Spanning meten op een breadboard

Soldeerloze breadboards zijn ideaal voor circuitprototyping en bieden een platform voor snel en flexibel experimenteren. Om het succes van circuitontwerpen te garanderen, is nauwkeurige meting van spanning over componenten op het breadboard echter zeer nuttig. Laten we eens kijken hoe we de spanning op een breadboard kunnen meten.

Wat is spanning?

Spanning, vaak elektrisch potentiaalverschil genoemd, is de drijvende kracht achter onze elektrische circuits. De meeteenheid is volt (V) en dit vertegenwoordigt het potentiële energieverschil tussen twee punten in een circuit, vergelijkbaar met het verschil in waterdruk tussen twee uiteinden van een leiding.

Instrumenten voor spanningsmeting

Er zijn twee primaire instrumenten die gewoonlijk worden gebruikt om spanning te meten:

Digitale multimeter (DMM)

De digitale multimeter is een standaard diagnostisch hulpmiddel dat wordt gebruikt om spanning, stroom en weerstand te meten. Analoge voltmeters met naalden zijn al lang verdrongen door digitale multimeters vanwege hun grotere nauwkeurigheid en betrouwbaarheid.

Oscilloscoop

De digitale oscilloscoop is een waardevol hulpmiddel voor het analyseren van dynamische elektrische signalen met complexe golfvormen. Het biedt een visuele weergave van spanningsvariaties in de loop van de tijd, waardoor het handig is voor het onderzoeken van elektronische signalen in uw projecten.

Componenten aansluiten op het breadboard

Het aansluiten van stand-alone elektronische componenten is het gemakkelijkst. Het enige wat u hoeft te doen is de gewenste rijen te identificeren en de twee klemmen van het onderdeel in te voegen, b.v. een weerstand, in verschillende verticale rijen van het binnenste deel van het bord. Zorg ervoor dat de draden de metalen platen onder de gaten op het breadboard raken.

Zorg er bij het aansluiten van printplaten op het breadboard voor dat u de kabels niet kortsluit. Dit komt vrij vaak voor als je nieuw bent in het maken van circuits op een breadboard met kleine modules. Hier is een perfecte demonstratie hiervan.

Zorg er bij het aansluiten van IC's altijd voor dat u deze schrijlings op de middelste brug plaatst die de twee binnenste delen van het breadboard scheidt.

Jumper-draden moeten ook helemaal naar binnen worden gestoken om ervoor te zorgen dat u geen losse verbindingen krijgt.

Stroom- en grondrails

Breadboards hebben meestal twee lange metalen strips die langs de randen van het bord lopen. Deze staan ​​​​bekend als stroom- en grondrails en dienen specifieke doeleinden bij het ontwerpen van circuits.

De stroomrail, vaak aangeduid met rode markeringen of het symbool "+", wordt gebruikt om de componenten van spanning te voorzien. Het is gewoonlijk verbonden met de positieve pool van de stroombron of de voeding binnen het circuit.

De grondrail, meestal gemarkeerd met blauwe markeringen of het symbool "-", biedt een referentiepunt voor het elektrische potentiaal van het circuit. Het wordt aangesloten op de minpool van de stroombron en fungeert als de gemeenschappelijke grond voor de componenten. Kijk voor meer informatie op wat een breadboard is en hoe je er een gebruikt.

Spanning over componenten meten

Een van de belangrijkste doelstellingen bij circuitanalyse tijdens fabricage op een breadboard is het meten van de spanning op specifieke knooppunten en over componenten in het circuit. Dit helpt je de dynamiek te begrijpen van welk circuit je ook aan het fabriceren bent.

Op zichzelf staande componenten

Bij het meten van de spanning over stand-alone componenten hoeft u alleen maar de multimeter op de juiste instelling te zetten en de sondes goed te krijgen. Sommige componenten, zoals LED's, hebben een vaste polariteit; andere, zoals weerstanden, niet. In het onderstaande diagram ziet u hoe u de spanningsval over een weerstand kunt meten met een voltmeter/multimeter.

Knooppunten of knooppunten

Om de spanning op een knooppunt of knooppunt in een circuit te meten, hoeft u alleen maar de grondreferentie van het circuit en het knooppunt zelf te bepalen.

Merk op dat als uw circuit een zwevende aarde heeft, u mogelijk onnauwkeurige metingen of helemaal geen metingen krijgt.

Serie componenten

Voor componenten die in serie zijn geschakeld, moet u ervoor zorgen dat de sondes van de multimeter (of oscilloscoop) zich aan de uiterste uiteinden van het circuit bevinden, zoals hieronder weergegeven.

Stroomrails

De spanning over de voedings-/aardingsrails is vrij eenvoudig, aangezien u alleen de twee rails, positief en negatief, hoeft te gebruiken om de meting uit te voeren. Zorg ervoor dat u de rode sonde aansluit op de rail die is aangesloten op een stroombron.

Veelvoorkomende fouten tijdens het meten

Om nauwkeurige metingen te garanderen en mogelijke schade aan componenten op een breadboard te voorkomen, is het cruciaal om op de hoogte te zijn van veelvoorkomende uitdagingen.

1. Geen splitsing van 3,3 V en 5 V stroomrails

Wanneer u werkt met circuits die zowel 3,3V- als 5V-voedingsbronnen nodig hebben, moet u de stroomrails op het breadboard splitsen. Dit voorkomt onbedoelde verbindingen tussen de verschillende spanningsniveaus, waardoor het risico op beschadiging van componenten wordt geminimaliseerd. U kunt de bovenrail gebruiken voor 5V en de onderrail voor 3,3V

2. De stroomrails niet overbruggen

Sommige breadboards hebben een breekbrug die de stroomrails in twee helften splitst. Dit kan eenvoudig worden opgelost door de rails te overbruggen voor continuïteit.

3. Wisselstroom gebruiken op gelijkstroomcomponenten

Wisselstroom kan ernstige schade aan gelijkstroomcomponenten veroorzaken, inclusief geïntegreerde schakelingen en microcontrollers. Als het echt nodig is, gebruik dan altijd koppelcondensatoren voor DC-isolatie - een gebruikelijke methode voor het ontwerpen van versterkers op breadboards.

Ken de juiste manier om spanning te meten

Begrijpen hoe de spanning over componenten op een breadboard nauwkeurig kan worden gemeten, is een essentiële vaardigheid voor succesvol prototypen van circuits. Door het concept van spanning te begrijpen en de juiste meettechnieken te volgen, krijgt u de kracht om uw circuitontwerpen te optimaliseren en betrouwbare prestaties te garanderen.