Виды и обозначения вольтметров
28.05.2014
Виды и обозначения вольтметров
Вольтметр — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.
Идеальный вольтметр должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением. В реальном вольтметре, чем выше внутреннее сопротивление, тем меньше влияния прибор будет оказывать на измеряемый объект и, следовательно, тем выше будет точность и разнообразнее области применения.
Классификация
- По принципу действия вольтметры разделяются на:
- электромеханические — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические;
- электронные — аналоговые и цифровые
- По назначению:
- постоянного тока;
- переменного тока;
- импульсные;
- фазочувствительные;
- селективные;
- По конструкции и способу применения:
- щитовые;
- переносные;
- стационарные
Аналоговые электромеханические вольтметры
- Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собой измерительные механизмысоответствующих типов с показывающими устройствами. Для увеличения предела измерений используются добавочные сопротивления. Технические характеристики аналогового вольтметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем меньше его ток полного отклонения, тем более высокоомные добавочные резисторы можно применить. А значит, входное сопротивление вольтметра будет более высоким. Тем не менее, даже при использовании микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА (типичные значения 50..200 мкА), входное сопротивление вольтметра составляет всего 20 кОм/В (20 кОм на пределе измерения 1 В, 200 кОм на пределе 10 В). Это приводит к большим погрешностям измерения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения.
- Выпрямительный вольтметр представляет собой сочетание измерительного прибора, чувствительного к постоянному току (обычно магнитоэлектрического), и выпрямительного устройства.
- Термоэлектрический вольтметр — прибор, использующий ЭДС одной или более термопар, нагреваемых током входного сигнала.
Аналоговые электронные вольтметры общего назначения
Аналоговые электронные вольтметры содержат, помимо магнитоэлектрического измерительного прибора и добавочных сопротивлений, измерительный усилитель (постоянного или переменного тока), который позволяет иметь более низкие пределы измерения (до десятков — единиц милливольт и ниже), существенно повысить входное сопротивление прибора, получить линейную шкалу на малых пределах измерения переменного напряжения.
Цифровые электронные вольтметры общего назначения
Принцип работы вольтметров дискретного действия состоит в преобразовании измеряемого постоянного или медленно меняющегося напряжения в электрический код с помощью аналого-цифрового преобразователя, который отображается на табло в цифровой форме.
Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока
Принцип действия диодно-компенсационных вольтметров состоит в сравнении с помощью вакуумного диода пикового значения измеряемого напряжения с эталонным напряжением постоянного тока с внутреннего регулируемого источника вольтметра. Преимущество такого метода состоит в очень широком рабочем диапазоне частот (от единиц герц до сотен мегагерц), с весьма хорошей точностью измерения, недостатком является высокая критичность к отклонению формы сигнала от синусоиды.
В настоящее время разработаны новые типы вольтметров, такие как В7-83 (пробник 20 мм) и ВК3-78 (пробник 12 мм), с характеристиками аналогичными диодно-компенсационным. Последние в скором времени могут быть допущены к примирению в качестве рабочих эталонов. Из иностранных аналогов можно выделить вольтметры серии URV фирмы Rohde&Schwarz с пробниками диаметром 9 мм.
Импульсные вольтметры
Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуд периодических импульсных сигналов с большой скважностью и амплитуд одиночных импульсов.
Фазочувствительные вольтметры
Фазочувствительные вольтметры (векторметры) служат для измерения квадратурных составляющих комплексных напряжений первой гармоники. Их снабжают двумя индикаторами для отсчета действительной и мнимой составляющих комплексного напряжения. Таким образом, фазочувствительный вольтметр дает возможность определить комплексное напряжение, а также его составляющие, принимая за нуль начальную фазу некоторого опорного напряжения. Фазочувствительные вольтметры очень удобны для исследования амплитудно-фазовых характеристик четырехполюсников, например усилителей.
Селективные вольтметры
Селективный вольтметр способен выделять отдельные гармонические составляющие сигнала сложной формы и определять среднеквадратичное значение их напряжения. По устройству и принципу действия этот вольтметр аналогичен супергетеродинному радиоприёмнику без системы АРУ, в качестве низкочастотных цепей которого используется электронный вольтметр постоянного тока. В комплекте с измерительными антеннами селективный вольтметр можно применять как измерительный приёмник.
Наименования и обозначения
Видовые наименования
- Нановольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мкВ)
- Микровольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мВ)
- Милливольтметр — вольтметр для измерения малых напряжений (единицы — сотни милливольт)
- Киловольтметр — вольтметр для измерения больших напряжений (более 1 кВ)
- Векторметр — фазочувствительный вольтметр
Обозначения
- Электроизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их принципа действия
- Дxx — электродинамические вольтметры
- Мxx — магнитоэлектрические вольтметры
- Сxx — электростатические вольтметры
- Тxx — термоэлектрические вольтметры
- Фxx, Щxx — электронные вольтметры
- Эxx — электромагнитные вольтметры
- Радиоизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их функционального назначения по ГОСТ 15094
- В2-xx — вольтметры постоянного тока
- В3-xx — вольтметры переменного тока
- В4-xx — вольтметры импульсного тока
- В5-xx — вольтметры фазочувствительные
- В6-xx — вольтметры селективные
- В7-xx — вольтметры универсальные
Основные нормируемые характеристики
- Диапазон измерения напряжений
- Допустимая погрешность или класс точности
- Диапазон рабочих частот
Вольтметры. Виды и работа. Устройство и маркировка. Особенности
Вольтметры являются измерительными приборами, которые предназначены для измерения электродвижущей силы в электрической цепи на некотором ее участке, то есть, для измерения разности электрических потенциалов, которое называется напряжением. Единицей измерения этого параметра является Вольт. Такой измерительный прибор должен подключаться параллельно измеряемому участку или нагрузке. Если вольтметр подключить к выводам батарейки или блока питания, то прибор покажет не напряжение, а электродвижущую силу, так как при подключении в цепь с нагрузкой напряжение меняется.
Классификация
Вольтметры в идеале должны иметь большое внутреннее сопротивление, для обеспечения точных показаний, и не воздействовать на измеряемую цепь. Поэтому в высокоточных приборах стремятся к наибольшему внутреннему сопротивлению.
По принципу действия:
- Электромеханические.
- Электронные.
По назначению:
- Для постоянного тока.
- Для переменного тока.
- Импульсные.
- Фазочувствительные.
- Селективные.
- Универсальные.
По способу исполнения:
- Переносные.
- Стационарные.
- Щитовые.
Основные виды вольтметров.
ЭлектромеханическиеПроцесс измерения основан на прямой линейной зависимости движения механического вида от напряжения. Стрелка прибора находится на рамке с обмоткой, расположенной на вращающейся оси внутри постоянного магнита.
При возникновении в рамке напряжения, вокруг нее появляется электромагнитное поле. В результате рамка со стрелкой поворачивается в магнитном поле на определенный угол, величина которого зависит от измеряемой величины. Чувствительностью прибора называется коэффициент пропорциональности между значением угла поворота рамки и напряжением. Чтобы не было колебаний вращающейся рамки со стрелкой, используют магнитно-индукционный демпфер.
Он выполнен в виде алюминиевой пластины, закрепленной на оси, и движется совместно со стрелкой в магнитном поле. Вихревые токи при этом препятствуют колебаниям рамки, поэтому возникающие колебания стрелки затухают. Воздушные демпферы вольтметров состоят из цилиндров с поршнями, которые связаны механическим путем со стрелкой. При возникающих колебаниях стрелки поршень сглаживает их путем затормаживания в цилиндре. Чтобы точность измерений была высокой, прибор не должен зависеть от силы тяжести, стрелка должна отклоняться только от действия катушки в поле магнита, а не от силы тяжести. Поэтому подвижные элементы оснащают специальными грузиками, играющими роль противовесов.
Для уменьшения трения металлические наконечники изготавливают из прочной стали, затем полируют их. Подпятники выполняют из твердых камней. Зазор между подпятником и полированным наконечником регулируется винтом. Направление поворота стрелки зависит от полярности тока, протекающего через катушку. Поэтому для правильных измерений необходимо соблюдать полярность.
Электронные вольтметрыПриборы с электронной начинкой делятся в свою очередь на аналоговые и цифровые. Они отличаются тем, что в аналоговых приборах имеется стрелка и шкала, а в цифровых приборах значение напряжения выводится на цифровой экран. Аналоговые приборы работают по принципу преобразования переменного входного напряжения в постоянное. Затем оно усиливается и поступает на детектор, сигнал от которого отклоняет стрелку. Чем выше напряжение входа, тем больше отклонится стрелка.
ЦифровыеТакие приборы работают с большей точностью, в отличие от аналоговых моделей. Принцип их работы заключается в изменении аналогового входного сигнала в цифровой вид. При этом кодированный цифровой сигнал приходит на устройство, преобразующее двоичный код в цифры, отображаемые на экране. Точность измерений цифровых вольтметров зависит от дискретности аналого-цифрового устройства, преобразующего сигнал.
Вольтметры в сети переменного токаРабота таких устройств заключается в преобразовании переменного значения напряжения в постоянное. После этого сигнал усиливается и поступает на измерительный механизм магнитоэлектрического действия.
Импульсный вольтметрТакой прибор способен измерить короткие импульсы напряжений в сети. Разберем устройство и работу импульсного вольтметра на примере устройства для поиска неисправностей в электрической сети автомобиля. Он служит для поиска импульсных помех.
Около 5% неисправностей автомобиля возникают из-за неисправностей электрической проводки в виде помех и исчезающего контакта. У старого автомобиля таких неисправностей больше. Простыми вольтметрами и тестерами такие неисправности невозможно, так как они не реагируют на одиночные импульсы, приводящие к сбою и выходу из строя оборудования.
Бортовой компьютер автомобиля при неисправностях выдает сигнал. При проверке выясняется, что это коды – ошибки. Ремонтники меняют свечи, сам компьютер, выполняют другие работы. Но по-прежнему выдается «ошибка двигателя», а кодов неисправностей нет, так как импульсы, вызванные неисправностями, не улавливаются.
Для решения этих проблем существует прибор, измеряющий импульсные сигналы напряжения. Он срабатывает при появлении одиночного импульса. На корпусе устройства имеется переключатель чувствительности.
Порядок работы:
- Большие «крокодилы» подключить на аккумуляторные клеммы.
- Провод с небольшим «крокодилом» подключить на положительную клемму батареи.
- Чувствительность установить на «0».
- Двигатель запустить.
- При нормальном аккумуляторе при запуске двигателя красный индикатор на приборе не должен светиться. В противном случае необходимо искать неисправность на клеммах батареи или в ее внутреннем состоянии.
- При запущенном двигателе чувствительность установить на «1», покачать кузов машины, легко постучать по аккумулятору деревянной палкой. Если импульсный вольтметр не сработал, то в аккумуляторе нет проблем.
- Подобным образом проверяют электропроводку, лампочки, электронные узлы и потребители энергии.
На этом примере становится понятно, для чего нужны и как работают импульсные вольтметры.
ФазочувствительныеТакие приборы называют векторметрами. Они предназначены для замеров квадратурных составляющих напряжений первой гармоники. Они оснащаются двумя индикаторами для показаний мнимой и действительной составляющей комплексного напряжения.
Фазочувствительный вольтметр определяет общее напряжение в комплексе. При этом начальная фаза опорного напряжения принимается за ноль. Такие типы приборов нашли применение в лабораторных исследованиях фазоамплитудных характеристик четырехполюсных усилителей и т.п.
СелективныеВольтметры, способные избирательно выделить гармонические составляющие сложного сигнала и среднеквадратичную величину напряжения, называют селективными. По конструктивным особенностям и принципу работы такие приборы подобны устройству супергетеродинного радиоприемника, без регулятора усиления.
УниверсальныеНазвание прибора говорит само за себя. С помощью такого вольтметра можно измерить ЭДС в любых цепях и при любых условиях. Чаще всего они имеют в комплекте набор различных шунтов в виде гасящих резисторов.
Универсальные измерители напряжения обладают множеством функций и возможностей, имеют незначительный расход энергии, и могут определить напряжение, как в аналоговом, так и в цифровом виде. Они применяются в различных сферах производства, науки, техники, лабораторных исследованиях.
Переносные вольтметрыТакие приборы являются автономными, так как не требуют для своей работы внешнего питания. Они имеют небольшие габаритные размеры и заключены в удобный эргономичный корпус. Одним из видов переносных вольтметров можно назвать мультиметр, или тестер. Он также имеет компактные размеры, однако его точность работы достаточно высокая, и позволяет получить точные результаты при выполнении ответственных заданий.
Стационарные вольтметрыПриборы стационарного типа обычно размещают в большом металлическом корпусе с большой шкалой измерений. Их можно устанавливать и подключать в различных положениях, для этого на корпусе имеются соответствующие крепления. Стоят такие приборы значительно дороже переносных моделей. Однако высокая точность работы позволяет применять их в различных сферах: лабораториях, крупных производственных объектах, научных центрах и т.д.
ЩитовыеВнешний вид щитовых вольтметров аналогичен переносным приборам, с отличием в том, что устанавливаются они в специальные шкафы для контрольных приборов.
Маркировка вольтметровДля определения типа прибора можно посмотреть его обозначение маркировки. Если первая буква в названии:
- «Д» — это вольтметр электродинамического действия.
- «М» — прибор магнитоэлектрический.
- «Т» — термоэлектрический.
- «С» — электростатический.
- «Ц» — приборы выпрямители.
- «Э» — электромагнитные.
- «Щ», «Ф» — электронные.
Радиоизмерительные вольтметры маркируются по-другому. Вначале стоит буква «В», а далее цифра обозначает тип. Затем идут символы модели прибора.
Похожие темы:
Вольтметр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности
Вольтметр – измерительный прибор для считывания уровня электрического напряжения. Он подключается параллельно нагрузке или непосредственно к источнику напряжения (U). Единица измерения напряжения — Вольт (V). Прибор имеет большое сопротивление. Чем оно больше, тем он лучше и точнее. Это снижает воздействие на измеряемую цепь, и дает возможность считать данные о напряжении с минимальной погрешностью.
