Jak zkontrolovat napětí v zásuvce multimetrem – pravidla a pokyny

Práce s elektřinou se provádí za podmínek zvýšeného nebezpečí. Měřicí zařízení, které lze použít ke kontrole napětí v síti, pomáhá toto riziko snížit. Existují různé způsoby, jak kontrolovat napětí, ale jako nejpohodlnější se ukázalo speciální zařízení, multimetr. Tento článek se bude zabývat tím, jak kontrolovat napětí v zásuvce pomocí multimetru.

Typy zařízení

Multimetr (multitester) je zařízení pro měření široké škály parametrů elektrické sítě a dalších prvků, které jsou jím napájeny.

Přístroj umožňuje s vysokou přesností nastavit takové síťové charakteristiky, jako je napětí, proud, odpor a celou řadu dalších údajů. Multitester také umožňuje kontrolovat tranzistory, provádět „prozvonění“ kabelů a vodičů, testovat diody atd.

Z hlediska samotné konstrukce zařízení existují analogové a digitální multimetry. Zařízení se liší funkčními vlastnostmi, přesností provozu, kvalitou zpracování a kompletní výbavou.

Analogové testery se často označují jako voltmetry nebo ampérmetry, protože taková zařízení jsou obvykle konfigurována tak, aby vykonávala 2-3 funkce a nic víc. Analogová zařízení zobrazují výsledky měření jednoduchou šipkou na stupnici. Toto zařízení je poměrně obtížné na obsluhu a vyžaduje určité zkušenosti. Začátečník okamžitě nepochopí všechny dostupné stupnice pro určení konečné hodnoty elektrických dat. Analogové zařízení navíc nedokáže šipku zafixovat v poloze, což ztěžuje práci s ním.

Digitální zařízení zobrazuje výsledky měření v elektronické podobě (na monitoru z tekutých krystalů). Zařízení se snadno ovládá a dramaticky snižuje lidský faktor, a tím i chyby měření. Jednoduchost a přesnost odečtů učinily z digitálních zařízení nejoblíbenější zařízení na trhu.

Parametry pro měření

Multitester umožňuje nejen zjistit, jaké napětí je v zásuvce, ale také provádět následující typy měření:

• indikátor střídavého a stejnosměrného napětí a proudu;
• elektrický odpor;
• kapacity;
• teplota
• frekvence;
• vlastnosti diod a tranzistorů.

Měření vám umožňují získat velké množství potřebných informací. Například kontrolou napětí v baterii můžete vyvodit závěr o zbývající životnosti. Další příklad: nová lampa nesvítí a po kontrole napětí se ukáže, že problém je v zapojení. Multimetr také pomůže v situaci, kdy potřebujete ověřit, zda je v celém bytě skutečně vypnutý elektřina (během elektroinstalačních prací).

Domácí elektrická síť

Pro správné měření je nutné mít alespoň minimální znalosti o parametrech napájecí sítě. Zásuvka je bodem příjmu napětí, proto je užitečné znát hodnotu tohoto parametru.

Ve světové praxi se akceptuje několik kategorií elektrických sítí, které používají domácí spotřebitelé. Každý ví, kolik voltů je v zásuvce – 220. Frekvence je 50 hertzů. Systém má dva vodiče (fázový a nulový).

Pro napájení soukromých domů a moderních bytů se často používá třífázová síť, kde je napětí 380 voltů a frekvence je stejná jako 50 Hz. Třífázové obvody jsou určeny pro výkonné domácí spotřebiče a zařízení.

Mnoho elektrických spotřebičů je navrženo pro určitou frekvenci a napětí. Například asijská zařízení jsou často navržena pro práci s frekvencí 60 hertzů. Za standardních podmínek 50 hertzů zařízení jednoduše selže. Nesprávná frekvence nebo napětí ve vztahu k zařízení může výrazně změnit jeho účinnost, což také povede k poruše.

Bezpečnostní opatření

Multitester je z bezpečnostního hlediska poměrně spolehlivé zařízení. Jeho použití však stále vyžaduje dodržování určitých pravidel. Tester má vnitřní ochranu proti nadměrnému zatížení. Pokud se však s přístrojem zachází neodborně, může rychle selhat.

