Jak změřit napětí na prkénku

Pájecí desky jsou ideální pro prototypování obvodů a poskytují platformu pro rychlé a flexibilní experimentování. K zajištění úspěchu návrhů obvodů je však velmi užitečné přesné měření napětí mezi součástmi na prkénku. Pojďme se podívat na to, jak měřit napětí na prkénku.

Co je napětí?

Napětí, často označované jako rozdíl elektrického potenciálu, je hnací silou, která napájí naše elektrické obvody. Jeho jednotkou měření jsou volty (V), což představuje rozdíl potenciální energie mezi dvěma body v okruhu, podobný rozdílu tlaku vody mezi dvěma konci potrubí.

Přístroje na měření napětí

K měření napětí se běžně používají dva primární přístroje:

Digitální multimetr (DMM)

Digitální multimetr je standardní diagnostický nástroj používaný k měření napětí, proudu a odporu. Analogové voltmetry s jehlami byly dlouho vytlačovány digitálními multimetry kvůli jejich zvýšené přesnosti a spolehlivosti.

Osciloskop

Digitální osciloskop je cenným nástrojem pro analýzu dynamických elektrických signálů s komplexními průběhy. Poskytuje vizuální znázornění změn napětí v průběhu času, což je užitečné pro zkoumání elektronických signálů ve vašich projektech.

Připojení komponent k Breadboardu

Připojení samostatných elektronických součástek je nejjednodušší. Jediné, co musíte udělat, je identifikovat požadované řady a vložit dvě svorky součásti, např. odpor, v různých vertikálních řadách vnitřní části desky. Jen se ujistěte, že se vodiče dotýkají kovových desek pod otvory na prkénku.

Při připojování desek plošných spojů k prkénku se ujistěte, že nezkratujete vodiče. To je docela běžné, pokud jste nováčkem ve výrobě obvodů na prkénku s malými moduly. Zde je toho dokonalá ukázka.

Při připojování integrovaných obvodů se vždy ujistěte, že je umístíte obkročmo na středový můstek, který odděluje dvě vnitřní části prkénka.

Propojovací kabely musí být také zasunuty úplně dovnitř, abyste se ujistili, že neuvolníte spojení.

Napájení a pozemní kolejnice

Breadboards obvykle obsahují dva dlouhé kovové pásy táhnoucí se podél okrajů desky. Ty jsou známé jako napájecí a zemnicí kolejnice a slouží specifickým účelům při návrhu obvodů.

Napájecí kolejnice, často označovaná červenými značkami nebo symbolem „+“, se používá k napájení komponentů. Běžně se připojuje ke kladné svorce napájecího zdroje nebo zdroje napětí v obvodu.

Zemnicí lišta, obvykle označená modrými značkami nebo symbolem „-“, poskytuje referenční bod pro elektrický potenciál obvodu. Připojuje se k záporné svorce napájecího zdroje a funguje jako společná zem pro komponenty. Další podrobnosti naleznete na stránce co je prkénko na krájení a jak ho používat.

Měření napětí mezi součástmi

Jedním z klíčových cílů v analýze obvodu během výroby na prkénku je měření napětí na konkrétních uzlech a mezi součástmi v obvodu. To vám pomůže pochopit dynamiku jakéhokoli obvodu, který vyrábíte.

Samostatné komponenty

Při měření napětí na samostatných součástech stačí nastavit multimetr na správné nastavení a správně nastavit sondy. Některé komponenty, jako jsou LED, mají nastavenou polaritu; jiní, jako odpory, ne. Níže uvedený diagram ukazuje, jak měřit úbytek napětí na rezistoru pomocí voltmetru/multimetru.

Křižovatky nebo uzly

Chcete-li změřit napětí na spoji nebo uzlu v obvodu, stačí najít referenční zem obvodu a samotný spoj.

Všimněte si, že pokud má váš obvod plovoucí zem, můžete získat nepřesné hodnoty nebo vůbec žádné.

Komponenty řady

U komponent zapojených do série se ujistěte, že máte sondy multimetru (nebo osciloskopu) na krajních koncích obvodu, jak je znázorněno níže.

Elektrické kolejnice

Napětí na napájecích/zemních kolejnicích je docela jednoduché, protože k měření musíte použít pouze dvě kolejnice, kladnou a zápornou. Ujistěte se, že jste připojili červenou sondu ke kolejnici, která je připojena ke zdroji napájení.

Časté chyby při měření

Chcete-li zajistit přesná měření a zabránit možnému poškození součástí na prkénku, je důležité být si vědom běžných problémů.

1. Nerozděluje 3,3V a 5V napájecí lišty

Při práci s obvody, které vyžadují 3,3V i 5V zdroje napájení, byste měli rozdělit napájecí kolejnice na prkénku. Tím se zabrání neúmyslnému spojení mezi různými úrovněmi napětí a minimalizuje se riziko poškození součástí. Můžete použít horní lištu pro 5V a spodní lištu pro 3,3V

2. Nepřemosťování elektrických kolejnic

Některé prkénka mají lámací můstek, který rozděluje napájecí kolejnice na dvě poloviny. To lze snadno vyřešit přemostěním kolejnic pro kontinuitu.

3. Použití střídavého napájení na stejnosměrné komponenty

Střídavé napájení může způsobit vážné poškození stejnosměrných součástí, včetně integrovaných obvodů a mikrokontrolérů. V případě, že to opravdu potřebujete, vždy používejte vazební kondenzátory pro stejnosměrnou izolaci – běžná metoda pro návrh zesilovače na prkéncích.

Poznejte správný způsob měření napětí

Pochopení toho, jak přesně měřit napětí mezi součástmi na prkénku, je základní dovedností pro úspěšné prototypování obvodů. Pochopením konceptu napětí a dodržováním správných měřicích technik získáte sílu k optimalizaci návrhů obvodů a zajištění spolehlivého výkonu.