calculator de buzunar.   

 Imaginea 36: Legarea în serie a doi condensatori 

 

 Imaginea  37:  La montarea  celor  doi  condensatori  respectaţi  polaritatea  corectă.  Cablurile măsurători  trebuie  conectate  tot  la  polaritatea corectă.  

 

 Imaginea  38:  În  cazul  a  doi  condensatori  de  10  µF  legaţi  în  serie  se  obţine  o  valoare măsurată  care  reprezintă  jumătate  din  capacitatea condensatorilor individuali.  

 

7. Condensatori legaţi în paralel În cadrul exerciţiului „Cum se comportă rezistenţele  legate  în paralel?” aţi descoperit că rezistenţa totală este mai mică decât valoarea rezistenţelor individuale.  Legaţi pe placa pentru experimente doi condensatori în paralel (de ex. cu o capacitate de 10 µF). Condensatorii trebuie montaţi la polaritatea corectă.  La condensatorii electrolitici  firele de conexiune pozitive  trebuie  legate  împreună,  la  fel ca  şi  firele de 

Page 11: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

11 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

conexiune negativă. Deoarece condensatorii trebuie măsuraţi singuri (fără consumator şi sursă de curent) puteţi lega cablul roşu al multimetrului la conexiunea pozitivă a condensatorilor, iar cablul negru la conexiunea negativă a condensatorilor.  Setaţi multimetrul pe domeniul de măsurare al capacităţii şi aşteptaţi câteva secunde până când valoarea măsurată nu se mai modifică. Valoarea măsurată va fi de cca. 23,2 µF, adică dublu faţă de valoarea de 10 µF a celor doi condensatori.  

 

De aici rezultă următoarea regulă: La legarea în paralel a condensatorilor capacitatea totală reprezintă suma capacităţilor individuale.  Capacitatea totală a condensatorilor legaţi în paralel se calculează conform formulei:  

 

Cges = C1 + C2 + … Cn  

 Imaginea 39: Circuit pentru măsurarea a două condensatoare legate în paralel.   

 Imaginea 40: Respectaţi polaritatea corectă la montarea condensatorilor în paralel. Cablurile măsurători trebuie şi ele conectate la polaritatea corectă.   

 Imaginea 41: În cazul a doi condensatori de 10 µF legaţi în paralel măsuraţi suma capacităţii individuale a celor doi condensatori.  

 

8. Cum măsurăm tensiunea continuă? Construiţi prima dată un circuit simplu cu leduri pe placa pentru experimente. În acest sens legaţi o rezistenţă de 1 kΩ în serie cu un led. Includeţi un jumper pe firul de la led spre polul negativ al bateriei.  Pentru măsurarea  tensiunii  continue  setaţi multimetrul  pe  domeniul  de măsurători  tensiune  continuă.  Tensiunea  poate  fi măsurată direct pe baterie menţinând cablul roşu la polul pozitiv şi cablul negru la polul negativ. Deoarece la măsurarea tensiunii continue multimetrul are o rezistenţă internă foarte mare nu trece deloc curent, iar bateria nu este descărcată.  Circuitul nostru cu led este compus din doi consumatori: rezistenţa şi ledul. La ambii consumatori apare o cădere de tensiune. Suma acestei căderi de tensiune reprezintă tensiunea totală.  Măsuraţi căderea de tensiune la rezistenţă menţinând cele două cabluri pe cele două conexiuni. Respectaţi polaritatea corectă. Cablul  roşu  corespunde  polului  pozitiv,  iar  cablul  negru  celui  negativ.  Dacă menţineţi  inversat  cele  două  cabluri  pe  circuit înaintea  valorii măsurate  apare  semnul minus.  Selectaţi domeniul de măsurare  adecvat pentru  a obţine măsurători  cât mai precise. Măsuraţi căderea de tensiune la led şi căderea totală de tensiune la rezistenţă şi dioda luminoasă.  

 

Tensiunea într‐un circuit cu consumatori legaţi în serie este caracterizată de următoarea formulă: Utot = U1 + U2 + … Un 

Page 12: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

12 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 42: Structura unui circuit simplu cu  led. La ambii consumatori, adică rezistenţa şi  ledul, există cădere de tensiune (U1 şi U2). Utot redă căderea totală de tensiune la toţi consumatorii.   

 Imaginea 43: Structura unui circuit simplu cu led.   

