Определение фазы: Как определить фазу и ноль в розетке — три способа

Фаза и ноль в электрике: определения понятным, простым языком

Владельцы домов или квартир, так или иначе, столкнутся с моментами, когда перестает функционировать какой-либо прибор, электрическая розетка или гореть лампа в люстре. Звать на помощь в таких ситуациях электрика не особо хочется — имеется большое желание исправить неполадки самостоятельно. Или может быть, например, есть какие-то познания в электросистемах, а потому работа по прокладке новых кабелей не кажется чем-то немыслимым. Как бы то ни было, в любом случае, предварительно стоит все же ознакомиться с основами электрики, с видами проводников, выяснить, как все это взаимосвязано и работает. Ведь очень важно понять, где располагается тот или иной провод — от этого будет зависеть правильность соединений и безопасность людей.

Если есть какой-то опыт работы в данной сфере, вопрос не поставит в тупик, однако для новичка может стать большой проблемой. Ниже пойдет речь о таких проводниках любой электрической сети питания как: «заземление», «фаза», «нуль», а также о том, как верно найти и отличить данные виды кабелей.

Содержание

Разбираемся в основных терминах

С такими терминами, как «фаза» и «ноль» каждый сталкивается в своей жизни ежедневно. Все они тесно связаны, ведь относятся к электричеству, а это то, без чего жизнь современного человека не мыслима. Чтобы понять их природу и более или менее научиться разбираться в электрике, следует уяснить для начала ряд фундаментальных понятий.

Начинаем с основ

Электрический заряд — характеристика, определяющая способность различных тел быть источником электромагнитного поля. Носителем подобных волн является электрон. Создав электромагнитное поле можно «заставить» электроны перемещаться. Так образуется ток.

Ток — это четко направленное движение электронов по металлическому проводнику под действием существующего поля.

Виды тока

Ток может быть постоянным и переменным. Ток, по величине не изменяющийся во временном промежутке — ток постоянного значения. Ток, величина которого, как и направление, меняется с течением времени, называется переменным.

Постоянный и переменный ток

Постоянные источники тока — аккумуляторы, батарейки и так далее. Переменный же ток «подходит» к бытовым и промышленным розеткам домов и предприятий. Основная причина этого кроется в том, что данный тип тока намного легче получать физически, преобразовывать в разные уровни напряжений, передавать по электропроводам на огромные расстояния без существенных потерь.

Основная характеристика переменного тока

Постоянный и переменный ток

Переменный ток – как правило это синусоида, или синусоидальный ток. Его можно охарактеризовать следующим образом: сначала он увеличивается в одном направлении, достигая максимального своего значения (амплитуды), затем начинается спад. В некоторый момент времени он становится равен «0» и потом вновь начинает нарастать, но уже в совершенно противоположном направлении.

«Фаза», «ноль» и «земля»

Самый простой случай электроцепи, по которой перемещается синусоидальный ток — однофазная цепь. Она состоит, как правило, из трех электрокабелей: по одному из них электричество подходит к приборам и элементам освещения, а по второму – оно «уходит» в противоположном направлении — от потребителя. Третьим проводником является «земля».

Провод, по которому электричество подходит к электропотребителям, называется фазой, а кабель, используемый для возвратного движения — нулем.

Самая эффективная сеть для передачи электротока — трехфазная система. Она включает в себя три фазовых кабеля и один обратный — ноль. Такой тип тока подходит ко всем жилым кварталам. Непосредственно перед попаданием в квартиры, электроток делится на фазы. Каждым фазам «присваивается» один ноль. Преимущества такой системы в том, что при сбалансированной нагрузке ток через ноль (а он в такой системе один — общий) равен нулю.

Постоянный и переменный ток

Чтобы не перепутать провода и не допустить короткого замыкания,  каждый провод окрашивают в разные цвета. Однако цвет провода не гарантирует его назначения!

«Земля» не несет никакой электрической нагрузки, а служит своего рода предохранительным элементом. В тот момент, когда что-либо в системе электропитания выходит из-под контроля, провод «земля» предотвратит поражение электротоком — по ней все избыточное напряжение будет «стекать», то есть, отводиться на землю.

Фаза и ноль: их значение в сети питания

Электроэнергия подается к потребительским розеткам от подстанций, которые уменьшают поступающее напряжение до 380 В. Вторичная обмотка такого трансформатора имеет соединение «звезда» — три его контакта связываются между собой в точке «0», остальные три вывода идут к клеммам «А»/«В»/«С».

Постоянный и переменный ток

Соединенные в точке «0» провода подсоединяются к «земле». В этой же точке происходит деление проводника на «ноль» (обозначен синим цветом) и защитный «РЕ»-кабель (желто-зеленая линия).

Данная модель прокладки проводов пользуются во всех возводимых ныне домах. Она называется — система «TN-S». Согласно этой схеме к распределительному оборудованию дома подходят три кабеля фазы и два указанных нуля.

В домах, на предприятиях и зданиях старой застройки зачастую нет «РЕ»-проводника и поэтому, схема получается не пятипроводной, а четырех (она обозначается как «TN-C»).

Все электропровода с подстанций подсоединяются к щитку, образуя систему из трех фаз. Далее уже происходит разделение по отдельным подъездам. В каждую из квартир подъезда подается напряжение лишь одной фазы — 220 В (провода «О»/«А») и защитный «РЕ»-кабель.

Вся возникающая нагрузка на систему электроснабжения при такой схеме распределяется в равномерном количестве, поскольку на каждом этаже дома выполняется разводка и подключение конкретных щитков к определенной электролинии напряжением в 220 В.

Схема подводимого напряжения представляет собой «звезду», которая в точности повторяет все векторные характеристики питающей подстанции. Когда в розетках нет никаких потребителей, то ток в данной цепи не протекает.

Данная схема соединения отработана годами. Она подтвердила свое право на использование тем, что признана оптимальной из всех существующих. Однако, в ней, как и в любом приборе, механизме или устройстве, периодически могут появляться всевозможные поломки и неисправности. Как правило, они бывают связаны с плохим качеством электросоединения или же полным обрывом кабелей в каких-либо местах схемы.

Случаи обрывов в токопроводящей цепи

Если внутри отдельно взятой квартиры произошел разрыв нуля/фазы, то подключаемый прибор, как следствие, функционировать не будет.

Постоянный и переменный ток

Аналогичная ситуация возникнет и при обрыве контактов проводов любой из фаз питающих подъездный щиток. При этом все квартиры, получающие питание от данной электролинии, не будут получать электричество. Вместе с тем, в двух оставшихся цепях приборы будут функционировать, как и прежде.

Постоянный и переменный ток

Из этих схем видно, что полное отключение питания в квартирах связано с обрывом одного их проводов. Это не приводят к повреждению и выходу из строя приборов.

Самой же серьезной ситуацией является обрыв между заземляющим контуром и центральной точкой подключения всех потребителей.

Постоянный и переменный ток

В данном случае весь электроток перестает течь по рабочему нулю к «земле» (АО, ВО, СО) и начинает двигаться по пути АВ/ВС/СА к которым подведено 380 В.

Возникает «перекос фаз». В фазах с большей нагрузкой напряжение будет меньше, а с меньшей нагрузкой — больше и может достигнуть значительных величин, близким к 380 В. Это вызовет повреждение изоляционных материалов, нагрев и выход из строя оборудования. Предотвратить подобные случаи и защитить дорогое оборудование позволяет система защиты от перегрузок и высоких напряжений, монтируемая в квартирных щитках.

Варианты определения проводников «фаза»/«ноль»

Постоянный и переменный ток

Итак, наступила, ситуация, когда необходимо, например, подключить новую розетку. Но совершенно не понятно, какой из проводов является фазным, а какой нулевым. Способов быстро решить проблему существует несколько — это можно сделать как с применением специальных приборов, так и без них.

Цветовая окраска проводов, как основной ориентир

Это самый легкий и быстрый способ. Для правильной классификации нуля и фазы следует знать, какой цвет провода к чему относится. Предварительно необходимо будет изучить информацию о том, где четко прописаны действующие стандарты для конкретной страны.

Данный метод весьма актуален в любых новостройках, поскольку сейчас вся электрическая проводка прокладывается специалистами, выполняющими свою работу согласно всем требованиям установленных стандартов. Так, например, в России еще в 2004 году был принят стандарт «IEC60446», в котором четко обозначена процедура разделения кабелей по цветам, а именно:

  • защитным нулем стал обозначаться провод желто-зеленого цвета;
  • рабочим нулем стали называть синий/сине-белый провод;
  • фазу — провода других цветов (например, черного, красного, коричневого и прочие).

Такое обозначение актуально в настоящее время.

Постоянный и переменный ток

Если проводка уже довольна старая или ее прокладкой занимались непрофессиональные специалисты, правильнее будет все же воспользоваться иными методами определения.

Отвертка-индикатор — незаменимое приспособление

Данный инструмент является неотъемлемым прибором в наборе домашнего электрика-умельца. Она применяется как при выполнении электромонтажных работ, так и при установке осветительных приборов в помещении или даже в процессе обыкновенной замены лампочек.

Постоянный и переменный ток

Постоянный и переменный ток

Принцип ее работы заключается в прохождении емкостного тока сквозь корпус отвертки через тело оператора.

Элементы отвертки:

  • корпус, выполненный из диэлектрического материала;
  • наконечник из металла в форме плоской отвертки, который прикладывают к проводам при проверке;
  • неоновый индикатор — лампочка, сигнализирующая о фазовом потенциале;
  • ограничитель тока — резистор, понижающий ток до минимального значения и выполняющий роль защитного механизма: защищает человека от поражения током, а само устройство от выхода из строя;
  • контактная металлическая площадка, создающая замкнутую цепь через человека на землю.

Постоянный и переменный ток

Методика работы настолько проста, что справиться с ней может любой человек, даже новичок. Работает индикаторная отвертка следующим образом. При прикосновении наконечником к фазному контакту (цветному проводу) происходит замыкание электрической цепи — неоновая лампа должна загореться. То есть, поступает «сообщение» о наличии сопротивления, следовательно, данный кабель является фазой. В то же время ни на заземлении, ни на нуле, она загораться не должна. Если это происходит, можно с уверенностью говорить о том, что в схеме подключения электропроводки есть ошибки.

Постоянный и переменный ток

Работа с отверткой-индикатором в светлое время суток потребует некоторой внимательности — днем свечение лампы плохо заметно, поэтому придется приглядываться.