Разновидности по предназначениюПо предназначению приборы могут быть:
- Постоянного напряжения.
- Переменного напряжения.
- Импульсной чувствительности.
- Фазовые.
- Селективного поиска частот.
- Универсальные.
Вольтметр постоянного напряжения имеет маркировку В2. Он применяется в сетях с постоянным током. Обычно такие приборы используют как тестер для различного оборудования, а также автомобильной проводки.
Переменного напряженияПриборы переменного напряжения имеют маркировку В3. Он используется в сетях соответствующего тока. Прибор преобразовывает переменные параметры в постоянные, на выходе проводится усиление сигнала, который поступает на измерительный механизм. Фактически внутри, устройство для переменных сетей, соответствует прибору постоянного тока, но перед этим имеет специальную систему для преобразования параметров электричества.
Импульсной чувствительностиИмпульсочувствительные модели маркируются обозначением В4. Они предназначены для снятия показаний коротких импульсных напряжений. Часто такие вольтметры применяют для поиска импульсных помех. Иными словами, с помощью данного прибора можно выявить, на каком участке электрической цепи присутствует слабый контакт. Благодаря этому свойству импульсные блоки применяют при тестировании электропроводки автомобилей, микросхем и т.д.
ФазовыеФазовые аппараты маркируются как В5. Приборы предназначены для снятия измерений квадратурных составляющих первой гармоники. Принцип действия таких измерителей заключается в том, что они оснащаются двумя чувствительными зонами. Прибор снимает два показания. Первоначальная фаза устройством воспринимается как ноль. Такие приборы практически не востребованы, поскольку в быту являются ненужными.
Селективного поиска частотИзмерительные приборы селективного поиска частот имеют на корпусе обозначение В6. Они одни из самых габаритных. Вольтметры этого типа могут выделять гармонические составляющие сложных сигналов. Фактически их конструкция имеет много общего с радиоприемниками, которые ловят частоты сигналов.
УниверсальныеУниверсальные измерители являются многофункциональным устройством, которое позволяет снимать показатель напряжение в любых электрических сетях. На корпусе таких приборов стоит маркировка В7. Зачастую в комплекте с такими устройствами идут наборы шунтов для проведения безопасного подключения.
Разновидности по внешним параметрамПо внешним параметрам измерители разделяют на три категории:
- Переносные.
- Стационарные.
- Щитовые.
Переносные вольтметры являются полностью автономными. Они отличаются небольшими размерами, весом и удобным корпусом для транспортировки. Мультиметр или тестер считаются одной из разновидностей переносных вольтметров. Зачастую такие приборы оснащаются двумя электродами для снятия показаний электрической цепи без необходимости закрепления прищепками или крокодилами.
Стационарные вольтметры являются более тяжелыми. Они обычно устанавливаются в сложное электрическое оборудование. Такие приборы более чувствительные, поэтому отличаются повышенными габаритами. Их устанавливают на производственных объектах, где постоянно требуется контролировать состояние электросети, которая поддерживает работу холодильных установок, нагревательных элементов, систем кондиционирования и пр. Особенно они важны, если идет питание от генератора.
Щитовые вольтметры имеют много общего со стационарными, поскольку их нельзя переносить. Они зачастую имеют более компактный корпус, чем стационарные, но все-таки крупнее переносных вольтметров. Обычно их устанавливают в щитовые шкафы.
Принцип действияПо принципу действия вольтметры, как и любые другие приборы, предназначенные для изменения параметров электрической цепи, бывают электронными и механическими. Способы, по которым они проводят измерения, отличаются. Сложно сказать какой принцип лучше.
ЭлектромеханическиеЭлектромеханические вольтметры имеют стрелку, которая закреплена на рамке с обмоткой. Рамка насаживается на ось с постоянным магнитом. При подаче напряжения создается электромагнитное поле. В результате его взаимодействия с полем постоянного магнита, рамка начинает отклоняться вместе со стрелкой, которая указывает на шкалу.
Такие приборы могут иметь различную чувствительность, которая выражается коэффициентом пропорциональности между цифровым отображением угла на шкале и реальным напряжением. Для того чтобы предотвратить колебания стрелки на шкале, и снять точные показания применяется индукционный демпфер. Обычно его делают из алюминиевой пластины, которая также крепится на оси и передвигается вместе со стрелкой. Создаваемые электромагнитные завихрения контактируют с пластиной, подобно парусу и ветру. Это притормаживает колебания стрелки. Также бывает воздушный демпфер, который состоит из механизма из поршня и цилиндра. При колебаниях стрелки они придерживают ее, не допуская сильных скачков. Проводится обычное затормаживание поршнем, зафиксированным в цилиндре.
Также внутри электромеханических вольтметров имеется система противовесов в виде грузиков устанавливаемых на стрелку. Они не допускают ее отклонение под влиянием силы тяжести. Благодаря этому устройство дает точные показатели вне зависимости от угла наклона при проведении измерения. Подвижные части механизма вольтметра делают из твердой стали, которая не поддается истиранию. Все стержни полируются для снижения трения.
При подключении таких приборов необходимо соблюдать полярность, поскольку при неправильном соединении стрелка будет пытаться повернуться в противоположную сторону, что не позволяет специальный стопор в корпусе.
ЭлектронныеЭлектронные вольтметры могут быть аналоговыми или полностью электронными. Аналоговые приборы внешне напоминают обычные механические. Они также оснащаются стрелкой, которая указывает на шкалу. Внутри них имеется компактная система преобразования входного напряжение в постоянное. Благодаря этому колебания стрелки исключаются. Специальный детектор в зависимости от уровня напряжения отклоняет стрелку под определенным углом, который и соответствует измеренному напряжению цепи.
Цифровые вольтметры имеют микросхему (контроллер). На внешней панели имеется дисплей, на котором отображается напряжение в цифровом виде. Такие приборы отличаются большой точностью, компактностью, легкостью и надежностью. Точность вольтметра в первую очередь зависит от преобразователя, переводящего параметры напряжения в кодированный цифровой сигнал, который отображается на дисплее.
Как подключать вольтметр и правила пользованияВ электрических схемах вольтметр отображается латинской буквой «V». Для получения точных данных прибор должен быть подключен параллельно участку цепи, на которой необходимо провести измерение напряжения. При подсоединении важно соблюсти полярность. Для непосредственной фиксации проводов прибора к проводнику он оснащается специальными зажимами или точечными электродами.
В тех случаях, если необходимо замерить напряжение источника питания, прибор подключается непосредственно к его клеммам. При этом необходимо учитывать, что для высоковольтного напряжения нельзя применять слабые вольтметры, не рассчитанные для таких параметров.
Все устройства разделяются по диапазону измерения. Существуют вольтметры, которые могут фиксировать как милливольты, так и киловольты. Бывают также модели для работы с микросхемами, так называемые микровольтметры. Они чувствительны к миллионной части вольта. Следует всегда смотреть на диапазон частоты измерения, перед тем как использовать вольтметр для снятия параметров напряжения в отдельно взятом участке электрической цепи. Применив микровольтметр вместо киловольтметра можно вызвать короткое замыкание.
Особенно важно обратить внимание, что если прибор рассчитан для постоянного тока, то его нельзя подключать к переменному, и наоборот. Если применяется универсальный вольтметр, то перед его подключением необходимо выбрать режим измерения. В случае, когда он применяется для измерения постоянного напряжение, то на панели вольтметра необходимо установить значение, например + 60В. После этого нужно уменьшать вольтаж до тех пор, пока прибор не начнет считывание. Это проводится потому, что сети постоянного тока могут иметь различные напряжения. К примеру, в военной технике – 24В, автомобилях – 12В, а в некоторых мотоциклов – 6В. В том случае, когда нужно работать с сетью переменного тока, то устанавливается показатель 220В.
Технические характеристикиВне зависимости от того, по какому принципу работает вольтметр, его назначению и способу исполнения, все приборы имеют общие критерии оценки эффективности. На них следует обратить внимание, перед тем как начинать использовать, или покупать устройство. В первую очередь это касается точности измерения. Этот показатель характеризует соответствие тех данных, которые фиксирует прибор, с реальными параметрами напряжения.
При наличии максимального внутреннего сопротивления вольтметр любого типа будет оказывать минимальное влияние на электрическую цепь, с которой снимаются показатели. Чем выше этот показатель, тем устройство точнее.
Похожие темы:
Вольтметр. Назначение, виды и схема подключения
Все мы знаем, что напряжение в бытовой розетке 220 В (стоит помнить, что не во всех странах). Но ведь оно иногда может быть больше или меньше и возникает логичный вопрос — а как померять напряжение? Для этого нам и нужен вольтметр.
И так, вольтметр — это прибор, который измеряет разность потенциалов (в Вольтах) или напряжение. Принцип работы классического вольтметра довольно прост — ток, который индуцируется в катушке при подключении к источнику напряжения, создает вращающий момент, который перемешает стрелку электроизмерительного прибора. Отклонение стрелки всегда прямо пропорционально разности потенциалов между измеряемыми точками. Стоит помнить, что вольтметр ВСЕГДА подключается параллельно к цепи, в которой ведется измерение напряжения.
Обозначение вольтметра в электрической цепи
В электрических схемах вольтметр всегда представлен в виде круга с двумя клеммами с латинской буквой V внутри:
Почему вольтметр всегда подключен параллельно?
Сопротивление у идеального вольтметра равно бесконечности. Но это у идеального, у реального оно значительно меньше, но все еще очень высоко. Поэтому при подключении измерительного прибора в цепь последовательно его показания не будут иметь ничего общего с правдой, а его внутреннее сопротивление окажет существенное влияние на электрическую цепь (практически разрыв цепи из-за большого внутреннего сопротивления).
Вольтметр всегда подключается параллельно цепи, так что падение напряжения на измерительном приборе никак не влияет на работу электрической цепи. Также если измерительный прибор является многопредельным (например 3, 15, 75 и 150 В), при переключении предела последовательно катушке измерения вводится добавочное сопротивление (как правило оно уже установлено в корпусе прибора, но стоит уточнить это в техпаспорте), которое предохраняет измерительную катушку электрического прибора от токов выше номинального и обеспечивают точность измерения.
Почему вольтметр имеет большое сопротивление?
Вольтметр имеет очень высокое внутреннее сопротивление, потому что он измеряет разность потенциалов между двумя точками цепи. Вольтметр не влияет на ток измеряемой цепи.
Если измерительный прибор имеет низкое сопротивление, через него будет проходить ток (согласно первому закону Кирхгофа ток будет распределяться между двумя ветвями цепи — часть тока будет протекать через нагрузку, а часть через вольтметр, именно поэтому его сопротивление должно быть как можно больше — чтоб минимизировать ток), и на выходе мы получим неверный результат. Большое сопротивление вольтметра не позволяет току проходить через него (разрыв цепи), и, таким образом, получают показания напряжения.
Какие бывают типы вольтметров
Вольтметры, как и любые другие электроизмерительные приборы, классифицируются в зависимости от назначения и конструкции. Более подробно на рисунке ниже:
Вольтметр с подвижной катушкой и с постоянными магнитами (PMMC)
Такой прибор работает по магнитоэлектрическому принципу. В двух словах это означает следующее — в постоянное магнитное поле помещается катушка измерительного прибора, которая подключается к электрической цепи, в которой проводится измерение. При протекании тока через катушку электромагнитная сила создаст вращающий момент, который повернет стрелку измерительного прибора на определенный угол.
Вольтметр с подвижной катушкой и с постоянными магнитами (PMMC) используется только в сетях постоянного тока. Такой тип устройства имеет очень низкое энергопотребление и очень высокую точность. Единственным его недостатком является стоимость.
Электромагнитный вольтметр (MI вольтметр)
Электромагнитный вольтметр может использоваться для измерения как постоянного, так и переменного напряжения. В таком типе приборов отклонение стрелки зависит от напряжения катушки. Электромагнитные вольтметры разделяют на два типа:
- электромагнитный измерительный прибор с плоской катушкой.
- электромагнитный измерительный прибор с круглой катушкой.
Электродинамический вольтметр
Электродинамический вольтметр используется для измерения напряжения цепи переменного и постоянного тока. В приборах этого типа калибровка одинакова как для измерения переменного, так и постоянного тока.
Вольтметр с выпрямительной системой
Такой тип прибора используется в цепях переменного тока для измерения напряжения. Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный ток, после чего сигнал постоянного тока измеряется прибором с подвижной катушкой и с постоянными магнитами.
Аналоговый вольтметр
Аналоговый вольтметр используется для измерения переменного и постоянного напряжения. Он отображает показания через указатель, который зафиксирован на калиброванной шкале. Отклонение указателя зависит от крутящего момента, действующего на него. Величина развиваемого крутящего момента прямо пропорциональна измеряемому напряжению.
Цифровой вольтметр
Вольтметр, который отображает показания в числовой форме, известен как цифровой вольтметр. Цифровой вольтметр дает достаточно точный результат.
Прибор, который измеряет постоянное напряжение, известен как вольтметр постоянного напряжения, а вольтметр переменного напряжения используется в цепи переменного тока для измерения переменного напряжения.
какие бывают и отличия между ними, принцип действия и как правильно подключаться
Необходимость применения вольтметра возникает у большинства домовладельцев, автолюбителей, не говоря уже о радиолюбителях. Определить наличие напряжения в домашней сети при отсутствии света в доме, измерить вольтаж аккумуляторной батареи в случае её разряда, настроить собранную радиолюбителем конструкцию — во всех этих ситуациях без его использования не обойтись.
Типы и виды вольтметров
Все вольтметры можно разделить по: принципу действия, назначению, способу применения и конструкции.
По принципу действия устройства делятся на группы:
- Вольтметры электромеханические.
- Электронные вольтметры.
Рассмотрим конкретно каждую группу.
Электромеханические и электронные вольтметры
Эти измерительные приборы являются устройствами прямого преобразования. Измеряемая величина в них преобразуется напрямую в показания на шкале устройства отсчёта. Она предназначена для визуальной оценки измеряемого напряжения.