 Imaginea 44: Tensiunea totală măsurată este de 8,2 V.   

 Imaginea 45: La  rezistenţa de 1 kΩ există o cădere de  tensiune de 5,59 V. Pentru măsurarea exactă a  temperaturii  trebuie setat domeniul optim de măsurare. 

 

9. Cum măsurăm tensiunea alternativă? În  principiu măsurarea  tensiunii  alternative  se  face  la  fel  ca  şi  la măsurarea  tensiunii  continue.  Trebuie  doar  să  setaţi  pe multimetrul domeniul de măsurători pentru tensiunea alternativă, căci altfel nu veţi obţine nicio valoare de tensiune, chiar dacă aceasta există.  

 

Page 13: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

13 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

Setaţi multimetrul pe domeniul de măsurători tensiune alternativă 200 V şi puneţi în funcţiune circuitul cu led anterior. Măsuraţi tensiunile individuale la rezistenţă şi led, precum şi tensiunea totală. Chiar dacă ledul se aprinde ca şi înainte pe display apare o valoare dublă pentru tensiune. Dacă doriţi să măsuraţi tensiunea alternativă mică a unui bloc de alimentare de  la reţea  în timp ce multimetrul este setat pe domeniul de tensiune continuă veţi obţine valoarea 0,0 V – iar asta chiar dacă există tensiune!  Nu  realizaţi măsurători  la  o priză  de  230 V.  În  acest  caz  veţi  avea de‐a  face  cu  tensiuni mari  şi  s‐ar  putea  să  atingeţi părţi neizolate şi conducătoare de curent ale sondelor, ceea ce ar avea drept urmare electrocutare mortală! În plus multimetrele sunt de obicei concepute pentru o tensiune maximă de 250 V.  În apropierea unei staţii transformator aceasta ar putea fi depăşită, ceea ce ar supraîncărca multimetrul.   

 Imaginea 46: Dacă se încearcă măsurarea căderii de tensiune în circuite cu multimetrul setat pe domeniul de măsurători tensiune alternativă veţi obţine o  tensiune dublă  faţă de setarea corectă a aparatului pe  tensiune continuă. Circuitul nu s‐a modificat cu nimic  faţă de varianta anterioară.  

 

10. Cum măsurăm curentul? Deja  ştiţi că  în cazul  legării  în serie a mai multor consumatori  (precum circuitul simplu cu  led) apare o cădere de  tensiune  la fiecare  componentă.  Suma  acestor  tensiuni  ne  dă  tensiunea  totală.  Priviţi  încă  o  dată  circuitul,  veţi  descoperi  că  toţi consumatorii se află într‐o linie. Prin toţi consumatorii trece acelaşi curent. De aceea curentul total este curentul care trece prin fiecare consumator individual. Pentru a putea măsura curentul multimetrul se leagă în serie cu consumatorul (consumatorii). Îndepărtaţi jumperul dintre led şi polul negativ al bateriei şi conectaţi aici multimetrul. Cablul roşu se menţine în zona ledului, iar cablul negru la polul negativ al bateriei. 

 

Înainte  de  a  porni  bateria  setaţi multimetrul  pe  cel mai mare  domeniu  pentru  curent  –  200 mA.  Apoi  diminuaţi  domeniul măsurători până ce puteţi citi valoarea măsurată exactă. În cazul acestei măsurători domeniul optim este de 20 mA, caz în care veţi măsura cca. 5,5 mA. Evitaţi să setaţi aparatul pe un domeniu măsurători prea mic, căci veţi supraîncărca multimetrul.  De obicei aparatele de măsură sunt protejate prin siguranţă  în domeniul măsurători de curent. Siguranţele trebuie schimbate numai atunci când multimetrul nu mai poate efectua măsurători.  Prin multimetru  trece acelaşi  curent  ca  şi prin  ceilalţi  consumatori ai  circuitului. Deoarece  în domeniul măsurători de  curent multimetrul are o rezistenţă internă foarte mică el nu modifică structura circuitului şi deci nici valoarea măsurată. 

 

Atenţie! Nu măsuraţi niciodată  fluxul de  curent direct pe un  consumator. Dacă menţineţi  cele două  cabluri măsurători  la  conexiunile bateriei obţineţi un efect similar cu cel  în care aţi scurtcircuita conexiunile bateriei.  În plus  în acest caz  fluxul de curent este foarte mare, ceea ce înseamnă pericol, şi totodată aparatul de măsură s‐ar distruge.   

