вольтметр

вольтметр это прибор, служащий для измерения разности потенциалов в двух разных точках электрической цепи. Напряжение является причиной направленного движения электронов. Блок измерения напряжения представляет собой вольт на имя итальянского ученого Александро Вольта. По определению, вольт - это напряжение на участке петли, где усилитель увеличивает ток и распределяет мощность на один ватт. По своему устройству вольтметры могут быть электромеханическими, а электронные - аналоговыми и цифровыми. Электромеханические подразделяются на магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, термоэлектрические, диодно-компенсирующие и другие.

Портативный вольтметр с симметричной шкалой для монтажа на консоли.

Электронный может быть аналоговым и цифровым. В зависимости от того, где выполняется измерение, вольтметры являются стационарными, устанавливаются на панели управления или переносных панелях управления для измерения разности потенциалов между двумя проводами в работе электриков или в лабораторных условиях. Вольтметр, как правило, включается параллельно источнику электрической энергии,

Принцип измерения напряжения принцип

в отличие от амперметра, который последовательно включается в цепь. Если мы должны сделать самую элементарную схему с обоими включенными вольтметр и амперметр, это будет выглядеть так:

Использование вольтметра и амперметра в цепи постоянного тока.

Идеальный вольтметр имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление. В реале вольтметр существует прямая связь между величиной его внутреннего сопротивления и его точностью, потому что чем больше его собственное сопротивление, тем меньше влияние внешних факторов влияет на измеряемую величину.

Вольтметр для измерения переменного и постоянного напряжения

По характеру измеряемой величины вольтметры делятся на: постоянный, переменный, импульсный, фазочувствительный, селективный и универсальный.

Электромеханические вольтметры обычно являются индикатором шкалы в виде стрелки на шкале, хотя есть такие, где непрерывная (аналоговая) индикация «имитируется» цифровым дисплеем. Для увеличения диапазона измерения вольтметра, дополнительные резисторы размещены. Точность вольтметров составляет от нескольких процентов до тысяч процентов лабораторных приборов.

Измеритель напряжения для измерения напряжения в цепи переменного тока

Электромагнитные вольтметры являются самыми дешевыми в изготовлении, самыми надежными и имеют самый простой принцип действия. Их наиболее распространенное применение в качестве стационарных приборов, установленных на электрических щитах или панелях управления на электростанциях, промышленных предприятиях и электростанциях. Недостатком вольтметров этого типа является их относительно высокое личное потребление (3-6 Вт) и высокая индуктивность катушки, что создает зависимость от точности измеряемой величины частоты.

Наиболее точными (наиболее чувствительными) являются магнитоэлектрические, но их можно использовать только в цепях постоянного тока. Для использования в цепях переменного тока они используются для взаимодействия с термоэлектрическими, полупроводниковыми или электронно-ламповыми преобразователями постоянного тока в переменный ток. Такие вольтметры, благодаря использованию этих преобразователей, называются термоэлектрическими, выпрямительными или электронными и, как оказалось, в основном используются в лабораторной практике. Выпрямительные вольтметры используются для измерений в диапазоне звуковых частот, а также термоэлектрических и электронных на высоких частотах. Основным недостатком правильности индикации этих вольтметров является правильность синусоиды измеряемого напряжения.

Электронные вольтметры иметь более сложное устройство, использующее различные маленькие резисторы и конденсаторы, а в прошлом - электронные лампы. Это делает вольтметры этого типа недостаточно стабильными и надежными, но из-за их очень высокого входного сопротивления они незаменимы при измерении радиомощей малой мощности в широком диапазоне частот - от 50 Гц до 100 МГц с точностью менее 3%.

Электронные аналоговые вольтметры, помимо магнитоэлектрического измерителя и дополнительных резисторов, состоят также из дифференциального усилителя с небольшими помехами постоянного тока, небольшим смещением, низким уровнем шума, очень высоким усилением сигнала в обратной связи с обратной связью, очень высоким коэффициентом потери веса однофазный сигнал и высокое входное сопротивление. Дифференциальный измерительный усилитель используется для достижения высокой точности измерения и стабильности схемы решения. Усилитель двухклассный.

Цифровые электронные вольтметры преобразуют измеренное постоянное или медленно меняющееся напряжение в дискретный электрический код с помощью аналого-цифрового преобразователя. Это измеренное значение отображается на дисплее в цифровом виде.

Цифровой вольтметр переменного тока

Принцип действия вольтметров с диодной компенсацией заключается в сравнении измеренного напряжения с помощью регулируемого вакуумного диода постоянного тока, источником которого является сам вольтметр. Преимуществом этого метода является широкий рабочий диапазон частоты измеряемого напряжения - от 1 Гц до сотен МГц с высокой точностью.

Импульсные вольтметры используются для измерения амплитуды периодических импульсных сигналов с высоким коэффициентом заполнения и высокой амплитудой одиночных импульсов.

Селективные вольтметры могут дифференцировать отдельные гармоники в сигнал сложной формы и вычислять их среднее арифметическое.