Шкала выглядит как последовательность отметок с числами и составляет неподвижную часть прибора. Расстояние между двумя соседними отметками — цена деления шкалы. Шкалы могут быть линейными и нелинейными, односторонними (отметка «0» расположена у начала) и двусторонними (отметка «0» расположена в середине). На шкале обычно наносится число, обозначающее класс точности прибора.
Подвижная часть устройства состоит из рамки, находящейся между полюсов постоянного магнита. По обмотке рамки протекает ток. С подвижной рамкой связана стрелка, по величине угла отклонения которой можно по шкале оценить значение измеряемого параметра. Этот угол напрямую зависит от тока, протекающего через обмотку рамки, а значит и от величины напряжения, которое измеряется.
Такие приборы используют для измерения магнитоэлектрический метод. Он наиболее часто используется в электромеханических приборах для измерения различных физических величин.
Следует отметить, что такие приборы отдельно используются довольно редко. Как правило, они являются составной частью более сложных по схемному исполнению устройств.
Кроме, магнитоэлектрического способа измерения в электромеханических приборах используют и другие: электромагнитный, электродинамический, ферродинамический, термоэлектрический, способ выпрямления.
Применение этих приборов исходя из требований, предъявляемых к измерителям напряжения, более предпочтительно, чем электромеханических. А требования эти таковы — уменьшение методической погрешности измерения.
Для измерения напряжений в различных точках схемы вольтметр подключают параллельно измеряемой цепи. Поэтому его использование не должно искажать реальную картину. Он не должен шунтировать участок схемы, следовательно, его входное сопротивление должно быть большим (в идеале стремиться к бесконечности).
Вольтметры электронные можно разделить на две группы. Одну составляют аналоговые приборы, другую цифровые. Различия между ними заключается в форме предоставления информации о результатах измерения.
Возможные аналоги
Входное напряжение, величину которого необходимо измерить, поступает на масштабирующее устройство. Оно выполнено в виде многопредельного резисторного делителя высокого класса точности. Количество резисторов соответствует количеству диапазонов измерения напряжения.
После резисторного делителя сигнал поступает на усилитель постоянного тока (УПТ). Его назначение — усилить входное напряжение, прошедшее через делитель, до величины, требуемой для нормальной работы устройства индикации. УПТ также необходим для повышения входного сопротивления прибора и согласования его с низкоомной обмоткой рамки указателя магнитоэлектрической системы.
Устройство электромеханического прибора, по которому в аналоговых вольтметрах производится отсчёт измеряемой величины напряжения, был рассмотрен выше.
Высокое входное сопротивление этого прибора определяется в основном схемой УПТ. В ней широко используется применение транзисторов, включённых по схеме эмиттерного повторителя сигнала, или полевых транзисторов.
Точность аналоговых вольтметров определяется классом точности резисторов входного устройства и классом точности головки микроамперметра, по стрелке которого производится отсчёт измеренного напряжения.
Для измерения напряжений малой величины применение в схеме прибора усилителя постоянного тока не всегда приводит к достаточной точности измерений.
В милливольтметрах измерения производятся на переменном токе. Постоянное входное напряжение преобразуется в переменное с помощью собственного модулятора. Усилитель переменного тока обладает лучшими характеристиками в отношении линейности, дрейфа нуля, коэффициента усиления, мало зависящего от температуры. После усиления переменное напряжение детектируется. Стабильное выпрямленное постоянное напряжение поступает на стрелочный электромеханический прибор.
Если вольтметром необходимо измерить переменное напряжение, то его схема изменится. Существуют две разновидности схем.
В одной из них входное напряжение детектируется и затем усиливается усилителем постоянного тока.
В схемах с другим построением усиливается сначала входное переменное напряжение усилителем переменного тока. После этого сигнал выпрямляется детектором.
В зависимости от требований, предъявляемых к результатам измерений, выбирается либо одно построение схемы, либо другое.
Первый вариант используется там, где необходимо произвести измерение в широком диапазоне частот (от 10Гц до 1000МГц).
Применение второго варианта построения имеет место при измерении очень малых переменных напряжений (единицы микровольт).
Цифровые вольтметры
Измерители этого вида в процессе обработки представляют входное напряжение в виде ступенек (дискретных значений). Его значение отображается на индикаторе прибора в цифровом виде.
Входное устройство (ВУ) производит определение масштаба входного сигнала, его фильтрацию от помех. При измерении переменного напряжения производится его выпрямление. Таким образом, схема ВУ содержит делитель напряжения, фильтр сетевых помех, усилитель сигнала.
Фильтр необходим для повышения точности измерений, потому что сигнал помехи может восприниматься в виде полезного сигнала и после её дискретизации на выходном индикаторе отобразятся цифры, не соответствующие измеряемой величине полезного входного сигнала.
В «продвинутых» моделях дополнительно имеются устройства, осуществляющие выбор полярности и пределов измерения автоматически.
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) осуществляет представление напряжения на входе прибора в виде интервала времени, длительность которого зависит от его величины. Этот интервал заполняется импульсами, которые вырабатывает собственный генератор вольтметра. Счётчик по командам устройства управления производит их подсчёт и на цифровом индикаторе прибора появляется цифровое значение величины, пропорциональное количеству импульсов.
Поскольку электронные компоненты ВУ имеют значительное входное сопротивление, цифровые вольтметры очень незначительно влияют на сопротивление участка цепи, на которой производится измерение. Точность их показаний намного выше, чем у всех предыдущих вольтметров.
Работать с прибором стало значительно проще. Нет необходимости производить дополнительный пересчёт полученного значения с учётом выбранной шкалы и установленного множителя (как у аналоговых вольтметров). Но требования, предъявляемые к качеству питающего напряжения очень высоки.
Основные характеристики приборов
Чем больше внутреннее сопротивление вольтметра, тем меньше его влияние на измеряемую цепь. Поэтому приборы с более высоким входным сопротивлением обладают большей точностью при проведении измерений.
Для того чтобы оценить возможности прибора, его преимущества по сравнению с другими, сделать окончательный вывод о возможности его приобретения необходимо внимательно ознакомиться с его техническими параметрами, к которым относятся:
- внутреннее сопротивление вольтметра;
- диапазон измеряемых вольтметром напряжений;
- диапазон частот переменного напряжения;
- погрешность измерения прибора.
Диапазон необходимо учитывать исходя из того, с какими величинами напряжений придётся иметь дело. Большинство вольтметров позволяют проводить измерение напряжений от нескольких десятков милливольт до сотен вольт. Этот диапазон вполне приемлем для многих пользователей. Исключение составляют милливольтметры с расширенным диапазоном и киловольтметры.
Погрешность показывает возможное отклонение измеряемой величины от эталонной. Определяется на этапе заводских испытаний прибора. Выражается в процентах или долях процента.
Все эти параметры представлены в описании на конкретный прибор.
Самодельные устройства
Как сделать вольтметр своими руками, для чего он нужен, как устроен, как подключается вольтметр, как пользоваться вольтметром — вот неполный перечень вопросов, которые возникают у начинающих радиолюбителей и простых пользователей. Принцип действия вольтметра или принцип работы вольтметра был рассмотрен ранее при рассмотрении разных его типов и видов.
При совсем небольших затратах можно самостоятельно его изготовить. Основной его частью является стрелочный измерительный прибор. На шкале присутствует обозначение напряжения — латинская буква «V». Конечно, желательно иметь вольтметр с необходимым диапазоном измерения. В левой части шкалы должна быть отметка «О», а в правой — число, которое показывает предельное значение напряжения, измеряемого этим прибором.
Это значение определяется величиной добавочного резистора, находящегося в корпусе готового прибора и током полного отклонения стрелки микроамперметра.
Часто при работе приходится измерять значения напряжений в широком диапазоне. Для обеспечения допустимой точности приходится использовать одну общую шкалу с набором добавочных сопротивлений. Их количество зависит от величин напряжений, которые необходимо измерять при работе.
Использование добавочных сопротивлений дают возможность измерять напряжения, величины которых больше последнего числа шкалы. Для измерения напряжений меньшего значения с достаточной точностью необходимо найти прибор с числом максимального значения шкалы меньшей величины или переделать существующий путём изменения величины добавочного сопротивления в корпусе прибора.
Входное сопротивление стрелочного вольтметра оценивается показателем относительного (удельного) сопротивления. Единица его измерения — кОм/В. То есть для разных значений измеренного напряжения величина входного сопротивления прибора будет разной. Отсюда вывод — наибольшей точности измерения соответствует правая часть шкалы. Внутреннее сопротивление вольтметра здесь имеет большее значение и его подключение оказывает меньшее негативное воздействие на работу схемы. Необходимо выбирать прибор с большей величиной удельного сопротивления.
Если приходится измерять переменное напряжение, то при небольшом усложнении схемы самодельного прибора можно решить и эту задачу. Входное напряжение необходимо выпрямить, сделать его однополярным.
Ток для нормальной работы микроамперметра прибора должен протекать по обмотке рамки прибора только в одном направлении (клеммы прибора имеют маркировку «+» и «-«). Только в этом случае стрелка прибора отклонится. Выпрямление может быть однополупериодным или двухполупериодным. Это зависит от выбранной схемы выпрямителя. При определении реальной величины напряжения показания стрелочного прибора разделить примерно на 3 (выпрямление однополупериодное) или на 1,5 (выпрямление двухполупериодное).
Несколько советов начинающим
Эти советы помогут новичкам, которым впервые приходится использовать вольтметр в своей работе. Их немного:
- Подключение вольтметра.
- Соблюдение полярности.
Полярность подключаемых измерительных щупов вольтметра должна соответствовать полярности напряжения, указанного на схеме.
Вольтметр всегда надо подсоединять параллельно измеряемой цепи. Этим он отличается от амперметра, который включается в разрыв. Для двухполупериодной схемы выпрямления переменного тока полярность измерительных щупов можно не учитывать. Щупы надо держать так, чтобы руки касались только изолированной их части.
Originally posted 2018-03-28 15:34:30.
что измеряет, виды, характеристики, устройство вольтметра, строение и принцип работы
Инструкция и меры безопасности
Вольтметр — простейший и узкоспециализированный инструмент для определения параметров электрической цепи. Его основная и единственная задача — определение напряжения на определенном участке цепи. К сожалению, не все знают, как пользоваться таким простым прибором.
Важно! Стоит помнить, что прибор должен подключаться параллельно к сети. В противном случае показания будут неточными
Это не зависит от его типа и размеров.
Цифровой стационарный прибор
Порядок измерения следующий:
- Проверить стрелку, если аппарат аналоговый. Делается это путем вставки плоской отвертки в задний шлиц прибора. Поворот в разные стороны будет поворачивать и стрелку. Ноль измерений всегда выставляется пред каждым измерением, особенно, если прибор старый;
- Присоединить провода к контактам. Находятся они на тыльной стороне прибора. Если он рассчитан на постоянный ток, то там будут «+» и «-». У электронных аппаратов они уже присутствуют и не нуждаются в переподключении;
- Произвести измерение, присоединив «щупы» параллельно к сети.
Важно! Если известно, что напряжение больше 60 Вольт, то нужно пользоваться резиновыми диэлектрическими перчатками или другой изоляцией. Корректировка стрелки аналогового прибора
Корректировка стрелки аналогового прибора
При измерении показателей электрической сети вольтметром следует соблюдать простейшие меры безопасности:
- Не проводить измерение высоковольтных сетей без средств защиты;
- Не проводить изменение влажными или мокрыми руками и предотвращать попадание влаги в прибор;
- Не использовать вольтметр в агрессивных средах по типу кислот, щелочей и масел;
- Соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80, описывающего правила эксплуатации электроизмерительных приборов.
Схема 10-диапазонного вольтметра постоянного тока
Конструкция
Простейший амперметр или вольтметр состоит из нескольких блоков:
- ЭЛМП — электромеханического преобразователя;
- ИМ — измерительный механизм;
- СМ — стрелочный механизм.
Процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой для отображения
Первый предназначен для того, чтобы преобразовывать энергии. Магнитного поля в механическую энергию. Второй механизм включает в себя подвижные и неподвижные части для проведения изменений. Происходит это так: под действием силы тока, который протекает через обмотку ИМ, создается вращающий момент, воздействующий на подвижную часть. Силы механики пропорциональны электрическим силам и ИМ отклоняется на угол, равный этим силам. Данные передаются стрелочному механизму, который и показывает в цифрах количество Вольт.
Если прибор содержит усилители, то он называется электронным. Его отличие заключается в том, что входное устройство помогает поддерживать высокое сопротивление вольтметра и увеличить предел измерений в большую сторону. Далее следует усилитель постоянного тока, который увеличивает значение сигнала до тех величин, которые необходимы для эффективных измерений. Следующие его компоненты идентичны аналоговому инструменту.
Встраиваемое портативное устройство
Преимуществами электромагнитных вольтметров стают:
- высокая точность измерений;
- высокая чувствительность;
- практически полное отсутствие влияние внешних полей;
- практически полное отсутствие влияние атмосферных факторов.
Недостатки тоже имеются: непригодность использовать при переменном токе и чувствительность к перегрузкам в сети.
USB-вольтметр
Принцип работы вольтметра
Его работа основана на принципе закона Ома. Закон Ома гласит: «Напряжение на сопротивлении прямо пропорционально току, проходящему через него». Любой базовый счетчик имеет разность потенциалов на своих клеммах, когда через него протекает полномасштабный ток. Символом для обозначения вольтметра является круг с вложенной буквой V.
Вольтметр всегда подключается параллельно к нагрузке в цепи, для которой должно измеряться напряжение. Вольтметр постоянного тока имеет знаки полярности. Поэтому необходимо подключить клемму плюса (+) вольтметра к верхней точке потенциала, а клемму минуса (-) к нижней точке потенциала, чтобы получить отклонение вольтметра.