 Imaginea 47: Pentru a măsura curentul multimetrul se leagă în circuitul de curent.  

 

Page 14: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

14 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 48: În loc de jumper conectaţi multimetrul în circuit. Astfel aparatul de măsură este conectat în serie cu restul consumatorilor.  

 Imaginea 49: Prin multimetru trece acelaşi curent ca şi prin restul consumatorilor din circuit.  

 

11. Cum se realizează testul de continuitate? Acest tip de test este unul foarte interesant: de exemplu dacă doriţi să măsuraţi un anumit fir din structura unui cablu sau doriţi să testaţi funcţionalitatea şi continuitatea unui cablu. Multe dintre multimetre au un domeniu de măsurători propriu pentru această funcţie, căci aparatele nu numai că afişează pe display valoarea măsurată, ci şi redau un semnal acustic de avertizare în caz de continuitate. 

 

Continuitatea poate fi determinată simplu şi cu funcţia rezistenţă. Cum procedaţi: setaţi multimetrul pe domeniul de măsurători Ω  şi  apropiaţi  cele  două  sonde  ale  cablurilor  măsurători.  Pe  display  apare  0,0  Ω,  ceea  ce  înseamnă  „fără  rezistenţă” (continuitate).  Dacă  îndepărtaţi  sondele  rezistenţa  creşte  şi  multimetrul  afişează  1‐.  Acest  lucru  este  similar  cu  „fără continuitate” sau ruperea cablului. Încercaţi să determinaţi continuitatea pentru diferite cabluri. 

 

Pentru a măsura continuitatea cablul nu trebuie să fie sub tensiune. Deci el nu are voie să fie conectat la o sursă de curent!   

 Imaginea 50: Dacă apropiaţi cele două sonde ale cablurilor măsurători multimetrul setat pe domeniul măsurarea rezistenţei afişează 0,0 Ω sau 0,01 Ω. Astfel este confirmată continuitatea, ce nu are aproape deloc rezistenţă.   

 Imaginea 51: Dacă îndepărtaţi sondele cablurilor măsurători rezistenţa creşte infinit, iar multimetrul afişează 1‐. Acest lucru înseamnă ruperea cablului sau faptul că nu a fost găsit un anumit fir din structura unui cablu. 

Page 15: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

15 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 52: Măsurarea continuităţii la un cablu.  

 

12. Măsurători într‐un circuit: determinarea tensiunilor individuale ale componentelor  Asamblaţi un circuit combinat legând în paralel şi în serie ambele rezistenţe de 1 kΩ cu două rezistenţe de 330 Ω, înainte de a monta ledul. Astfel circuitul are patru consumatori la care veţi putea măsura tensiunea individuală. În acest sens menţineţi cele două cabluri măsurători la firele de conexiune ale fiecărei rezistenţe şi ale ledului. 

 

Veţi descoperi că cele două rezistenţe de 330 Ω au aceeaşi valoare pentru căderea de tensiune (1,95 V). Cele două rezistenţe legate  în  paralel  pot  fi  considerate  a  fi  una  singură motiv  pentru  care  veţi măsura  o  cădere  de  tensiune  „cvasi‐comună”. Indiferent dacă măsuraţi căderea de tensiune pentru rezistenţele individuale de 1 kΩ sau grupate în paralel – ea va avea aceeaşi valoare, adică cca. 2,41 V. Ledul are o cădere de tensiune de cca. 3,2 V.   

 Imaginea 53: Circuit combinat cu led compus din două rezistenţe de 1 kΩ legate în paralel şi două rezistenţe de 330 Ω legate în serie; pe circuit sunt marcate punctele măsurători.   

 Imaginea 54: Circuit combinat serie‐paralel ce controlează un led.  

 Imaginea 55:  Indiferent dacă măsuraţi căderea de tensiune  la  fiecare dintre cele două rezistenţe  legate  în paralel sau ca  şi grup veţi obţine aceeaşi valoare.  

 

Page 16: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

16 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 56: Două rezistenţe egale legate în serie au aceeaşi cădere de tensiune.  

