Robototexnika · Elektronika asoslari · 8-sinf

Multimetr bilan o‘lchash

Zanjir yonmayapti. Qayerda uzilgan? Ko‘z bilan emas — multimetr bilan toping.

Vaziyat

To‘garakda yig‘ilgan zanjir — batareya, ikki rezistor, ikki LED — yonmayapti. Simlar joyida, rezistorlar yangi, batareya kecha olingan… Ko‘z bilan hech narsa ko‘rinmaydi. Ustalar bunday paytda qidirmaydi — o‘lchaydi: ketma-ket zanjirda butun kuchlanish qayerga tushsa, uzilish o‘sha yerda. Multimetrni oling: kuchlanishni qismlar ustida, tokni zanjirni uzib ketma-ket, qarshilik va «uzluksizlik»ni tok o‘chirilgan holda o‘lchang. Nosozlik har safar tasodifiy: uzilgan sim, kuygan rezistor, teskari LED, o‘tirgan batareya, sovuq kontakt yoki ko‘prikcha. Uni uchta o‘lchashda topa olasizmi?

Mavzu

Multimetr bilan o‘lchash. Zanjir ishlamayapti — qayerda uzilgan? Kuchlanish, tok, qarshilik va «uzluksizlik» rejimi

Asosiy tushunchalar

Kuchlanish va tok
Uzluksizlik
Nosozlikni topish

Formulalar

U = U_{1} + U_{2} + \dots + U_{n}

Ketma-ket zanjir qoidasi: manba kuchlanishi qismlar o‘rtasida bo‘linadi; tok oqmayotgan zanjirda hamma qismda 0 V, uzilgan joyda esa butun $U$ .

I = \frac{U - U_{L E D 1} - U_{L E D 2}}{R_{1} + R_{2}} = \frac{9 - 3,8}{320} \approx 16 mA

Soz zanjirdagi tok: ikki qizil LED ga ≈ 1,9 V dan, qolgani rezistorlarga. Ampermetr ketma-ket, zanjirni uzib ulanadi.

U_{y u k} = ℰ - I \cdot r

Batareyaning kuchlanishi yuklama ostida ichki qarshilik $r$ tufayli tushadi: o‘tirgan batareya bo‘sh holda 7,5 V ko‘rsatadi, zanjirda — 4,7 V.

R_{k o n t a k t} = \frac{U_{k o n t a k t}}{I}

Bir ustundagi ikki oyoq orasida kuchlanish bo‘lishi mumkin emas — bo‘lsa, orada qarshilik bor: sovuq kavshar yoki oksidlangan kontakt.

Nazariya

Qidirmang — o‘lchang

Nosoz zanjirni ko‘z bilan tekshirish kam foyda beradi: sim izolyatsiya ichida uzilgan, rezistor tashqaridan butun, LED oyoqlari o‘xshash. Multimetr esa ko‘rinmaydigan narsani ko‘rsatadi. Birinchi savol doim bir xil: zanjirda tok bormi? LED lar o‘chiq — demak yo tok yo‘q (uzilish), yo kuchlanish yetmaydi (batareya, yomon kontakt), yo LED xato ulangan.

Kuchlanish bo‘yicha qidirish

V⎓ rejimida probelar qismning ikki uchiga parallel qo‘yiladi. Ketma-ket zanjirda $U = U_{1} + U_{2} + \dots$ . Tok oqmasa, rezistor va LED larda kuchlanish nol — manbaning deyarli butun 9 V i uzilgan joyga tushadi: uzilgan sim, kuygan rezistor yoki teskari LED ustida 8–9 V ko‘rasiz (bir-ikki volt LED lar orqali multimetrning o‘z 10 MΩ iga «sizadi»). Tezroq topish uchun zanjirni ikkiga bo‘lib o‘lchang: batareya «+» dan W₂ oxirigacha 9 V bo‘lsa — nosozlik shu yarmida, keyin uni yana ikkiga bo‘ling. 7 qismni 3 o‘lchashda tekshirish mumkin.

Uzluksizlik va diod sinovi

Multimetrning «→| •)))» holati o‘z 1 mA tokini chiqaradi va probelar orasidagi kuchlanishni ko‘rsatadi. Sim butun bo‘lsa — 0,000 V va chiyillaydi («uzluksizlik»); uzilgan sim — OL, jim. Diod yoki LED ga qo‘ysangiz: to‘g‘ri yo‘nalishda (qizil probe anodda) ≈ 1,9 V, teskari — OL. Teskari ulangan LED shunday topiladi: 9 V ko‘rsatib «uzilgan»dek tuyuladi, lekin probelarni almashtirsangiz 1,9 V chiqadi. Muhim: bu rejimlar va Ω faqat batareya uzilganda ishlaydi — zanjirdagi tok asbobni aldaydi.