В вольтметре переменного тока нет знаков полярности, и его можно подключить в любом случае. Однако в этом случае также вольтметр все еще подключен параллельно к нагрузке, для которого измеряется напряжение. Вольтметр с диапазоном высокого напряжения создается путем последовательного соединения сопротивления с измерительным механизмом, который имеет полную шкалу напряжения, как показано на рисунке ниже.
Рис. 3 — Полная шкала напряжения
Принцип работы
Первыми были созданы измерители электромеханического типа. В их работе используется магнитоэлектрический принцип. Постоянный магнит закреплен неподвижно, а между его полюсами установлен стальной сердечник. Монтаж этого элемента конструкции выполняется так, чтобы в кольцеобразном воздушном зазоре могло формироваться постоянное электромагнитное поле.
В зазор на полуосях установлена рамка, изготовленная из алюминия. Она способна свободно перемещаться. На рамке также есть катушка из тонкой проволоки. Указательная стрелка прибора крепится с помощью пружин к рамке. Как только через прибор начинает проходить электроток, в обмотке возникает электромагнитное поле. Рамка вступает с ним во взаимодействие и отклоняется вместе со стрелкой на расстояние, соответствующее величине напряжения.
Конструкция измерителя также содержит индукционный демпфер — пластинку из алюминия, закрепленную на раме со стрелкой. В соответствии с правилом Ленца, вихревые токи, возникающие в демпфере, вступают во взаимодействие с породившим их магнитным полем и замедляют колебания указателя прибора. Чтобы добиться необходимой точности измерения, прибор во время работы не должен подвергаться воздействию силы тяжести.
Для решения поставленной задачи подвижная часть измерителя оснащается системой грузиков, передвигающихся на стержнях. Кроме этого, для обеспечения точного измерения необходимо снизить силу трения стальных наконечников. Это достигается благодаря использованию специальных износостойких сталей. Изготовленные из них детали подвергаются полировке.
Для этого в конструкции прибора предусмотрен специальный корректировочный винт, соединенный с пружиной. Это классическая конструкция, но сегодня встречаются приборы, содержащие магниты разной формы. При этом в некоторых конструкциях магнит является подвижным.
Отличие от тестера
Люди, особенно те, кто далек от техники, часто путают два этих устройства. Они немного похожи и даже обладают похожими функциями, но мультиметр — более многофункциональное устройство, способное изменять различные параметры системы и выполнять прозвонки. Обычный тестер содержит в себе всего пару диодов, способным указать значение напряжения и целостности цепи.
Важно! Тестеры, как и мультиметры, вольтметры и амперметры также бывают стрелочными, то есть аналоговыми и цифровыми. Последние в любых являются более точными и определяют величины с минимальными погрешностями
Тестер очень похож на мультиметр, но обладает меньшим функционалом
Инструкция по использованию
Теперь поговорим о том, как пользоваться рассматриваемым прибором. Первое правило заключается в том, что устройство подключается исключительно параллельно. Второе действие, которое необходимо совершить, – это проверить, что измерительный диапазон полностью соответствует предполагаемому напряжению, присутствующему в электроцепи. Если он имеет большое значение, например, в киловольтах, то точность может страдать. Но если диапазон маленький, то прибор может показывать неточные данные или вообще выйти из строя.
Если перед вами находится вольтметр электромеханического типа, то следует осуществить его настройку перед использованием. О правильной настройке устройства можно почитать в инструкции к эксплуатации конкретной модели. Каждая модель имеет свои особенности настройки и подготовки к эксплуатации.
В случае если устройство предназначается для замеров постоянного напряжения, ни в коем случае не стоит пытаться делать им замер переменного тока. Оно просто поломается. Если же перед вами универсальный прибор, то для его работы необходимо просто переключить устройство в определенный режим.
Кроме того, следует знать, что стрелочный прибор нуждается в периодической корректировке стрелки в нулевое положение. Это можно сделать при помощи спецручки, которая располагается на корпусе устройства. Если ее там нет, то это можно осуществить при помощи отвертки.
Еще одним важным моментом будет то, что не следует браться за оголенные области щупов руками. Особенно этого не следует делать, если напряжение в сети будет составлять более 60 вольт, так как такой удар током может уже быть не только неприятен, но и опасен для здоровья человека. С высокими напряжениями следует работать исключительно в перчатках и никак иначе.
Еще одним важным аспектом работы с такими устройствами будет то, что закрепление щупов-проводков приспособления к проводнику цепи следует осуществлять исключительно при помощи электродов или специальных зажимов, которые обычно идут в комплекте с устройством.
Также смотрите видео о том, как пользоваться мультиметром.
Как пользоваться вольтметром?
Казалось бы, чего проще – подключай и меряй. На самом деле есть несколько правил, которые мы рекомендуем выполнять.
Надо знать диапазон измерений. Вольтметр – достаточно чувствительный прибор, при перегрузке обмотка рамки или электронная схема моментально выйдет из строя. Если у вас милливольтметр – не следует совать проверочные провода в розетку бытовой сети 220 вольт;
Механические приборы должны быть размещены в соответствие с инструкцией
На корпусе есть обозначение вертикального или горизонтального положения корпуса;
Включается в цепь вольтметр независимо от наличия нагрузки или рабочего напряжения;
Внимание! Если вы измеряете напряжение более 60 вольт – пользуйтесь проводами с увеличенным изолирующим покрытием.
По возможности используйте диэлектрические перчатки, особенно при измерении величин от 400 вольт и выше.
Прибор в целом достаточно примитивный. При наличии старой базы деталей, доставшейся от СССР, можно изготовить неплохой вольтметр своими руками.
Какой мультиметр выбрать для автомобиля
Мультиметр — портативное устройство, которое содержит в себе вольтметр, амперметр и другие функции. Он стает незаменимым для радиолюбителей и автовладельцев. Для последних он стал важным прибором, способным проверить и отремонтировать большее количество современной автоэлектроники и проводку.
Для автомобиля подойдет любой специализированный мультиметр, обладающий дополнительными функциями, которые отличают его от обычного. Чтобы разобраться с этим лучше, нужно понять, какие задачи он чаще всего решает.
Схема цифрового вольтметра постоянного тока для определенного диапазона
Наиболее часто прибор применяют для определения утечек из аккумулятора. Такой проверке должны быть подвержены все аккумуляторы, обладающие сильными потерями заряда за короткие промежутки времени. Минимальное значение утечки должно составлять 70 мА. Большее значение свидетельствует о том, что какой-то прибор является проблемным или в цепи проводки есть поврежденный участок.
Для диагностики проделывают следующее:
- Выключить все элементы автомобиля, которые используют энергию аккумулятора;
- Настроить прибор на измерение постоянного тока и выбрать максимальное значение;
- Ослабить провод на минусовой клейме и подсоединить туда щупы;
- Отключить провод от клеймы так, чтобы ток протекал через мультиметр;
- Замерить значения, которые не должны превышать 70 миллиампер.
Устройство для автомобиля
В случае, когда значения не ниже 70, стоит искать участок с проблемами. Для этого аппарата подключается так же, как и в способе выше, поочередно отключаются предохранители и снимаются показания. Если один из предохранителей показал значение ноль при его отключении, то проблема в нем.
Если же все узлы были проверены и оказались исправны, то проблема кроется в самой проводке. Она также проверяется мультимером для поиска неисправного кабеля. Этот процесс состоит из следующих этапов:
- На глаз оценить состояние проводов;
- Определить проблемный участок;
- Один конец мультиметра присоединяется к клейме аккумулятора, а другой — к прибору, который находится на другой стороне кабеля;
- Установить прибор в нужное состояние и устроить прозвонку участка провода;
- При наличии звукового сигнала провод исключается из проблемных, так как с ним все хорошо.
Проверка аккумулятора мультиметром
Важно! При изменении параметров низковольтных сетей иногда может потребоваться специальный инструмент — милломметр. Еще одна важная функция мультиметра — прозввон мотора авто и измерение его параметров
Любой автомобильный мультиметр должен уметь проводить диагностику двигателя на минимальном уровне
Еще одна важная функция мультиметра — прозввон мотора авто и измерение его параметров. Любой автомобильный мультиметр должен уметь проводить диагностику двигателя на минимальном уровне.
Прозвон отсоединенных кабелей авто
Особенности и технические характеристики
Основным применением цифровых вольтметров является проверка напряжения в электрической цепи. Главной особенностью такого прибора является удобство и простота эксплуатации. Также он отличается высокими показателями внутреннего сопротивления, что обеспечивает точность измерений.
К главным техническим характеристикам вольтметра относятся следующие.
- Диапазон измерений: у цифровых моделей он составляет от 1мВ до 1 кВ. Этого вполне достаточно для проведения большинства замеров. Однако бывает и такое, что необходимо измерить крайне низкое напряжение или слишком высокое. Для этих целей требуются более сложные вольтметры.
- Допустимая погрешность: чем меньше этот показатель, тем точнее получаемые результаты. Данная характеристика устанавливается производителем после первых испытаний и обычно указывается в процентах.
- Внутреннее сопротивление: чем оно выше, тем точнее вольтметр. Аппараты с высоким сопротивлением практически не влияют на электроцепь.
- Диапазон частот переменного напряжения.
Сердцем аппарата, которое отвечает за вычисления, является структурная схема. О принципе ее работы мы поговорим далее. Для визуализации полученных данных многие цифровые вольтметры используют индикатор.
Разновидности
Помимо технических параметров, которые определяют назначение прибора и его характеристики, вольтметры обладают и физическими, а именно — разновидностями. Видов современных вольтметров большое количество. Так по принципу действия они разделяются на электромеханические и электронные. По назначению на вольтметров для постоянного, переменного, импульсного тока, универсальные и фазовые.
Наиболее часто людей интересует классификация по виду исполнения, который может быть мобильным и стационарным.
Карманный ЖК цифровой мультиметр
Стационарные
Стационарные вольтметры представляют собой устройства, которые питаются от сетей переменного напряжения. Возможно это благодаря встроенному в их корпус блоку питания. Как правило, с виду они похожи на коробку или ящик, а используются для узкоспециализированных работ, требующих повышенной точности измерений. Чаще всего это профессиональная сфера деятельности и контролирование напряжения на важных и нестабильных участках сети. Само слово «стационарный» говорит о том, что они применяются там, где нужна постоянная слежка и изменение данных.
Стационарный стрелочный вольтметр
Мобильные
Их еще называют переносными, хотя стационарный прибор иногда перенести также не составляет труда. Мобильный же вольтметр компактный и способен поместиться практически везде. Их относят к классу полупрофессиональных и любительских, потому что работают они от батареек или аккумуляторов и обладают сравнительно меньшими точностями и большими погрешностями. Выглядят они как плоские коробочки, «обитые» пластиком или резиной и имеющие эргономические формы. Чтобы они были еще удобнее, их оснащают съемными щупами для определения амплитудных колебаний сигналов.
Важно! Как правило, мобильные вольтметры включаются в состав тестеров и мультиметров. Мобильные цифровые вольтметры способны очень точно определить показания, в то время как портативные аналоговые приборы — показать хорошую чувствительность, способную определить даже самые маленькие отклонения напряжения, которые не могут определить цифровые приборы
Цифровой мобильный вольтметр
Идеальный вольтметр
При замкнутом ключе К стрелка вольтметра может отклониться как в одну, так и в другую сторону в зависимости от значений э. д. с. и сопротивлений.| В этой цепи источник с э. д. с.. 2 переключен на противоположную полярность по сравнению с. |
Идеальный вольтметр, включенный в электрическую цепь, показывает напряжение, равное разности потенциалов между точками подключения прибора.
Вольтметр, отградуированный в единицах емкости. |
Идеальный вольтметр, не оказывающий возмущающего вотдейгтгшя на измеряемую цепь, должен обладать бесконечно большим сопротивлением или, скажем иначе, собственное потребление мощности ( от измеряемого объекта) вольтметром должно быть нулевым.
Можете ли вы сказать, почему идеальный вольтметр должен иметь бесконечное сопротивление, а идеальный амперметр нулевое сопротивление.
Ламповый вольтметр удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к идеальному вольтметру. Он измеряет напряжения, совершенно не потребляя тока. При этом становятся ненужными: декадные реостаты, измерительные мостики, нормальные элементы, капиллярный электрометр. Наряду с этим измерение, происходящее при действительном отсутствии тока ( в противоположность всем другим методам, при которых потребляется некоторое количество тока до окончательной компенсации), дает широкие возможности для усовершенствования электродов. Например, можно спокойно поворачивать краны электродов, если они не смазаны жиром, не вредя измерению. При помощи лампового вольтметра можно безупречно измерить даже рн воды для определения электропроводности — В случаях, когда можно опасаться отравления платинового электрода, ламповый вольтметр часто дает хорошие результаты, благодаря быстроте работы ( секунды), в то время как при старых методах никакие измерения здесь не были возможны.
К исследованию изменений пока — К исследованию изменений заний вольтметров показаний амперметров. |
Требуется определить, как изменятся ( увеличатся или уменьшатся) показания всех идеальных вольтметров в цепи, показанной на рис. 77, если, например, уменьшить сопротивление R2 переменного резистора.
Теперь начнем регулировать величины источников тока до тех: пор, пока напряжения, отмечаемые идеальными вольтметрами, не станут равными нулю. Легко заметить, что это должны быть токи, возникающие на соответствующих зажимах при одновременном коротком замыкании последних. Токи источников, подключен-ных к зажимам, должны скомпенсировать влияние источников, находящихся внутри ящика, в части их влияния на условия на зажимах.
Поэтому вольтметр должен иметь большое сопротивление по сравнению с сопротивлением участка цепи, к которому он подключается. Идеальным вольтметром является такой, у которого сопротивление стремится к бесконечности.
Составление неопределенной матрицы полезно, потому что упрощает получение уравнения полного передающего сопротивления от любой пары узлов цепи к любой другой паре узлов этой же цепи. Предположим, что источник тока присоединен между двумя узлами т и k, так что ток I, входит в г-й узел и выходит из fe-ro узла. Предположим также, что идеальный вольтметр ( имеющий бесконечно большое входное сопротивление) присоединен между узлами j и m и таким образом измеряет разность потенциалов между этими узлами.
