Як виміряти частоту змінного струму?

Не так часто доводиться дізнаватися саме частоту змінного струму, в порівнянні з такими показниками, як напруга і сила струму. Наприклад, для того щоб виміряти силу струму можна скористатися вимірювальними кліщами, для цього навіть не обов'язково контактувати з струмопровідними частинами, та й напруга перевіряє будь-стрілочний або цифровий мультиметр. Однак, щоб перевірити частоту, з якою змінюється полярність в ланцюгах змінного струму, тобто кількість його повних періодів, використовується частотомер.

В принципі, прилад з такою ж назвою може вимірювати і кількість механічних коливань за певний період часу, але в цій статті мова піде виключно про електричну величиною. Далі ми розповімо, як проводиться вимірювання частоти змінного струму мультиметром і частотоміром.

Які прилади можна використовувати

Класифікація частотомеров

Всі дані прилади діляться на дві основні групи по області їх застосування:

  • Електровимірювальні. Застосовуються для побутового або ж виробничого вимірювання частоти в колах змінного струму. Їх використовують при частотної регулюванню оборотів асинхронних двигунів, так як вид частотного вимірювання обертів, в цьому випадку, найефективніший і поширений.
  • Радіовимірювальні. Знайшли застосування виключно в радіотехніці і можуть вимірювати широкий діапазон високочастотного напруги.
    За конструкцією частотоміри діляться на щитові, стаціонарні і переносні. Природно, переносні більш компактні, універсальні і мобільні пристрої, які широко застосовуються радіоаматорами.

Для будь-якого типу частотоміра найважливішими характеристиками, на які, в принципі, і повинен звертати увагу людина при покупці, є:

  • Діапазон частот, які прилад зможе виміряти. При плануванні роботи саме зі стандартною промислової величиною 50 Гц, потрібно уважно ознайомитися з інструкцією, оскільки не всі прилади її зможуть побачити.
  • Робоча напруга в ланцюгах, в яких будуть проходити вимірювальні роботи.
  • Чутливість, ця величина важливіша для мобільних пристроїв.
  • Похибка, з якої він може проводити виміри.
  • Мультиметр з функцією вимірювання частоти змінного струму

Найпоширеніший прилад, за допомогою якого можна дізнатися величину частотних коливань і який знаходиться у вільному широкому доступі - це мультиметр. Потрібно звертати свою увагу на його функціональні можливості, так як не кожен такий прилад зможе виміряти частоту змінного струму в розетці або ж інший електричного кола.

Такий тестер виконується найчастіше дуже компактним, для того щоб в сумці він легко поміщався, і був максимально функціональним, що вимірює крім частоти також напруга, струм, опір, а іноді навіть температуру повітря, ємність і індуктивність. Сучасного вигляду мультиметра і його схема засновані чисто на цифрових електронних елементах, для більш точного вимірювання. Складається такий мультиметр з:

  • Рідкокристалічного інформативного індикатора для відображення результатів вимірювання, розташованого, найчастіше, у верхній частині конструкції.
  • Перемикача, в основному, він виконаний у вигляді механічного елемента, що дозволяє швидко перейти від вимірювання одних величин до інших.
  • Потрібно бути дуже обережним, так як, припустимо, якщо вимірювати напругу, а перемикач буде стояти на позначці «I», тобто сила струму, тоді наслідком цього неминуче буде коротке замикання, яке призведе не тільки до виходу з ладу приладу, але може викликати і термічний опік дугою рук і обличчя людини.
  • Гнізд для щупів. З їх допомогою безпосередньо відбувається електричний зв'язок приладу з вимірюваним струмопровідних об'єктом. Проводи не повинні мати потріскувань і зламів ізоляції, особливо це стосується їх наконечників, які будуть перебувати в руках вимірює.

Хотілося б також згадати про спеціальні приставках до мультиметру, які існують і розроблені спеціально для того, щоб збільшити число функцій звичайного приладу зі стандартним набором.

Як виконується вимірювання частоти

Перед тим як користуватися мультиметром, а зокрема, частотоміром, уважно потрібно ознайомитися ще раз з тими параметрами, які він має можливість вимірювати. Для того щоб правильно провести їх завмер потрібно освоїти кілька етапів:

  • Включити прилад відповідної кнопкою на корпусі, найчастіше вона виділена яскравим кольором.
  • Встановити перемикач на вимірювання частоти змінного струму.
  • Взявши в руки два щупа і підключивши їх, згідно з інструкцією до відповідних гнізда, зробимо випробування вимірювального пристрою. Для початку потрібно спробувати дізнатися частоту напруги в стандартній мережі 220 Вольт, вона повинна дорівнювати 50 Гц (відхилення може бути в кілька десятих). Ця величина чітко контролюється постачальником електричної енергії, так як при її зміні можуть вийти з ладу електроприлади.
  • Постачальник відповідає за якість наданої електроенергії і строго дотримується всіх її параметри. До речі, така величина є стандартною не у всіх країнах. Приєднавши висновки частотоміра до висновків розетки, на приладі висвітиться величина близько 50 Гц. Якщо показник буде відрізнятися, то це буде його похибкою і при наступних вимірах це потрібно буде обов'язково врахувати.
  • Далі, можна сміливо робити необхідні виміри, пам'ятаючи що частота є тільки у змінного виду напруги, постійний струм не має змінюється періодично значення.

Інші альтернативні методи вимірювання

Найефективніший і простий спосіб перевірки частоти - це використання осцилографа. Саме осциллографом користуються всі професійні електронники, так як на ньому можна візуально побачити не тільки цифри, але і саму діаграму. При цьому потрібно обов'язково відключити вбудований генератор. Новачкові в електроніці буде досить проблематично виконати дані вимірювання за допомогою цього приладу.

Другий варіант - це вимірювання за допомогою конденсаторного частотоміра, що має діапазон вимірювань 10 Гц-1 МГц і похибка близько 2%. Він визначає середнє значення струму розрядки і зарядки, яке буде пропорційно частоті і вимірюється опосередковано за допомогою магнітоелектричного амперметра, зі спеціальною шкалою.

Ще один метод називається резонансний і заснований він на явищі резонансу, що виникає в електричному контурі. Теж має шкалу з механізмом точного підстроювання. Однак промислову величину в 50 Гц цим способом неможливо перевірити, працює він від 50 000 Гц.

Також ви повинні знати, що існує реле частоти. Зазвичай на підприємствах, підстанціях, електростанціях - це основний пристрій, яким контролюють зміна частоти. Дане реле впливає на інші пристрої захисту та автоматики для підтримки частоти на необхідному рівні. Є різні типи реле частоти з різним функціоналом, про це ми розповімо в інших публікаціях.

Все ж мультиметри і електронні цифрові частотоміри працюють на звичайному рахунку імпульсів, які є невід'ємною частиною, як імпульсного так і іншого змінної напруги, необов'язково синусоидального за певний проміжок часу, забезпечуючи при цьому максимальну точність, а також найширший діапазон.

 

Тепер ви знаєте, як виконати вимірювання частоти струму в мережі мультиметром і частотоміром. Сподіваємося, надана інформація була для вас корисною!

Буде цікаво прочитати:

 

Додати коментар


Захисний код
Оновити