Tokni o‘lchash: ketma-ket va saqlagich

Ampermetr tok yo‘liga ketma-ket ulanadi: simni oling, uning o‘rniga probelarni qo‘ying. Zanjir asbob orqali yopiladi, shunt qarshiligi kichik (200 mA da 1 Ω). Xatolar: V rejimida ketma-ket — zanjir 10 MΩ orqali «ochiq», LED lar o‘chadi, displey 9 V; A rejimida parallel — shunt batareyani qisqa tutashtiradi, 200 mA li saqlagich kuyadi. mA uyasi himoyalangan, 10 A uyasi esa himoyasiz, lekin dag‘al: 16 mA uni 0,02 A deb ko‘rsatadi. Qoida: avval katta diapazon, keyin kichikroq — displeyda ko‘proq raqam.

Batareya va kontaktlar

O‘tirgan batareya hiyla qiladi: bo‘sh holda (zanjirdan uzilgan) 7,5 V ko‘rsatadi — «yaxshi-ku». Lekin ichki qarshiligi o‘sgan: zanjirda tok oqsa, kuchlanish $ℰ - I r$ ga tushadi — 4,7 V, LED lar xira. Shuning uchun batareya yuklama ostida o‘lchanadi. Sovuq kavshar yoki oksidlangan kontakt — zanjirdagi ko‘rinmas rezistor: bir ustundagi ikki oyoq orasida 0 V bo‘lishi kerak, nosoz joyda bir necha volt; Ω rejimida (tok o‘chirilgan) 1,5 kΩ. Ko‘prikcha (qalay yoki sim tolasi) LED ni chetlab o‘tadi: LED o‘chiq, ustida 0 V, uzluksizlik chiyillaydi.

Model haqida

Zanjir tugunlar usulida hisoblanadi: har oyoq va sim uchi alohida tugun, tasma bilan 0,01 Ω kontakt orqali ulangan (yomon kontakt — 1,5 kΩ). LED: 1,9 V gacha tok yo‘q, keyin 2 Ω; diod sinovida 1 mA da ≈ 1,9 V ko‘rsatadi (haqiqiy qizil LED bu tokda ≈ 1,7 V). Batareya: 9 V, 1,7 Ω; o‘tirgan — 7,5 V, 1 kΩ. Multimetr: V⎓ 10 MΩ, A⎓ shunt (200 mA — 1 Ω, 20 mA — 10 Ω, 10 A — 0,01 Ω), 1999 sanoq, mA uyasi saqlagichi 200 mA. Nosozliklar tasodifiy tanlanadi; ko‘prikcha va sim uzilishi rasmda ko‘rinmaydi — ataylab.

Bilasizmi?

Raqamli multimetrlarning aksariyati «3½ raqamli»: displeyda eng ko‘pi 1999 ko‘rsatiladi — birinchi raqam faqat 0 yoki 1 bo‘la oladi. Shuning uchun 2 V ni o‘lchash uchun 20 V diapazoni kerak, 1,999 V esa 2000 mV diapazoniga sig‘adi.
Arzon DT-830 turidagi multimetrlar 1980-yillarda chiqqan va hali ham dunyodagi eng ko‘p sotiladigan o‘lchov asbobi; ichida bitta ICL7106 mikrosxemasi — analog-raqamli o‘zgartirgich va displey drayveri bir chipda.

Tajribada nima bor

Haqiqiy plata qo‘lda chizilgan rasmda: uni aylantirasiz, qismlarni joylaysiz, zanjirni ulaysiz, kodni yozib yuklaysiz — tok va kuchlanish o‘sha zahoti hisoblanadi, xato ulashda qism kuyadi. Ichida topshiriqlar, nazariya, test va ekskursiya bor.

Shu bo‘limdagi boshqa tajribalar

Rezistorlar: rang kodi — 7-sinf
Kuchlanish bo‘luvchi va potensiometr — 7-sinf
Kondensator: zaryadlanish va RC vaqt — 7-sinf
Diod va to‘g‘rilagich — 8-sinf
Tranzistor — kalit — 8-sinf