Při měření vstupního střídavého napětí se doporučuje dodržovat následující pravidla:

1. Pokud není známa přibližná hodnota naměřeného napětí, měl by být přepínač nastaven na maximální rozsah.
2. Nepřipojujte na vstup napětí vyšší než 750 voltů. Jinak existuje vysoká pravděpodobnost poškození vnitřního obvodu.

Důležité! Nedotýkejte se prvků elektrické sítě bez použití dielektrických rukavic.

Při měření vstupního stejnosměrného a střídavého proudu je třeba dodržovat následující pravidla:

1. Pokud předběžné údaje o velikosti měřeného proudu nejsou předem určeny, přepínač se nastaví na maximální možný rozsah.
2. Pokud je LCD displej nastaven na jedničku, spouštěč by měl být nastaven na sousední rozsah ve směru větší hodnoty.
3. Doba testování při práci s 20ampérovým rozsahem by neměla být delší než 15 sekund. Faktem je, že pro tento režim neexistuje žádná pojistka.

Při měření vnitřního odporu obvodu se ujistěte, že je odpojeno napájení a kondenzátory jsou zcela vybité.

Měli byste také dodržovat pravidla pro skladování a péči o zařízení. Nepřipojujte napětí na vstup, když je otočný přepínač v poloze Ohm. Nedoporučuje se provozovat zařízení s otevřeným nebo ne zcela zavřeným víkem.

Existuje ještě jedno pravidlo týkající se správného používání multimetru. Není dovoleno vyměňovat galvanický článek a pojistku, když je zařízení v provozu. Je nutné multimetr vypnout a odpojit všechny sondy.

symboly

Multimetr obsahuje několik standardních prvků, včetně displeje nebo skleněné stupnice, otočného přepínače a zdířek pro připojení sond.

Jako příklad jsou níže uvedeny symboly použité pro model multifunkčního testeru DT9205A.

Připojení sond k multitesteru

Sondy jsou konektory pro měření parametrů elektrických součástek a částí elektrického obvodu. Tato zařízení pomáhají propojit konektory multimetru s dalšími výstupy. Sondy vypadají jako kovová tyč izolovaná plastem. Na jednom konci sondy je vodič s konektorem pro připojení ke konektorům (20A, A, VΩ, COM).

Upozornění! Abyste mohli využít všechny možnosti multifunkčního testeru, potřebujete mít další arzenál sond, kde se místo tyče používají ozubené svorky.

Většina měřicích zařízení pochází z Číny. Některé produkty jsou poměrně kvalitní, ale existují i produkty nízké kvality. Výrobci levných produktů zpravidla šetří na materiálech pro sondy, v důsledku čehož se rychle stávají nepoužitelnými.

V případě potřeby si můžete sondy vyrobit sami. Potřebné díly lze snadno najít na místním trhu s rádiem nebo v obchodě s rádiovým zbožím. Jako izolaci můžete použít improvizované materiály, jako jsou prázdné plastové ampule nebo pouzdra od kuliček.

Měření různých parametrů

Měření odporu vodiče

Pro měření odporu vodiče stačí dotknout se konců vodiče sondami multimetru. Měření se provádí pomocí zdroje energie umístěného uvnitř zařízení. Multimetr umožňuje měřit napětí a proud v elektrickém obvodu a poté vypočítá napětí na základě Ohmova zákona.

Při měření je třeba vzít v úvahu dva faktory:

1. Přístroj vygeneruje celkový odpor měřeného vodiče, včetně sond, které se ho dotýkají. Pokud potřebujete přesnější data, musíte nejprve získat výsledek pro vodiče sond a poté získaná data odečíst od celkového výsledku.
2. Je nutné předem určit přibližný odpor vodiče. Proto se doporučuje provádět měření snížením citlivosti multimetru.

Měření napětí

Před měřením napětí si připravte multimetr: černý vodič připojte ke svorce označené COM (uzemnění). Červený vodič zapojte do svorky označené V. V se obvykle nachází vedle jiných písmenných označení (například VΩmA). Mezní hodnoty jsou uvedeny vedle kolečka pro výběr režimu – 200 a 750 voltů. Pro měření nastavte hodnotu na 750, nikoli na 200 voltů, jinak může dojít k poškození zařízení.