 

13. Măsurarea rezistenţelor într‐un circuit Atunci  când măsuraţi  rezistenţe  individuale  într‐un  circuit  verificaţi  permanent  dacă  nu  există  şi  alte  componente  legate  în paralel cu rezistenţele care pot determina erori de măsurare. Acest lucru se întâmplă în cazul rezistenţelor legate în paralel. În acest  caz  veţi  putea  determina  numai  rezistenţa  totală.  Dacă  doriţi  să  determinaţi  şi  rezistenţele  individuale  va  trebui  să desfaceţi  de  pe  circuit  cel  puţin  o  conexiune  a  rezistenţelor  legate  în  paralel.  Numai  aşa  veţi  putea  examina  rezistenţele individuale, ce pot fi şi mai mult decât două.  Veţi putea măsura de asemenea şi suma rezistenţelor, respectiv rezistenţa totală a tuturor rezistenţelor sau a întregului circuit. Rezistenţa totală a circuitului nostru este de 1.139 Ω. Pentru măsurarea ei este suficient domeniul de măsurare 2000 Ω. 1,1 kΩ corespund valorii rezistenţei în serie de 1 kΩ, de care are nevoie un led pentru a lumina.  Cu led rezistenţa totală a circuitului este de 31,1 kΩ. Pentru a o putea măsura setaţi multimetrul pe domeniul 200 kΩ.  Măsurarea rezistenţelor în circuite poate fi realizată fără alimentare, de aceea la circuit nu trebuie montată nicio baterie.   

 Imaginea 57: La cele două rezistenţe de 1 kΩ legate în paralel în circuit poate fi măsurată numai rezistenţa totală de 493 Ω.  

 

 Imaginea 58: Pentru a determina rezistenţele individuale într‐un circuit în paralel trebuie să desfaceţi o rezistenţă într‐o parte. Numai aşa veţi putea măsura valorile de rezistenţă individuale.  

 

 Imaginea 59: Măsurarea rezistenţelor individuale într‐un circuit se face corect numai dacă acestea nu există alte componente legate în paralel.  

 

Page 17: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

17 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 60: Măsurarea rezistenţei totale a unui circuit; dacă a fost măsurată o rezistenţă infinit de mare acest lucru poate însemna un circuit defect.  

 

14. Măsurători într‐un circuit: determinarea curenţilor individuali dintr‐un circuit Într‐un circuit în serie trece acelaşi curent prin toţi consumatorii (de ex. rezistenţe). De aceea intensitatea curentului este peste tot aceeaşi. Într‐un circuit în paralel consumatorii împart curentul total în curenţi individuali. Aceştia sunt cu atât mai mari cu cât este mai redusă rezistenţa consumatorului şi  invers. Suma curenţilor  individuali  într‐un circuit  în paralel este aceeaşi cu cea a curentului total. Avem următoarea formulă pentru circuitele în paralel: 

 

Itot = I1 + I2 + … In  

Pentru un circuit cu consumatori legaţi în serie avem:  

Itot = I1 = I2 = … In  

Pentru acest exerciţiu realizaţi un circuit din trei rezistenţe – două de 330 Ω şi una de 2,2 MΩ ‐ legate în paralel. Pentru a putea lega multimetrul pe fiecare traseu  inseraţi  jumpere, pe care să  le puteţi scoate rapid atunci când este nevoie.  În serie faţă de cele trei rezistenţe legate în paralel se află o altă rezistenţă de 1 kΩ. Apoi se adaugă ledul alimentat de la rezistenţe. Inseraţi în circuit şi o sursă de alimentare. 

 

Curentul total măsurat  Itot pentru acest circuit este de 4,87 V. Acesta este suma curenţilor care trece prin cele trei rezistenţe legate în paralel şi prin rezistenţa legată în serie şi led.  

 

Prin  rezistenţa  foarte mare de 2,2 MΩ nu  trece aproape deloc curent. Un curent măsurat de cca. 1 mA  înseamnă eroare de măsurare. Pentru a putea trece un curent de 1 mA prin această rezistenţă ar fi nevoie de o tensiune de 2.200 V. Prin cele două rezistenţe de 330 Ω trec cca. 2,4 mA. Suma curenţilor  individuali este ceva mai mică decât curentul total măsurat. Cauza este legată de erorile de măsurare inevitabile.  

 Imaginea 61: Acest circuit  cu mai multe  rezistenţe  legate  în paralel  şi  în  serie este prevăzut cu  jumpere.  În  loc de  jumpere puteţi conecta multimetrul pentru a măsura curentul.  