При работе с подобными приспособлениями нужно быть крайне осторожным — нельзя дотрагиваться до оголенных участков проводников и выводов индикатора, находящихся под напряжением.

На заметку! Профессиональные электрики пользуются более дорогими многофункциональными индикаторами, свечением которых управляет схема на транзисторах, питающаяся от встроенных аккумуляторов напряжением в 3 В. Еще одним их характерным отличием от простых аналогов является отсутствие контактной площадки, к которой нужно прикасаться при выполнении замеров.

Постоянный и переменный ток

Устройства, помимо своего прямого назначения — проверки фазового провода — выполняют и ряд других вспомогательных задач: определение полярности источников постоянного напряжения, места обрыва электроцепи и так далее.

Мультиметр — надежный помощник

Постоянный и переменный ток

Чтобы вычислить фазу, используя тестер, его необходимо переключить в режим «вольтметр» и мерить напряжение между всеми парными выводами кабелей. Соединение щупов с защитным нулем и заземлением должно показывать отсутствие напряжения. Напряжение между фазой и любым другим проводов должно составлять 220 В.

Способы определения проводов:

Постоянный и переменный ток

Так, в первом случае вольтметр отклоняется от нулевой отметки в цепи «ноль/фаза». На другом рисунке он показывает отсутствие напряжения между нулем и землей. И на третьем, вольтметр между фазой и землей показывает «0 В» поскольку проводник еще не подсоединен к земле. Третий случай — это скорее исключение из правил. Такое возможно, например, в случаях, когда старые кабеля здания находится на этапе реконструкции. В нормальной работающей системе электропроводки вольтметр тоже должен показывать 220 В.

Использование лампы накаливания

Постоянный и переменный ток

Перед началом работы необходимо будет собрать приспособление для тестирования. Оно будет состоять из обыкновенной лампочки, патрона и проводов. Лампа вкручивается в патрон, а к клеммам патрона крепятся проводники. Один из проводов необходимо будет заземлить, например, подсоединить к батарее отопления.

Сущность метода заключается в поочередном прикладывании второго (свободного) проводника ко всем тестируемым жилам. Если лампочка вспыхнет — найден фазный провод.

Постоянный и переменный ток

Метод позволяет установить приблизительно наличие фазного кабеля среди остальных. Сигнал лампы точно сигнализирует о том, что среди этих проводников какой-то фазовый, а какой-то нулевой. Если же лампа не горит, значит среди кабелей нет фазного. Но может случиться, что нет как раз именно нулевого.

Поэтому в большей степени данный метод целесообразен для определения работоспособности электрической проводки и правильности монтажа.

Определение сопротивления петли «ноль/земля»

Замер величины сопротивления петли является залогом бесперебойной работы электрических приборов. Время от времени это следует проводить, поскольку основные причины поломки техники кроются в замыканиях и перегрузках электросетей. Замер сопротивления позволит исключить подобные неприятности.

Что представляет собой эта петля

Данная петля является контуром, возникающим в результате соединения «нуля» с заземленной нейтралью. Как раз именно замыкание этой цепи и будет образовывать данную петлю.

Главная задача по измерению сопротивления данной петли — надежная защита оборудования и кабелей от перегрузок во время эксплуатации. Высокое сопротивление станет причиной чрезмерного повышения температуры электролинии, и как следствие, возникновения пожара. Значительное влияние на качество электропроводки оказывает влажность воздуха, температура, время суток — все это сказывается на состоянии электросети.

В заключении

Данный материал позволяет понять, что вообще такое фаза и ноль, какова их роль в современной электрике, каким образом можно установить, где располагается в проводке фазная и нулевая жилы. Ведь вопрос определения нуля, фазы и заземления весьма важен. Подключение некоторых видов приборов по результатам неправильной проверки может повлечь за собой негативные последствия — сгорание электроприборов, или, что еще опаснее, поражение током.

Видео по теме

Хорошая реклама

 

Разница фазы и ноля в электрических цепях: как определить фазу

При проведении электромонтажных работ дома или в квартире самостоятельно жильцы часто интересуются, что такое фаза, зачем она нужна, и какими способами можно ее обнаружить. Ниже рассмотрены понятия фаза и ноль в электрике.

Электрический щиток

Электрический щиток

Принцип работы сети переменного тока

Чтобы понять, что такое фаза в электричестве, нужно представлять особенности переменного тока. От постоянного он отличается периодическими изменениями, как по значению, так и по направлению. Его характеристики – напряжение в данный момент времени и частота (отношение числа циклов к единице времени). Переменный ток находится в розетках и прямых подключениях к электрическому щиту.

Однофазный ток

Он направляется от распределительного щитка по двум проводам (фазному и нулевому), между которыми находится 220-вольтное напряжение. В электричестве фаза – это провод, по которому электроток направляется к розетке или прибору. Что такое в электричестве ноль? Это, в свою очередь, кабель, идущий от розетки, по которому ток направляется обратно. Иногда вопросом, что такое ноль, интересуются в контексте заземления. Физически это разные провода, хотя их потенциалы совпадают. Однофазный ток можно подвести к потребителю как двумя проводами (без заземления), так и тремя (с ним). Заземление производится для отвода утечки, защиты жильцов от удара током и приборов – от перегрузок.

Двухфазный ток

Это сочетание двух однофазных, смещенных относительно друг друга на 90 °. Конструктивно это выглядит как сочетание двух проводов-фаз (с указанным сдвигом) и двух нулевых.

Трехфазный ток

Здесь конструкция состоит уже из трех фаз тока, каждая из последующих смещена относительно предыдущей на 120 °. По жилым домам такой ток распределяют четырьмя проводами (три фазы и ноль) либо пятью (указанные плюс заземление). После прохождения через распределительный щит розетки в квартире им питают через одну фазу и ноль.

Структура электросети, основные элементы

Электросеть является связующим звеном между генераторами и реципиентами электрической энергии. Источниками энергии во внутренних сетях производственных и жилых помещений являются ВРУ (вводно-распределительные устройства). К ним посредством коммутаторов и предохранителей подключаются кабели, осуществляющие запитку электрического оборудования либо группы приемников через шинопроводы и ящики коммутации.

Структура электросети многоквартирного дома

Структура электросети многоквартирного дома

Устройство бытовой электропроводки

Стандартная схема электрической проводки содержит следующие элементы:

  • многотарифный электросчетчик;
  • выключатель-автомат с номинальным значением тока 25 А;
  • механизм отключения, предохраняющий от короткого замыкания и перегрузок сети;
  • дифференциальный автоматический выключатель с порогом срабатывания 30 мА (ток утечки), он защищает розетки;
  • шкаф для монтажа с шинами (ноль и заземление) и дощечками для установки выключателей;
  • несколько автоматов для освещения с номинальным значением тока 10 А;
  • кабели с коробками распределения, направляющиеся к розеткам и приборам, освещающим помещения.

Часто владельцы квартир интересуются, фаза это плюс или минус, и в чем разница между нолем и землей. Поскольку электрическая фаза обладает переменным потенциалом, то показатель оного в проводе фазы становится то положительным, то отрицательным. Посему утверждать, что фаза это минус (либо плюс), будет некорректно – эти понятия лежат в разных плоскостях.

Теперь о том, чем нуль отличается от земли. Отличие в том, что через нулевой провод проходит ток и размыкается автоматами (к примеру, вводным). Для заземления в многоквартирном доме нужно подсоединиться к расположенной в стояке жиле, предназначенной специально для этого. Любое другое место, в том числе и щитковый корпус, применять для заземления строго запрещено – это грозит серьезными проблемами для здоровья жильцов.

Устройство бытовой электропроводки

Устройство бытовой электропроводки

Что происходит в нуле и фазе при обрыве провода

Если электропровод оборвался, соответствующая розетка или подсоединенный к ней прибор перестает функционировать. При этом не имеет значение, фазный или нулевой провод пострадал. Если разорвался кабель между щитами многоквартирного дома и одного из его подъездов, электричества лишатся все квартиры, подсоединенные к подъездному щиту. Если в трехфазном сочленении оборвался один из фазных проводов, ток,  который был в нем до этого, возникает в нулевом проводе, при этом в двух оставшихся фазах ничего не меняется.

Способ обнаружения отгорания нуля

Способ обнаружения отгорания нуля

Способы определения фазных и нулевых проводов

Зная, что в электротехнике фаза – это провод, по которому к прибору идет электричество, пользователь может заинтересоваться, можно ли найти фазу и нуль без использования приборов. Способ это сделать есть, хотя он не особенно надежен, так как не всегда прокладчики сетей соблюдают стандарты цветовой маркировки разных типов проводов. По стандартам, изоляция нулевого кабеля должна иметь голубой или синий цвет, заземления – быть окрашенной в желтую и зеленую полоску. Для фазного провода расцветка не регламентируется, она может быть разной, но только отличающейся от остальных кабелей.

Найти фазу можно по напряжению, которое измеряется мультиметром. В настройках указывают переменное напряжение более 220 В. Устанавливают контакт двух щупов с гнездами V и COM. Щупом, расположенным в V, касаются проводов – при прикосновении к нулю прибор ничего не покажет, а в фазе обнаружит напряжение в 7-15 В.

Также можно воспользоваться автоматом и индикаторной отверткой. С проводов счищают 1-2 см изоляции. Включают автомат и подносят отвертку рабочей стороной к проводу, держа при этом палец на металлическом отрезке рядом с рукоятью. При поднесении к фазе лампочка загорается.

Важно! При этом способе нельзя прикасаться пальцем к рабочей стороне отвертки. Провода перед процедурой надо развести подальше друг от друга, чтобы не случилось короткого замыкания.

Мультиметр позволяет провести детекцию фазного провода

Мультиметр позволяет провести детекцию фазного провода

Зануление в квартире

Это соединение зануляющего кабеля с нулевым проводником электросети и корпусом прибора. Предполагается, что процедура обеспечивает ускорение отключения устройства от сети при прикосновении к опасному месту, если напряжение выше некоторого порога. Но она сопряжена с дополнительной опасностью: при разрыве нуля все приборы, подключенные в этот момент к сети квартиры, будут на поверхности иметь фазу (а не ноль), что создает существенную угрозу для здоровья жильцов. Поэтому проведение таких монтажных работ жестко регламентируется.

Знать, что именно называется фазой в электросети, и как ее обнаружить, чрезвычайно важно при проведении электромонтажных работ. В противном случае высок риск нанести ущерб здоровью квартирантов или состоянию электроприборов.