Jakmile se na monitoru objeví nuly, zařízení je připraveno k použití. Sondy jsou nasměrovány do zásuvky, aby získaly informace o přítomnosti napětí v síti. Pokud se měření provádí v střídavé síti, nezáleží na tom, která sonda se dotýká fáze a která nuly. Výsledkem bude 220 voltů, pokud je napětí přítomno, nebo nula, pokud žádné není.

Při konstantním napětí se měření provádí téměř stejně, ale je zde rozdíl: sonda s černým vodičem se připojuje k mínusovému pólu a s červeným k plusovému (za předpokladu, že jsou správně připojeny ke svorkám zařízení). Kolečko pro výběr režimů by mělo být nastaveno na DCV.

Upozornění! Napětí musí být měřeno tak, aby nedošlo k záměně polarity. Pokud při měření napětí omylem zaměníte polaritu, na monitoru se zobrazí správný výsledek, ale se znaménkem mínus.

Měření proudu

Vysoce kvalitní zařízení umožňuje měřit sílu střídavého proudu. To je označeno označením A~. U levných zařízení má stupnice nejčastěji pouze zkratku DCA (stejnosměrný proud). Používání takového zařízení je obtížnější: budete si muset pamatovat základy konstrukce elektrických obvodů.

Proud se měří na stejném principu jako napětí. Rozdíl spočívá v sériovém zapojení multimetru do obvodu. Vodič z prvního konektoru je připojen k první sondě přístroje (v případě lampy je kontakt na patici). Z druhého kontaktu patice je vodič veden do druhého konektoru zásuvky. Po uzavření elektrického obvodu se na monitoru přístroje zobrazí výsledek měření – proud protékající osvětlovacím zařízením.

Měření proudu voltmetrem

Někdy potřebujete urgentně měřit střídavý proud, ale máte k dispozici pouze levný multimetr, který nemá širokou funkčnost. V takové situaci postačí měření pomocí shuntové metody.

Metoda je popsána vzorcem:

Podle vzorce, pokud je R rovno jedné, proud v obvodu odpovídá napětí. Pro provedení měření je třeba vybrat vodič, jehož odpor je 1 Ohm. Postačí dlouhý transformátorový drát nebo spirála z elektrického sporáku. Odpor vodiče (tj. jeho délka) se kontroluje pomocí multitesteru v testovacím režimu.

Konečným výsledkem je následující obvod (s žárovkou):

1. Z prvního konektoru zásuvky je vodič veden k bočníku. Zde je připojena sonda multifunkčního testeru.
2. Druhá sonda zařízení je připojena k druhému konci bočníku. Z bodu kontaktu mezi sondou a bočníkem vede vodič k prvnímu kontaktu základny osvětlovacího zařízení.
3. Z druhého kontaktu lampy je vodič veden do druhé objímky.

Pro měření napětí je multitester nastaven na střídavý režim. Zařízení musí být připojeno k bočníku pouze paralelně (důležitá podmínka). Pokud zapnete napájení, multimetr určí napětí, které se rovná proudu protékajícímu bočníkem. Tento ukazatel bude podobný napětí při zátěži.

I nepříliš drahý multitester vám umožní provádět měření, která jsou pro domácí použití zcela dostačující. Před nákupem se doporučuje zvládnout nebo si osvěžit paměť základů stavby elektrických obvodů a obsluhy měřicích přístrojů v nich.

Multimetr (tester) umožňuje měřit ne jednu, ale několik elektrických veličin. Jedním z nejběžnějších použití tohoto zařízení je měření střídavého a stejnosměrného napětí.

Rozdíly mezi stejnosměrným a střídavým napětím

V každodenním životě i v práci se uživatel může setkat převážně se dvěma typy napětí – stejnosměrným a střídavým. Stejnosměrné (DC) je typ potenciálového rozdílu, jehož hodnota je v čase konstantní nebo pomalu a neperiodicky klesá (například při vybíjení baterie). Zdroji takového napětí mohou být baterie, kondenzátor, galvanický článek, napájecí zdroj atd..