 

 Imaginea 62: Pentru a obţine puncte măsurători adecvate pentru măsurarea curentului pe traseele rezistenţelor  legate  în paralel trebuie ca cele trei rezistenţe să fie arcuite pe lungimi diferite.  

 

Page 18: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

18 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 63: Curentul  total măsurat al acestui circuit este de 4,87 mA. El  reprezintă  suma curenţilor care  trece prin cele  trei  rezistenţe  în paralel, iar apoi prin rezistenţa în serie şi led.   

 Imaginea 64: Prin rezistenţa foarte mare de 2,2 MΩ aproape că nu trece curent. Valoarea măsurată de 1 mA este o eroare de măsurare.  În realitate valoarea este mult mai mică.   

 Imaginea 65: Prin cele două rezistenţe de 330 Ω trec cca. 2,4 mA.  

 

15. Verificarea rezultatelor măsurătorilor  Sunteţi  deja  familiarizaţi  cu  anumite  formule  prezentate  la  exerciţiile  anterioare.  Pentru  cea mai  importantă  dintre  aceste formule am  rezervat un  capitol  special:  legea  lui Ohm. Ea descrie  legătura dintre  curent,  tensiune  şi  rezistenţă  şi  indică prin calcule ceea ce aţi descoperit deja  la diverse măsurători: de ex. că prin rezistenţe foarte mari trec curenţi foarte mici şi că aici există căderi mari de tensiune.  

 

Legea lui Ohm pentru curent/tensiune continuă  

R = U/I I = U/R U = I x R  

U – tensiunea în Volt (V) I – curent în Amper (A) R – rezistenţa în Ohmi (Ω)  

Această lege vă ajută să confirmaţi măsurătorile prin calcule. Calculele vă pot ajuta şi să descoperiţi erorile de măsurare ce pot apărea de ex. la citirea valorilor afişate pe display când se greşeşte referitor la poziţia virgulei.  

Page 19: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

19 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

Legea lui Ohm vă ajută şi în sensul că puteţi renunţa la măsurători. Dacă ştiţi tensiunea şi rezistenţa cu ajutorul formulei I = U/R puteţi determina curentul care trece prin circuit. De asemenea puteţi determina şi curentul/tensiunea parţială dintr‐un circuit. Puteţi calcula chiar şi rezistenţele.  

 

Câteva exemple de calcule:  

Care este curentul care trece printr‐o rezistenţă de 330 Ω, dacă aici există o cădere de tensiune de 9 V?  

I = U/R    9 V/330 Ω = 0,027 A = 27 mA  

Rezistenţa totală a unui circuit este de 1500 Ω, iar curentul total care trece prin circuit este de 40 mA. Care este tensiunea la care este cuplat circuitul? 

 

U = I x R     0,04 A x 1500 Ω = 60 V  

16. Multimetrul ca şi tester baterii Multimetrele pot  îndeplini  şi  funcţia unui tester pentru baterii. Deoarece multimetrele măsoară tensiunea ele permit evaluări precise privind nivelul de încărcare al unei baterii sau acumulator. Evaluările tip bine/slab ale multor testere de baterii nu oferă prea multe informaţii.  

 

Pentru  a  verifica  tensiunea  unei  baterii  setaţi multimetrul  în  domeniul  tensiune  continuă.  Deoarece  deja  ştiţi  cât  poate  fi tensiunea maximă puteţi seta domeniul de măsurători adecvat: 2 V pentru baterii 1,5 V. Aplicaţi cablul roşu la polul plus al bateriei şi cablul negru la polul minus. Acum citiţi pe display tensiunea bateriei.  Unele multimetrele, ca de ex. Voltcraft VC‐11, au domeniu separat de măsurători pentru testarea bateriilor. Acest domeniu se întinde de la 1,5 V la 9 V. Folosind acest domeniu veţi putea măsura precis bateriile. Chiar dacă multimetrele măsoară tensiunea prin valori cu două zecimale semnificaţia acestei măsurători nu este  foarte mare. Căci tensiunea măsurată în gol este întotdeauna mai mare decât cea a unei baterii sub sarcină. Un  rezultat  semnificativ  se  poate  obţine  numai  dacă  căderea  de  tensiune  la  baterie  sau  acumulator  poate  fi măsurată  sub sarcină.  

 Imaginea 66: Tensiunea la mers în gol a acestei baterii este de 9,6 V. 