Видео

Как мультиметром найти фазу без ошибок

Ремонт и монтаж бытовой проводки своими руками требуют умения грамотно определять потенциалы напряжения, отличать фазу ноль и землю внутри домашней электрической схемы.

За многолетнюю практику электрика встретил много ошибок, которые допускают новички. Написал эту статью, чтобы вы их не повторяли. Делюсь опытом, как мультиметром найти фазу безопасно и быстро.

Информацию разбил на несколько частей, сосредоточив первоначальное внимание на особенностях и устройстве измерительного прибора. Бывалым электрикам можно сразу перейти к третьему разделу.

Содержание статьи

Что такое фаза, ноль и земля: краткое объяснение простыми словами

Прежде чем начать разбираться с проводами в квартире следует хорошо представлять, откуда и какими способами появляются в ней потенциалы напряжения, чем отличаются способы заземления.

Современные промышленные генераторы вырабатывают трехфазную систему токов.

Напряжение по проводам или кабелям поступает к потребителю от трансформаторных подстанций.

При этом в квартиру многоэтажного дома обычно заводится 220 вольт, определяемые между потенциалами одной из фаз и общего нуля. На ввод частного дома может поступать и полноценное трехфазное питание.

Более подробно об этом можно прочитать в статье про электрическое напряжение.

Во времена СССР внутри жилых помещений для экономии материалов использовалась двухпроводная схема питания, когда на электрическую розетку квартиры подавалось два потенциала:

  1. одной из трех фаз;
  2. общего нуля, который является заземлением одного вывода обмотки трансформаторной подстанции и обозначается латинскими буквами PEN.

Эта самая простая система заземлений больше не имеет никаких дополнительных контуров.

Современная схема подключения жилых помещений более сложная. В ней отдельно смонтированы потенциалы заземления выходной обмотки трансформаторной подстанции двумя магистралями, разделяющими PEN:

  1. рабочего ноля N, который используется только для протекания токов, обеспечивающих полезную работу бытовых механизмов;
  2. защитного проводника PE, предназначенного для отвода опасных токов утечек при аварийных ситуациях на электрическом оборудовании.

Разновидностями современной системы заземлений, обладающих дополнительным защитным контуром, являются ее модификации: TN-C-S, TT.

Сейчас у жителей частных домов есть возможность сделать защитное заземление своими руками и спастись от случайных аварийных ситуаций.

Тем же людям, кто проживает в старых многоквартирных домах, приходится ждать очереди, когда государство переведет их на более безопасную систему. А новые здания строятся с учетом существующих нормативов ПУЭ.

Таким образом, в современной квартире можно встретить две системы подключения бытовых приборов, выполненных по двухпроводной или трехпроводной схеме.

Для них выпускаются свои два вида электрических розеток, к которым монтируются 2 либо 3 провода.

Какие бывают розетки

Для их подключения разработаны определенные правила монтажа.

Как подключить розетку

Таким образом: потенциалы рабочего ноля N и земли РЕ объединены на заземленной части выходной обмотки трансформаторной подстанции. В старой схеме они подводятся одним проводником PEN, а в новой — двумя раздельными.

Требования ПУЭ к монтажу РЕ проводника очень жесткие, в нем должно обеспечиваться минимально допустимое сопротивление протеканию аварийного тока. Он монтируется без использования коммутационных аппаратов на проводах повышенной надежности.

В рабочий ноль могут включаться контакты автоматических и дифференциальных выключателей, УЗО, коммутационных аппаратов, а рабочие провода подбираются для передачи только обычных нагрузок.

За счет этих двух требований и благодаря удалению бытовой проводки от трансформаторной подстанции на стороне потребителя между РЕ и N создается небольшая разность потенциалов, которую можно замерить обыкновенным вольтметром.

Почему мультиметр необходимо переводить в режим вольтметра при проверке фазы

До массового появления в продаже цифровых приборов нам в электролабораторию друзья и знакомые частенько приносили для ремонта сгоревшие аналоговые тестеры.

Причина их повреждения практически всегда была одна: неправильный выбор режима измерения при подключении прибора к цепям напряжения.

При этом в лучшем случае выгорали цепочки подключения резисторов с кнопками и переключателями, а в худшем — высочувствительная измерительная головка с токопроводящими пружинками. Последние неисправности чаще всего ремонту не поддавались.

Люди просто не понимали, что тестер, как и цифровой мультиметр, производит измерения на основе закона Ома.

Разница только в том, что тестер работает с аналоговыми величинами, а мультиметр — оцифрованными. Но принципы подключения обоих типов приборов одинаковы, сводятся к двум простым правилам:

  1. при измерении напряжения переключатели ставят в то положение, которое вводит калиброванное сопротивление, ограничивающее ток через токоизмерительную головку или датчик;
  2. замер неизвестной величины напряжения всегда необходимо выполнять на режиме максимального значения шкалы прибора.

Неправильное положение переключателей, переводящих прибор в режим омметра или амперметра, чаще всего встречается у новичков по невнимательности и из-за низких навыков.

На моей памяти есть случай, когда два опытных электрика, понадеявшись в спешке друг на друга, спалили дорогой образцовый вольтметр — эталон класса точности 0,2.

Прибором пришлось срочно воспользоваться для выставления уставок зарядного устройства аккумуляторной батареи оперативного тока 220 вольт на подстанции 330 кВ.

Один работник держал прибор в руках горизонтально и подал концы с щупами второму для выполнения замера. Никто из них не обратил внимания, что переключатель стоял на низшем пределе измерения. В результате протекания повышенного тока измерительная головка выгорела полностью.

Этот случай не типичный, но наглядно показывает, что электричество никому и никаких ошибок не прощает. Ток течет туда, где ему оказывается меньшее сопротивление.

Неправильное подключение мультиметра или тестера к цепям напряжения кроме повреждения самого измерительного прибора создает режим короткого замыкания, вредного для бытовых потребителей и проводки.

Поэтому перед установкой измерительных щупов на цепи напряжения необходимо проверять исходное положение переключателей прибора в режим вольтметра.

Сгоревший мультиметр

Вообще-то стоит заметить, что элитные цифровые мультиметры оборудованы встроенной электронной схемой, защищающей прибор от неправильного подключения к цепям напряжения, а у бюджетных моделей она отсутствует.

Ее в народе часто называют «защитой от дурака». Во многих случаях она может спасти прибор и бытовую сеть, но постоянно использовать эти ее возможности все же я не рекомендую: подключайте вольтметр правильно всегда.

Технические приемы в картинках: как мультиметром искать потенциалы напряжения в электропроводке

Сейчас производители выпускают очень большой ассортимент цифровых измерительных приборов. Они имеют различные органы управления, внешний вид, конфигурацию. Поэтому точно показать положение кнопок и переключателей для всех моделей невозможно.

Однако при их выпуске соблюдается определенные стандарты маркировки переключающих устройств и органов индикации. По этому вопросу у меня на сайте есть статья, объясняющая, как пользоваться любым мультиметром новичку.

В ней я нарисовал и показываю обобщенную модель с максимальным расположением кнопок управления и переключателей, где подробно в табличной форме объясняю положение каждого органа. Читайте и пользуйтесь.

Мультиметр цифровой

Для постоянного использования себе выбрал бюджетный карманный мультиметр Mestek MT102 с большим количеством функций и сделал подробный обзор его возможностей отдельной статьей.

Карманный мультиметр

Это прибор буду использовать при демонстрации приемов работы по определению разности потенциалов между проводами и контактами.

Вначале показываю, как им пользоваться для измерения напряжения в розетке. На этом примере мы сразу решаем две задачи:

  1. Определяем техническую исправность самого мультиметра и его концов для подключения.
  2. Контролируем наличие питания 220 вольт в квартире.

Концы для мультиметра — специальные провода с наконечниками для соединения прибора с измеряемой схемой выполнены красным и черным цветом.

Концы для мультиметра

По этой расцветке они всегда должны вставляться в соответствующие гнезда нижнего блока. Причем красный конец обычно подключается справа.

Если на приборе есть дополнительные красные гнезда, то они используются только для измерения больших токов или на пределе милли-, микроампер.

Центральным переключателем я свой Mestek MT102 перевел в режим измерения вольтметра, выбрав положение «V», а кнопкой «SEL» указав режим измерения параметров переменного тока «АС».

Только после этого подключенные к прибору концы установил в розетку для измерения напряжения.

Напряжение в розетке

На дисплее появилось значение 242,8 вольта, что укладывается в норму.

После этого можно сделать вывод, что в розетке имеется напряжение, а Mestek MT102 и его концы исправны и им можно пользоваться дальше. Подготовительные процедуры закончены, но дальнейшую работу начинающему электрику может облегчить знание расцветки жил кабелей.

Правила цветовой маркировки проводов: как их следует учитывать

Расцветка жил значительно упрощает монтаж электрической проводки и поиск в ней неисправностей. Поэтому производители ее наносят на изоляцию, а профессиональные электрики стараются придерживаться правил монтажа.

Цветовая маркировка проводов

Правила цветовой маркировки предполагают обозначение:

  • защитного РЕ проводника желто-зеленым цветом;
  • рабочего ноля синим или голубым;
  • фазы — остальными: белым, оранжевым, коричневым, черным, серым, красным, фиолетовым.

Обратите внимание, что не всегда кабель и провод имеет подобное разнообразие расцветок. Изоляция жил часто может иметь какой-то один оттенок. Да и не все монтажники, а особенно домашние мастера придерживаются этого правила.

Цветовая маркировка призвана облегчить поиск неисправностей и монтажные работы, она является дополнительным способом определения фазы и рабочего ноля. Но полностью полагаться на этот метод нельзя.

Кстати, во время работы не раз приходилось наблюдать, как в спешке устранения неисправностей даже на ответственных вторичных цепях оборудования 330 кВ на подстанции опытным электрикам приходилось заменять и прокладывать провода из тех, какие есть под рукой, не обращая внимание на их расцветку.

Какие безобразия творятся в бытовой домашней сети, допускаемые необученным персоналом, можете представить сами.

Последовательность поиска фазы вольтметром: пошаговая инструкция из 3 типовых случаев

Работа состоит из подготовительной и основной части.

На первоначальном этапе проверяем исправность измерительного прибора и его концов, как я показал выше. Во многих случаях эта короткая процедура экономит дальнейшее рабочее время. Делайте ее привычкой, ибо плохой контакт в гнезде, оборванная жила, севшие батарейки питания, любые другие дефекты доставят много неприятностей.

