هنگام ساخت مدارهای الکترونیکی، دانستن نحوه استفاده از مولتی متر روی تخته نان برای اندازه گیری ولتاژ مفید است.
تخته‌های بدون لحیم کاری برای نمونه‌سازی مدار ایده‌آل هستند و بستری برای آزمایش‌های سریع و انعطاف‌پذیر فراهم می‌کنند. با این حال، برای اطمینان از موفقیت طراحی مدار، اندازه گیری دقیق ولتاژ در قطعات روی تخته نان بسیار مفید است. بیایید نگاهی به نحوه اندازه گیری ولتاژ روی تخته نان بیاندازیم.
ولتاژ چیست؟
ولتاژ که اغلب به عنوان اختلاف پتانسیل الکتریکی نامیده می شود، نیروی محرکه ای است که مدارهای الکتریکی ما را تغذیه می کند. واحد اندازه گیری آن ولت (V) است و این نشان دهنده اختلاف انرژی پتانسیل بین دو نقطه در مدار است، مشابه اختلاف فشار آب بین دو انتهای یک لوله.
ابزار اندازه گیری ولتاژ
دو ابزار اصلی معمولا برای اندازه گیری ولتاژ استفاده می شود:
مولتی متر دیجیتال (DMM)
مولتی متر دیجیتال یک ابزار تشخیص استاندارد است که برای اندازه گیری ولتاژ، جریان و مقاومت استفاده می شود. ولت مترهای آنالوگ با سوزن به دلیل افزایش دقت و قابلیت اطمینان مدت طولانی است که جایگزین مولتی مترهای دیجیتال شده است.
اسیلوسکوپ
اسیلوسکوپ دیجیتال ابزاری ارزشمند برای تجزیه و تحلیل سیگنال های الکتریکی پویا با شکل موج های پیچیده است. این یک نمایش بصری از تغییرات ولتاژ در طول زمان ارائه می دهد و برای بررسی سیگنال های الکترونیکی در پروژه های شما مفید است.
اتصال کامپوننت ها به تخته نان
اتصال قطعات الکترونیکی مستقل ساده ترین است. تنها کاری که باید انجام دهید این است که ردیف های مورد نظر را شناسایی کرده و دو پایانه جزء را وارد کنید، به عنوان مثال. یک مقاومت، در ردیف های مختلف عمودی قسمت داخلی تخته. فقط مطمئن شوید که سرب ها با صفحات فلزی زیر سوراخ های روی تخته نان تماس داشته باشند.
هنگام اتصال بردهای مدار به برد برد، فقط مطمئن شوید که سیم ها را اتصال کوتاه نمی کنید. اگر در ساخت مدار بر روی تخته نان با ماژول های کوچک تازه وارد هستید، این بسیار رایج است. در اینجا یک نمایش کامل از این است.
هنگام اتصال آی سی، همیشه مطمئن شوید که آن را روی پل مرکزی که دو بخش داخلی تخته نان را از هم جدا می کند، قرار دهید.
سیم های جامپر نیز باید تا انتها وارد شوند تا اطمینان حاصل شود که اتصالات شل نمی شود.
برق و ریل زمینی
تخته های نان معمولاً دارای دو نوار فلزی بلند هستند که در امتداد لبه های تخته قرار دارند. اینها به عنوان ریل های برق و زمین شناخته می شوند و اهداف خاصی در طراحی مدار دارند.
ریل برق، که اغلب با علامت های قرمز یا علامت “+” نشان داده می شود، برای تامین ولتاژ به قطعات استفاده می شود. معمولاً به ترمینال مثبت منبع تغذیه یا منبع ولتاژ داخل مدار متصل می شود.
ریل زمینی که معمولا با علامت های آبی یا علامت “-” مشخص می شود، نقطه مرجعی برای پتانسیل الکتریکی مدار فراهم می کند. به ترمینال منفی منبع تغذیه متصل می شود و به عنوان زمین مشترک برای قطعات عمل می کند. برای جزئیات بیشتر، بررسی کنید که تخته نان چیست و چگونه از آن استفاده کنید.
اندازه گیری ولتاژ در قطعات
یکی از اهداف کلیدی در تجزیه و تحلیل مدار در طول ساخت بر روی تخته نان، اندازه گیری ولتاژ در گره های خاص و در سراسر اجزای مدار است. این به شما کمک می کند تا دینامیک مداری که در حال ساخت هستید را درک کنید.
اجزای مستقل
هنگام اندازه گیری ولتاژ در اجزای مستقل، فقط باید مولتی متر را روی تنظیمات مناسب تنظیم کنید و پروب ها را درست انجام دهید. برخی از اجزاء مانند LED ها دارای قطبیت تنظیمی هستند. دیگران، مانند مقاومت ها، این کار را نمی کنند. نمودار زیر نحوه اندازه گیری افت ولتاژ در مقاومت را با یک ولت متر/مولتی متر نشان می دهد.
اتصالات یا گره ها
برای اندازه گیری ولتاژ در یک اتصال یا گره در یک مدار، فقط مرجع زمین مدار و خود اتصال را پیدا کنید.
توجه داشته باشید که اگر مدار شما دارای یک زمین شناور باشد، ممکن است قرائت های نادرست داشته باشید یا اصلاً خوانده نشوید.
اجزای سری
برای قطعاتی که به صورت سری متصل می شوند، مطمئن شوید که پروب های مولتی متر (یا اسیلوسکوپ) را در انتهای مدار، مانند شکل زیر، دارید.
ریل برق
ولتاژ روی ریل های برق/زمین بسیار ساده است زیرا برای اندازه گیری فقط باید از دو ریل مثبت و منفی استفاده کنید. مطمئن شوید که پروب قرمز رنگ را به ریلی که به منبع برق متصل است وصل کرده اید.
اشتباهات رایج در حین اندازه گیری
برای اطمینان از اندازه گیری های دقیق و جلوگیری از آسیب احتمالی به اجزای یک تخته نان، آگاهی از چالش های رایج بسیار مهم است.
1. جدا نشدن ریل های برق 3.3 ولت و 5 ولت
هنگام کار با مدارهایی که به هر دو منبع تغذیه 3.3 ولت و 5 ولت نیاز دارند، باید ریل های برق روی تخته نان را از هم جدا کنید. این از اتصالات ناخواسته بین سطوح مختلف ولتاژ جلوگیری می کند و خطر آسیب دیدن قطعات را به حداقل می رساند. می توانید از ریل بالا برای 5 ولت و ریل پایین برای 3.3 ولت استفاده کنید
2. پل زدن روی ریل های برق
برخی از تخته های نان دارای یک پل شکسته هستند که ریل های برق را به دو نیمه تقسیم می کند. این را می توان به راحتی با پل زدن ریل ها برای تداوم حل کرد.
3. استفاده از برق متناوب در قطعات DC
برق متناوب می تواند باعث آسیب شدید به قطعات DC از جمله مدارهای مجتمع و میکروکنترلرها شود. در صورتی که واقعاً نیاز دارید، همیشه از خازن های کوپلینگ برای جداسازی DC استفاده کنید – یک روش رایج برای طراحی تقویت کننده در تخته های نان.
روش صحیح اندازه گیری ولتاژ را بشناسید
درک چگونگی اندازه گیری دقیق ولتاژ در قطعات روی تخته نان یک مهارت ضروری برای نمونه سازی موفق مدار است. با درک مفهوم ولتاژ و پیروی از تکنیک‌های اندازه‌گیری مناسب، قدرت بهینه‌سازی طرح‌های مدار خود را به دست می‌آورید و عملکرد قابل اطمینان را تضمین می‌کنید.