Определение слова «Вольтметр» по БСЭ:
Вольтметр — электрический прибор для измерения эдс или напряжений в электрических цепях. В. включается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии (рис. 1).Первым в мире В. был «указатель электрической силы» русского физика Г. В. Рихмана (1745). Принцип действия «указателя» используется и в современном электростатическом В. (см. Электростатический прибор).Наиболее просты в изготовлении, дёшевы и надёжны в эксплуатации В. электромагнитные (см. Электромагнитный прибор). Они применяются главным образом как стационарные на распределительных щитах электростанций и промышленных предприятий и более редко в качестве лабораторных приборов. Недостатки таких В. — относительно большое собственное потребление энергии (3-7 вт) и большая индуктивность обмотки, приводящая к существенной зависимости показаний В. от частоты.Наиболее чувствительны и точны В. магнитоэлектрические (см. Магнитоэлектрический прибор), пригодные, однако, для измерений только в цепях постоянного тока. В комплекте с термоэлектрическими, полупроводниковыми или электронно-ламповыми преобразователями переменного тока в постоянный они применяются для измерения напряжения в цепях переменного тока. Такие В., называются термоэлектрическими, выпрямительными и электронными, применяются главным образом в лабораторной практике. Выпрямительные В. используют для измерений в диапазоне звуковых частот, а термоэлектрические и электронные — на высоких частотах. Недостаток этих приборов — существенное влияние на правильность их показаний формы кривой измеряемого напряжения.Электронные В. имеют сложные схемы с применением недостаточно стабильных элементов (электронных ламп, малогабаритных электрических сопротивлений и конденсаторов), что приводит к снижению их надёжности и точности. Однако они незаменимы при измерениях в маломощных радиотехнических цепях, так как имеют большое входное сопротивление и работают в широком диапазоне частот (от 50 гц до 100 Мгц) с погрешностями, не превышающими 3% от верхнего предела измерения. Изготовляются также электронные В
для измерения амплитуды импульсов напряжения длительностью от десятых долей мксек при скважности до 2500.В начале 20 в. широко применялись В
тепловой и индукционной систем. в настоящее время промышленное производство их прекращено из-за присущих им недостатков — большое собственное потребление энергии и зависимость показаний от температуры окружающей среды.Схемы включения В. и внешний вид показаны на рис. 1 и 2.Лит.: Арутюнов В. О., Электрические измерительные приборы и измерения, М. — Л., 1958. Шкурин Г. П., Справочник по электроизмерительным и радиоизмерительным приборам, М., 1960.Н. Г. Вострокнутов.Рис. 1. Схемы выключения вольтметра: а — с нагрузкой: б — через измерительный трансформатор.Рис. 2. Вольтметр: а — переносный лабораторный. б — щитовой в пылезащищённом корпусе. в — переносный многопредельный ламповый с непосредственным отсчётом.
Гальванометр в качестве амперметра
Гальванометр можно использовать как амперметр, если прибор установлен в параллельной связи с небольшим сопротивлением, именующимся шунтирующим. Дело в том, что сопротивления шунта маленькое, из-за чего амперметр может вычислять ток намного четче.
Допустим, нам нужен амперметр, фиксирующий полномасштабное отклонение для 1 А и содержит тот же гальванометр на 25 Ом с чувствительностью 50 мкА. Так как R и r параллельны, напряжение на них одинаково.
IR = IGr
Так что: IR = IG/I = R/r.
Решая для R и отмечая, что IG составляет 50 мкА, а I – 0.999950 А, получим:
Обзор |
|
Параллельное и последовательное соединение резисторов |
|
Правила Кирхгофа |
|
Вольтметры и амперметры |
|
Схемы RC |
|
Принцип действия прибора
В основу работы вольтметра заложен метод аналогово-цифрового преобразования с двухтактным интегрированием. Рассмотрим работу прибора на примере В7-35. Преобразователи установленные в конструкции, измеряя величины напряжения постоянного и переменного тока, силу тока, сопротивление, преобразуют в нормализованное напряжение и при использовании АЦП преобразуют в цифровой код.
Функциональная схема цифрового вольтметра работает на использовании 4 преобразователей это:
- Масштабирующий преобразователь.
- Низкочастотный прибор, преобразующий напряжение переменного тока в постоянный ток.
- Преобразователь силы постоянного и переменного тока в напряжение.
- Преобразователь сопротивления в напряжение.
Обзор видов
Вольтметр не является многофункциональным приспособлением. Он выполняет лишь одну задачу – измерение напряжения электрической цепи. Однако на сегодняшний день было изобретено немало разновидностей вольтметров
Их классификация зависит от характеристик, которые берутся во внимание
Давайте рассмотрим основные виды и параметры, по которым они подразделяются. Наиболее важный из них – это принцип работы. В зависимости от него вольтметры бывают двух типов:
- электромеханические – электромагнитные и магнитоэлектрические;
- электронные – аналоговые и цифровые.
Но из-за высокой индуктивности собственных обмоток заметно страдает точность измерений. Такие приборы чаще всего встречаются на электроподстанциях.
Магнитоэлектрические, наоборот, наименее доступны и применяются в основном для лабораторных исследований. Но не будем надолго останавливаться на этих разновидностях, так как речь идет о цифровых вольтметрах, а значит, нас интересуют только электронные. Электронный аппарат имеет табло для вывода результатов. На аналоговых устройствах оно состоит из шкалы и стрелки. На цифровых – представляет собой светодиодный дисплей.
Следующий рассматриваемый параметр – это назначение. Согласно ему, электронный вольтметр разделяется на:
- прибор для измерения напряжения постоянного тока;
- прибор для измерения напряжения переменного тока;
- универсальный прибор для измерения обоих типов напряжения, с возможностью переключения режимов;
- импульсный прибор для замеров одиночных импульсов.
Вольтметры для измерения постоянного тока бывают:
- выпрямительными;
- квадратичными.
Для измерения напряжения переменного тока в трехфазной сети применяется трехфазный вольтметр.
Особой разновидностью электронных вольтметров являются приборы с время-импульсным преобразованием. Они фиксируют напряжения только в определенные отрезки времени. Дополнительно аппарат учитывает импульсные колебания и среднюю частоту напряжения.
Вольтметры с двойным интегрированием предназначены для работы с постоянным током. Они основываются на принципе периодического повторения, при котором исходный код в цепи возвращается автоматически.
Дополнительно вольтметры разделяются по способу установки:
- стационарные;
- щитовые;
- переносные.
К переносным относятся, например, миниатюрный и розеточный аппараты. Последний работает от электросети, мини-вольтметр работает на батарейках. Среди владельцев автомобилей востребована современная разновидность – круглый портативный вольтметр со светодиодным табло. Он легко позволяет замерить напряжение автомобильного аккумулятора.
Отдельно можно приобрести встраиваемые приборы. Они предназначены для тех блоков питания, которые производитель не оснащает вольтметром.
Цифровой прибор
Принцип действия цифрового вольтметра переменного тока, как и постоянного, основан на использовании аналогово-цифрового преобразователя (АЦП). Измеряемый сигнал поступает на вход микросхемы, преобразовывающей его в набор импульсов, передающихся дальше в блок обработки для формирования кода. Трансформированный сигнал направляется на цифровое отсчётное устройство, а с него уже и на дисплей.
Точность замеров электронного вольтметра зависит от качества преобразования сигнала в цифровой код. Попадая на компаратор, сигнал разбивается на группы единиц и направляется в ячейки памяти, сохраняющих информацию. Если код подать напрямую, то на экране показания будут неустойчивыми. Дисплеем управляет свой контроллер, обеспечивающий вывод данных из памяти и засвечивающий сегменты дисплея.
К достоинствам цифрового вольтметра относят высокое внутреннее сопротивление, что делает его измерения очень точными. А также он оснащён электронным усилителем, позволяющим проводить замеры даже слабых сигналов. Результат измерений отображается на табло сразу в виде числа, поэтому нет необходимости высчитывать значение по шкалам.
Реальные примеры измерения напряжения
Наиболее простым примером измерения напряжения в бытовых условиях является пальчиковая батарейка. В ней вам необходимо приложить черный щуп к выводу «– », а красный к выводу « + », позицию переключателя установить на 2 В постоянного напряжения.
Рис. 4. Пример измерения напряжения на батарейке
Если показания для батарейки 1,5 В будут в пределах от 1,6 до 1,2 В, то такой источник питания считается пригодным для всего оборудования, в случае снижения значений до 1 – 0,7 В, от батарейки будут запускаться импульсные устройства, к примеру, часы. Если вольтметр покажет 0,6 В и менее, разряд достиг критического значения.
При измерении разности потенциалов в бытовой сети, вам следует коснуться щупами контактов розетки. Так как изолированная часть щупа имеет ограничительное кольцо, за которым расположен длинный стержень, вы можете безопасно проникнуть в розетку, не рискуя прикоснуться к токоведущим элементам. Допустимыми считаются отклонения от номинала на 10%, то есть от 198 до 142 В.
Также можно замерить разность потенциалов на выходе автомобильного аккумулятора или на другом элементе цепи электрической проводки. Для этого черный щуп мультиметра устанавливается на «– » клемму аккумулятора, а красный на « + » клемму.
Если аккумулятор заряжен, то показания вольтметра должны находиться в пределах от 12 до 14 В, но встречаются модели и с большим разбросом. Такое измерение позволяет диагностировать различные причины неполадок.
Меры безопасности
Поскольку сам прибор имеет большое сопротивление, а в сеть он подключается параллельно, вероятность того, что при работе с ним человек получит сильный удар током, минимальна. Однако если вольтметры используются в промышленности, часто приходится иметь дело с большими значениями напряжения и других величин, характеризующих электрический ток.
Нужно быть очень осторожным, измеряя напряжение в сети посредством этого электроизмерительного прибора. Ни в коем случае нельзя прикасаться к прибору голыми руками. Избежать несчастного случая помогут перчатки из непроводящего ток материала, например, из резины.
Оцените статью:описание устройства прибора, принцип работы, физические характеристики, обозначение на рисунке
Существует большое количество разных измерительных приборов. Одним из часто используемых устройств как в быту, так и в профессиональной сфере деятельности, является вольтметр. Предназначен он для измерения значения напряжения в любой точке электрической сети. Промышленность изготавливает несколько типов таких измерителей, отличающихся друг от друга принципом работы. При этом каждый из них имеет как достоинства, так и недостатки.
История изобретения
Итальянский учёный Алессандро Вольт, проведя ряд экспериментов с электричеством, приходит к выводу, что получить электрический ток можно используя соединение металлов с жидкостью. Поместив медные пластины, покрытые цинком, в кислоту, он в 1800 году создаёт первый электрохимический источник энергии, названный позже «вольтов столб».
Он также устанавливает, что при соединении двух разных металлов возникает сила, которая затрачивается на работу по перемещению электрического заряда из одной точки в другую. При этом перемещённый заряд изменяет свой потенциал (величину энергии), которым он обладает. Разность между начальным потенциалом и конечным получает название «напряжение».
Для измерения количества электричества Вольт использует металлический стержень, вставленный в каучуковую пробку и помещённый в бутылку. На нижний конец, находящийся в бутылке, он надевает соломинки, а на другой — шар. Учёный наблюдает, что при контакте шара с наэлектризованным веществом соломинки отталкиваются. Это позволяет ему судить о степени заряженности материала.
Существование напряжения Вольт доказал проведя следующий опыт. На электроскоп (прибор регистрирующий заряд) был надет медный и цинковый диск. Между ними проложен тонкий слой диэлектрика. На короткое время физик замыкал металлы между собой проволокой. Лепестки на электроскопе немного раздвигались. Далее диски раздвигались на большее расстояние, при этом лепестки регистратора расходились ещё больше.
Фактически это был первый эксперимент, позволяющий измерить, хотя и в грубой форме, напряжение. В 1830 году английский учёный Майкл Фарадей открывает явление электромагнитной индукции, на котором впоследствии создаётся ряд электроизмерительных приборов.
В 1881 году французский физик Арсен Д’Арсонваль создаёт устройство, состоящее из катушки и стрелки, помещённых в постоянное магнитное поле. На катушку подавался электрический ток, в результате чего стрелка отклонялась от начального положения. В этом же году был проведён Международный электротехнический конгресс, на котором были приняты обозначения электрических величин. Прибор, предназначенный для измерения разности потенциалов, был назван вольтметром, а напряжение стало измеряться в вольтах.
Суть прибора
Вольтметр — это устройство, относящееся к классу электроизмерительных приборов, предназначенное для измерения электродвижущей силы (ЭДС) на участке электрической линии. Другими словами, вольтметр показывает разность потенциалов (напряжение) между двумя точками электрической цепи. Подключается он всегда параллельно к источнику тока или нагрузке.
При измерении устройство не должно никоим образом воздействовать на параметры электрической цепи, поэтому идеальным считается прибор, имеющий бесконечно большое внутреннее сопротивление. От этого параметра в первую очередь и зависит точность замеров. В зависимости от формы измеряемого сигнала, вольтметры разделяются на устройства, измеряющие постоянный или переменный ток.
Кроме того, по принципу измерения вольтметры бывают:
- Диодно-компенсационные. Принцип их действия основан на сравнении измеряемого сигнала с эталонным, выдаваемым регулируемым источником. Основным элементом конструкции является вакуумный диод. Они используются только для измерения гармоничного (переменного) сигнала, но в широком диапазоне частот. Точность замеров довольно высокая.
- Импульсные. Измеряют значение амплитуды сигнала периодических и одиночных импульсов с большой скважностью. Структурная схема устройства состоит из преобразователя уровня импульса, усилителя и отсчётного устройства.
- Фазочувствительные. Характерным признаком такого устройства является наличие двух индикаторов, служащих для регистрации действительной и мнимой составляющих комплексного сигнала. Их используют для исследований амплитудно-фазовых характеристик.