Вариант №1. Трехпроводная бытовая схема питания

Определение наличия фазного потенциала на проводе буду показывать на примере проводки с жилами однотонной изоляции. На них предполагаем наличие фазы, земли и ноля. Будем их определять.

Далее все делаем за 2 шага.

Шаг №1. Попарный замер напряжения между проводами

Произвольно помечаем все три провода. Например, присваиваем им номера, буквы или располагаем сверху вниз либо слева направо.

При этом помним, что они находятся под напряжением и прикасаться к ним можно только с соблюдением правил безопасности, не создавая контакт тела с токоведущими жилами.

Для наглядности я расположил их вертикально и присвоил номера №1÷3. Затем щупами вольтметра последовательно замеряем разность потенциалов между токоведущими жилами.

Допустим, мы увидели 220 вольт между проводами 1 и 2, а также 2 и 3.

Проверка напряжения мультиметромЗамер напряжения мультиметром

А между жилами №1 и 3 вольтметр показывает доли вольта, близкие к нулю.

Проверка напряжения вольтметром

Шаг №2. Анализ результатов измерения

На основе этих замеров можно сделать вывод, что общий провод №2 для двух случаев измерения 220 вольт является фазным.

Вариант №2. Двухпроводная бытовая сеть

Имеем два провода с фазой и нулем, но не знаем где находится какой потенциал.

Шаг №1. Замер напряжения между проводами

Вначале проверяем разность потенциалов между токоведущими жилами. При исправной цепи мы должны увидеть 220 вольт, как я показал на фотографии розетки выше при проверке исправности прибора.

Шаг №2. Замер напряжения между каждым проводом и контуром земли

Один конец от вольтметра крокодилом подключаем на водопроводный кран, батарею отопления или любую другую заземленную металлическую конструкцию. Вторым щупом поочередно касаемся токоведущих жил.

Как проверить напряжение вольтметром

В одном положении вольтметр покажет что-то близкое к нолю, а в другом — 220 вольт. На этом проводе и будет присутствовать потенциал фазы.

Оба случая проверки напряжения для двух- и трехпроводной схемы хорошо подходят для оценки наличия фазы в соответствующих типах розеток.

Вариант №3. Принцип определения фазы на емкостном токе

Здесь используется та же технология, что и при проверке напряжения обычной индикаторной-отверткой.

Проверка напряжения индикатором

Внутри индикатора стоит высокоомный резистор, ограничивающий ток через тело оператора на землю до безопасной величины: нескольких милли- или микроампер, достаточных для свечения неоновой либо светодиодной лампочки.

Когда человек касается пальцами контакта на торце отвертки, то, если имеется потенциал фазы на противоположном конце лезвия, создается емкостной ток и лампочка горит. В противном случае ее свечения не будет.

Схема протекания емкостного тока выглядит следующим образом.

Как работает индикатор

Заменив индикатор мультиметром в этом методе вполне можно найти фазу, что я и показываю на очередной фотографии.

Поиск фазы мультиметром

Один щуп вольтметра установлен в гнездо розетки, а второго касаюсь пальцами. На табло вы видите показание 73 вольта. При этом я сижу в кресле, находящемся на сухом деревянном полу.

За счет хорошей изоляции тела от контура земли мой Mestek MT102 сильно занижает величину фазного потенциала. Поэтому я делаю второй эксперимент.

Снял с ноги носок и притронулся голой стопой к окрашенному радиатору батареи отопления. Вот что получилось.

Поиск фазы мультиметром

Mestek MT102 показал уже 175 вольт, что ближе к истине.

Этим методом пользоваться можно, но цифрам дисплея верить нельзя: они приблизительные и зависят от качества заземления тела.

На другом контакте розетки вы вольты таким способом замера не увидите.

Как отличить провод нуля от земли в трехпроводной схеме

Когда мы нашли фазу, то на двух оставшихся исправных проводах будут потенциалы рабочего нуля и РЕ проводника. Их нам необходимо различить.

Для этого первоначально используем цветовую маркировку, если она применена правильно. Но обязательно рекомендую выполнить для достоверности электрические замеры.

Надо просто еще раз внимательно измерить величину разности потенциалов между фазой и этими двумя проводами. Землей будет тот провод, где показание мультиметра чуть больше. На нем меньшие потери напряжения из-за высоких требований к монтажу и отсутствию коммутационных аппаратов внутри цепи.

Третий оставшийся провод — рабочий ноль. Для практики можно измерить разность потенциалов между землей и нулем, сравнить ее с отличием замеров между этими проводами с фазой.

Небольшие отклонения будут вызваны:

  • классом точности прибора;
  • качеством подключения концов;
  • отличием арифметических действий от методов векторной алгебры.

3 заключительных совета из личного опыта

Здесь я поделюсь тремя случаями, которые должны помочь вам облегчить жизнь при общении с электричеством, исключить типичные ошибки.

Удлинитель для мультиметра

Работая тестером на различных объектах мне пришлось изготовить простой удлинитель его концов.

Удлинитель для мультиметра

На самодельное пластиковое мотовильце намотал длинный гибкий провод и припаял к нему два штеккера. На фото показаны крокодил и самодельный щуп из спицы велосипеда, закрытый корпусом шариковой ручки. Они легко надеваются и снимаются в зависимости от необходимых задач.

Этот удлинитель занимает мало места, не путается, очень выручает меня при прозвонке удаленных объектов. Он же будет полезен при проверке фазы методом емкостного тока.

«Неисправный телевизор»

Этот случай произошел, когда у нас еще работали черно-белые кинескопные телевизоры.

Соседка с пятого этажа пришла с просьбой: “Помоги, у меня телевизор перестал включаться”. Пришлось брать тестер и инструменты. Первым делом измерил напряжение в розетке: 220 вольт, норма.

Дальше вскрыл заднюю крышку и стал проверять цепи питания подачи напряжения на трансформатор. Все вызвонил, а неисправности не нашел, предохранители и провода целые, кнопки рабочие.

Еще раз проверил розетку: опять 220. Пришлось сильно задуматься. В итоге взял удлинитель, подключил его в другой комнате и запитал телевизор. Он заработал.

Стал разбирать розетку. Алюминиевая лапша 2,5 квадрата. Оба конца исправны, тестер показывает напряжение 220. Включил настольную лампа, а она не горит. Опять возвращаюсь к вольтметру и вижу всего 40 вольт.

Делаю вывод: под нагрузкой где-то пропадает контакт. Лезу в распределительную коробку, осматриваю соединения. Прощупываю провода и замечаю внутри изоляции обломанную жилу: концы подвижны, но соприкасаются.

Когда через них проходит маленький ток от тестера, то контакт надежный, а при увеличении нагрузки от настенной лампы или телевизора он ухудшается и цепь не работает.

Раньше такие неисправности хорошо выявлялись контрольной лампой. Сейчас она запрещена правилами по ряду причин. Однако проверять наличие фазы на проводе под нагрузкой более правильно, чем без нее.

«Электрик по совместительству»

Десяток лет назад встал вопрос о ремонте ванной и туалета. Жене порекомендовали хорошего плиточника по имени Сергей. Он профессионально занимается отделочными работами, имеет опыт, показывает фотографий в своем портфолио.

Цена устроила, договорились. Сергей приступил к работе. По ходу дела он взял на себя весь ремонт, как сейчас говорят, «помещения под ключ», включая сантехнику, электрику, замену дверей.

Во время не удачного демонтажа старой дверной рамы рухнула небольшая часть стены с замурованной проводкой. Одни провода оборвались, а на других повис кусок бетона. (В этом месте был установлен трёхклавишный выключатель и розеточный блок.)

Сергей попытался разобрать образовавшийся клубок и получил сильный удар током. Автоматы отключили короткое замыкание, а неудачный электрик впал в шоковое состояние.

К его счастью в этот момент я пришел с работы и увидел всю эту картину. Сергей сразу заявил, что дальше он с этой неисправностью сам не справится, а от электричества теперь будет держаться подальше.

Пришлось мне браться за прозвонку и монтаж всей проводки. Вам же хочу напомнить, что работы под напряжением относятся к опасным. Их допускается выполнять только обученному персоналу, обладающему:

  1. специальными знаниями;
  2. практическими навыками;
  3. крепким физическим здоровьем.

Если хоть одно из этих требований отсутствует, то беда неминуема. Дабы ее не было — привлекайте профессиональных электриков. Вот и вся информация о том, как мультиметром найти фазу. Можете ее дополнить в комментариях или задать дополнительные вопросы. Я отвечу.

Значение слова ФАЗА. Что такое ФАЗА?

Фа́за:

Фаза (от др.-греч. φάσις, φάσεως — «высказывание; утверждение; появление») период, ступень в развитии какого-либо явления, этап.

В теории колебаний и волн и в электротехнике

Фаза колебаний (фаза волны) полная — аргумент периодической функции, например, функции вида

sin

(

ω

t

+

φ

0

)

{\displaystyle \sin(\omega t+\varphi _{0})}

или

sin

(

ω

t

+

β

x

+

φ

0

)

{\displaystyle \sin(\omega t+\beta x+\varphi _{0})}

, описывающей соответственно колебательный или волновой процесс. По сути то же, что и угол

α

{\displaystyle \alpha }

как аргумент тригонометрической функции

cos

(

α

)

{\displaystyle \cos(\alpha )}

. В общем случае зависимость полной фазы от времени и координат точки в пространстве не обязательно линейная, а периодическая функция — не обязательно гармоническая.

Фаза колебаний (фаза волны) начальная — часть

φ

0

{\displaystyle \varphi _{0}}

аргумента функции вида

cos

(

ω

t

+

β

x

+

φ

0

)

{\displaystyle \cos(\omega t+\beta x+\varphi _{0})}

, то есть часть полной фазы, определяющая начальное (то есть в момент времени t=0 в начале системы координат при x,y,z = 0) состояние колебательного или волнового процесса.

Сдвиг фаз — разность фаз (полных, начальных) двух колебательных процессов одинаковой частоты (см. также: фазочастотная характеристика).

Фаза электротехнического изделия (устройства) — часть многофазного электротехнического изделия (устройства), предназначенная для включения в одну из фаз многофазной системы электрических цепей.

Фаза (разговорное) — провод, находящийся под напряжением относительно другого, общего провода — заземленного, нулевого, соединенного с массой, корпусом электротехнического устройства (электрогенератора, электрического трансформатора и др., см. трёхфазная система электроснабжения, двухфазная электрическая сеть).