Другие типы вольтметров: киловольтметр

милливольтметр для измерения низкого напряжения мВ, микроволновый вольтметр, для измерения очень низкого напряжения - менее 1 мВ, рекальмометры для измерения напряжения ниже 1 мкВ.

Фазочувствительные вольтметры (векторные измерители) измеряют составляющие напряжения первой гармоники напряжения. У них есть два камня - один для активного компонента, а другой для реактивного. Таким образом, фазочувствительные вольтметры позволяют определять интегральное напряжение, а также его компоненты, предполагая нулевую уставку начального напряжения. Эти вольтметры используются для определения амплитудно-фазовых характеристик усилителей, а также для определения степени, в которой сеть имеет активный характер. Стандарт cosf должен быть больше 0,8 в электросети. Ухудшение коэффициента мощности вызвано реактивными нагрузками, такими как различные двигатели, индуктивности и т. Д. С помощью фазочувствительного вольтметра мы можем измерить и сравнить две составляющие напряжения - активную и реактивную.

Вольтметры с постоянным напряжением имеют полярность «+» и «-» на корпусе для предотвращения ошибок при включении.

Измеритель напряжения для измерения постоянного напряжения

Современные портативные вольтметры имеют переключатель диапазона. Часто вольтметр входит в состав мультимерного устройства, но для лабораторных целей, где требуется высокая точность, он также может быть автономным устройством. Распространение находки и Вольтметры, предназначенные для монтажа на DIN-рейку.

Вольтметр для Euroshape

На практике вольтметр или мультиметр, настроенный на измерение напряжения, используется для измерения напряжения вторичной обмотки трансформатора, подключенного к сети. Прежде всего необходимо соблюдать основные меры предосторожности. Например, при напряжении выше 24 В полезно не касаться открытых краев проводника, потому что ваше тело может иметь ток. Для этого вы можете использовать крокодиловые щупы, чтобы захватить свободные концы вторичной обмотки перед подачей на первичную обмотку, оставляя руки свободными. Напряжение, преобразуемое трансформатором, по своей природе является переменным, поскольку трансформатор преобразует размер, а не символ, поэтому следует помнить об этом, когда перед измерением вы переводите переключатель в указанное положение. Если измеренное напряжение выше, чем напряжение, указанное на трансформаторе, не думайте, что есть проблема с ним. Это связано с тем, что вторичный контур не замкнут нагрузкой. Когда нагрузка включена, измеренное напряжение немного снизится. Разница между напряжением холостого хода и подключенным потребителем тем больше, чем меньше трансформатор. Другое частое использование битов вольтметра, как отдельного устройства или как компонента мультиметра, - это когда мы хотим измерить скорость разряда батарей или аккумуляторов. В этом случае мы измеряем постоянное напряжение. Цель состоит в том, чтобы сравнить, насколько напряжение отличается от того, которое указано на паспортной табличке или корпусе. Чем ниже рейтинг, тем меньше батарея.

Измерение напряжения аккумулятора

Давайте посмотрим на случай, когда мы должны измерить падение напряжения резистора, который является частью электронной схемы. Хотя мы включаем вольтметр параллельно нагрузке (резистору), если он маленький, через вольтметр будет проходить некоторый обратный ток. Вольтметр создает параллельный путь для тока, протекающего через электрическую цепь, т.е. крик появляется. Таким образом, часть тока отводится от электрической цепи и проходит через шунт - вольтметр, затем возвращается обратно в цепь.

Измерение падения напряжения на резисторе

Согласно закону Ома, напряжение измеряемой части цепи будет определяться током, протекающим через эту часть цепи, и его сопротивлением. Да, но мы перетасовали цепь, и часть тока течет через шунт. Пока сопротивление неизменно и ток меньше, напряжение будет меняться. Другими словами, мы измеряем напряжение, которое изменяется входом вольтметра в цепь. Поэтому независимо от того, насколько точен вольтметр, измерение не является точным. Как преодолеть эту фундаментальную проблему? Как мы можем уменьшить влияние измерителя на цепь, к которой он подключен? Как упоминалось выше, необходимо увеличить входное напряжение вольтметра, потому что чем выше входное сопротивление устройства, тем меньше будет протекать через него ток и тем более точные результаты мы получим при измерении. Современные цифровые вольтметры имеют достаточно высокое сопротивление и не влияют на измеряемую величину.

При испытании натяжения с помощью щупа щупа важно, чтобы проволока, к которой он касается, была тщательно очищена. Недостаточно удалить только его изоляцию, но также необходимо очистить на нем слой лака, поскольку плохой контакт может также поставить под угрозу измерение. Рекомендуется, чтобы провод был скручен на конце зондов для качественного контакта и большей площади контакта.

Вольтметры являются базовым измерителем, широко используемым в быту и промышленности, часто в мультиметрах, вольтметры ежедневно используются миллионами людей во всем мире. Как мы показали в материале, они могут быть различными видами, в зависимости от природы измеряемой величины, ее основного расположения и ее применения.