- Селективные. По своей схемотехнике похожи на супергетеродинные радиоприёмники. Способны выделять гармоники сигнала и измерять их среднеквадратичную величину амплитуды.
- Универсальные. Многофункциональные приборы, умеющие измерять любой тип сигнала.
Все приведенные приборы применяются в лабораториях и на производствах для наладки работы той или иной техники. В быту же и радиолюбительстве чаще используются вольтметры, умеющие измерять среднеквадратичное напряжение переменного и постоянного тока. Поэтому все типы устройств, принято разделять на два вида: аналоговые и цифровые.
Обозначение и характеристики
Согласно единой системе конструкторской документации, на принципиальных и электрических схемах вольтметр принято обозначать в виде окружности, в середину которой вписывается латинская буква V. На рисунках и чертежах прибор подписывается русской буквой «В» или английской аббревиатурой PV.
Кроме того, первая цифра, стоящая в названии прибора после буквы «В», выпускаемого в странах бывшего СССР, обозначает тип устройства. Например, «B2» — постоянного тока, «B3» — переменного, «B4» — импульсного, «B7» — универсального.
Для оценки возможностей прибора принято использовать следующие технические характеристики:
- Внутренний импеданс источника. Характеризуется сопротивлением, измеренным на выходе прибора. Чем больше это значение, тем прибор считается более качественным.
- Диапазон измерений. Это область, ограниченная наименьшим и наибольшим значением, которое может измерить прибор. Большинство тестеров являются универсальными, измеряющими напряжение в диапазоне от десятков милливольт до киловольта. Однако в исследовательских центрах используются приборы, позволяющие определять мили или даже микровольты.
- Точность показаний. Этим параметром обозначается погрешность между реальными значениями напряжения и измеренными. В зависимости от значений измеряемой амплитуды сигнала, эта погрешность изменяется, поэтому характеризуется она классом точности. Например, для прибора, работающего в диапазоне измерения от 0 до 60 вольт, класс точности, равный единице, будет обозначать, что погрешность прибора не может превышать 0,6 В, но на малых значениях такой допуск недопустим. Поэтому диапазон измерений и разбивается на небольшие участки.
- Диапазон частот. Определяется чувствительностью электронных компонентов регистрировать сигнал той или иной частоты.
- Рабочая температура окружающей среды. Обозначает условия, при которых погрешность измерения будет соответствовать заявленному классу точности.
Виды вольтметров
Кроме технических параметров, определяющих назначение прибора, в описаниях вольтметра часто указываются его физические размеры. Связано это с тем, что все устройства по виду конструкции разделяют на три типа:
- Переносные.
- Стационарные.
- Панельные (щитовые).
Первые обычно относятся к полупрофессиональным и любительским измерительным устройствам. Выглядят они в виде прямоугольных коробочек, сделанных из жёсткого пластика или карболита. Все они работают от мобильных источников питания, аккумуляторов или батареек. Для удобства определения амплитудного значения сигнала в наборе с вольтметрами идёт съёмная пара щупов.
Вторые запитываются от сети переменного напряжения, через встроенный в них блок питания. Чаще всего это узкоспециализированные тестеры, обладающие высокой точностью измерений. Используют их в профессиональной сфере деятельности для контроля напряжения в важных точках электрической цепи.
Третий же тип предназначен для использования в специально оборудованных шкафах для постоянного контроля величины напряжения. Обычно применяются в комплексе с защитными приборами. Такого вида вольтметром измеряют переменное однофазное или трёхфазное напряжение.
Аналоговое устройство
Отличительной чертой аналогового устройства является присутствие стрелочного индикатора. В основе принципа работы вольтметра такого типа лежит использование измерительной головки. Конструктивно она выполняется в виде алюминиевого контура, помещённого в магнитное поле. Стрелка прибора и оси приклеивается к рамке, на которую намотана проволока.
Через пружины или растяжки, удерживающие стрелку в начальном положении, на конструкцию подаётся ток. В зависимости от величины его силы, магнитное поле воздействует на рамку с разной интенсивностью. В итоге возникает крутящий момент, выводящий стрелку из нулевого состояния.
Для устойчивого положения стрелки используются демпферы. Под указателем располагается шкала, отградуированная по эталонным приборам. Поэтому каждое положение стрелки соответствует своему значению напряжения. Как только измерения заканчиваются, ток перестаёт поступать на измерительную головку и указатель под действием растяжек возвращается на своё первоначальное положение.
Структурную схему аналогового прибора можно подставить в виде последовательной цепочки, состоящей из входного устройства, усилителя тока, детектора, измерительной головки.
Технические возможности вольтметра во многом определяются чувствительностью головки. К достоинствам аналогового прибора относят инерционность и невосприимчивость к помехам. Он идеально подходит для отображения динамики сигнала. Такой измеритель мгновенно показывает изменение вольтажа. Например, при вычислении напряжения с пульсациями, тестер, интегрируя их, показывает среднее значение. Расширить диапазон измерения можно применив добавочные сопротивления или шунты. Но при своих достоинствах стрелочные вольтметры характеризуются большой погрешностью и сложность в интерпретации результатов измерения.
Цифровой прибор
Принцип действия цифрового вольтметра переменного тока, как и постоянного, основан на использовании аналогово-цифрового преобразователя (АЦП). Измеряемый сигнал поступает на вход микросхемы, преобразовывающей его в набор импульсов, передающихся дальше в блок обработки для формирования кода. Трансформированный сигнал направляется на цифровое отсчётное устройство, а с него уже и на дисплей.
Точность замеров электронного вольтметра зависит от качества преобразования сигнала в цифровой код. Попадая на компаратор, сигнал разбивается на группы единиц и направляется в ячейки памяти, сохраняющих информацию. Если код подать напрямую, то на экране показания будут неустойчивыми. Дисплеем управляет свой контроллер, обеспечивающий вывод данных из памяти и засвечивающий сегменты дисплея.
К достоинствам цифрового вольтметра относят высокое внутреннее сопротивление, что делает его измерения очень точными. А также он оснащён электронным усилителем, позволяющим проводить замеры даже слабых сигналов. Результат измерений отображается на табло сразу в виде числа, поэтому нет необходимости высчитывать значение по шкалам.
Электронный измеритель нечувствителен к магнитным полям и одинаково измеряет при любой полярности приложенного напряжения.
Порядок измерения
Чтобы провести измерения, вольтметр подключается с помощью измерительных щупов параллельно двум точкам, между которыми нужно измерить разность потенциалов. Принцип определения амплитуды будет одинаков для любого типа устройства. Порядок измерения напряжения можно представить в виде следующих действий:
- Включить устройство.
- Подключить штекера измерительных проводов в соответствующие гнёзда на панели прибора.
- Установить нужный диапазон измерения.
- Прижать измерительные щупы к исследуемому объекту.
- Прочитать показания с экрана прибора.
Таким образом, при помощи вольтметра можно достаточно быстро измерить величину амплитуды между двумя точками электрической линии с любым типом сигнала. Прибор имеет высокое собственное сопротивление, поэтому пользоваться им довольно безопасно.
Типы вольтметров с кратким описанием и преимуществами
ВольтметрЧто такое вольтметр?
Вольтметр — это прибор, используемый для измерения напряжения или разности электрических потенциалов между двумя точками в основных электрических цепях. Аналоговые вольтметры перемещают указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи. Вольтметры могут иметь точность в несколько процентов от полной шкалы и используются при напряжениях от долей вольта до нескольких тысяч вольт.
Два обычных измерения напряжения — это постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Хотя измерения напряжения являются самыми простыми из различных типов аналоговых измерений, они представляют собой уникальные проблемы из-за соображений шума. Аналоговые вольтметры перемещают указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи; цифровые вольтметры отображают напряжение в цифровом виде с помощью преобразователя. Различные типы вольтметров
1. Вольтметры аналоговые
2.VTVM и виртуальные машины на полевых транзисторах
3. Вольтметры цифровые
1. Аналоговые вольтметры
Аналоговый вольтметр включает в себя индикаторные вольтметры отклоняющего типа. Это вроде подвижного железа, подвижной катушки, электростатических вольтметров. Приборы с подвижной катушкой бывают двух типов, а именно с постоянным магнитом и динамо-метром типа
.Приборы с подвижной катушкой с полем постоянного магнита реагируют только на постоянный ток. Инструменты с подвижной катушкой состоят из постоянного магнита для создания магнитного поля и катушки, которая намотана на кусок мягкого железа и вращается вокруг своей собственной вертикальной оси.Когда через эту катушку начинает течь ток, создается отклоняющий момент в соответствии с уравнением силы Лоренца. Этот крутящий момент прямо пропорционален напряжению в этой конкретной цепи.
Вольтметр постоянного тока создается путем последовательного подключения резистора к этому прибору, а также очень высокого резистора параллельно цепи, в которой мы хотим измерить напряжение. Тип измерителя динамо Прибор с подвижной катушкой состоит из двух катушек, одна фиксированная, а другая вращающаяся. Взаимодействие двух полей, создаваемых парой неподвижной и подвижной катушек, создает отклоняющий момент.Они используются только в цепях измерения постоянного тока, что сокращает использование этого прибора.
Вольтметр с подвижной катушкойПреимущества приборов с подвижной катушкой
- Шкала однородная
- Легко расширяется для многодиапазонных измерений.
- Низкое энергопотребление
- Токи паразитной нагрузки очень малы по сравнению с движущимися металлическими инструментами.
В то время как приборы с подвижным железом используются в цепях переменного тока. Электромагнитные приборы делятся на простые подвижные, приборы динамометрического типа и индукционные.Снова движущееся железо классифицируется как инструменты притяжения и отталкивания. Он также состоит из мягкого железа, которое состоит из подвижных и неподвижных катушек. Взаимодействие потоков, создаваемых этими двумя элементами, создает отклоняющий момент. Диапазон этих инструментов расширяется за счет включения резисторов последовательно с катушкой. К недостаткам относятся неравномерный масштаб, влияние паразитных токов поля на прибор и т. Д.
Преимущества подвижных металлических инструментов
- Используются для измерений как переменного, так и постоянного тока.
- Низкая стоимость по сравнению с подвижными металлическими инструментами.
- Отношение крутящего момента к массе высокое
Электростатический вольтметр , работающий по принципу электростатики, использует взаимное отталкивание двух заряженных пластин для отклонения стрелки, прикрепленной к пружине. Эти типы инструментов используются для измерения высокого напряжения переменного тока, а также постоянного тока. Это конденсатор электростатического дискового типа, подключенный к измеряемой цепи.Электростатические вольтметры можно разделить на три типа в зависимости от механической конфигурации. Это отталкивание, притяжение и симметричность. Отклоняющая система состоит из дефлектора, который подвешен на торсионной нити или может поворачиваться на подшипниках. Компоновка элементов в этом типе инструмента с некоторыми специальными элементами, такими как емкостные элементы, включая параллельные пластины, концентрические цилиндры, шарнирные пластины и т.д.
Преимущества электростатических приборов
- Они потребляют только токи при постоянном токе, это ток утечки и ток, необходимый для зарядки емкостных элементов
- Высокая чувствительность
- Возможность измерения минимальных зарядных напряжений
- Возможность измерения высокого напряжения около 200 кВ
2. VTVM и FET-VM
Вольтметр с вакуумной трубкой (VTVM)Эти типы инструментов предназначены для измерения постоянного, переменного напряжения и сопротивления.В этом типе устройства измерения напряжения между входом и измерителем используется электронный усилитель. Благодаря такому устройству уменьшается ток, потребляемый от тестируемой цепи. Диапазон сопротивлений, используемых на входе, составляет 1-20 МОм. По изменению этих сопротивлений мы можем выбрать диапазон для измерения. Если в этом приборе используется вакуумная лампа в усилителе, он называется вольтметром с вакуумной трубкой. Они используются при измерениях переменного тока большой мощности. Поскольку в усилителях используются твердотельные устройства, вольтметры этого типа получили название FET-VM.
Преимущества
- Они имеют высокое входное сопротивление, следовательно, погрешность нагрузки меньше
- Нелинейность почти устранена
- Способность указывать медленно изменяющиеся напряжения.
3. Вольтметры цифровые
Цифровые вольтметрыНа точность вольтметра влияет множество факторов, включая колебания температуры и напряжения питания. Цифровые вольтметры отображают измеренное напряжение с помощью ЖК-дисплеев или светодиодов для отображения результата в формате с плавающей запятой. Очевидно, что если проводятся измерения напряжения и результаты отображаются в цифровом виде с помощью светодиодных или ЖК-дисплеев, прибор должен содержать аналого-цифровой преобразователь.Используя запрограммированный микроконтроллер, АЦП и ЖК-дисплей, следующая схема готова обеспечить точное цифровое отображение аналоговых значений от 0 до 15 вольт постоянного тока. Они используются из-за таких свойств, как точность, долговечность и дополнительные функции. Это полностью исключает ошибки параллакса. Он преобразует тестируемый сигнал, а затем усиливает его.
Преимущества цифровых вольтметров
- Уменьшает ошибки параллакса
- Автоматический выбор диапазона
- Автоматическая полярность
- Инструмент с высоким разрешением отличается высокой точностью.
Схема цифрового электронного вольтметра
Электронная схема цифрового вольтметраВ конструкции цифрового вольтметра используется микроконтроллер, который, как утверждается, очень эффективен при работе с носителем данных с точки зрения скорости, безошибочности и точности. Вместо того, чтобы использовать абсолютные аналоговые способы определения напряжений, цифровой вольтметр обеспечивает гораздо более точные и точные значения напряжений в данной цепи в диапазоне вольтметра.
Посмотрите следующее видео, чтобы понять функции цифрового вольтметра:
Вы можете получить хорошие знания об электронных схемах и различные идеи по проектам электроники, регулярно посещая этот блог. Вы можете подписаться на этот блог, чтобы получать регулярные обновления.