Термодинамическая фаза — термодинамически равновесное состояние вещества, качественно отличное по своим свойствам от других равновесных состояний того же вещества. Подразумевается способность вещества переходить из одной фазы в другую. Разные фазы вещества могут иметь границу (поверхность) раздела между собой.

Фазы экономического цикла: подъём, пик, спад (рецессия), дно (депрессия).

Фазы Луны (астрономия).

Геометрическая или топологическая фаза — квантовый эффект при адиабатических возмущениях.

В сомнологии:

Фаза медленного сна — стадия сна.

Фаза быстрого сна — стадия сна с повышенной активностью мозга, быстрыми движениями глазных яблок.

Фаза (шахматы) — термин шахматной композиции.

Фаза (геологическая, в стратиграфии) — составная часть века (=геологи́ческого я́руса), термин не общепринят.

Фаза (в сплавах) считается определенная часть системы, образованной компонентами сплава, которая во всех своих точках имеет одинаковый состав, строение и свойства.

Фаза и ноль - что такое, как определить фазу и ноль в электричестве

Далеко не всегда хочется вызывать специалистов при необходимости заменить люстру, повесить бра или дополнительный светильник. Но когда электромонтажными работами занимаешься впервые, так или иначе начинаешь задаваться вопросом, что представляют собой такие понятия как «ноль» и «фаза».

Разбираться в этих обозначениях необходимо хотя бы для того, чтобы правильно подключить провода. Желательно восполнить пробелы в знаниях об электричестве, при отсутствии опыта в данной сфере, перед началом работ.

Выделяют три обозначения проводов:

  • фаза
  • ноль
  • заземление

Определить, какой кабель в розетке или осветительном приборе к чему относится, можно подручными средствами или по цвету. Под понятием «ноль», как правило, подразумевают «рабочий ноль», «фаза» - «фазные провода», а под «заземлением» - «защитный ноль».

Профессиональные электрики могут различать кабели с первого взгляда. А вот для рядового человека различать данные обозначения немного сложно. Тем более что специальные инструменты, позволяющие определить, где фаза и ноль, имеются далеко не у всех.

В реальности способов распознания проводов не так уж и много. А безопасных – еще меньше. Поэтому чаще всего определяют кабели по цвету.

Маркировка кабелей по цвету

Это один из наиболее простых методов. Чтобы определить, что такое фаза и ноль по цвету, необходимо четко знать какие оттенки и чему соответствуют. Можно воспользоваться информацией о принятых в стране стандартах.

Не секрет, что каждый провод имеет индивидуальный цвет. Поэтому распознавание нуля не должно составлять особых проблем. Полученные знания позволят легко справиться с монтажом осветительного прибора или установкой розетки.

Особенно актуален этот способ для новостроек. Ведь там, как правило, провода протягиваются опытными специалистами, которые четко соблюдают нормы и стандарты. Принятый на территории Российской Федерации в 2004 году стандарт IEC 60446 жестко регламентирует разделение фазы, заземления и нуля по цвету.

Стоит учесть, что:

  • если провод имеет синий либо сине-белый оттенок, можно смело говорить о том, что это – рабочий ноль
  • защитный ноль представлен кабелями в желто-зеленой оболочке
  • другие цвета характерны для фазы. Это могут быть красный, коричневый, белый либо черный. Возможны и другие варианты.

Такое обозначение успешно применяется в большинстве случаев. Но если проводка старая, или есть сомнения в профессионализме электриков, целесообразнее пользоваться дополнительными методами.

Самостоятельное определение фазы и ноля при помощи подручных средств

Специалисты рекомендуют для облегчения определения проводов начинать именно с распознавания фазы. Этот способ можно использовать совместно с предыдущим (по цвету).

Индикаторная отвертка непременно найдется в арсенале каждого домашнего мастера. Она необходима как для проведения комплекса работ по электромонтажу, так и при элементарной замене ламп либо установке осветительных приборов.

Метод до смешного прост. При касании жалом индикаторной отвертки провода определенного цвета, находящегося под напряжением, и одномоментного прикосновения контакта на инструменте, должен загореться индикатор. Он сигнализирует о наличии сопротивления. Значит, проверяемый провод является фазным.

Определение при помощи этого метода строится на том, что внутри инструмента располагается лампочка и резистор (сопротивление). Когда электрическая цепь замыкается, загорается сигнал. Именно наличие в индикаторной отвертке сопротивления и позволяет производить процедуру совершенно безопасно для человека, способствуя снижению тока до минимальных значений.

Метод определения фазы и ноля при помощи контрольной лампы

Этот способ подразумевает использование контрольной лампы для определения проводов определенного цвета в трехпроводной сети. Применять данный метод следует с особой осторожностью. 

Применение этого метода подразумевает создание контрольной лампы. Для этого в патрон вкручивается обычная лампочка. В клеммах патрона размещаются провода, на концах которых отсутствует изоляция. При отсутствии возможности создать такую конструкцию допустимо использовать традиционную настольную лампу, оснащенную электрической вилкой. Теперь для определения необходимо поочередно, по цветам присоединять провода.

Стоит отметить, что использование данного метода позволяет определить, присутствует ли среди пары проверяемых проводов фазный. А какой именно из этих двух – фаза, распознать будет непросто. Загорание контрольной лампы означает, что с высокой долей вероятности одни провод – фаза, а другой – ноль.

Отсутствие света говорит о том, что фазный провод среди проверяемых отсутствует. Хотя возможен вариант, что нет именно нуля. Поэтому применение этого метода целесообразно, скорее всего, для определения правильности монтажа и работоспособности проводки.

Определение сопротивления петли фаза-ноль

Для обеспечения нормального функционирования электрических приборов и проверки автоматов необходимо периодически проводить замеры сопротивления петли фаза-ноль. Потому как первоочередными причинами поломок осветительных приборов являются перегрузки сети и короткое замыкание. Измерение сопротивления позволяет в кратчайшие сроки выявить неисправность и предотвратить подобную ситуацию.

Далеко не все знают, что представляет собой понятие «петля фаза-ноль». Под этой фразой скрывается контур, образованный в результате соединения нулевого провода, находящегося в заземленной нейтрали. Замыкание этой электрической сети образует петлю фаза-ноль.

Измеряют сопротивление в этом контуре следующими методами:

  • падением уровня напряжения в отключенной цепи
  • падением уровня напряжения в результате сопротивления возрастающей нагрузки
  • использованием профессионального инструмента, интерпретирующего короткое замыкание в цепи

Второй способ используется чаще всего, так как отличается удобством, возможностью быстро измерить сопротивление, а также безопасностью.

Что такое фаза и ноль?

Такая проблема иногда возникает у начинающих электриков или владельцев квартир, которые сами выполняют не большие ремонтные работы, но раньше особо не вникали в устройство электропроводки. И вот наступил момент, когда перестала работать розетка или светиться лампочка в люстре, а звать электрика не хочется и есть огромное желание сделать все самому.

В этом случае первоочередная задача домашнего мастера заключается не в устранении возникшей неисправности, как кажется на первый взгляд, а в соблюдении правил электробезопасности, исключения возможности попасть под действие электрического тока. Почему-то об этом многие забывают, пренебрегая своим здоровьем.

Все токоведущие части проводки должны быть надежно заизолированы, а контакты розеток спрятаны вглубь корпуса так, чтобы к ним не было возможности случайного прикосновения открытыми участками тела. Даже механическая конструкция вилки, вставляемой в розетку, продумана таким образом, что держаться рукой за оба контакта и попасть под действие электрического тока довольно проблематично.

В обыденной жизни мы этого не замечаем и в сознании уже сложилась привычка не обращать внимания на электричество, которая может пагубно сказаться при проведении ремонтных работ с электроприборами. Поэтому изучите основные правила безопасности и будьте внимательны при обращении с электричеством.

Как устроена бытовая электропроводка.

Электроэнергия в жилой дом приходит от трансформаторной подстанции, которая преобразует высоковольтное напряжение промышленной электросети в 380 вольт. Вторичные обмотки трансформатора соединены по схеме «звезда», когда выполнено подключение трех выводов к одной общей точке «0», а три оставшихся выведены на клеммы «А», «В», «С» (для увеличения нажмите на рисунок).
Схема 
Соединенные вместе концы «0» подключены к контуру заземления подстанции. Здесь же выполнено расщепление нуля на;

  • рабочий ноль, показанный на картинке синим цветом;
  • защитный РЕ-проводник (желто-зеленая линия).

По этой схеме создаются все вновь строящиеся дома. Она называется системой TN-S. У нее на вход внутри распределительный щита дома подводятся три фазных провода и оба перечисленных ноля.

В зданиях старой постройки еще часто встречаются случаи отсутствия РЕ-проводника и четырех-, а не пятипроводная схема, которую обозначают индексом TN-C.

Фазы и ноли с выходной обмотки ТП воздушными проводами или подземными кабелями подводятся к вводному щиту многоэтажного дома, образуя трехфазную систему напряжения 380/220 вольт. Она разводится по подъездным щиткам. 

Внутрь жилой квартиры поступает напряжение одной фазы 220 вольт (на картинке выделены провода «А» и «О») и защитный проводник РЕ.

Последний элемент может отсутствовать, если не проведена реконструкция старой электропроводки здания.

Таким образом, «нулем» в квартире называют проводник, соединенный с контуром земли в трансформаторной подстанции и используемый для создания нагрузки от «фазы», подключенной к противоположному потенциальному концу обмотки на ТП. Защитный ноль, называемый еще РЕ-проводником, исключен из схемы электропитания и предназначен для ликвидации последствий возможных неисправностей и аварийных ситуаций с целью отвода возникающих токов повреждений.

Нагрузки в такой схеме распределяются равномерно за счет того, что на каждом этаже и стояках выполнена разводка и подключение определенных квартирных щитков к конкретным линиям 220 вольт внутри подъездного распределительного щита.

Система подводимых напряжений к дому и подъезду представляет собой равномерную «звезду», повторяющую все векторные характеристики ТП.

Когда в квартире выключены все электроприборы, а в розетках нет потребителей и напряжение к щитку подведено, то ток в этой цепи протекать не будет.

Сумма токов трехфазной сети складывается по законам векторной графики в нулевом проводе, возвращаясь к обмоткам трансформаторной подстанции величиной I0, или как еще ее называют 3I0.

Это рабочая, оптимальная и отработанная длительными годами система электроснабжения. Но, в ней тоже, как и в любом техническом устройстве, могут возникать поломки и неисправности. Чаще всего они связаны с низким качеством контактных соединений или же полным обрывом проводников в различных местах схемы.