 

 Imaginea 67: Sub sarcină tensiunea scade la 9,43 V. Rezultatul măsurat devine semnificativ în ceea ce priveşte nivelul de încărcare numai dacă măsurătorile se fac sub sarcină.  

 

17. Măsurarea diodelor Prin diode curentul  trece numai  într‐o direcţie. Pentru a determina direcţia  fluxului de curent multimetrele dispun de  funcţia testul diodei. Ea îndeplineşte deseori şi funcţia testului de continuitate şi este echipată şi cu avertizare sonoră – semnalul acustic este redat în caz de continuitate. Diodele pot fi măsurate şi cu funcţia de măsurare a rezistenţei. Dacă rezistenţa măsurată este foarte mică se măsoară în direcţia fluxului de curent, iar dacă rezistenţa este foarte mare în direcţie inversă. 

 

Page 20: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

20 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

Asamblaţi  un  circuit  simplu  cu  led.  Acesta  este  compus  dintr‐un  led  cu  o  rezistenţă  de  1  kΩ.  Adăugaţi  şi  o  diodă  în  serie. Asamblaţi pe placa pentru experimente o a doua ramificaţie cu led. Acum asamblaţi dioda în direcţie inversă. Direcţia diodei este indicată de inelul de pe cilindru. După conectarea bateriei se aprinde numai un led. Cel de‐al doilea rămâne stins căci dioda este legată în sens invers. Reţineţi ledul aprins şi cel stins. Apoi separaţi bateria de la circuit.  

 

Setaţi multimetrul în domeniul de măsurare al rezistenţei şi aplicaţi cablurile măsurători la ambele capete ale diodei – la fel cum măsuraţi o rezistenţă. Faceţi acest lucru alternativ la ambele diode. Dacă pe display apare 1‐‐‐ aţi măsurat dioda în sens invers. Dacă apare o valoare aţi măsurat în direcţia normală. 

 

Dacă  aţi măsurat  direcţia  inversă  în  cazul  ledului  aprins  acest  lucru  indică  că  aţi  aplicat  invers  la  diodă  cele  două  cabluri măsurători. De aceea la testarea diodelor trebuie să respectaţi întotdeauna polaritatea corectă. Cablul roşu măsurători trebuie aplicat pe partea cu inelul. În principiu trebuie să ţineţi cont de direcţia dominantă de trecere a curentului într‐un circuit.  

 

Cu această metodă de măsurare puteţi testa diodele şi din punct de vedere al funcţionalităţii. Diodele nu sunt defecte numai dacă  lasă  să  treacă  curentul  într‐o  singură  direcţie  şi  în  blochează  în  cealaltă  direcţie.  Orice  alt  rezultat măsurat  indică  o componentă cu defecte.   

 Imaginea 68: Circuitul pentru testarea diodelor arată complicat. El vă ajută însă să înţelegeţi ce se întâmplă în cazul diodelor montate corect şi în inversat, dar şi să descoperiţi felul în care trebuie aplicate cablurile măsurători la diode.  

 

 Imaginea 69: În cazul acestui circuit a fost realizat de două ori un circuit simplu cu led. În ambele ramificaţii a fost integrată o diodă – una în direcţia fluxului de curent şi una în direcţia inversă.  

 

 Imaginea 70: Aici dioda este în direcţie inversă. Rezistenţa măsurată este infinit de mare. 

 

Page 21: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

21 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 71: Dacă aplicaţi cablul roşu pe partea diodei marcată prin inel, dioda este măsurată în direcţia fluxului de curent.   

 Imaginea 72: O a doua modalitate este oferită de funcţia testul diodei a multimetrului Voltcraft VC‐11. Dacă aparatul afişează o valoare atunci dioda a fost măsurată în direcţia de flux a curentului. 

 

18. Testarea tranzistorilor Puţine sunt multimetrele care au funcţia de măsurare a tranzistorilor. Cu toate acestea este posibilă testarea funcţionalităţii lor de bază cu un multimetru simplu. Dar va trebui să vă limitaţi la evaluările „Funcţionează” sau „Nu funcţionează”. 