Фото:
Принцип работы, чувствительность к напряжению, типы и применение
Вольтметрс момента своего изобретения всегда был основой измерений силовых цепей.Чтобы убедиться, что ваша схема была спроектирована и собрана правильно, вам понадобятся измерительные приборы на основе измерителя напряжения для ее проверки. В этом посте будет обсуждаться, что такое вольтметр, принцип его работы, уравнение напряжения, чувствительность к напряжению, различные типы вольтметров и их применение.
Что такое вольтметр
Вольтметр — это измерительный прибор, который измеряет напряжение между двумя узлами в электрической цепи. В аналоговых вольтметрах стрелка перемещается по шкале пропорционально напряжению в цепи.Цифровые вольтметры имеют цифровую индикацию напряжения с помощью аналого-цифрового преобразователя.
Постоянно установленные вольтметры используются для контроля генераторов или другого стационарного оборудования. Портативные приборы оснащены мультиметром для измерения силы тока и сопротивления. Они являются стандартными испытательными приборами, используемыми в электротехнике и электронике.
Рис. 1 — Вольтметр
Принцип работы вольтметра
Его работа основана на принципе закона Ома.Закон Ома гласит: «Напряжение на сопротивлении прямо пропорционально току, проходящему через него». Любой базовый измеритель имеет разность потенциалов на своих выводах, когда через него протекает ток полной шкалы. Символ, представляющий вольтметр, представляет собой круг с заключенной в него буквой V.
Рис. 2 — Принципиальная схема для представления напряжения
Вольтметр всегда подключается параллельно компоненту в цепи, для которой напряжение составляет быть измеренным.На вольтметре постоянного тока есть знаки полярности. Поэтому необходимо подключить плюсовую (+) клемму вольтметра к верхней точке потенциала, а минус (-) клемму — к нижней точке потенциала, чтобы получить отклонение измерителя.
В вольтметре переменного тока нет знаков полярности и его можно подключить в любом случае. Однако и в этом случае вольтметр по-прежнему подключается параллельно к компоненту, для которого измеряется напряжение. Вольтметр с высоким диапазоном напряжения создается путем последовательного соединения сопротивления с измерительным механизмом, который имеет полную шкалу напряжения, как показано на рисунке ниже.
Рис. 3 — Допустимое напряжение полной шкалы
Уравнение напряжения
Последовательное сопротивление называется множителем. Его значение определяется из уравнения напряжения.
Где,
- В = Напряжение,
- I м = Ток полной шкалы,
- R se = Сопротивление в серии и
- В м = Напряжение полной шкалы
Чувствительность к напряжению
Чувствительность по напряжению — величина, обратная току, необходимому для полного отклонения.
Чем меньше ток измерителя, тем больше будет чувствительность по напряжению. Фактическое сопротивление вольтметра равно чувствительности, умноженной на полное напряжение. Сопротивление вольтметра всегда будет постоянным, даже если показание напряжения может быть не полным.
Типы вольтметров
Рис. 4 — Типы вольтметров
1. Аналоговый вольтметрВключает в себя показывающие вольтметры отклоняющего типа.Аналоговый вольтметр можно разделить на три категории. Это:
- Moving Coil Instruments
- Moving Iron Instruments
- Электростатический вольтметр
Рис. 5 — Функциональный вид аналогового вольтметра
1.1. Инструменты с подвижной катушкойТипы приборов с подвижной катушкой Аналоговые вольтметры доступны в двух типах. Это:
- Инструменты с подвижной катушкой с постоянным магнитом
- Приборы с подвижной катушкой для динамо-метра
Приборы с подвижной обмоткой с постоянным магнитом реагируют только на постоянный ток. Эти инструменты имеют постоянный магнит для создания магнитного поля. Катушка намотана на кусок мягкого железа и вращается вокруг собственной вертикальной оси. Когда ток протекает через катушку, в соответствии с уравнением силы Лоренца создается отклоняющий момент.
Рис.6 — Вольтметр с подвижной катушкой
1.1.2. Инструменты с подвижной катушкой динамо-метраИнструменты с подвижной катушкой динамо-метра состоят из двух катушек. Одна катушка неподвижна, а другая вращается вокруг нее. Взаимодействие двух полей создает отклоняющий момент.
1.2. Инструменты с подвижным утюгомИнструменты с подвижным утюгом используются в цепях переменного тока и подразделяются на приборы с простым подвижным утюгом, динамо-измерителем и индукционным типом инструментов. Он состоит из мягкого железа, содержащего подвижные и неподвижные катушки.
Рис. 7 — Вольтметр подвижного железа
Взаимодействие потоков, создаваемых этими элементами, создает отклоняющий момент. Диапазоны расширяются за счет включения резисторов последовательно с катушкой.
1.3. Электростатический вольтметрОн работает по принципу электростатики, при котором отталкивание между двумя пластинами заряда отклоняется стрелкой, прикрепленной к пружине.
Эти инструменты используются для измерения постоянного и переменного тока высокого напряжения.Это высокочувствительные приборы, способные измерять как минимальные напряжения заряда, так и напряжение в широком диапазоне — почти 200 кВ.
Рис. 8 — Электростатические вольтметры
2. VTVM и полевые транзисторыЭти типы инструментов могут работать как с переменным / постоянным напряжением, так и с измерениями сопротивления. В этих устройствах между входом и измерителем используется электронный усилитель.
Рис. 9 — Вольтметр с вакуумной трубкой
Если в этом устройстве используется вакуумная трубка в усилителе, то оно называется вакуумным вольтметром (VTVM).VTVM используются при измерениях переменного тока большой мощности.
Полевой транзистор (FET) — это транзистор, который использует электрическое поле для управления электрическим поведением устройства. Их также называют униполярными транзисторами. Вольтметр на основе полевого транзистора использует это свойство полевых транзисторов при измерении напряжения.
3. Цифровой вольтметр (DVM)Цифровой вольтметр отображает напряжение с помощью светодиодов или ЖК-дисплеев для отображения результата. Инструмент должен содержать аналого-цифровой преобразователь.Устройство содержит запрограммированный микроконтроллер, АЦП и ЖК-дисплей, чтобы обеспечить точное цифровое отображение аналоговых значений от 0 до 15 вольт постоянного тока.
Рис. 10 — Цифровой вольтметр и мультиметр
Они используются из-за таких свойств, как точность, долговечность и уменьшение ошибок параллакса.
Подробнее о цифровом вольтметре, его принципе и принципах работы.
Применения вольтметра
Применения вольтметра включают:
- Это очень полезно для определения напряжения устройства накопления заряда, например, для проверки напряжения батареи.Например, новый элемент AAA будет иметь около 1,6 В, а умирающий — 1,1 В. Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор на 12 В будет показывать 12,5 В при полной зарядке или 14 В при зарядке от генератора в автомобиле. Если он показывает 10 В, с генератором что-то не так.
- Его можно использовать только для определения наличия питания в цепи или ее отсутствии, например, в сетевой розетке.
- Проверка включения или выключения питания приборов.
- Мы можем рассчитать ток, измерив напряжение на известном сопротивлении.Это полезно, если у вас нет амперметра.
- Они используются для построения устройства проверки целостности цепи с серийной батареей.
- Они используются для создания омметра с использованием делителя напряжения с неизвестным резистором.
- Они используются для создания амперметра путем измерения напряжения на шунтирующем резисторе.
Также читают: Что такое цифровой вольтметр - как он работает, типы, применение, преимущества Коэффициент мощности - треугольник мощности, типы, коррекция коэффициента мощности, применения, преимущества Тиристор - рабочий, VI-характеристики, типы, применение, преимущества и недостатки
Вольтметры — различные типы и области применения
Вольтметры — разные типы и применения
Каждый хоть раз в жизни слышал слово вольтметр.Хотя это звучит знакомо, не все до конца понимают, что такое вольтметры.
Если вы хотите купить новый вольтметр или просто узнать больше об этом устройстве и его преимуществах, вы можете найти очень полезную информацию в блоге Elmark, которая будет вам очень полезна в будущем.
Ниже мы постараемся подробно познакомить вас с устройством, называемым вольтметром, его функциями, различными типами и небольшой историей, которая, как мы думаем, вам будет интересна.
Основные функции вольтметра
Вообще говоря, вольтметр — это прибор, используемый для измерения напряжения.
Другая его основная цель — измерить разность электрических потенциалов между двумя отдельными точками в электрической цепи. В зависимости от типа вольтметр может измерять электричество как постоянного, так и переменного тока.
Вольтметрыобычно производятся в широком диапазоне стилей. Инструменты, постоянно установленные на панели, обычно используются для контроля генераторов или других стационарных устройств.
Переносные устройства, обычно оснащенные для измерения тока и сопротивления в виде мультиметров, являются стандартными измерительными приборами, используемыми в электромонтажных и электронных работах.
Как появился вольтметр
Как и любое другое изобретение, вольтметр имеет свою историю. Трудно выделить одного изобретателя вольтметра. Ряд ученых внесли свой вклад в разработку этого устройства и в науку об электричестве и физике в целом.
Майкл Фарадей — один из пионеров экспериментов и открытий в электроэнергетике. Он использовал гальванометр для измерения напряжения и тока.
Эдвард Уэстон — еще один блестящий ученый, который разработал одни из самых известных вольтметров и амперметров на заре эры электричества.
Его портативный амперметр 1886 года (который впоследствии превратился в известный сегодня мультиметр) установил стандарты, проложившие путь к созданию точных вольтметров.
Стоит упомянуть ряд других людей, которые внесли свой вклад в разработку вольтметра: Элиху Томпсон, Уильям Стэнли, Оливер Шалленбергер и Ирвинг Лангвейр.
Вольтметры различных типов
Существует несколько основных разновидностей вольтметра, которые во многом определяют функциональность прибора.
Одной из традиционных версий этого прибора является аналоговый вольтметр . В этом случае напряжение показано стрелкой. Аналоговые вольтметры электростатического типа, со съемной катушкой и утюгом.
Вольтметры с подвижной катушкой также бывают двух типов: один имеет постоянное магнитное поле и поэтому работает только с постоянным током. Этот тип прибора состоит из постоянного магнита, который создает магнитное поле, и катушки, соединенной с мягким металлическим предметом, который вращается вокруг своей собственной вертикальной оси.
Другой тип имеет динамо-машину и состоит из двух катушек, одна неподвижна, а другая вращается. Преимущества вольтметров с подвижной катушкой включают низкое потребление энергии, простоту расширения для измерения широкого диапазона значений и тот факт, что шкала одинакова.
Однако вернемся к типам аналоговых вольтметров, в частности к вольтметру с подвижным железом. Этот тип состоит из подвижного мягкого железа и неподвижных катушек. Преимуществами этого вольтметра являются доступная цена, высокое соотношение веса и крутящего момента, а также возможность измерения как переменного, так и постоянного тока.
Электростатический вольтметр — еще один базовый тип измерителя. Здесь электричество измеряется электростатикой, используя взаимное отталкивание двух заряженных печатных плат, которые, в свою очередь, отклоняют стрелку, прикрепленную к пружине, чтобы показать результаты.
Использование электростатических вольтметров дает большие преимущества, и, в частности, мы можем упомянуть их высокую чувствительность, позволяющую гораздо более точное измерение, их способность измерять даже самые малые напряжения и их пригодность для высоких напряжений, как постоянного, так и переменного тока.
Цифровой вольтметр — еще один тип, который в последнее время используется чаще, чем в прошлом. Помимо очевидных преимуществ этого типа вольтметров, они намного более современные и развитые: они уменьшают ошибки параллакса, имеют автоматическую полярность, высокое разрешение и точность, а также автоматическое изменение. Все это до недавнего времени было научной фантастикой.
Теперь, когда вы более знакомы с различными типами вольтметров, вы сможете лучше понять, какой из них лучше всего подходит для вас, в зависимости от типа тока, который вы хотите измерить.
Какие вольтметры используются сегодня?
Когда электричество впервые вошло в обиход и с постепенным развитием электротехники, вольтметр использовался в основном в научных целях, а не в быту и других целях.
Это уже не так, в основном из-за ошеломляющего развития электричества, создания современных электроприборов, без которых мы не можем себе представить жизнь, и использования электричества практически повсюду вокруг нас.
Это означает, что ряд приборов, включая вольтметры, можно использовать для повседневных нужд.
Мобильные телефоны, ноутбуки и кофемашины — это все устройства, которые мы используем каждый день и которые используют электрические цепи в качестве источника питания. Но мы должны задать себе простой вопрос: используют ли батареи в нашем графическом калькуляторе такое же количество электроэнергии, как, например, в нашей кофемашине? Ответ очевиден — нет.
Различные цепи требуют разных значений разности потенциалов для поддержания электрического тока.Эта разность потенциалов измеряется вольтметрами.
Зачем нужен вольтметр?
Есть много причин купить вольтметр. Он может вам понадобиться, не обязательно быть профессиональным электриком или заниматься другой торговлей, где электричество играет важную роль.
Как вы видели выше, в настоящее время существует множество различных типов вольтметров, с помощью которых каждый может самостоятельно измерить напряжение и электрический потенциал любого устройства.
Мы в Elmark рекомендуем всем иметь вольтметр или, по крайней мере, мультиметр, который также может измерять напряжение и другие значения.
Электричество — ключевая часть нашей жизни, и, вероятно, так будет и в будущем. Возможно, вам будет очень полезно узнать об этом больше и больше узнать об электричестве, которое мы используем в своих домах. В этом вам очень поможет вольтметр.
