Sådan måler du spænding på et brødbræt

Loddefri breadboards er ideelle til kredsløbsprototyping, hvilket giver en platform for hurtig og fleksibel eksperimentering. Men for at sikre succes med kredsløbsdesign er nøjagtig måling af spænding på tværs af komponenter på breadboard meget nyttig. Lad os tage et kig på, hvordan man måler spænding på et brødbræt.

Hvad er spænding?

Spænding, ofte omtalt som elektrisk potentialforskel, er den drivkraft, der driver vores elektriske kredsløb. Dens måleenhed er volt (V), og dette repræsenterer den potentielle energiforskel mellem to punkter i et kredsløb, svarende til forskellen i vandtryk mellem to ender af et rør.

Spændingsmåleinstrumenter

Der er to primære instrumenter, der almindeligvis bruges til at måle spænding:

Digitalt multimeter (DMM)

Det digitale multimeter er et standard diagnostisk værktøj, der bruges til at måle spænding, strøm og modstand. Analoge voltmetre med nåle er længe blevet erstattet af digitale multimetre på grund af deres øgede nøjagtighed og pålidelighed.

Oscilloskop

Det digitale oscilloskop er et værdifuldt værktøj til at analysere dynamiske elektriske signaler med komplekse bølgeformer. Det giver en visuel repræsentation af spændingsvariationer over tid, hvilket gør den nyttig til at undersøge elektroniske signaler i dine projekter.

Tilslutning af komponenter til brødbrættet

Tilslutning af selvstændige elektroniske komponenter er nemmest. Det eneste du skal gøre er at identificere de ønskede rækker og indsætte de to terminaler på komponenten, f.eks. en modstand, i forskellige lodrette rækker af den indre del af brættet. Bare sørg for, at ledningerne rører ved metalpladerne under hullerne på brødbrættet.

Når du tilslutter printplader til brødbrættet, skal du blot sørge for, at du ikke kortslutter ledningerne. Dette er ret almindeligt, hvis du er ny til kredsløbsfremstilling på et brødbræt med små moduler. Her er en perfekt demonstration af dette.

Når du tilslutter IC'er, skal du altid sørge for at placere den over den midterste bro, der adskiller de to indvendige sektioner af brødbrættet.

Jumper ledninger skal også sættes helt ind for at sikre, at du ikke får nogle løse forbindelser.

Strøm- og jordskinner

Brødbrætter har typisk to lange metalstrimler, der løber langs kanterne af brættet. Disse er kendt som strøm- og jordskinner og tjener specifikke formål i kredsløbsdesign.

Strømskinnen, ofte angivet med røde markeringer eller symbolet "+", bruges til at levere spænding til komponenterne. Det er almindeligvis forbundet til den positive terminal på strømkilden eller spændingsforsyningen i kredsløbet.

Jordskinnen, typisk markeret med blå markeringer eller symbolet "-", giver et referencepunkt for kredsløbets elektriske potentiale. Den forbindes til strømkildens negative terminal og fungerer som fælles jord for komponenterne. For flere detaljer, tjek ud hvad et brødbræt er, og hvordan man bruger et.

Måling af spænding på tværs af komponenter

Et af hovedformålene med kredsløbsanalyse under fremstilling på et breadboard er at måle spændingen ved specifikke knudepunkter og på tværs af komponenter i kredsløbet. Dette hjælper dig med at forstå dynamikken i det kredsløb, du fremstiller.

Enkeltstående komponenter

Når du måler spændingen på tværs af selvstændige komponenter, skal du blot indstille multimeteret til den rigtige indstilling og få proberne rigtige. Nogle komponenter, såsom LED'er, har en indstillet polaritet; andre, som modstande, gør ikke. Diagrammet nedenfor viser, hvordan man måler spændingsfaldet over en modstand med et voltmeter/multimeter.

Kryds eller knudepunkter

For at måle spændingen ved et kryds eller en knude i et kredsløb skal du blot finde jordreferencen for kredsløbet og selve krydset.

Bemærk, at hvis dit kredsløb har en flydende jord, kan du få unøjagtige aflæsninger eller slet ingen aflæsning.

Serie komponenter

For komponenter forbundet i serie skal du sørge for, at du har sonderne på multimeteret (eller oscilloskopet) i de yderste ender af kredsløbet, som vist nedenfor.

Strømskinner

Spændingen over strøm-/jordskinnerne er ret ligetil, da du kun skal bruge de to skinner, positive og negative, for at tage målingen. Sørg for at tilslutte den røde sonde til skinnen, der er forbundet til en strømkilde.

Almindelige fejl under måling

For at sikre nøjagtige målinger og forhindre potentielle skader på komponenter på et brødbræt, er det afgørende at være opmærksom på almindelige udfordringer.

1. Opdeler ikke 3,3V og 5V strømskinner

Når du arbejder med kredsløb, der kræver både 3,3V og 5V strømkilder, bør du dele strømskinnerne på breadboardet. Dette forhindrer utilsigtede forbindelser mellem de forskellige spændingsniveauer, hvilket minimerer risikoen for at beskadige komponenter. Du kan bruge den øverste skinne til 5V og den nederste skinne til 3,3V

2. Ikke at bygge bro mellem strømskinnerne

Nogle brødbrætter har en knækkende bro, der deler strømskinnerne i to halvdele. Dette kan let løses ved at bygge bro mellem skinnerne for kontinuitet.

3. Brug af vekselstrøm på DC-komponenter

Vekselstrøm kan forårsage alvorlig skade på DC-komponenter, herunder integrerede kredsløb og mikrocontrollere. Hvis du virkelig har brug for det, skal du altid bruge koblingskondensatorer til DC-isolering - en almindelig metode til forstærkerdesign på breadboards.

Kend den rigtige måde at måle spænding på

At forstå, hvordan man nøjagtigt måler spændingen på tværs af komponenter på et brødbræt er en væsentlig færdighed for vellykket kredsløbsprototyping. Ved at forstå begrebet spænding og følge korrekte måleteknikker får du kraften til at optimere dine kredsløbsdesign og sikre pålidelig ydeevne.