 

Realizaţi  un  tranzistor  alcătuit  din  două  diode,  ceea  ce  corespunde  de  altfel  schemei  sale  de  conexiuni  echivalentă.  Setaţi multimetrul pe  testul diodei. La modelul Voltcraft VC‐11 domeniul este marcat prin  schema de conexiuni  roşie a unei diode. Pentru testarea unui tranzistor NPN aplicaţi cablul roşu pe conexiunea de bază, iar cablu negru alternativ pe colector şi emiţător. În ambele cazuri instrumentul ar trebui să afişeze valori măsurate similare. Dacă instrumentul indică tensiune în acest domeniu de măsurători atunci ar trebui să obţineţi cca. 0,7 – 0,8 V. VC‐11  indică numai valori relative. La cca. 1080 ele sunt similare  în ambele părţi. Astfel obţineţi informaţii referitor la funcţionarea corectă a unui tranzistor.  

 

Dacă doriţi să testaţi un tranzistor PNP trebuie să inversaţi cablurile măsurători.  

 Imaginea 73: Multimetrele simple oferă numai informaţii vagi referitoare la funcţionarea corectă a unui tranzistor. Pentru a testa un tranzistor NPN conectaţi cablul roşu la conexiunea de bază şi cablu negru alternativ la colector şi emiţător. 

 

Page 22: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

22 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 74: În ambele cazuri displayul ar trebui să afişeze valori similare. 

 

19. Testarea diodelor luminoase  Orice multimetru oferă modalitatea de testare simplă a diodelor luminoase. Construiţi un circuit simplu cu led pe placa pentru experimente. Introduceţi un led în faţa unei rezistenţe de 1 kΩ şi conectaţi o baterie de 9 V astfel încât ledul să se aprindă.  

 

Măsuraţi acum  căderea de  tensiune pe  led. Aplicaţi cablurile măsurători  la  cele două  conexiuni ale  ledului. Multimetrul este conectat în paralel cu consumatorul, aşa cum o cere regula generală la măsurarea tensiunii. Căderea de tensiune măsurată este de cca. 2 V. Suplimentar aveţi control asupra faptului că ledul se aprinde sau rămâne stins.   

 Imaginea 75: În acest circuit simplu cu led puteţi testa funcţionalitatea unui led cu funcţia voltmetru.  

 Imaginea 76: Căderea de tensiune la led este de cca. 2 V. 

 

20. Măsurarea temperaturii Există multimetre care oferă şi această funcţie. În acest sens este nevoie de un senzor separat de temperatură. De ex. la modelul Voltcraft VC840 se foloseşte senzorul NiCrNi (nichel‐crom‐nichel tip K). Domeniul de măsurare al temperaturii se întinde de la ‐40 la + 1000 °C. Senzorul de temperatură cu fir alocat acestui multimetru este conceput pentru temperaturi până la +400 °C. 

 

Setaţi multimetrul pe domeniul de măsurători °C. Acesta simbolizează măsurarea temperaturii. Porniţi aparatul. Veţi descoperi că puteţi măsura temperatura ambientală şi fără senzorul de temperatură conectat. 

 

Conectaţi cele două cabluri măsurători ale senzorului temperatură la multimetru. Conectaţi cablul negru la mufa COM şi cablul roşu  la mufa ΩAmA°C. Aceste mufe aproape că nu sunt folosite pentru măsurarea componentelor şi circuitelor electrice şi de aceea pot apărea erori în măsurare fiindcă utilizatorii nu sunt obişnuiţi să folosească aceste mufe. 

 

Atenţie! Nu aplicaţi tensiune la mufa ΩAmA°C. Multimetrul se poate distruge.  

Nu  uitaţi:  numai  vârful  senzorului  cu  fir  poate  rezista  la  temperaturi  înalte.  Feriţi multimetrul  sau  cablurile măsurători  de temperaturile înalte! 

 

În timp ce valorile electrice le puteţi citi imediat pe displayul aparatului pentru valorile de temperatură este nevoie de ceva timp. Deoarece senzorul de  temperatură este  realizat din materiale diferite acestea  trebuie să ajungă  la  temperatura obiectului de măsurat. Menţineţi  senzorul  pe  obiectul/mediul  de măsurat  până  ce  valoarea  afişată  pe  display  s‐a  stabilizat.  Acest  lucru durează de obicei 30 sec.   

Page 23: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

23 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

 Imaginea 77: După ce aţi setat multimetrul pe domeniul de măsurare al temperaturii puteţi măsura temperatura ambientală.  

 Imaginea 78: Pentru măsurarea temperaturii se foloseşte un senzor NiCrNi tip K. El măsoară temperaturi până la +400 °C.   