Типы вольтметров — Борника
Вольтметры аналоговые
Как упоминалось в предыдущем абзаце Методы вольтметра, аналоговый вольтметр представляют собой вращающееся устройство, вращающее рамку Baazafh через сопротивление последовательно с катушкой (рамкой), используемой в качестве вольтметра.Фактически вольтметр с помощью небольшой рамки (катушки), помещенной в сильное магнитное поле, измеряет напряжение. Эта рама вращается и сжимает небольшой угол поворота пружинной рамы в исходном положении. Пропорциональный поток через раму (и, следовательно, напряжение на вольтметре) чувствителен к выражению вольтметров «Ом на вольт». Например, вольтметр с чувствительностью 1000 Ом при текущем состоянии 1 мА может быть чувствительным к напряжению. Если максимальное значение, измеряемое специальным вольтметром 200 В, Башд.Вольтметр mqavmt может иметь сопротивление 200 000 Ом при 1 мА, и в этом случае рамка отклоняется от исходного состояния. В большинстве вольтметров Андагыры диапазон напряжений можно будет изменить, изменив внутреннее сопротивление V m. Вольтметр — это прибор, используемый для измерения разности потенциалов между двумя точками используемой цепи. А для измерения напряжения переменного (AC) и постоянного (постоянного) напряжения используется и предварительно установленный вольтметр должен работать в режиме Multimetere в соответствии с типом подаваемого напряжения (которое часто используется в источнике питания. Схема определена), тогда его можно определить. .Установите вольтметр в параллельную цепь и обратите внимание, что измерения должны быть в большем диапазоне (режим измерения с более высоким напряжением) должен быть инициирован. Чтобы не повредить вольтметр. Первый пуск постоянного напряжения DC.V. Как известно, в этом эпизоде есть шесть измерений, основание — от 0,25 В до 1000 В постоянного тока не понять. Вот как это работает, почти не менее важно то, что если мы используем селектор 10 В на наших устройствах, мы можем показывать до 10 вольт. Этот классификационный номер на номере страницы является частью трех классов, которые можно увидеть.Слева и цепь мА с указанным постоянным напряжением. Если вы хотите использовать аккумулятор или источник питания постоянного тока, проверьте положительный провод к положительному источнику питания, а отрицательный провод к отрицательному источнику питания. Если, например, батарея на шесть вольт, вы должны установить селектор на цифру 10. Несколько советов: 2) Чтобы использовать цифровой мультиметр для измерения напряжения, при этом соблюдая вышеизложенное (1 вариант и 2Мвазы подключают вольтметр постоянного и переменного тока), подключите к вольтметру достаточно овес на месте COM и V, установленных.В случае смещения двухпроводного вольтметра только отрицательное число, но по абсолютной величине разница не страшна.
Вольтметр цифровой
Измерительные устройства для цифровых генотипов на экране измерения (Дисплей) показывают обычно измеряемые единицы измерения, такие как вольты, амперы, мА, ° C и т. Д., На соответствующем дисплее. Включая измерительные приборы, такие как вольтметры, ваттметры, измеритель Cosφ, частотомер, Dvrshmarha, термометр и Vvmtr, отмеченный Nmvd.Измерительные устройства для цифровых генотипов на экране измерения (Display) показывают обычно измеряемые единицы измерения, такие как вольты, амперы, мА, ° C и т. Д., На соответствующем дисплее. Включая измерительные приборы, такие как вольтметры, ваттметры, измеритель Cosφ, частотомер, Dvrshmarha, термометр и Vvmtr, отмеченный Nmvd. Vvmtr часть цифрового вольтметра постоянного тока. Это Vvmtr как скорпионы (аналог) это, как известно, основная часть гальванометра Дарсвнвал. Цифровой вольтметр постоянного тока на сопоставимой основе. Напряжение, приложенное к вольтметру, с эталонным напряжением (обычно 100 мВ и в некоторых Vvmtrha имеет переменный ток) по сравнению с результатом по сравнению с электронными схемами, и цифровые данные, представляющие напряжение постоянного тока, приложенное к вольтметрам, появятся на экране. .Сегодня большинство этих устройств имеют автоматический диапазон (Auto Range). Автоматический диапазон в этом случае заключается в том, что после подачи напряжения постоянного тока на вольтметр вольтметр автоматически выбирает первый диапазон. Если измеряется диапазон напряжений, некоторые это показывают. Если не в этом диапазоне измерения напряжения, вольтметр автоматически выбирает более высокий диапазон, пока измеренное напряжение не будет в диапазоне устройства. Преимущество цифровых устройств Цифровые измерительные устройства из-за отсутствия движущихся частей, очень длительного срока службы (при правильном использовании) и физических факторов, таких как вибрация, влажность, чистота воздуха и т. Д… нечувствительный к регистру. В то время как с развитием технологий электронные устройства сделали сегодня намного более точными. количество, которое он записывает. Еще одно преимущество величины, измеряемой цифровой системой, состоит в том, что когда значение этой величины передается в компьютер, компьютер может принимать необходимые решения относительно значения этой величины. Например, если сумма меньше той, что уже была установлена, компьютер может сделать специальный заказ для этого выпуска.
мультиметр
Электрические величины, такие как мультиметр напряжения, — это устройство для просмотра нескольких значений тока или напряжения и силы тока или электрического сопротивления, которые могут определять состояние деталей или характеристики детали.Существует два типа аналоговых и цифровых мультиметров, которые предназначены для разных целей.
Типы амперметров, вольтметров электрических приборов
Введение — Амперметр и вольтметр:
Прямое измерение напряжения и тока производится с помощью вольтметра и амперметра соответственно. По конструкции и принципу действия оба инструмента очень похожи.
Подключение вольтметра и амперметра в электрическую цепь:
- Вольтметр используется для измерения разности потенциалов на нагрузке.
- Таким образом, сопротивление вольтметра должно быть очень высоким по сравнению с сопротивлением цепи.
- В отличие от этого, если сопротивление вольтметра невелико, подключение вольтметра к нагрузке будет равнозначно параллельному подключению другой нагрузки.
- Затем условия схемы сильно меняются, и никакие полезные показания измеряться не будут.
- Значит, сопротивление вольтметра должно быть очень высоким.
- Если подвижная система измерителя имеет только небольшое сопротивление, дополнительное сопротивление будет включено последовательно с подвижной катушкой.
- Это дополнительное сопротивление известно как сопротивление заболачиванию.
- Амперметр используется для измерения тока, протекающего в цепи.
- Значит, сопротивление должно быть очень маленьким.
- Если сопротивление амперметра очень велико, это приведет к появлению высокого сопротивления последовательно с существующей цепью и нарушит условия цепи.
- Амперметр никогда не должен подключаться к нагрузке или источнику напряжения.
Классификация амперметров и вольтметров
Типы амперметров и вольтметров обсуждаются в следующем разделе:
Амперметры и вольтметры классифицируются следующим образом:
- Тип подвижного железа
(a) Тип притяжения
(b) Тип отталкивания - Подвижная катушка
(a) Постоянный магнит типа
(b) Динамометр типа - Горячий провод
- Индукционный тип
- Электростатический (только вольтметр)
Некоторые измерители могут использоваться как для измерения постоянного, так и переменного тока.Некоторые из них могут использоваться только для постоянного тока, а некоторые — только для измерений переменного тока.
Приборы постоянного и переменного тока:
Приборы, отклонения которых пропорциональны квадрату измеряемого тока или напряжения, могут использоваться как для измерений постоянного, так и переменного тока.
Следующие типы инструментов используются для двойного назначения.
- Движущийся железный аттракцион
- Тип отталкивания подвижного железа
- Динамометр с подвижной катушкой типа
- Электростатический тип
- Горячая проволока типа
Еще один тип, называемый выпрямительными приборами.Это прибор с подвижной катушкой на постоянном магните плюс выпрямитель, который также подходит для измерений переменного / постоянного тока.
В постоянном токе только сопротивление катушки является противодействием току. Но в переменном токе сопротивление катушки и реактивное сопротивление будут препятствовать прохождению тока. Таким образом, одна шкала может не подходить для показаний переменного и постоянного тока. Некоторые измерители (например, измерители выпрямительного типа) будут иметь отдельную шкалу для измерений постоянного и переменного тока.
Только приборы постоянного тока
В любом приборе, если отклонение прямо пропорционально измеряемому напряжению или току, то они подходят только для измерения постоянного тока.Если мы используем такой инструмент в цепи переменного тока, движущаяся система будет пытаться двигаться вперед и назад несколько раз в течение секунды. Таким образом, он просто завибрирует, и никаких показаний не будет. Измеритель подвижной катушки с постоянным магнитом (PMMC) подходит только для измерения постоянного тока.
Только приборы переменного тока
Приборы, использующие электромагнитный индуцированный ток для создания отклонения, используются только для измерения переменного тока. Мы знаем, что электромагнитная индукция невозможна при постоянном токе.Поэтому приборы индукционного типа (вольтметр, амперметр и ваттметр) используются только для измерения переменного тока.
Вы также можете прочитать:
Как работает ваттметр?
Типы электрических реле
Учебное пособие по приливной электростанции
Пожалуйста, оставьте свои комментарии ниже …. Это будет высоко оценено
Вольтметры — Вселенная приборостроения
Вольтметр 1901 GEВольтметр — ключевой прибор в нашем мире электротехники.Они используются во всем: от рентгеновских аппаратов до радиопередач, компьютеров, энергоснабжения и измерения атмосферы до телескопа Хаббл. Вольтметры могут использовать магнитные поля, электростатические поля и явления плазмы для измерения напряжения. На этой странице мы говорим о PMMC или вольтметрах типа гальванометров с подвижной катушкой, которые были первыми вольтметрами и доминировали в отрасли более 100 лет, пока их не заменили широкое использование цифровых мультиметров (DMM).
Чтобы узнать о науке и технике вольтметра, мы рекомендуем вам посмотреть наше короткое видео ниже, , если вы уже видели это видео в начале Блока 1, вы можете двигаться дальше.
Справа вы увидите простую схему вольтметра, считывающего постоянное напряжение цепи, состоящей из батареи и лампочки. Расположение вольтметра в цепи отличается от амперметра. Вольтметр работает, измеряя разность потенциалов между двумя точками. С другой стороны, амперметр расположен последовательно со схемой. Размещение вольтметра в цепи постоянного тока. Вольтметр измеряет ток (обозначен буквой «А» для амперметра), но имеет параллельный резистор.Вольтметр построен по уравнению:
напряжение = ток x сопротивление
Вольтметры действительно измеряли ток через резистор. Более чувствительные амперметры привели к вольтметру. Первым был разработан амперметр, потому что с его помощью было легче измерять более высокий ток. В вольтметре нам нужно иметь возможность измерять небольшой образец тока.
Возможность измерения тока в милли и микроампер на вольтметре:
Щелкните изображение, чтобы увеличить.Это ранний мультиметр: он может измерять напряжение или ток.Эдвард Уэстон произвел революцию в области приборостроения, когда разработал первые портативные электрические счетчики и надежный прибор PMMC (прибор с подвижной катушкой с постоянным магнитом).
Для точных вольтметров требуются стабильные постоянные магниты и устойчивые материалы резисторов. Сплав Westin Manganin позволил создать стабильные резисторы для использования в вольтметрах и амперметрах. Манганин состоит из 86% меди, 2% никеля и 12% марганца.
С научной точки зрения Уэстон обнаружил, что металлы могут иметь отрицательный температурный коэффициент сопротивления.
До 1870-х годов счетчики были хрупкими лабораторными приборами, не совсем пригодными для тестирования систем. До 1870-х годов большинство электрических установок было для телеграфа, где не было необходимости в регулярных измерениях. Зеркальные гальванометры использовались для настройки телеграфов. Westinghouse руководил многими инновациями в конструкции вольтметров вместе с пионером в области переменного тока Оливером Шалленбергером в команде.Филип Ланге и Шалленбергер взяли гальванометры того времени и добавили необходимые резисторы, которые преобразовали их из амперметра в вольтметр. Они перепроектировали счетчики для работы с 2-фазной системой Tesla, а позже и с 3-фазной системой Добровольского, которая стала сегодня стандартом.
Стандартные вольт и амперметры на протяжении большей части электрического века приводились в действие магнитом и использовали прочную конструкцию «консервной банки» с постоянным магнитом.
Промышленный стандарт вольтметра на протяжении многих десятилетий был разработан в 1886 году химиком и инженером Эдвардом Уэстоном в Нью-Джерси.Инновация Уэстона включала стабильный постоянный магнит и разработку им особого материала манганин. См. Нашу страницу об амперметрах, чтобы узнать больше о конструкции, поскольку амперметры и вольтметры были очень близки.
Вольтметр General Electric 1901 годаДополнительная литература:
PMMC
Эдвард Уэстон
Что такое вольтметр? — Определение с сайта WhatIs.com
КВольтметр, также известный как измеритель напряжения, представляет собой прибор, используемый для измерения разности потенциалов или напряжения между двумя точками в электрической или электронной цепи.Некоторые вольтметры предназначены для использования в цепях постоянного тока (DC); другие предназначены для цепей переменного тока. Специализированные вольтметры могут измерять радиочастотное (РЧ) напряжение.
Базовый аналоговый вольтметр состоит из последовательно включенного чувствительного гальванометра (измерителя тока) с высоким сопротивлением. Внутреннее сопротивление вольтметра должно быть высоким. В противном случае он будет потреблять значительный ток и тем самым нарушить работу тестируемой цепи. Чувствительность гальванометра и значение последовательного сопротивления определяют диапазон напряжений, который может отображать измеритель.
Цифровой вольтметр показывает напряжение цифрами. Некоторые из этих измерителей могут определять значения напряжения с точностью до нескольких значащих цифр. Практические лабораторные вольтметры имеют максимальные диапазоны от 1000 до 3000 вольт (В). Большинство серийно выпускаемых вольтметров имеют несколько шкал, увеличивающихся в десятичной степени; например, 0–1 В, 0–10 В, 0–100 В и 0–1000 В.
Осциллограф может использоваться для измерения низких напряжений; вертикальное смещение соответствует мгновенному напряжению.Осциллографы также отлично подходят для измерения пиковых и размахов напряжения в приложениях переменного тока и ВЧ. Вольтметрам для измерения высоких разностей потенциалов требуются прочные зонды, проводка и изоляторы.
В компьютерной практике стандартные лабораторные вольтметры подходят, потому что встречаются умеренные напряжения, обычно от 1 В до 15 В. Мониторы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) работают при нескольких сотнях вольт. Типичный лабораторный вольтметр может показывать эти напряжения, но ЭЛТ-блоки должны обслуживаться только квалифицированными специалистами, поскольку напряжения достаточно высоки, чтобы привести к летальному исходу.