Чем сопровождается обрыв провода в ноле или фазе.

Оторвать или просто забыть подключить проводник к какому-нибудь устройству внутри квартиры не сложно. Такие случаи происходят так же часто, как и отгорания металлических тоководов при плохом электрическом контакте и повышенных нагрузках.

Если внутри квартирной проводки пропало соединение любого электроприемника с квартирным щитком, то этот прибор не будет работать. И абсолютно не важно, что разорвано: цепь нуля или фазы.
 Обрыв проводника
Такая же картина проявляется в случае, когда происходит обрыв проводника любой фазы, питающей внутридомовой или подъездный электрощит. Все квартиры, подключенные к этой линии с возникшей неисправностью, перестанут получать электроэнергию.
 
При этом в двух других цепочках все электроприборы будут функционировать нормально, а ток рабочего нолевого проводника I0 суммируется из двух оставшихся составляющих и будет соответствовать их величине.

Как видим, все перечисленные обрывы проводов связаны с отключением электропитания с квартиры. Они не вызывают повреждения бытовых приборов. Самая же опасная ситуация возникает при исчезновении соединения между контуром заземления трансформаторной подстанции и средней точкой подключения нагрузок внутридомового или подъездного электрощита.

Такая ситуация может возникнуть по разным причинам, но чаще всего она проявляется при работе бригад электриков, владеющих смежной специальностью дегустаторов…
 
В этом случае пропадает путь прохождения токов по рабочему нолю к контуру заземления (А0, В0, С0). Они начинают двигаться по внешним контурам АВ, ВС, СА к которым подключено суммарное напряжение 380 вольт.

Обрыв ноля

На правой части картинки показано, что ток IАВ возник при подключении линейного напряжения к последовательно соединенным нагрузкам Ra и Rв двух квартир. В этой ситуации один хозяин может экономно отключить все электроприборы, а другой — использовать их по максимуму.

В результате действия закона Ома U=I∙R на одном квартирном щитке может оказаться очень маленькая величина напряжения, а на втором — близкая к линейному значению 380 вольт. Оно вызовет повреждение изоляции, работу электрооборудования при нерасчетных токах, повышенный нагрев и поломки.

Для предотвращения подобных случаев служат защиты от повышенного или пониженного напряжения, которые монтируются внутри квартирного щитка или дорогостоящих электроприборов: холодильников, морозильников и подобных устройств известных мировых производителей.

Блок защиты

Как определить ноль и фазу в домашней проводке

При возникновении неисправностей в электрической сети чаще всего домашние мастера используют простую  отвертку-индикатор напряжения.
 Индикаторная отвёртка простая
Она работает по принципу прохождения емкостного тока через тело оператора. Для этого внутри диэлектрического корпуса размещены:

  • оголенный наконечник в виде отвертки для присоединения к потенциалу фазы;
  • токоограничивающий резистор, снижающий амплитуду проходящего тока до безопасной величины;
  • неоновая лампочка, свечение которой при протекании тока свидетельствует о наличии потенциала фазы на проверяемом участке;
  • контактная площадка для создания цепи тока сквозь тело человека на потенциал земли.

Квалифицированные электрики используют для проверки наличия фазы более дорогостоящие многофункциональные индикаторы в форме отверток со светодиодом, свечением которого управляет транзисторная схема, питаемая от двух встроенных батареек, создающих напряжение 3 вольта.

Многофункциональная отвёртка индикатор

Такие индикаторы кроме определения потенциала фазы способны выполнять другие дополнительные задачи. У них нет контактной площадки, к которой необходимо прикасаться при замерах. Подробнее о том, как устроены и работают различные отвертки-индикаторы рассказано здесь: Индикаторы и указатели напряжения.

Способ проверки наличия и отсутствия напряжения в гнездах обыкновенной розетки простым индикатором показан на фотографиях ниже.
 Проверка напряжения

Контакт, на котором индикатор засвечивается, является фазой. На рабочем и защитном ноле неоновая лампочка не должна светиться. Любое обратное действие индикатора свидетельствует о неисправностях в схеме подключения.

Выявление напряжения

При эксплуатации такой отвертки необходимо обращать внимание на целостность изоляции и не прикасаться к оголенному выводу индикатора, находящемуся под напряжением.

На следующей фотографии показао измерение напряжения тестором старого образца Ц-4342
 Тестер
Стрелка прибора показывает:

  • 220 вольт между фазой и рабочим нолем;
  • отсутствие разницы потенциалов между рабочим и защитным нолем;
  • отсутствие напряжения между фазой и защитным нолем.

Последний случай является исключением. Стрелка в нормальной схеме должна тоже показывать напряжение 220 вольт.

Но оно в нашей розетке отсутствует по той причине, что здание старой постройки еще не прошло этап реконструкции электропроводки, а хозяин квартиры, выполнивший последний ремонт, сделал разводку РЕ-проводника в своих помещениях, но не подключил его к заземляющим контактам розеток и шинке РЕ-проводника квартирного щитка.

Эта операция будет проводиться после перевода здания с системы TN-C на TN-C-S. Когда он завершится, стрелка вольтметра будет находиться в положении, отмеченном красной линией, показывать 220 вольт.

Несколько способов определения фазного и нолевого провода: Как найти фазу и ноль

Особенности поиска неисправностей

Простое определение наличия или отсутствия напряжения не всегда позволяет точно определить состояние схемы.

Наличие различных положений выключателей может ввести мастера в заблуждение. Например, на картинке ниже показан типичный случай, когда при отключенном выключателе на фазном проводе светильника в точке «К» не будет напряжения даже при исправной схеме.
 Схема
Поэтому при проведении замеров и поисках неисправностей следует внимательно анализировать все возможные случаи.
 

«Как всегда обозначается фаза на проводе?» – Яндекс.Кью

Для обозначения фазы на схемах или в оборудовании чаще всего используется большая латинская буква L. Если представлена трехфазная система, для обозначения каждой фазы на концах и выводах может наноситься буквенное обозначение с бирками или теснением A, B, C.

Что касается цветовой маркировки фазного провода, то согласно установленных норм принято использовать варианты с изоляцией такого цвета: коричневый, красный, черный, серый, белый, оранжевый и другие. В зависимости от производителя кабельно-проводниковой продукции оттенки и цветопередача в отдельных марках может существенно отличаться.

Для обозначения фазы на проводе запрещено использовать только синий и желто-зеленый цвет, так как они используются для нулевого и заземляющего проводника. Разумеется, на практике не стоит полагаться только на цвет изоляции, так как электрики, выполнявшие монтажные работы могли попросту ее не соблюдать, или цвет мог выгореть, выцвести и т.д.

Как легко разобраться с обнаружением фазы Автофокус

Камеры обманчиво просты на поверхности. Поднимите зеркальную камеру, посмотрите в видоискатель, заблокируйте фокус и снимайте. За этим стоит гораздо больше, в том числе процесс, называемый автофокусировкой с определением фазы.

Эта фраза часто используется в мире DSLR, особенно при покупке новой камеры. Но многие не знают, что это такое и как это работает!
An action shot of a dog running using phase Detection Autofocus

An action shot of a dog running using phase Detection Autofocus An action shot of a dog running using phase Detection Autofocus

Что такое автофокус?

Давайте начнем с основ.Существует два типа фокусировки: автоматический и ручной.

Ручная фокусировка - это когда пользователь должен управлять фокусировкой, поворачивая фокусировочное кольцо влево или вправо для достижения фокусировки.

Автофокус - это когда камера делает все это за вас. Он использует компьютер для запуска миниатюрного мотора, который вращает кольцо фокусировки.

Это кольцо фокусировки перемещает и снимает внутренний компонент объектива. Это действие повторяется до тех пор, пока не будет спроецировано самое четкое изображение объекта. Но давайте разберем это на более подробное объяснение.
A live music shot of a guitarist onstage
Все цифровые камеры имеют гистограмму, которая говорит о том, что вы фотографируете. Контрастный автофокус работает, оценивая эту гистограмму (которая связывается с датчиком). Затем камера перемещает объектив постепенно. Он продолжает переоценивать, чтобы увидеть, есть ли более или менее контраст с тем, что вы снимаете.

Если камера обнаруживает увеличение контрастности, она перемещает объектив в направлении более высокой контрастности, пока не достигнет своего полного потенциала. Если контрастность уменьшается, камера перемещает объектив в другом направлении.

Этот процесс повторяется снова и снова, пока не будет достигнут высокий контраст. Контрастная автофокусировка существует, потому что хорошо сфокусированное изображение будет иметь высокую контрастность.
С автофокусом с определением фазы, немного подумайте о луне и ее различных фазах. Для камеры, когда конкретная точка оказывается в идеальном фокусе, есть лучи света.

На фотографии, которая находится в фокусе, будут световые лучи, которые будут освещать противоположные стороны объектива. Это когда появляется термин «в фазе», например, как работают фазы Луны.

Камера может определить, когда фокус не достигнут, потому что противоположная сторона больше не горит (известная как не в фазе). Это происходит, когда объектив неправильно сфокусирован на точке. Это может быть перед или позади этого.

Как разобраться с обнаружением фазы Автофокус

Камеры

.
Что такое автофокусировка с обнаружением фаз и контрастом?

Вы видели спецификации - здесь для Sony a6500:
«169 точек обнаружения контрастности и 425 точек обнаружения фазы!» Ну, это круто, но что такое автофокусировка с обнаружением фазы и контрастом?


Что такое автофокусировка с обнаружением контраста?

Обнаружение контрастности - это самый простой и точный метод технологии автофокусировки. Таким образом, это самая дешевая технология автофокуса.

Название должно сказать все: камера смотрит на контраст между краями и перемещает мотор фокусировки до тех пор, пока контраст не станет самым резким.

Именно так работает наш мозг, когда мы используем ручную фокусировку без посторонней помощи - мы смотрим на края и перемещаем кольцо фокусировки, пока контрастность края не станет самой жесткой. Или то, что мы называем «острым» в простых терминах. Сначала мы идем туда-сюда с большими корректировками, затем с небольшими уточнениями, пока не доберемся туда.

Давайте рассмотрим эти мультипликационные цветы в качестве примера шагов, вовлеченных в обнаружение контраста, когда он сосредоточен на правильном фокусе:

contrast detection diagram

Автофокусировка с обнаружением контраста - несмотря на то, что это самый простой, дешевый и точный метод фокусировки - это , а также самый медленный .