 Imaginea 79: Conectaţi cablul negru la mufa COM a instrumentului, iar cablu roşu la mufa ΩAmA°C.   

 Imaginea 80: Aici  se măsoară  temperatura  aerului  în  apropierea unui  reflector  cu halogen. Numai  vârful  senzorului  cu  fir poate  rezista  la temperaturi mari.  

 

Anexă: Putere şi lucru Cu  multimetrul  puteţi  măsura  indirect  puterea  absorbită  şi  lucrul  realizate  de  energia  electrică.  În  acest  sens  trebuie  să determinaţi prima dată puterea absorbită. Măsuraţi  curentul  şi  tensiunea  în  circuit. Măsuraţi  curentul  total  Itot  şi  tensiunea totală Utot.  

 

Folosind formula:     P = U x I P – putere electrică în Watt (W) U – tensiune în Volt (V) I – curent în Ampere (A)  

puteţi calcula puterea absorbită în circuit. Dacă doriţi să aflaţi consumul de electricitate într‐o oră trebuie să multiplicaţi puterea calculată anterior cu 3.600 de secunde.  

 Formula:     W = P x T 

Page 24: SET EDUCATIV „TEHNICA MĂSURĂRII ŞI TESTĂRII” CONRAD · Multimetrele CAT III pot fi utilizate în reţele de distribuţie trifazice şi echipamente de iluminare monofazice

24 | w w w . g e r m a n e l e c t r o n i c s . r o

W = lucrul electric în Watt‐secundă (Ws) P = putere electrică în Watt (W) T = timp în secunde (s)  

După  acelaşi  principiu  funcţionează  şi  contoarele  electrice.  Dacă  în  cazul  nostru  este  vorba  despre  unităţi mici  – Ws  –  la contoarele electrice vorbim despre kWh.   

 Imaginea 81: Pentru a calcula puterea absorbită şi lucrul electric trebuie să determinaţi prima dată tensiunea totală Utot.... 

 

 Imaginea 82: ...şi curentul Itot care trece prin circuit. Apoi urmează să calculaţi valorile dorite. 

  Notificări legale Aceste instrucţiuni de utilizare sunt o publicaţie a German Electronics SRL (Sucevei nr.14/201, Oradea, România) şi Conrad (Lindenweg, D‐92242 Hirschau). Toate  drepturile,  inclusiv  cele  aferente  traducerii,  sunt  rezervate.  Reproducerea  prin  orice mijloace,  de  exemplu  prin  fotocopiere, microfilmare,  sau  prin introducerea în sisteme electronice de procesare a datelor, necesită în prealabil aprobarea scrisă a editorului. Retipărirea, chiar şi parţială, este interzisă.  Aceste  instrucţiuni de utilizare reflectă specificaţiile tehnice ale produsului  la data tipăririi manualului de utilizare. Producătorul  îşi rezervă dreptul de a opera modificări de natură tehnică sau de design fără o înştiinţare prealabilă.  

În scopul ocrotirii şi îmbunătăţirii calităţii mediului înconjurător, al protejării sănătăţii omului şi al utilizării resurselor naturale cu prudenţă şi în mod raţional, consumatorul este solicitat să predea produsul devenit inutilizabil la orice punct de colectare şi reciclare din localitatea de domiciliu, conform reglementărilor legale în vigoare. Logo‐ul reprezentând o pubelă cu roţi barată cu două linii în formă de X indică faptul că produsul face obiectul unei colectări separate, la un centru de colectare şi reciclare a produselor electronice şi nu laolaltă cu gunoiul menajer.  

 

Acest produs a  fost realizat  în conformitate cu directivele CE  în vigoare,  în măsura  în care este utilizat conform acestui manual. Manualul aparţine acestui produs şi trebuie înmânat persoanelor care folosesc produsul.  

 

Declaraţia de conformitate  

Declarăm pe propria răspundere că produsul: Tip echipament:   Set educativ „Tehnica măsurării şi testării” Cod produs:   192290  

respectă cerinţele de bază incluse în directiva Consiliului European privind compatibilitatea electromagnetică (2004/108/EC).  

Produsul respectă următoarele norme:  

EN 55022:2008: interferenţele electromagnetice ale echipamentelor ITE.   

6.10.2011 Loc şi dată  Producător/Nume şi semnătură reprezentant autorizat