Žengkite toliau, nei leidžia paprasti multimetrai. Sužinokite, kaip tiksliai išmatuoti varžą automobilio grandinėje naudojant PicoScope, įtampos daliklį ir paprastus Omo dėsnio skaičiavimus. Šis vadovas parodys, kaip diagnozuoti komponentus net tada, kai jie nedirba su apkrova.
Po mūsų vaizdo įrašo apie PicoBNC+ varžos matavimo laidą, skirtą 4425A osciloskopui, kilo klausimas, ar įmanoma varžą išmatuoti ir su 4425 osciloskopu.
Tai tikrai įmanoma. Turime žinoti matuojamą grandinę, užfiksuoti įtampą ir srovės tekėjimą (esant apkrovai) ir Omo dėsniu apskaičiuoti varžą.
Žemiau pateiktas tipinis pavyzdys.
Kai stebime starterio įtampą ir srovę, žiūrėkite straipsnį čia.
Tokie varžos matavimai puikiai tinka, kai grandinė yra pilna ir esant apkrovai matuojama tiek įtampa, tiek srovė. Bet kaip išmatuoti iš grandinės išimto komponento varžą?
Tai galima padaryti kartu su PicoScope susikūrus savo įtampos daliklio grandinę.
Žemiau pateiktame pavyzdyje naudojau 10 kΩ ant skydelio montuojamą rezistorių (25 W galios) ir 12 V maitinimo šaltinį (tiksliau – 13,81 V).
A kanalas matuoja maitinimo įtampą masės atžvilgiu prieš 10 kΩ, 25 W rezistorių (maitinimą).
B kanalas matuoja įtampą ant mūsų nežinomo rezistoriaus „R“ (V2).
Prisiminkime, ką žinome apie nuosekliai sujungtus rezistorius (10 kΩ ir R): jais teka ta pati srovė, o įtampa pasidalija.
Ne mažiau svarbu nepamiršti, kad visų dalinių įtampų suma (V1 ir V2) lygi bendrai įtampai (maitinimo įtampai).
Naudodami matematinius kanalus dabar galime apskaičiuoti trūkstamas vertes V1 ir R.
Aukščiau pateiktame įraše tarp B kanalo matavimo laido signalinio ir masės laidų buvo įstatytas 15 omų rezistorius. PicoScope šį 15 omų rezistorių išmatavo ir nustatė teisingai – tai patvirtina, kad komponentų varžą galima išmatuoti ir pavaizduoti grafiku, kai jie yra išimti iš grandinės.
Kitame įraše 15 omų rezistorių pakeitėme 2200 omų rezistoriumi ir matematiniais kanalais teisingai nustatėme šią vertę:
Šiame įraše 2200 omų rezistorių pakeitėme 120 omų rezistoriumi:
O šiame įraše 120 omų rezistorius pakeistas 0,1 omo rezistoriumi:
Nors su naudotais rezistoriais pateikti pavyzdžiai veikia išskirtinai gerai, didėjant pasirinkto komponento varžai (R) atsiranda kompromisas (naudojant tokio tipo įtampos daliklio grandinę).
Aprašytas metodas bus pakankamas matuoti komponentų varžą maždaug iki 50 kΩ. Esant didesnei varžai matavimo tikslumui pakenks osciloskopo varža (impedansas), lygiagrečiai prijungta prie mūsų įtampos daliklio grandinės.
Tikslumo problemą galėtume apeiti matematiniu kanalu braižydami V2/V1, kol matuojame žinomas rezistorių vertes – 0,1 KΩ, 10 KΩ, 100 KΩ ir 1 MΩ – ir tada sukurdami pasirinktinį zondą (custom probe), atspindintį šias vertes. Ties pasirinktomis rezistorių vertėmis tai tikrai grąžins tikslius rodmenis, tačiau tikslumas tarp 100 KΩ ir 1 MΩ nukentėtų.
Vis dėlto visi šie rūpesčiai išnyksta 4225A ir 4425A osciloskopų naudotojams, nes naudojant išmanųjį varžos matavimo laidą matematika, tikslumas ir mastelis visuose varžos ruožuose sutvarkomi automatiškai.
Varžos matavimo laidą savo osciloskopui galite pasidaryti patys, naudodami montažinę dėžutę ir 10 kΩ rezistorių su 4 mm „banana“ kištukais, kad naudotojui būtų paprasčiau prisijungti. Jei taip darysite, turite žinoti, kad varžai (R) apskaičiuoti reikia, jog per įtampos daliklio grandinę tekėtų srovė, o ten, kur teka srovė, privalome atsižvelgti į rezistoriaus galios (vatų) rodiklį.
Galia = I * V arba V²/R
Įsivaizduokime uždarą grandinę ties R (nulinė varža)
13,81 V / 10 000 Ω = 0,001381 A (1 mA)
Galia = 13,81 V x 0,001381 A = 0,01907161 vato (19 mW)
arba
Galia = 13,81 x 13,81 / 10 000 = 0,01907161 vato (19 mW)
Naudoti 25 W galios vielinį ant skydelio montuojamą rezistorių yra visiškai tinkama (net su atsarga), tačiau bus sunku atsispirti pagundai naudoti lengvesnį ir pigesnį rezistorių. Vis dėlto tada nukentės galios atlaikymas.
Taip pat galima rinktis mažesnį nei 10 kΩ rezistorių, bet atminkite: perpus sumažinę varžą, dvigubai padidinate srovę!
Pavyzdžiui, naudojant 5 kΩ rezistorių:
Įsivaizduokime uždarą grandinę ties R? (nulinė varža)
13,81 V / 5 000 Ω = 0,002762 A (2 mA)
Galia = 13,81 V x 0,002762 A = 0,03814322 vato (38 mW)
arba
Galia = V²/R=(13,81²)/5000 = 0,03814322 vato (38 mW)
Galiausiai turėkite omenyje, kad atvira grandinė (begalinė varža) ties R sujaukia matematinio kanalo skaičiavimus, nes per įtampos daliklio grandinę tekės vos juntama srovė!
Žemiau matematinio kanalo ribos pakeistos taip, kad rodytų 100 kΩ, tačiau teoriškai ši vertė būtų begalinė, kai R grandinė yra atvira.
Tikiuosi, pateikta informacija padės suprasti, kaip savo 4425 osciloskopu pavaizduoti varžą grafiku, bet taip pat tikiuosi, kad ji atskleidžia nemažai spąstų ir iššūkių – visus juos išsprendžia naujasis varžos matavimo laidas ir 4x25A osciloskopas.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.