Если вы когда-либо видели, как мотор с автофокусировкой «охотится» взад-вперед, то же самое, что вы делали бы при ручной фокусировке, это обнаружение контраста на работе.

Сравнивает фокусные расстояния, чтобы найти максимальную контрастную точку.


Что такое автофокусировка с определением фазы?

Хорошо, готов получить действительно технаря? Нет? Мы постараемся сделать это простым.

Представьте себе изображение, попадающее в призму. Затем призма разделяет это изображение на две части.

Если изображение находится в фокусе, разделенные изображения будут выстроены в линию .Если не в фокусе, изображения не будут выстраиваться.

Именно так работает помощник ручной фокусировки «разделенной призмы» в центре видоискателя на старых зеркальных фотокамерах. Вы перемещаете кольцо фокусировки, пока изображение не выровняется и не окажется в фокусе. Очень быстро.

Намного быстрее, чем , чем пытаться определить, где контрастный край является самым резким.

Когда цифровая камера говорит, что она имеет «425 точек обнаружения фазы», ​​это означает, что на датчике имеется 425 мест, где она может сравнивать это разделенное изображение.

Поскольку датчик знает, какое разделенное изображение является каким, он точно знает, в каком направлении и в какой степени двигать фокусировочный двигатель, чтобы объединить разделенное изображение.

Поскольку фазовое распознавание отлично подходит для движущихся объектов, давайте посмотрим, как оно работает с ныряющим баскетболистом:

В phase detection diagram зеркальных фотокамерах

используется фактическая призма для разделения изображения на датчик фокусировки, в то время как беззеркальные камеры делают это непосредственно на датчик. Технология дороже, и в DSLR добавляет немного веса.


Что лучше: автофокус с контрастным или фазовым детектированием?

Ответ, как и все остальное в фотографии, «это зависит».

Для неподвижных объектов и высококонтрастных сцен

Обнаружение контрастности Автофокусировка обеспечит вам наиболее точную фокусировку при съемке одиночного автофокуса с неподвижным объектом.

Вероятность фокусировки камеры перед объектом или позади него меньше, чем иногда происходит при обнаружении фазы.

Совершенствуйте свои фотографии с новыми советами, вдохновением и скидками на онлайн-курсы, доставленные на вашу электронную почту.

Нажмите здесь, чтобы подписаться

Это называется передний фокус или задний фокус , и вы все равно должны знать об этом с обнаружением контраста.

Но помните, что мотор объектива движется больше с автофокусом с обнаружением контраста. Это означает, что он будет использовать больше сока. Двигатель также будет двигаться немного медленнее с большими линзами с несколькими стеклянными элементами.

Для движущихся предметов

Если ваш объект движется обнаружение фазы Автофокусировка даст вам самый быстрый и точный автофокус.

У вас все еще есть риск задней или передней фокусировки, но с технологией отслеживания изображений и многофокусными точками автофокусировки это не так важно.

Вы будете снимать в режиме с непрерывной или серво с автоматической фокусировкой, поэтому камера постоянно регулирует фокусировку при движении объекта.

Это то, что происходит, например, с передним фокусом . Точки обнаружения фазы подобрали объект ближе к тому месту, где я хотел сфокусироваться, и сфокусировались на нем. Зеленые квадраты - это то, что вы увидите на Sony Alpha.

Помните о отображаемых точках фокусировки ; если вы видите их не в том месте, вам следует перейти в другую зону фокусировки.

Phase detection autofocus points example

Автофокусировка с обнаружением контраста не подходит для движущихся объектов из-за времени, необходимого для нахождения максимальной контрастности.

К моменту обнаружения точки максимальной контрастности объект уже переместился на другое расстояние, и камера должна снова найти это положение.

Автофокусировка с определением фазы немедленно зафиксирует двигатель в нужной точке фокусировки для непрерывной съемки.

при слабом освещении и низкой контрастности

Просто помните, что оба эти метода требуют света для фокусировки .

Если на изображении нет контраста или мало света, возможно, у камеры недостаточно данных для использования любого из методов фокусировки.Есть способы обойти это.

  • Некоторые камеры увеличивают ISO, когда вы нажимаете кнопку фокусировки. Это усиливает свет, чтобы сфокусироваться, затем ISO падает до того, что вы установили.
  • Фары подсветки и автофокусировки . Камеры и вспышки будут излучать лучи света, пытаясь осветить ваш (ближний) объект. Вы также можете использовать мощный фонарик, если ваш объект находится дальше.
  • Используйте фокусировку с помощью кнопки «назад», чтобы ваша камера не пыталась выполнять автофокусировку при каждом нажатии кнопки спуска затвора, особенно при фотосъемке.

Что такое гибридный автофокус?

Вы увидите, что некоторые камеры рекламируют гибридный автофокус.

Sony a6500 может похвастаться самым быстрым в мире автофокусом за 0,05 секунды, используя гибридный автофокус.

Гибридная автофокусировка обычно начинается с метода автофокусировки с быстрым определением фазы.

Затем он использует автофокусировку с обнаружением контраста для уточнения края, и поскольку обнаружение фазы приблизило его к этой точке, обнаружение контрастности не занимает столько времени, сколько обычно.

Итак, фазовое обнаружение возвращает его к тому, что наши глаза воспринимают как идеальный фокус, а затем выводит его за пределы с помощью обнаружения контраста.

Теперь, когда вы понимаете разницу между фазовым обнаружением и автофокусом с обнаружением контраста, я надеюсь, что это понимание улучшит и вашу фотографию! Есть вопросы или комментарии? Пожалуйста, оставьте их ниже!


Если у вас есть беззеркальная камера, вы можете узнать больше о том, как улучшить свои навыки ручной и автоматической фокусировки, в моем курсе « Четкие фотографии с беззеркальными камерами ».Нажмите здесь, чтобы сэкономить 20% со скидкой для читателей блога.

Похожие

.
Часть 4: Non-Bayer CFA, Автофокусировка с определением фазы (PDAF)

Доклад IISW завершился обзором пикселей PDAF, используемых в смартфонах. Три решения представлены в виде маскированного двойного фотодиода (двойной PD) и 2x1 OCL. Все они были разработаны в более крупных пиксельных приложениях, в первую очередь, в зеркальных и беззеркальных камерах. Первое использование PDAF в масках в смартфонах было сделано Sony в 2014 году. Текущий рекорд для PDAF с наименьшим количеством маски - поколение Samsung толщиной 0,8 мкм, реализованное в ISOCELL Plus с Tetracell CFA.

Samsung Galaxy совместно с двумя источниками изображений Sony и Samsung в 2016 году использовали двойной PD поколения 1,4 мкм. TechInsights документировала двойной PD от Samsung, как описано в его VLSI 2017, как двойной наименьший PD поколения, как было описано в статье VLSI 2017, но узнала, что во время семинара этот вывод был неверным На самом деле, Samsung выпускает двойной PD с разрешением 1,22 мкм, и мы только что опубликовали результаты нашего анализа в нашем каталоге отчетов.

Наконец, 2x1 OCL легко описывается как микролинза двойной ширины, охватывающая два пикселя в ряду.Первоначально он был разработан компанией ON Semiconductor (Aptina), хотя мы не нашли деталей для анализа до 2018 года. Sony появилась с этим решением в iPhone в 2016 году, и с тех пор мы видели Samsung и OmniVision с собственными решениями, реализованными в пикселе толщиной 1,12 мкм. поколение. Наименьший OCL 2x1 используется поколением Sony 0,8 мкм.

Рис. 4: Классификация PDAF, введение, минимальное использование

Мы хотели бы поблагодарить сопредседателей IISW, Мишель (Ибин) Ван из Samsung и Даниеля Ван Блерком из Forza-Ametek, председателя технической программы, Владимира Коробова из ON Semiconductor, членов комитета по технической программе и совета директоров за содействие еще одна мастерская мирового уровня.Это была моя 6-я мастерская, поэтому 10-я годовщина остановки в Бергене, Норвегия. Это замечательный формат, сравнимый с Олимпийскими играми, где участники объявляют момент мирного времени, чтобы поделиться последними результатами работы и задать вопросы участникам на благо всех.

TechInsights содержит самый полный в мире каталог отчетов о техническом анализе конкурентов и анализах тенденций, доступных по подписке 24x7 через облачное приложение. Тем не менее, мы будем упущены, если не будем комментировать общедоступные ресурсы информации, в том числе сайт Международного общества датчиков изображения (IISS).На сайте IISS размещен каталог всех предыдущих работ семинара, начиная с 1973 года. Члены Совета Эрик Фоссум, Альберт Тойвиссен и Владимир Койфман каждый размещают бесценный контент и блоги по адресу http://ericfossum.com/, https://harvestimaging.com/. blog / и https://image-sensors-world.blogspot.com/ соответственно.

Наконец, этот презентационный контент был специально ориентирован на мегапиксельные имидж-образы смартфонов, которые находятся на стадии зрелости. Мы с нетерпением ожидаем мониторинга и создания отчетов о сканерах смартфонов и оптических датчиках следующего поколения и, разумеется, охватываем другие подсекторы изображений, такие как автомобилестроение, время полета (ToF), машинное зрение, безопасность / наблюдение и т. Д.Несмотря на то, что мы приближаемся к концу «дорожной карты» по масштабированию в малые пиксели, впереди нас ждут мощные дорожные карты по продуктам, и сообществу по созданию изображений еще предстоит проделать большую работу! На рисунке 5 суммированы некоторые из технологических областей системного уровня и уровня IC, которые мы отслеживаем, когда мы документируем новые технологические элементы, достигающие основного направления.

Что дальше?

Система Компонент / IC
  • «Imaging Plus»
    • изображений для людей, плюс,
    • Сенсор для нейронного двигателя, искусственного интеллекта, машинного обучения и т. Д.
  • 3D зондирование
    • Распознавание лиц, дополненная реальность, игры и т. Д.
  • Продвинутая биометрия
    • Субэпидермальная визуализация, отслеживание глаз и т. Д.
  • Мультикамер
  • Вычислительная обработка изображений
  • Интеграция, усовершенствованная упаковка
  • Новые детекторы
    • Органическая фотопроводящая пленка (ОПФ), Ge-on-Si, квантовая пленка и др.
  • межпиксельное соединение уровня
  • Расширенный глобальный затвор
    • С накоплением, с подсветкой
  • Высокое разрешение изображения ToF
  • Субдифракционный предел (SDL) пикселей
  • Усовершенствованные системы автофокуса (PDAF)

Рисунок 5. Основные моменты развития технологий

,
Фазовое детектирование против детектирования контраста Автофокус

Система фокусировки, которую использует ваша камера, существенно влияет на ее эффективность. Если вы хотите получить максимальную отдачу от автофокуса вашей камеры, важно знать, как она работает. Также полезно понимать различия между фазовым обнаружением и автофокусировкой с обнаружением контраста (AF), поскольку эти две системы используются в современных цифровых камерах.