Velikost střídavého napětí (AC) se v čase periodicky mění podle určitého zákona. V běžném životě a průmyslu má tvar sinusoidy, jejíž perioda je 0,02 sekundy, což odpovídá frekvenci 50 hertzů. Pro speciální účely lze použít jiný tvar (obdélníkový, trojúhelníkový atd.) nebo jinou frekvenci (400 Hz atd.).

Nejzřetelnější veličinou charakterizující takové napětí je amplituda (hodnota od vrcholu k vrcholu). Konvenční voltmetry (včetně digitálních a ručičkových testerů) však neměří amplitudu, ale efektivní (účinné) napětí. Jeho hodnota se rovná hodnotě takového konstantního napětí, při kterém bude množství tepla procházejícího vodičem stejné jako měřená proměnná. Graficky to znamená, že plocha pokrytá sinusoidou (zelené šrafování na obrázku) se rovná ploše obdélníku omezeného efektivní konstantní hodnotou (červené šrafování).

Efektivní hodnota je vždy menší než amplituda – pro sinusovou vlnu přibližně 1,7krát. Pro domácí síť je efektivní hodnota 220 voltů a hodnota amplitudy je 380 voltů. Tento poměr platí pouze pro sinusovou vlnu. Pro jiné tvary (obdélník, trojúhelník) bude poměr hodnoty amplitudy k efektivní hodnotě jiný. Tester je určen k měření sinusové vlny, takže při pokusu o měření napětí jiného tvaru se chyba výrazně zvýší.

Jak měřit stejnosměrné napětí

Pro kontrolu stejnosměrného napětí multimetrem je třeba provést dva kroky: přípravu testeru a samotné měření.

Nastavení přístroje

Před zahájením měření je třeba na testeru zapnout požadovaný režim. Pokud máte tester s manuálním výběrem limitu měřeného napětí, je třeba zvolit sektor s označením V= nebo podobným symbolem. Dále je třeba nastavit přepínač do limitní polohy, která je zjevně vyšší než očekávaná naměřená úroveň. Při měření na svorkách autobaterie je tedy důvod předpokládat, že na sondách multimetru nebude více než 12 voltů. Proto je třeba zvolit limit 20 voltů.

Pokud je zvolen vyšší limit, uživatel nemusí být spokojen s přesností měření (počet číslic za desetinnou čárkou bude menší). Pokud je limit zvolen zjevně nižší (například 2 volty), multimetr zobrazí přetížení – na displeji se zobrazí OL (Overload) nebo jiný symbol.

Pokud používáte multimetr s automatickým výběrem rozsahu, je třeba nastavit přepínač do polohy V (nebo polohy označené podobným symbolem). Pro přepnutí multimetru do požadovaného režimu může být nutné stisknout další tlačítko. Schopnost měřit stejnosměrné napětí můžete ověřit pomocí symbolů na displeji (DC atd.).

Příklad měření na baterii a napájecím zdroji

Zdrojem konstantního napětí je například baterie ze zdroje nepřerušitelného napájení. Úroveň na jejích svorkách můžete měřit pomocí multimetru s nastaveným režimem měření stejnosměrného proudu. První měření se provádí testerem s automatickým výběrem limitů. Kladný (červený) vodič je třeba připojit ke kladnému pólu baterie a záporný (černý) vodič k zápornému. Na displeji se zobrazí hodnota napětí baterie.

Pokud zaměníte polaritu připojení multimetru, nic špatného se nestane, ale zařízení bude zobrazovat napětí se znaménkem mínus.

Pokud má zařízení ruční koncové spínání, hodnota na indikátoru bude záviset na zvoleném limitu:

• na nejvhodnějším limitu pro tento měřič (20 voltů) je napětí indikováno s přesností až na 2 desetinná místa – optimální pro všechny situace;
• při nadhodnocení limitu je na indikátoru za desetinnou čárkou viditelný pouze jeden znak – ve většině případů to stačí;
• Pokud je zvolený limit (v tomto případě 2 volty) nižší než naměřená hodnota, na indikátoru se zobrazí znaménko přetížení (-1).

Pokud nastavený limit uživateli nevyhovuje, je nutné jej přepnout na požadovanou stranu.

Pomocí schopnosti testeru indikovat polaritu můžete určit umístění záporného a kladného pólu zdroje napájení. Například máte napájecí zdroj z notebooku, který plánujete používat k jiným účelům (jako nabíječku autobaterie atd.). Nejprve je třeba určit, která z elektrod na konektoru je kladná a která záporná. To lze provést pomocí multimetru. Jeho připojením ke svorkám napájecího zdroje je třeba určit, jaké napětí je indikováno. Pokud je kladné, pak je červený vodič připojen k plusu, černý k mínusu. Pokud je před číslem na indikátoru znaménko mínus, pak je červený vodič připojen k zápornému kontaktu napájecího zdroje a černý k kladnému.

Pro názornost doporučujeme video.

Jak měřit střídavé napětí

Střídavé napětí se měří ve stejných dvou krocích.

Nastavení testeru

Režim měření střídavého napětí se zapíná podobným způsobem. U testeru s manuálním výběrem limitu je třeba nastavit indikátor práce na sektor V~ (nebo podobný) a poté zvolit polohu, která je zjevně vyšší než očekávaná úroveň. Pokud potřebujete měřit napětí v síti, je logické předpokládat, že je tam alespoň 220 voltů, takže u zařízení zobrazeného na fotografii je třeba zvolit 750 voltů (limit 200 nebude fungovat).

U multimetru s automatickým výběrem rozsahu je také nutné zvolit režim měření V, zkontrolovat připravenost k měření střídavého napětí pomocí symbolů na displeji. V případě potřeby přesuňte tester do požadované polohy stisknutím funkčního tlačítka.

Příklad přítomnosti napětí v zásuvce 220V a 380V

Jako příklad můžete změřit napětí v domácí zásuvce. Po přepnutí multimetru do příslušného režimu je třeba připojit sondy ke kontaktům zásuvky. Polarita připojení nehraje roli.Pokud zásuvka funguje správně, indikátor bude ukazovat přibližně 220 voltů střídavého proudu. Volba měřicích limitů se provádí stejným způsobem jako pro stejnosměrné napětí.

Pokud budete měřit 380 voltů v zásuvce, měli byste mít na paměti, že třífázový systém se skládá ze tří fázových vodičů a nulového vodiče. Bez přílišného zacházení s teorií je třeba poznamenat, že v takové síti existují fázová a síťová napětí:

• lineární (měřeno mezi fázemi) rovné 380 voltům;
• fázové napětí (měřeno mezi každou fází a společným vodičem) se rovná 220 voltům.

Při měření úrovní na svorkách třífázové zásuvky musíte být připraveni na to, že napětí se bude lišit. A naopak – na základě výsledků měření můžete určit fázové a linkové vodiče:

• pokud tester ukazuje 380 voltů mezi kontaktem a jakýmkoli jiným kontaktem, pak se jedná o fázový vodič;
• Pokud je mezi měřeným kontaktem a ostatními kontakty indikováno 220 voltů, pak je to nula.

Měření v takové zásuvce se provádí stejným způsobem jako v jednofázové – v režimu střídavého napětí a polarita připojení sondy také nehraje roli.

Pro upevnění informací je zde video.

Chyby a bezpečnostní opatření

Při měření napětí je nutné dodržovat určitá opatření. Napětí 50 voltů střídavého proudu a 120 voltů stejnosměrného proudu je považováno za bezpečné pro člověka. Pokud se předpokládá, že hladina v měřicích bodech tyto hodnoty překročí, je třeba věnovat zvláštní pozornost stavu sond – nesmí mít poškozenou izolaci. Kabely testeru lze uchopit pouze za izolované části. Při měření se ujistěte, že vám ruce nekloužou a nedotýkají se povrchů vedoucích proud. Dielektrické rukavice, gumové rohože a další ochranné pomůcky nebudou vůbec zbytečné.

Uvedené úrovně napětí jsou bezpečné pouze za normálních podmínek – v místnosti bez vysoké vlhkosti a se suchou pokožkou na rukou. Pokud pracujete ve vlhké místnosti nebo máte mokrou či poškozenou pokožku, může být i nižší napětí nebezpečné.

Není těžké měřit napětí multimetrem. Aby však výsledek nebyl chybný, musíte mít určité dovednosti v práci s testerem a co je nejdůležitější, všechny akce musí být vědomé.