Например, если вы любите портретную фотографию и любите использовать простые объективы и широкую диафрагму, то точная фокусировка имеет решающее значение.Вам нужна точная автофокусировка, чтобы сфокусировать взгляд модели на портретах, подобных этому, снятых на f1.2 с объективом 56 мм.

Portrait of young woman taken with prime lens at a wide aperture using contrast detection autofocus

Обнаружение контрастности, используемое в беззеркальных камерах, лучше, чем обнаружение фазы, используемое в цифровых зеркальных камерах.

Если вы не знаете, почему это так, прочитайте мою статью «Как сфокусироваться на широких диафрагмах».

Но если вы любите фотографировать дикую природу или заниматься спортом, или любыми другими вещами, использующими возможности автофокусировки и непрерывной фокусировки вашей камеры, то AF с фазовым детектированием работает лучше.

Photo of a knight riding a horse at a jousting tournament taken with a telephoto lens at a wide aperture using phase detection autofocus

Следует также отметить, что камеры и объективы работают вместе, когда речь идет о характеристиках автофокуса. И Canon, и Nikon создают высокопроизводительные супертелеобъективы, разработанные для максимально эффективного использования систем автофокусировки на их высококачественных камерах. Вот почему так много профессиональных спортивных фотографов используют один или другой.

Некоторые камеры используют гибрид двух систем. Например, цифровая зеркальная фотокамера с одним объективом (SLR) может использовать автофокусировку с обнаружением контраста в режиме Live View или в режиме видео и автофокусировку с обнаружением фазы при просмотре через видоискатель.

Некоторые беззеркальные камеры также имеют точки автофокусировки с определением фазы, которые работают в режиме непрерывной автофокусировки, чтобы повысить точность следящей автофокусировки. Но механика автофокусировки с фазовым детектированием в беззеркальных камерах отличается от таковой в зеркальных камерах, как мы увидим далее в статье.

АФ с обнаружением фазы в зеркальных фотокамерах

В зеркальной камере свет проходит через объектив, попадает в зеркальное зеркало и отражается вверх через пентапризму и выходит через видоискатель. Цель этого типа конструкции камеры - показать вам, что именно объектив видит в видоискателе.Это позволяет избежать ошибок параллакса, которые вы получаете на близких расстояниях фокусировки с помощью дальномера и двухобъективных зеркальных объективов.

Преимущества, которые это дало фотографам, означали, что зеркальная камера стала предпочтительным дизайном камеры для большинства фотографов около 50 лет назад. Это никогда не подвергалось серьезным испытаниям до появления беззеркальных камер. Многие беззеркальные камеры продолжают использовать конструкцию типа SLR (с электронным видоискателем в горбе в центре корпуса), даже если они, строго говоря, не являются зеркальными, поскольку у них нет зеркального зеркала.

Центр зеркала камеры является полупрозрачным, а субзеркало позади него отражает свет вниз в основание корпуса камеры, где расположен блок датчика автофокусировки (на фото ниже показан блок автофокуса от Canon EOS 50D). Это сердце системы автофокусировки с определением фазы.

EOS 50D autofocus unit

На этой диаграмме показаны пути прохождения света через корпус камеры, когда зеркальное зеркало находится в нижнем положении. Зеркало отражает свет вверх в пентапризму и выходит через видоискатель.Часть света также отражается вниз к датчику AF.

Cut away image of digital SLR camera showing path of light through body and autofocus sensor

Блок AF содержит датчик, который соответствует точкам автофокусировки камеры. Это датчик автофокусировки EOS 5D Mark III. Линии на датчике соответствуют массиву точек автофокусировки камеры.

EOS 5D Mark III autofocus sensor

Фазодетекторный АФ в действии

В зеркальной камере свет, отраженный от субзеркала, разделяется на два отдельных изображения призмами и микролинзами в блоке датчика AF, каждое из которых направлено на две линии на датчике AF, соответствующих активной точке AF.

  • Если изображения попадают точно в две строки, объект находится в фокусе.

Расстояние между двумя изображениями говорит камере, насколько объектив не сфокусирован.

  • Если два изображения расположены ближе друг к другу, объектив фокусируется перед объектом.
  • Если два изображения находятся дальше друг от друга, объектив фокусируется за объектом.

Блок автофокусировки определяет, насколько далеко сдвинуть объектив, чтобы сфокусировать объект, и в каком направлении, затем направляет объектив в это положение.Он быстрый и (в пределах ограничений, см. Ниже) точный, что делает его идеальным для отслеживания быстро движущихся объектов.

Ограничения обнаружения фазы AF

Это основные ограничения обнаружения фазы AF.

Не очень хорошо работает при слабом освещении. Камере нужен свет для фокусировки, и чем ее меньше, тем труднее становится точная фокусировка. Это относится и к АФ с обнаружением контраста.

Возможно, не удастся точно сфокусироваться на объектах с низкой контрастностью. Это также относится к АФ с обнаружением контраста.

Нельзя размещать точки автофокусировки близко к краю рамки. Фотокамера фокусируется, когда объектив установлен на самую широкую диафрагму, и края кадра при этой настройке всегда темнее, чем центр. Поскольку автофокусировка с детектированием фазы плохо работает при слабом освещении, виньетирование делает нецелесообразным размещение точек автофокусировки вблизи края рамки.

При фокусировке с использованием широкой диафрагмы возможны ошибки. Это связано с тем, что АФ с обнаружением фазы является частично механическим процессом.Длина пути света от объектива до датчика AF теоретически совпадает с длиной пути света от объектива до датчика.

Но в реальном мире камеры и объективы сделаны для установки допусков. Такая точность слишком дорога и требует много времени. Если ваша конкретная камера и объектив находятся на пределе допустимого отклонения, возможно, что объектив будет слегка фокусироваться перед или позади того места, где камера считает его сфокусированным.

Это может привести к ошибкам фокусировки при использовании объективов с широкой диафрагмой (с их малой глубиной резкости).Большинство цифровых SLR-объективов среднего и высокого класса позволяют калибровать объектив для устранения ошибок фокусировки.

Не работает в режиме Live View или в режиме видео. Самые ранние зеркальные камеры с Live View имели ручную фокусировку только в режиме Live View и в режиме видео. В новых камерах используется комбинация АФ с обнаружением контраста и АФ с обнаружением фазы (см. Ниже) для достижения фокусировки в режиме Live View и в режиме видео.

Датчик на основе определения фазы AF

Phase Detection AF является частью очень точной и точной системы автофокусировки, которая позволяет зеркальным камерам высокого класса точно отслеживать быстро и беспорядочно движущиеся объекты.

Но он не работает в режиме Live View или в режиме видео. В этих режимах зеркало камеры переворачивается, чтобы позволить свету от объектива достигать датчика при непрерывной подаче. Свет больше не достигает блока автофокуса.

На этой диаграмме показан путь прохождения света через корпус зеркальной камеры в режиме Live View или в режиме видео. Зеркальное зеркало в верхнем положении. Точно такой же путь через беззеркальный корпус камеры.

Cut away image of digital SLR camera showing path of light through body of digital SLR system with reflex mirror in up position, in Live View

Беззеркальные камеры не имеют датчиков автофокусировки.Вместо этого они снимают показания с датчика камеры. Цифровые зеркальные фотокамеры также снимают показания с датчика в режиме Live View или в режиме видеосъемки.

Различные производители решают эту проблему по-разному. Итак, давайте посмотрим, как Fujifilm и Canon делают это.

Fujfilm добился этого, добавив маскированные пиксели, чтобы они получали свет только с одной стороны объектива.

Под каждой точкой автофокусировки обнаружения фазы лежат полосы покрытых датчиков, которые принимают свет с одной стороны объектива, и других датчиков, которые принимают свет с другой стороны.Камера сравнивает оба, и когда они совпадают, знает, что объект находится в фокусе. Если объект не в фокусе, он рассчитывает, сколько нужно отрегулировать объектив, чтобы сфокусировать объект, и направляет объектив туда.

Обзоры системы Fujifilm показывают, что она работает хорошо, но пока не достигла скорости и точности отслеживания высококачественных камер Canon и Nikon.

Новейшая технология Canon называется Dual Pixel CMOS AF. Каждый пиксель на сенсоре камеры состоит из двух фотодиодов.Один диод собирает свет, другой используется для определения фазы AF. Canon использует эту технологию в режиме видео, чтобы помочь камере отслеживать движущиеся объекты при съемке видео. Он также используется в некоторых беззеркальных камерах серии М.

АФ с обнаружением контраста в беззеркальных и зеркальных камерах

АФ с обнаружением контраста работает путем анализа пикселей на датчике камеры. Это работает на основе того, что объект находится в фокусе, когда контраст самый высокий. Чтобы найти эту точку, нужно сдвинуть точку фокусировки объектива назад и вперед.

В результате AF обнаружения контраста медленнее, чем AF обнаружения фазы. Но гораздо точнее сосредоточиться на неподвижных объектах. Нет необходимости калибровать объектив, так как нет ошибок механической фокусировки.

Это относительное отсутствие скорости не имеет большого значения при съемке неподвижных объектов. Но это имеет большое значение при отслеживании движущихся объектов. Особенно, если учесть, что камера должна толкать и тянуть объектив, чтобы зафиксировать фокус. Вот почему производители камер придумали различные решения для реализации AF с фазовым детектированием в беззеркальных камерах и цифровых зеркальных фотокамерах в режиме Live View или в режиме видео.

Заключение

Тема автофокуса может стать довольно сложной. Понимание этого полностью требует глубокого технологического понимания, которого нет у большинства фотографов (включая меня). Эта статья является упрощением основных принципов. Это должно помочь вам понять, как работают разные системы автофокусировки и каковы плюсы и минусы каждого типа. Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии по поводу автофокуса, пожалуйста, сообщите нам об этом в комментариях ниже.

Дальнейшее чтение

Мастеринг Линзы электронная книга

Узнайте, как делать красивые фотографии с помощью любого объектива, с помощью нашей популярной книги Mastering Lenses.Одно только руководство по покупке объектива может сэкономить сотни долларов при следующей покупке объектива!

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *